電氣自動化技術(shù)的應用探究

1、    電氣自動化技術(shù)的應用探究    翟慶濤 陳彪摘要：電氣工程及其自動化的觸角伸向各行各業(yè)，小到一個開關(guān)的設計，大到宇航飛機的研究，都有它的身影。本分探討了電氣自動化技術(shù)的應用。關(guān)鍵詞：電氣自動化；技術(shù)；應用中圖分類號： f407.6文獻標識碼： a一、電氣自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展電氣自動化技術(shù)是指電子信息技術(shù)和信息技術(shù)為主要電氣工程相結(jié)合的一種應用技術(shù)。不可否認，電自動化技術(shù)是建立在電子技術(shù)、信息網(wǎng)絡技術(shù)和智能控制技術(shù)的快速發(fā)展。電氣自動化技術(shù)作為一門綜合性技術(shù)，它和控制論、信息論系統(tǒng)工程、計算機技術(shù)、電子學、液壓氣壓技術(shù)、自動控制等都有著十分密切的

2、關(guān)系。我國從20世紀90年代以后，利用電氣監(jiān)控納入分散控制系統(tǒng)實現(xiàn)熱工控制協(xié)調(diào)，標志著電氣系統(tǒng)開始進入dcs時代。das是早期進入dcs的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要是在dcs中實現(xiàn)對重要電氣開關(guān)量和模擬量以及電度脈沖量的狀態(tài)監(jiān)視、越限報警和事故順序記錄、打印報表等工作。計算機監(jiān)控系統(tǒng)也廣泛的應用于網(wǎng)絡控制室中。然而現(xiàn)階段的電氣控制系統(tǒng)中，電氣控制系統(tǒng)還沒能取消常規(guī)的手動控制方式，電氣控制屏還得以大量的保留。不僅無法減少單元控制室的面積，而且也加大了電氣控制系統(tǒng)的投資，并沒有實現(xiàn)真正意義上的計算機控制。 網(wǎng)絡技術(shù)和網(wǎng)絡可靠性的不斷提高，電氣控制和電氣保護設備也在不斷的發(fā)展，這些都為電氣網(wǎng)絡化的

3、實現(xiàn)提供了優(yōu)越的外部條件。電力系統(tǒng)電氣部分的綜合化，必將隨著自動化網(wǎng)絡的不斷擴大而實現(xiàn)，并最終歸入dcs系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)信息資源在全廠范圍內(nèi)的共享，整個電力系統(tǒng)的自動化水平也必然會達到一個新的高度。二、電氣自動化技術(shù)的設計原理及現(xiàn)狀電氣自動化技術(shù)需要結(jié)合智能儀器、計算機設備、熱能工程知識，來分析控制相關(guān)參數(shù)。它通過檢測、控制管理在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)安全、提高產(chǎn)量和質(zhì)量、增加效率、降低能耗。通過對電氣相關(guān)機器設備的自動化控制，達到機組自動適應隨時變化的效果，確保了安全可靠的生產(chǎn)環(huán)境。目前電氣自動化技術(shù)主要和計算機科學技術(shù)進行融合。大多數(shù)的電氣自動化系統(tǒng)由三部分組成，即測量系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。在

4、結(jié)構(gòu)上測量系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)沒有區(qū)別，都是引入了智能化設備和微處理器。電氣自動化技術(shù)通過計算機進行遠程的操作控制，在現(xiàn)場總線方面，它的核心是計算機操作系統(tǒng)。信息技術(shù)被廣泛采用到電氣自動化技術(shù)里的機器設備里。電氣自動化技術(shù)涉及的設備很多，生產(chǎn)過程有時也很復雜，有時需要面臨惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，例如很多設備需要經(jīng)受高溫、高壓、易燃等不利因素的考驗。電氣自動化控制系統(tǒng)還囊括了自動檢測、順序控制和自動報警等內(nèi)容。sis技術(shù)在慢慢走向成熟，dcs的迅速發(fā)展掀起了自動化建設信息化的新浪潮。單元機組實現(xiàn)了集中控制和電氣控制，采用一臺單元機組僅安排一位值班工作人員操作，使電氣控制、汽輪、鍋爐達到整體的效果，這一點，使我

5、國的電氣自動化技術(shù)水平就會在國際上具有很高的競爭力。發(fā)展速度是在提高，隨著電氣自動化控制新技術(shù)的不斷采用，有關(guān)新原料、新原理和新工藝的傳感器和變送器被迅速開發(fā)利用?？刂葡到y(tǒng)和控制裝置發(fā)展的速度日新月異，在實際的生產(chǎn)過程中也要廣泛采用新理論和新策略。但是在電氣自動化方面也存在著一些問題，比如電氣供應器整體控制程度還很低，儀表工藝和單元測量也需要進一步提高，安全監(jiān)視及相關(guān)保護設備的覆蓋面很過于狹窄，功能也不是很全，機組自動化調(diào)節(jié)的投入率不高，程序系統(tǒng)開環(huán)利用少，投入使用也少。三、電氣自動化技術(shù)的應用(1)變電站的自動化。有效地控制并且全方位地監(jiān)視變電站里運用的相關(guān)電氣設備,其主要特點就在于應用全電

