电气自动化在电气工程中的应用

　　摘要：在我国经济快速发展的背景下，科学技术也实现了一定的突破，而社会的用电量也不断增加。与此同时，我国电力建设水平也呈现出进步与发展的趋势，而在此过程当中，最重要的就是要重视配电网自动化水平的不断提升。文章对电气自动化在电气工程当中的应用进行了重点阐述。

　　关键词：电气自动化；电气工程；应用

　　在科技进步和发展的过程当中，一定程度上扩大了电气自动化应用的范围，特别是在计算机信息网络与电子通信技术的基础上，实现了同电气工程的综合性应用，一定程度上节省了电气工程建设当中的资金成本投入，而且使得电气工程自动化水平得到了明显的提升，更好地增强了人们生活的质量与水平。由此可见，电子自动化应用在电气工程当中具有重要的现实意义。

　　一、电气自动化在电气工程中的设计理念分析

　　第一，远程化监控思想。在自动化技术广泛应用的基础上，将电气工程当中的电缆使用数量适当地减少，能够更好地节省工程当中的材料安装成本，使得自动化技术组态更加具有灵活的特征。当前，根据我国电气自动化技术的相关研究，这种远程化的设计思想还仅仅被应用在小规模电气通讯系统的控制当中，所以，要想更好地实现电气工程整体性的远程监控仍然具有较大的难度。

　　第二，集中化监控思想。这种设计思想在电气工程当中的应用相对广泛，而且重点是电气工程控制站与处理器。因为控制站运行和维护过程中，只是对其处理器的信息进行集中性的处理。然而，站在处理器的角度上来讲，大量的处理任务会严重影响处理工作的速度与效率。如果实现电气设备自动化集中监控，就会有效地减少处理器工作的负担，并且提高实际的运行速度，使得长距离电缆使用的次数减少，更好地增强控制器的可靠性程度。

　　第三，现场总线式监控思想。该设计思想的实际运用也是电气自动化在电气工程当中重要的发展趋势。可以通过积极引进以太网等多种网络技术，进而确保现场监控的针对性特点，这样就能够对不同系统进行多种功能的自动化监控。

　　二、电气自动化在电气工程中的具体应用

　　（一）电网调度自动化

　　电网调度打印设备、工作站、中心服务其以及大屏幕显示器，包括与其相关的计算机网络都是电网调度自动化系统的重要组成部分。而要想实现自动化，就需要利用电力自身专有局域网连接调度范围以内的发电厂和下级调度中心，还有测量控制设备等的变电站终端。所以，在电网调度当中应用自动化技术的意义十分重大，对电力系统运行的具体状态进行实时地评估，同时，根据累计数据信息合理地预测出电力负荷。基于此，保证经济调度与发电控制自动化的有效实现。在电力系统实际运行并生产的过程当中，一定要实时采集相应的数据信息，并予以及时处理，有效监控，在数据支持的基础上全面掌握电网运行的状况以及安全的情况，尽可能保证与现代电力市场运营的需求相适应。

　　（二）发电厂的分散测控系统

　　在运用发电厂分散测控系统的过程当中，一般所使用的结构就是分层分布结构，而高速数据通讯网、工程师工作站、运行人员工作站、以太网以及过程控制单元则是其重要的组成部分。其中，过程控制单元的组成部分包括可冗余配置和输入/输出模件主控模件。然而，利用智能输入/输出以及输入/输出的总线模式能够更好地实现主控模件的通讯。除此之外，在实际的生产过程当中也可以直接使用过程控制单元，进而接受到电气量或者是脉冲量等多种信号，而在完成运算处理工作后，能够实时地显示并打印出设备具体的运行状态与参数，保证信号的输出。通过以上方式能够直接驱动执行机构，进而确保实际生产过程连锁保护以及检测和控制目标的实现。而工程师和运行员工的工作站，其主要的目的就是为了提供人机接口。在此基础上，过程控制单元能够为运行的员工工作站发送相应的消息内容，同时还可以接受到从工作站处发送出来的指令内容，这样就能够为操作工作人员提供监视与控制工作的方法与手段，更好地对机组的实际运行状态进行监控。然而，工程师工作站的主要任务就是为工程师提供系统组态修改与设置的方法。

　　（三）变电站自动化

　　将自动化技术应用在变电站的运行过程中，最重要的目的就是为了替代电话人工操作与监视，改善电气设备运行的状态，保证变电站的运行水平与效率得到有效地提升。由此可见，在变电站当中合理地运用自动化技术，进而更好地对变电站各种电气设备运行中的状态与情况进行全面多层次地监视，有效开展控制工作。而变电站的自动化，最明显的特点就是使用全微机化设备来代替原有电磁式的装置，进而使操作监视实现屏幕化，而且在实际传输数据的时候尽可能地利用计算机电缆代替电力信号电缆，正常开展自动化的运行管理工作，并进行全面地统计记录。然而，变电站自动化在电力生产的过程中是十分重要的组成部分，而且，能够与变电站各操作任务的需求相适应，所以，逐渐成为电网调度自动化当中的关键部分。

　　三、IT技术背景下的电力系统自动化发展趋势

　　（一）智能化的电力一次设备

　　通常，在电力系统当中，一、二次设备安装的地点需要相距几十或几百米，而两者间连接则需要利用大电流控制电缆和强信号电力电缆。而智能化的电力一次设备则与之不同，设计一次设备结构的过程中，一般需要实现常规二次设备功能时间，这种方式可以有效地节省控制电缆与电力信号电缆。这在实际应用当中被称为一次设备自带的保护和测量功能。

　　（二）在线监测电力一次设备

　　通常，需要不间断地对一次设备的重要参数进行实时地检测，所以，不仅需要保证监视设备处于在线运行的状态，与此同时，还应该合理地预测出重要参数变化，对设备可能发生故障的几率进行合理地判断，主要的目的就是为了延长其保养的周期，进而为电力设备状态检修的实现提供有力保障。

　　（三）光电式的电力互感器

　　根据特定比例把输电线大电流与高电压合理地降至设备所允许的标准值位置，这就是电力互感器最主要的作用和价值。然而，在实际运用的过程当中，逐渐突显出其中存在的不足。首先，如果电压的等级过高，就很难实现绝缘，而且还会使得设备质量与体积不断增加。其次，电力互感器所输出信号无法同保护设备实现直接连接。最后，其信号动态的变化范围相对小，所以，很容易在电流互感器处于饱和状态的情况下出现信号畸变的现象。基于此，在深入研究的过程中，研发出了光电式的电力互感器。但是，其中仍然存在诸多不足之处，需要进一步地研究。所以，在后期的发展过程当中，重点研究的内容就是要深入地探讨光电式电力互感器存在的问题，进而不断改进与完善。

　　结束语：

　　综上所述，对国家经济和科技发展的水平进行衡量的主要标准要求就是电气工程当中的电气自动化程度，所以，合理地将其应用在电力工程当中，不仅能够有效地增强电气工程运行的实际效果，同时，在需求量不断增加的情况下，充分利用电气自动化还可以更好地满足社会需求。由此可见，在电气自动化实际应用的过程中，一定要予以改进并完善，旨在实现最佳的应用效果。文章对电气自动化在电气工程当中的设计思想以及具体的应用内容进行了阐述，并且分析了电力系统自动化未来的发展趋势，以更好地应用电气自动化技术。

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