浅谈数字技术在工业电气自动化中的应用与创新

汪奇东?何力

摘 要：本文主要以数字技术在工业电气自动化的应用和创新为主要讨论题目，对电子信息工程、电力电子技术、电力系统的开发和实践进行分析。说明其在电子信息工程、电力电子技术、电力系统中的应用和前景，这既是对数字技术的可靠性、性价比、操作性的不断完善，同时在生活实践中也具有一定的指导意义和应用意义，因此本文将对此进行重点讨论。

关键词：数字技術；电气自动化；应用与创新

数字化技术在电力工业中普及程度日益提高，工业电气自动化在学术上和传统的电子信息工程、电力电子技术的高度基本持平，在现实生活中具有很强的应用性。可以说，工业电气自动化的实施，离不开数字化技术的支撑，数字化技术具有操作简单、维护方便等特点，就决定了其在工业电气自动化的广泛应用。

一、数字技术在工业电气自动化中的应用

1.稳定性好

当前数字技术主要采用的是网络系统和先进的智能化电气系统。数字化的应用，不仅操作简单、便捷，而且准确率高，同时由于数字化的高集成性，大幅降低了设备的冗余，也大幅降低了设备的成本。由于数字化互感器和光纤的广泛应用，也进一步增强了工业电气自动化的安全性和稳定性。比如工业自动化仪表设备，目前就朝着数字化、网络化、智能化的方向发展，从传统的模拟技术逐渐转向更为先进的数字技术。而由于数字技术的高技术含量、低成本以及高可靠性，使其在工业仪表市场中被广泛应用。目前由于市场占有率高、市场应用性强以及平衡性好，并且也因为定位清晰，数字技术在工业自动化仪表的市场前景非常光明，有很强的潜力和可开发性。截止到2013年底，数字化技术在工业电气自动化应用中，已经达到了85%的份额。

2.性价比高

数字技术的广泛应用，使得工业电气自动化在自用、自查、自诊等方面的工作更具有效率，准确性也大幅提高，数字技术还具有标准化程度高、智能化强、结构清晰以及成本低廉的优点。而开发性系统的出现也为工业电气的实际应用和技术革新提供了良好的条件。可以说，工业电气自动化和数字技术的有机结合，使得低成本、高效率的工作方式成为可能，而这种性价比很高的工作模式在整个工业行业中具有很好的普及性和适用性。

3.操作性良好

数字化技术在应用的过程中非常简洁，往往只需要几个命令的传达和指示，整个操作流程即可自动运行，并且在运行时具有自我判断和识别的能力。数字化平台的开放式发展也使得当前开发编程的接口趋于标准化，这种标准化接口的大量使用，也使得代码的使用效率得到了极大的拓展，从而节省了大量的开发周期、降低了开发成本。此外，现场总线的连接功能还保障了智能化设备进行数字化的核定和信息采集，这种数字化已经成为了输入、输出设备的执行器和检验器。例如，当前我国大部分变电站都已经实现了数字化管理，基本上取代了常规变电站的使用，在硬件配置上和信息采集上都使用了微机化的操作，而由于数字化程度较高，大幅减少了设备的配备和占用的面积，这对提高回路的优化、母线的保护以及操作的简便都发挥了重要的作用。

二、数字技术在工业电气自动化中的创新

虽然目前数字技术在工业电气自动化具有很好的应用，但是在具体使用过程中，依然存在着一些问题。这些困难和问题的存在，使得工业电气自动化的实践，还需要一定的技术创新，才能加以弥补和改进。

1.使用GOOSE虚端子概念

对于传统的电气二次回路进行优化和改良，使用GOOSE虚端子就能提供很大的帮助。GOOSE技术主要应用与保护装置、测量装置以及智能终端的信息交互，并对全站线路、开关、母线、主变进行控制，实现跳合闸的功能，从而保护测控遥控装置。当前，我国大部分地区都已经用GOOSE网络替代了传统的二次回路，对于信号管理、温度监控等非电量信息已经能够实现实时检测，这就是依赖了更高效的智能终端。

2.加强程序化操作理念

在下达调度命令前，先将审核后的票据存储在PC中，等实际操作时，再人工进行设置，进行闸刀、开关等设备的确认设计。从而不断完善系统的应用功能，然后再进行模拟预演，使其达到自动操作的状态，哪怕没有工作人员在场，系统也能根据实际情况自行处理。按照工业电气自动化发展的方向，信息化、开放性、分布式必将成为未来发展的主体，因此就需要不断地加以完善。其中，信息化的处理手段将更加丰富，并和网络技术进行有机结合，从而实现管控的全面化；而开放性则突出在和外界的连接上，当内部系统和外部环境相温和，那么指示和处理就更加准确，并且数字处理也更精确；分布式的结构是将智能系统分成几个模块，这些模块不仅能独立运行，又能分散危险，因此这种互不干扰的工作模式将随着程序化的应用的推进和完善将发挥更大的作用。

参考文献：

[1]郭素艳.浅议工业电气自动化及其在生产中的实践[J].科技风，2010（04）.

[2]俞军荣，吕理想.数字技术在变电站中的应用[J].自动化应用，2010（01）.

[3]周 丹.我国工业电气自动化的发展现状与趋势[J].科技创新导报，2008（17）.

（作者单位：汪奇东 中国计量学院现代科技学院；何 力 浙江万里学院）