电气工程中自动化技术的应用

毕连奎

中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司

电气工程中自动化技术的应用

毕连奎

中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司

随着我国科学技术的进步以及我国经济的迅速发展，电气工程自动化所涉及的学科范围也越来越广，电气工程及其自动化技术的应用，使得一些领域的工作效率得到了提高，而且完善了各个生产过程，使企业获得了较多的经济利润，并在市场经济中使其经济得到了稳定、可持续的发展。

电气工程；自动化技术

一、我国电气工程自动化技术的发展概况

现代社会，随着工业化进程的加快和人们生活品质的提高，对电能供应的“安全、经济、优质、可靠”等各项指标的要求也越来越高。相应的，对自动化技术也提出了更高的要求和标准。当今电气工程中自动化技术正趋向于：

1、由输电、发电自动化向输电、发电、配电自动化进行全面发展。

2、柔性交流输电技术(FACTS)的发展进一步提高了在输电和配电方面的自动化水平。

3、在控制策略上日益向着适应化、智能化、最优化、协调化和区域化方向发展。

4、在理论工具的应用上，越来越多的借助了当前现代化控制理论。

5、在控制手段上日益增加了对远程通信、电力电子器件和微机的应用。

二、电气工程中自动化技术的应用

从1800年，伏打发明第一个化学电池，人们开始获得连续的电流开始，电力系统的开始不断的发展完善。中国的电力工业始于1882年，至今年已有124年的历史。自新中国成立之后，我国电力工业迅速发展，到目前为止，基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代。

2.1 现代电气工程自动化技术的特点

电力系统自动化的主要内容有电力系统调度自动化、变电站自动化、配电网自动化、火电场自动化、水电厂自动化等。同时，洁净煤技术、水电开发、核电的发展也越来越得到重视；新能源的开发利用，特别是可再生能源的开发利用也是现代电力技术的发展趋势。因此，建立健全的电力市场机制是提高效率、降低成本，促进电力资产的合理利用与发展的有效保证。

2.2 发电厂自动化

电力系统是由发电厂、输配电系统及负荷组成的统一整体，通常覆盖广阔的地域。发电厂作为电力系统的始端，它的自动化决定了整个电力工程的自动化。

1)火力发电厂。火力发电厂是利用煤、油、天然气、油页岩等为燃料的发电厂。它的自动化系统一般由厂级监控信息系统(SIS)、电厂管理信息系统(MIS)、远动系统、故障信息子系统、继电保护及故障信息管理子站、数据采集与监视控制系统(SCADA)、机组分散控制系统(DCS)构成。

2)水力发电厂。水电厂自动化系统在国内应用已经有20多年。水电厂自动化系统一般采用了集调速、励磁、保护、监控于一体的自动化系统，实现单元控制模式。机组LCU主要分为6大要点模块构成。其中主控(CPU)模块主要完成机组测量、控制、调节等功能；调速模块主要完成机组转速及有功功率的调节；励磁模块主要完成机组电压及无功功率的调节；保护模块主要完成发电机组的保护功能。

2.3 变电站综合自动化

20世纪70年代末，西门子公司于1985年在德国投入其第一套变电站综合自动化系统，开始变电站综合自动化的研究工作，于80年代开始进入实用应用。变电站综合自动化系统的基本功能体现在下述五个子系统的功能中：

1)控制系统。主要是进行变电站的数据包括模拟量、开关量和电能量的数据采集、故障录波和测距、故障记录、断路器跳合闸记录、保护动作顺序记录的事件顺序记录、操作控制功能、安全监视功能、人机联系功能、数据处理与记录功能、谐波分析与监视、打印功能。

2)继电保护子系统。变电站综合自动化系统中的微机继电保护主要包括输电线路保护、电力变压器保护、母线保护、电容器保护、小电流接地系统自动选线、自动重合闸等。

3)电压、无功综合控制子系统。变电站综合自动化系统必须具有保证安全、可靠供电和提高电能质量的自动控制功能。电压和频率是电能质量的重要指标，因此电压、无功综合控制也是变电站综合自动化系统的一个重要组成部分。

三、电气工程自动化技术的发展前景

1 电气工程自动化技术管控一体化

电气工程自动化技术的核心在于智能化控制，这是提升系统保护及改善系统效益的重中之重。从理论内容及我国建设发展来看，电气工程自动化技术智能化控制效益必将逐渐提升，其发展必将逐渐趋向于管控一体化。电气工程自动化技术管控一体化可以充分展现系统状态，可以完整表达系统网络信息，符合我国设备高集成、智能化构造趋势，是电气工程自动化技术发展的必然方向。

2 电气工程自动化状态检修技术

电气工程自动化状态检修技术可以通过设备内容的控制实现各项运行状态的检验，以设备资产管理体系核心达到各项故障诊断，实现系统运行效益的保障。该技术可以及时发现系统设备中存在的问题，对其风险因素进行计算、分析及处理，实现风险预警，已经成为电气设备监控管理的重要研究方向。

电气工程自动化状态检修技术的核心在于对系统的故障诊断及状态监视，可以为人员监控提供完善的状态数据信息，供人员进行连续、动态监测。与此同时，该技术还可以与系统设备核心结构具有一定的关联，可以依照系统运行数据对系统运行状态进行预测，及时反映系统中的潜在问题。在上述检修技术运用中设备运行效益可以得到非常明显的提升，工程安全性、稳定性、可靠性可以得到本质上的保障，这对我国社会发展具有非常积极的意义。因此，在今后电气工程自动化技术研究过程中人员要加大对状态检修技术的分析，要对该方面内容进行深入挖掘，为系统安全运行奠定扎实的基础。

结束语：

综上所述，现如今，随着我国发展领域越来越广阔，电气工程及其自动化的应用范围也越来越广，无论是应用在哪个领域中，都给人们的工作带来了积极的影响，可以减缓工作人员的工作量，能够很快的处理各种繁杂的问题，有利于企业更好的生产和经营，是一种辅助性很强的工具。随着人们生活质量的提高，在日常生活中，电气工程及其自动化技术的应用会更加频繁，会被人们更加广泛的使用和推广，也会给人们的生活带来很大的变化，使人类发展得到进步。

[1]郭红生.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创业月刊，2011.24.

[2]梁媛园.浅析电气工程自动化的设计与应用[J].民营科技，2012.7.

[3]宋县委.有关智能化技术在电气工程自动化控制中应用的研究[J].科技致富向导，2013(20).