电气工程中电气和自动化的融合运用剖析

2016-07-14高明

科学中国人 2016年30期

关键词：电气电网电气工程

高明

池州学院

电气工程中电气和自动化的融合运用剖析

高明

池州学院

随着科学技术的不断进步和社会经济的快速发展，人们生活水平不断提高，对电气工程的建设要求也逐渐提高，单一地将电气或自动化技术应用于电气工程建设已经无法满足社会的发展需求。而将电气和自动化进行有效的融合，将大大促进电气工程系统功能的切实发挥。为此，本文基于电气工程中电气自动化设计理念，分析了电气和自动化技术在电气工程中的融合应用，并对电气和自动化融合应用过程中存在的不足进行了概括总结。

电气工程；电气；自动化；融合应用

1　引言

随着科学水平的不断提高，社会经济水平也得到了很大的改善和发展，各种电气设备逐渐被广泛应用于人们的日常生活中，因此对电气工程建设的研究变得更加重要了。在传统的电气工程建设过程中，需要大量的专业人员进行协调和配合，操作起来异常复杂和繁琐。近些年，随着网络技术、自动化技术以及电气设备的发展和成熟，逐渐实现了电器和自动化技术的融合渗透，从而简化了电气工程建设的流程，提高了建设的工作效率。

2　电气工程中电气自动化的设计理念

在电气工程建设中，将电气和自动化融合的设计理念主要包括以下三个部分：

2.1远程化设计理念

电气工程建设的典型特点是规模庞大、施工涉及面广、连接距离远等，在施工过程中需要用到大量的电缆，因此难以进行集中控制［1］。而将电气和自动化技术结合进行电气工程设计，可以大大缩减人机距离，进行远程控制。将这种远程化控制的设计理念与电力企业的综合管理有效结合，可以在很大程度上减少电缆的使用量，降低建设成本，有效提升电气工程组态的灵活性［2］。此外，电气和自动化的完美融合还提高了系统的准确性和安全性，保证了供电系统运行的可靠性和稳定性。

2.2集中化设计理念

处理器作为电气工程的核心部件，其运行效率的优劣在很大程度上决定了整个电力系统工程的质量和工作效率［3］。在传统电气工程建设中，主要采取人工监视的方法对电气系统进行监控，但随着监控数量的增多，主机的工作负担就会不断加重，因此主机反应速度也会变得迟缓。此外，为了保证工作效率，还需要不断增加电缆数量。电缆数量的增加不仅带来了巨大的成本负担，同时对电力系统的安全性和稳定性也带了很大的隐患。若将电气和自动化技术融合进行集中化设计，不仅能够减轻处理器和主机的工作负荷，同时也能提高电力系统运行的安全性和可靠性。

2.3现场总线式设计理念

现场总线等网络技术的应用使得系统设计更具有针对性，针对不同的间隔采取不同的功能思想更加符合具体情况的需求。现场总线式设计理念不仅具有远程化设计理念的优点，同时减少了设备的间隔、模拟量等，这种设计理念将成为未来电气工程发展的主要方向。

3　电气自动化在电气工程中的融合运用

3.1变电站综合自动化

将电气和自动化融合应用于变电站中，可以实现继电保护、电气测量、信号管理等相关装置的重组和优化，使得变电站具备计算机监控系统的功能。变电站能够对设备、通信、线路等进行实时监控，充分发挥了其通信控制、实时监控、电力测量等功能，保证了电力系统供应的稳定性和可靠性，使变电站朝着集成化、自动化、智能化的方向不断发展。

3.2电网调度自动化

服务器、显示器、工作站以及计算机网络等电网调度设备的有机结合实现了电网调度的自动化。电网调度的自动化可以实现对电网运行状态的远程终端监控管理。同时，在远程终端监控管理的基础上，通过自动化技术的融合，能够实现节能减损的效果。此外，电网调度的自动化还能够对系统运行障碍进行有效处理。在复杂的电网运行环境中存在着很多导致电网发生意外和故障的不确定性因素，若监控系统未能进行有效、及时的监控预测或判断，可能导致全面停电甚至造成巨大的电网安全事故。通过自动化技术的融合，电网调度自动化系统能够准确检测、正确分析，并采取必要的电网监控和事故处理策略，及时有效地对电网故障进行处理。

3.3发电厂分散测控系统

分散测控系统是发电厂中的主要系统之一，将电气和自动化技术融合应用于分散测控系统，能够及时、准确地监控并报备各个电力设备的运行参数，系统根据运行参数可以随时调整控制设备的运行状态。当电力设备的运行出现故障时，相关处理部门根据系统反馈的设备运行参数，能够快速分析出故障原因，并及时采取维修措施。在电气生产阶段，通过分散测控系统的实时监测和及时报备，大大提高了发电厂的电力质量。

4　电气和自动化在电气工程融合运用中的不足

电气和自动化技术的完美融合，大大提高了工作任务的执行速度和准确性。自动化技术的有效融合，实现了对系统运行的实时监控以及准确及时的故障处理，确保了电力系统运行的可靠性和安全性。同时，电气和自动化技术的结合，实现了系统的自动化控制管理，减轻了传统工作人员的工作负担和压力，在很大程度上也减少了电气工程建设的成本。但在实际运用过程中，由于各种不确定性因素的存在，电气和自动化在电气工程融合运用中还存在如下不足之处需要加以改进。

（1）电气和自动化技术的融合应用时间还比较短，技术水平不够成熟，融合性能还有待提高。

（2）电气和自动化在电气工程融合技术对外部电压要求较高，在一定程度上增加了电网建设的成本。

（3）雷击、电磁等特殊天气因素和环境因素会严重影响电气自动化设备功能的发挥，也暴露出了电气自动化设备存在的不足。