自动化技术在电气工程中的应用

河北省廊坊市三河市热力总公司 张 旭

电力自动化科学技术比较复杂，所包含的科技信息内容众多，主要是包括计算机软件设计技术、能源信息技术、远程控制和电工基础理论等多个学科领域方面的基础知识。在目前的发展中，随着国内电气工程应用的技术水平日益提高，在有关的应用方面研究也日益深入，电气自动化技术已与人们日常生活的各个方面产生密切的关联。

电气自动化技术是指运用了自动监测功能和半自动控制功能的综合性装置系统，对动力系统可实现远程调度管理和信息监测等功能，在现代信息技术蓬勃发展的大背景下，信息化发展技术也会逐渐渗入至企业的电力工程中，从而使得其工作效率持续有效地提高。电气自动化技术既要求将智能化的计算机装置与相应工程技术进行有效配合，同时在电气工程与自动化的实际运用中，电气自动化技术又要坚持最大限度地适应工业生产的基本需求，要求具体的设计方案要尽量简单经济，并处理好与结构内部的关系，最大程度的保证电力系统在高效稳定安全的状态下进行运转[1]。

电气自动化技术是一门采用与设备有关基本原理，并综合计算机技术进行智能化管理的新兴科学技术。在当前中国经济社会已步入信息化发展阶段的大背景下，电气自动化技术的发展也是相当快，不但能够显著改善电气工程及其自动化技术的总体品质，进而节约了成本，同时还能够促进中国电机工程朝着智能化的方向进一步发展。

由于电气工程及其自动化技术具备多层面、多应用的特性，因此必须运用各个层次的信息技术，才能够进一步增强电气工程及其自动化运作的稳定性。而电气自动化技术则能够根据电气工程及其自动化的实际工作状况，对具体过程加以简化，同时降低了电气工程及其自动化在各操作流程中的资源耗费，从而进一步提升了电气工程及其自动化的效能。在当前科技创新的条件下，电气工程及其自动化科技若能够和电力智能紧密结合，将可以对电气工程及其自动化的控制系统特性做出较好的优化，以及进行远程管理等，帮助电气工程及其自动化进行技术创新的发展。

1 目前电气工程中存在的问题

1.1 电能的耗费问题

过去的电气管理中，由于大部分都是人力的作业，因此导致了对电能的巨大耗费，耗费的主要因素就是由于电网中具有一定的电流，如果不能加以合理的消除，在设备工作的过程中就会形成大量电流，而经过电路的电流会形成一定的热量，这些情况正是造成电力耗费的最直接因素。中国的用电量相当大，所以电力工程的工作模式一般也较大，在系统工程进行的过程中会涉及到许多的电路问题。线路设计复杂，供电结构多变，而这些原因也会造成用电能源浪费情况的产生。

在电力自动化的实际使用过程中，还时长会受外界条件的影响，气候原因甚至是环境因素都会造成电力系统运转的不平衡，甚至产生环境安全隐患，电力设备对周围环境有特定的要求，需要适宜的气温和湿度，而这种外界条件的改变都会对设备形成相应的环境影响。有的是轻微的影响，造成设备工作状况不佳，而严重的则会造成电子设备产生损伤、甚至无法使用。所以，想要加强电力智能化在电力工程中更好的运用，就必须做好对电力智能化的研发工作，合理的利用在电气工程及其智能化当中，同时采取电力智能化中的节省能源措施，最大限度的防止环境因素对电力设备的危害[2]。

1.2 电力节能与产品质量管理问题

电气资源节约问题是一个公司首先思考的问题，在生产过程中，公司一定要相对综合地考虑每一个细节，从资源节约的角度考虑问题，既不要破坏人与自然、还要合理有效的利用能量。随着时间的进展，人们的资源需要量日益增大，能源消耗的更多也更快，为适应现代社会发展的需要一定要考虑节能问题，以便充分利用和降低燃料浪费。

在中国现代化工业生产进程中，关于电气工程的实际应用，不要单纯着眼于经济效益而忽略了产品的质量标准。但实际状况也正是因为这样，不少公司在电气工程上为满足产品特点和制造效率而忽视了对制造流程的严格监控，从而导致产品不合格甚至不能满足相应的技术标准。这一现象政府应严厉打击，而国家也需加大对公司内电气工程技术人员的监控和管理，避免在成产过程中发生危险情况及其产品对人体健康产生的直接影响。电气工程是我国的重点基础建设工程，因此需完善监督力度和对职工整体素质的提高，以免因电气工程的质量缺陷而限制了电气工程自动化的进展[3]。

2 电气工程中使用电气自动化的优点

电气自动化与以往的手动电气技术手段比较具有更突出的优势。首先，由于电气自动化技术释放了更多的人力入力，很大程度地促进了电气工程技术的智能化发展趋势。而当前，由于科技日益发达，人类对设备的智能化需求也在日益增加，所以更加青睐于自动化技术和人性化的产品设计理念，正是根据这个现象，电气自动化技术才得到了更多人的青睐，所以在更多的应用领域中都在使用电气自动化技术。

电气智能化是一门创新的高效率的电力科学技术，电力智能化技术促进了智能管理的实现，同时使电力管理系统和计算机实现了全面的融入。电气工程及其自动化技术有着高度智能性的优点，在未来的发展中非常可观。电力智能化科技有着巨大的优越性，在电气工程及其自动化的发展中起到了关键性作用，而且有着巨大的潜力，之外电力自动化设备也发挥了在电力监控中的优越性。

