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电气的自动化在电气工程中融合运用

2020-10-15 15:34 来源:电气工程论文 有人参与在线咨询

将自动化技术与电气技术相融合,能够有效推动电气工程的现代化发展,在自动化技术的应用下,电气工程的运作质量能够得到显著提升,效率得到明显的提高,进而使电气工程和电气自动化在新时代的快速发展下,形成相互影响、相互依托的铆合关系。本文结合电气自动化和电气工程的理论概述,探析电气自动化在电气工程中的设计理念,提出电气自动化的融合应用策略。在电气工程领域提升电气自动化的应用效率,能够有效地推动电气工程的发展和建设,使工作质量得到明显的提升,使运行效率更加稳定、安全。在电气自动化和电气工程快速发展的过程中,电气自动化被越来越广泛地应用在电气工程中,相互促进、相互融合,并取得了较为显著的应用效果。

1自动化和电气工程

1.1电气工程。电子工程主要包括电能生产、电力设备、电网设计、电力系统的设计等内容。根据美国学者的理论研究和概念界定,能够发现当前的电气工程能够覆盖所有与光子、电子及相关的工程内容,是推动科技进步和经济发展的关键学科。现阶段,伴随电力系统的快速发展,电气自动化的应用和研究也取得了显著的进展,极大地推动了电力工程的发展。电力系统的发展要求不仅包括高效的安全保障和自动调节功能,更包括电力工程的容量要求,只有高容量的电力系统,才能有效地确保电气自动化的长远发展,进而为综合管理工作和调度系统的安全发展奠定了坚实的基础。

1.2电气自动化。电气自动化主要指在无人操作的状态下,通过系统自动检测、分析判断及信息处理等操作,实现既定的电气管理工作的过程。而自动化技术主要包括电气设备、技术及电力自动化等技术。现阶段,在我国科学技术蓬勃发展的过程中,自动化技术被越来越广泛地应用在电气工程中,并引进了电气自动化系统的电气控制、技术改造、维护、调试、安装及设计等前沿技术。然而由于我国自动化技术较为落后,严重影响到电气工程的长远发展,难以与我国的政策标准相匹配。对此,电气自动化在电气工程领域的应用和发展受到了巨大的挑战和制约,需要在实际的应用中,提升自动化的应用水平,才能有效地发挥自动化的促进功能,推动电气工程的长远发展。

2电气自动化在电气工程中应用的必要性

从目前民生事业、社会产业的发展与运营来讲,电能是一种核心驱动力,各类设备都离不开电力能源的支持。在此种定向化的社会需求下,承接电力系统运行的电气工程也需要进行不断优化与完善,提高依托于电能发展的企业运营效率。我国电气工程系统的发展仍处于完善阶段,甚至在电气工程实现初期,由于技术体系本身无法实现功能性协调,造成整个电力网络在电能输送过程中出现电能供需中断的严重现象,其衍生出的电压波动影响,将对各类电子设备造成严重的损害。电气自动化技术的应用,可为整个电力系统提供具有一定组织性、协调性功能的运行机制,在系统相关参数的核定下,可令电力网络的终端运行设备与系统自身的指令形成精准对接,以保证整体电气工程系统实现逻辑性供电,最大限度地降低因工程内不同类型设备信息传输过程中所造成的数据冗余性概率。对于整个电气工程系统而言,电气自动化技术的应用,可促进电气工程系统的优化与完善,同时内部所支持的联网功能,可令系统本身实现资源同步,进一步为电气工程的发展提供基础保障。

3自动化在电气工程中的设计理念

3.1远程化。远程化能够有效地降低电缆的应用数量,节约施工成本,稳定性和安全性也相对较高。由于采用远程化的设计理念,容易导致通讯数量持续增加,提升了电气工程的复杂程度,进而增加了工程人员的工作负担。因此,该设计理念可以适用于规模相对较小的电气或电力工程中,可以有效地提升工程的稳定性和安全性,提高电气工程的效率和质量。

3.2集中化。集中化主要指对多个处理器进行集中处理的设计理念,然而在电气工程建设和发展的过程中,集中化设计将导致系统处理器的工作负荷大大提升,压力增大,进而影响到处理器的处理效率。譬如在电气设备的监控与维护的过程中,处理器会随着“监控客体”数量的持续增加,增大运行负担,因此为保障设备监控的质量和成效,工作人员需要增加相应数量的电缆。这便致使电气工程的投资成本相对提升。此外,在电气工程建设中,长距离电缆的应用和引入,将导致系统的可靠性和稳定性受到明显的影响,使处理器出现超负荷问题,所以在工程应用的过程中,工程人员应将电气自动化融入到集中化设计中,解决传统设计理念所面临的问题和挑战。