6、腦化的一種裝置把以往的常規(guī)性的那種電磁式的設備都替換下來,變電站的自動化不僅能夠滿足該變電站正常運行的操作,還能夠作為下面所要分析的電網(wǎng)調(diào)度自動化當中一個必不可少的重要的組成部分,更是電力生產(chǎn)的現(xiàn)代化進程中一個十分重要的環(huán)節(jié)。(2)電網(wǎng)的自動化調(diào)度。這一應用方式主要是由電力系統(tǒng)專用的廣域網(wǎng)進行連結(jié),其服務范圍包括了它調(diào)度范圍之內(nèi)的所有發(fā)電廠、下級的電網(wǎng)調(diào)度和控制中心以及所有變電站終端的設備等等,它的主要功能是對電力生產(chǎn)的過程當中的實時數(shù)據(jù)進行采集、分析和監(jiān)控電網(wǎng)的實時運行是不是安全、及時地預測相關(guān)的電力負荷情況、正確地估計內(nèi)部電力系統(tǒng)運行的狀態(tài)等等。(3)電氣綜合自動化技術(shù)及智能化保護。隨著我

7、國電力系統(tǒng)當中的自動化保護技術(shù)和理論不斷的發(fā)展,電氣自動化的保護裝置在諸如綜合自動化控制技術(shù)、自適應技術(shù)、微機技術(shù)與網(wǎng)絡通信技術(shù)以及人工智能技術(shù)等等的領(lǐng)域中都得到了廣泛的應用,這也使得電氣自動化的保護裝置逐漸擁有了智能化控制的功效,電力系統(tǒng)的運行安全性能得到了較大的提高。其中,對分層式的綜合自動化電氣裝置的研究和應用更是大大地擴大了電氣自動化這一技術(shù)的應用范圍,令其可以廣泛地應用于具有不同等級電壓的電站。當前,我國的綜合自動化的控制技術(shù)及智能自動化的保護技術(shù)在相關(guān)電力系統(tǒng)當中的研究與應用,均已經(jīng)達到了國際上的領(lǐng)先水平。(4)電力系統(tǒng)的實時自動化仿真系統(tǒng)。如今,由于與電力系統(tǒng)當中實時的仿真建模、

8、負荷動態(tài)的特性監(jiān)測等相關(guān)的研究在不斷地深入和進步,電力系統(tǒng)開始逐漸地引入了實時化數(shù)字模擬的仿真系統(tǒng)?，F(xiàn)已建成的基于實驗室的實時仿真環(huán)境具備混合性和實時性的特點,這不但能夠為電力系統(tǒng)中暫態(tài)的及穩(wěn)態(tài)的實驗及時地提供真實而可靠的相關(guān)實驗數(shù)據(jù),還能夠結(jié)合多種電力控制的裝置形成相對封閉式的一個閉環(huán)類型的系統(tǒng),為研究人員對新裝置進行實驗測試提供了一個良好的條件。(5)人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)當中的廣泛應用。在電氣自動化技術(shù)不斷的發(fā)展過程中,專家系統(tǒng)、進化理論以及模糊邏輯等成果已經(jīng)被廣泛地應用于我國的電力系統(tǒng)和其元件之中,比如,電力系統(tǒng)當中的運行分析、基于系統(tǒng)整體的規(guī)劃和設計、系統(tǒng)內(nèi)元件的故障排除之類。此外,

9、隨著電力行業(yè)不斷的發(fā)展和變化,電力系統(tǒng)當中有關(guān)智能化控制的理論研究也越來越多,這不但有效地提高了現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的整體智能化水平,更在很大的程度上增加了電力系統(tǒng)整體運行的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性。(6)電氣自動化在配電網(wǎng)系統(tǒng)中的應用。在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中應用的電氣自動化技術(shù)所采用的電氣信息模型是達到當前國際最新的一個公共標準的模型,在輸電網(wǎng)中運用的理論算法所采用的是將配電網(wǎng)實際和高科技的應用軟件相結(jié)合的一種方法,而在負荷的預測過程當中則是采用人工智能的灰色神經(jīng)元的理論算法與之相搭配,最后,在潮流計算的環(huán)節(jié)中使用了配電網(wǎng)整體系統(tǒng)的遞歸虛擬流的理論算法。這和傳統(tǒng)的技術(shù)相比,其最大的創(chuàng)新之處主要是體現(xiàn)在了高級的現(xiàn)代化的應用軟件與配電網(wǎng)的信息一體化以及中低壓的數(shù)字化之類的方面,它不僅克服了電氣載波在應用的過程當中的遞減衰耗和路由相關(guān)的技術(shù)瓶頸,也大大地提高了整個電力系統(tǒng)在載波接收方面的準確度及靈敏度。結(jié)束語當今社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，電氣自動化技術(shù)也要跟上時代的步伐。電氣自動化技術(shù)是朝著智能化、高速化、高效化、一體化以及操作透明化方向發(fā)展的。現(xiàn)代科學技術(shù)在自動化方面的應用，大大拓展了電氣自動化技術(shù)的發(fā)展空間，也更新了電氣自動化調(diào)節(jié)系統(tǒng)的指標。電氣自動化技術(shù)的合理應用，