在电气中会有不少的设备，对这些设备都必须加以监视，通过监视还能及时发现在设备工作中出现的安全隐患，而一旦出现了紧急的故障还能够有效的解决问题，避免了无谓的损失。所以，监测是在电气工程中是非常有必要性的，在开展设备监测技术选择的过程中时，必须全面掌握监测技术的实际使用现状，以及应用过程中可能出现的问题，并针对实际状况制定合理的方法与对策，以逐步降低该方法使用后对设备产生的危险性。电气自动化技术的应用，将能够提高人们对电气设备状态的监测，从而充分发挥智能化技术的优越性，也能够更好地对所收集的电力历史数据以此为基础加以科学的汇总与分析，从而更好地分析系统运营中所可能存在的风险，这样才能更好地实施防控[2-3]。

3 电力自动化信息技术在电气中的使用

3.1 变压器的使用

关于电气工程中电气智能化科学技术的使用，首先表现在变压器的使用中。变压器应用电气智能化科学技术主要体现在电流管理、电力监控等方面，因此需大量使用变压器接入供电。而根据当前电网的建设状况来看，变电所的智能技术水平已获得了较大程度的提升，由于可以实现了有效的信号传递与管理，也就大大提高了变电所的工作效能。在使用了电力智能化技术之后，由于可以大大地提升变电所的控制，因此微机控制信息技术的使用水平也会获得明显提升，电力自动化技术可以采用远程监视的方法，对变电所系统工作中出现的问题予以监视与分析，并根据所发现的问题作出及时处理并提出响应。

电气自动化技术的使用也可以合理节省变压器的人工成本，从而减少因人工运行出现故障，进而提升变电所的总体运营效益。当变电所在使用了电气自动化技术后，将可以实现联网和数字化发展，原有的供电信号电缆也可被光缆代替，进而提升了变电所运营的稳定性[4]。

3.2 电网调度智能化的应用

智能化技术在系统中的安排首先是体现在电力调度运行领域，网络系统作为生产运输、分配能源的一种综合体，其对电力的供给一般是经过电力调度运行管理系统来控制，调节过程是不是合理将直观危害网络系统的运行稳定、安全，以及相关参数所占比。

其中，控制系统是经过运用有关设备进行信息的采集，包含了采集值、计算电量等，人机接口性能、记录事故的先后顺序、事故定位方法等实现了控制系统操作的智能化、数据化和智能化。如果缺乏电网智能化的保障，电力系统运转中将非常容易发生短路或安全事故，电网无法及时在短时间内做出有效反应和处置，这也会对供电系统的正常良好工作带来不利因素。设立智能化技术的电力调度运行性能控制系统，又被称为是电力调度智能化控制系统，它在该电力产品消费体系内起到着重要的效果，若在供电运营环节中调度运行出现问题，其控制系统也会存在崩溃风险，所以其智能化安全工作非常重要[5]。

3.3 在发电厂中的使用

电气自动化技术一般通过分散化测控网络系统的建立来完成在发电公司中的使用，该网络系统中对各工作站的远程监视均需通过以太网来完成，而网络系统的构成则使用通讯与数据系统的信息单元格来完成。而分散化测控网络系统作为层次分布的监测控制系统，可完成对电气工程与智能化控制系统中各单位的统一管理和进行监视。

3.4 电力系统的智能化实时仿真控制系统

随着在动力系统领域中实时系统仿真模型和复合动态监测等相关研究工作的不断深入和新研究成果的取得，动力系统也逐渐融入了实时的数字模拟仿真系统中。该系统最大的特点就是具有实时化和混凝土强度高的特点，为电力系统的暂态试验与稳态实验提供了同样准确实时的信息，还可以在各种动力调节设备之间建立闭环系统，为实验技术人员对特殊条件下设备的实际运行进行试验创造一定的环境。

过去这样的仿真体系受到科技的制约迟迟没有建立，使得科研工作者需对某些特定问题展开深入研究时不得不采用物理推导的方法来进行演算，但这种演算过程中尽管考虑了再多的影响因子、在实际过程中也必然会产生误差，从而影响了结论的正确性。而通过这些仿真模型的形式，可以使研究人员以接近现实的状态认识到该结构在实际作用前提下的各种影响与反应，从而获取较为可信的数据变动记录，并将这种记录进行连续更新。

3.5 新能源设备的自动化

随着洁净能源设施的广泛应用，太阳能工程、风电工程、机动车充换电系统工程等新一批洁净能源工程项目，在市场上的投入资本逐渐增加。而随着这些设施的应用频率增加，政府怎样能系统对这些设施实施有效监控，智能化的运用也是目前社会主流课题。如，自动化程度很高的太阳能建筑可随意改变自身高度、迎合太阳光照，在达到一定垂直高度后还可以更好地发电，其中通过光智能化技术就会实现对光控制，而无须人操纵；又如风电控制系统，通过智能化技术就可以自动垂直迎风，从而实现最高的发电效率。

再如在当前大量社会资金涌向的充换电工程中，监控技术应用的关键作用就尤为凸现了。要提高充换电的安全，就必须即时监测充换电的状况，而如果企业在充换电过程中出现了网络异常、数据异常，就必须进行手动断电并警示报警等。在所有上述项目中，人为控制手段都无法轻松达到上述目的，全智能化才是完成这些新能源运用的最良好渠道。

4 结语

在电气工程设计及自动化过程中使用电气智能化技术，既能够提高有关设计的效益，也能够达到整个电机工程的信息化、网络化和效益化。应用电力智能化技术，将能够使电气工程及其自动化的数据收集和电网调节等诸多方面变得更加有效和简单，从而更好地满足当前的经济发展趋势。随着我国电气科学技术、信息网络科学技术和智能信息技术的蓬勃发展，电力智能化技术也将得以继续不断创新与改革发展，在国际竞争越来越剧烈的大背景下，电力智能化技术已然成了电气工程及其自动化的未来发展方向与重点趋势。