3.3总线设计。在网络技术的支持和帮助下,“总线设计”能够让处理系统呈现出更强的针对性和实效性,更切合电气工程的施工需求。在理论层面上,该种设计理念,拥有远程理念的优势,能够使模拟量、端子柜、设备之间的距离明显减少,提升电气工程的实效性和有效性,而在新时代快速发展的过程中,总线设计理念逐渐得到我国电气工程学者的认可和赞许,并在未来的自动化发展中呈现出自动化、智能化、现代化的发展特征和特点。

4电气工程中自动化的融合应用

4.1在分散测控中的应用。通常来讲,发电厂的测控系统普遍采用层级结构,具体包括控制单元、工作站、通讯网及以太网等重要组成部分。在电力生产的过程中,将电气自动化融入到控制单元里,能够有效地对设备运行中所呈现的关联参数和相关函数进行信号传递,检测设备的运转状态,进而结合检查结构,带动执行机构,实现对电力生产的保护、检测及监控。在这个过程中,可适当选用远程化电气设计理念,不过在具体的设计过程中,应根据电力生产的实际状况,明确电气设备的监控条件,将自动维护、自动调节及自动检查等装置融入到设备运行监控系统中,从而当设备出现故障或问题时,会启动相应的保障装置,实现对设备的有效保护和监控。

4.2综合自动化的应用。综合自动化是拥有多样性能的网络监控系统,能够将信号管理。自动装置、测量设备及继电装置进行功能重组和优化配置,能够对变电站的电气设备、通电线路、网络技术及通讯技术等设备及系统,通过先进的监控技术进行通讯、控制、测量、检测和监控,通常来讲综合自动化能够结合通讯技术、电子技术及网络技术等技术系统,使变电站系统拥有智能化、集成化的特征,具备维护方便,操作简单等优势。通过综合自动化设备间的数据共享、信息交换,可以高效地完成变电站的控制任务和监视任务,降低变电站的运行成本和维护成本,提升变电站的运行水平,为用户提供优质的电能。所以可以说电气自动化对维护变电站的可靠性和稳定性,提升变电站工作质量拥有较强的促进作用,能够有效地提升变电站的现代化、智能化特性,使变电站在通讯技术、信息技术及计算机技术的帮助下,凸显优势,提高经济效益。

4.3继电保护和电气自动化的融合。继电保护设备的功能在于当电力系统出现突发状况或发生故障后,能够及时地向总站或云终端发出信号,并切断相应的电缆线路,切实保护故障线路所连接的装置及设备。而将继电保护装置应用在电气工程中,可以实现实时保护、动态监测线路运转状况的目的,与此同时也能对电力系统的远程控制系统的建立和发展提供支持,破解我国传统保护装置所存在的问题和弊端。在实际的应用过程中,继电保护装置可以对电力系统中的所有设备、线路的问题及异常进行检测和监控,可以对特定范围内的电气设备和特殊线路进行监控。假如发现异常,保护装置便会及时地作出反应,防止故障对线路或设备造成损害。但假如继电保护装置出现问题,通常会有“误动”和“拒动”两种表现,其中“拒动”主要指电力系统出现异常或发生故障后,保护装置并没有及时地作出反应,没有进行线路跳断保护。而误动则指当电力系统或电气系统不存在故障和异常的情况下,继电保护装置却发出错误的故障信号,进行错误的设备保护动作。针对这种问题,周黎明(2015)认为,可以在继电保护装置中添加相应的自动化监测机制,即通过双重监测和调度的方式,确保保护装置的准确性和有效性,如果监测装置发现继电保护设备存在问题,则会通过系统调节的形式,降低继电保护装置对整个线路的影响。

4.4电网调度中的运用。电力企业在对区域内电能进行分配时,是通过电网调度对地区各类电力用户对电能需求量进行分析,然后由系统电力能源的存有量,实现按需分配的调度。在此过程中,必须保证电能输送高于或等于电力用户的用电需求,且相关指令的下达必须符合电力能源本身的调度,以达到能源输送严格控制的目标。电气自动化技术的实际应用,可为电力系统与用电终端建立一个信息传输渠道,提高各个系统之间的契合力度,同时,在相关参数的核定下,依托自动化技术、信息化平台等,可对电力网络系统内各类运行参数所产生的异常行为进行分析,并依据异常行为带来的联动影响,正确界定出电力网络运行中存在的故障问题,然后通过将此类信息及时反馈到主操控界面中,在数据信息的可视化呈现下,可令工作人员更为主观的对当前故障信息进行辨别,以制定出相关解决策略,保障电力网络调度工作的正常开展。

5结语

将电气自动化融合运用到电气工程中,能够有效地提升电气系统的稳定性和有效性,增强电气系统的运行效率和质量,为电气工程提供平稳的、安全的保障服务。然而现阶段,我国电气自动化依旧处于摸索和探究阶段,在应用层面上,还不够成熟,然而伴随电气自动化的研究和发展的不断深入,自动化终将得到完善和发展,继而为电气工程的现代化、自动化、智能化及信息化发展奠定坚实的技术基础。

作者:郑锁珍 张文芳 单位:山西能源学院

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