探析数字技术在电气自动化领域中的运用及创新

谭友贤

（苍梧县电影发行放映公司 广西梧州 543004）

如今，计算机技术快速发展，其应用领域正不断扩大，尤其是在电气自动化领域，正发挥出重要的作用。尤其是数字技术的引入，能进一步提高电气自动化技术水平，有着很大的优化和发展空间。

1 电气自动化及其电气试验

电气试验是保证电力系统稳定且可靠运行的基础保障，电气自动化的电气试验和普通电电气试验相比，电气自动化需要涉及到高压试验，这是一种具有很高要求、接线复杂且十分危险的试验工作，以电缆的耐压试验为例，其试验接线如图1所示。对此，高压试验过程中，需要注意下列三点：①高压试验过程中，于试验点采取有效安全措施，避免触电事故的发生，并在必要的情况下安排专人进行看守；②为试验设备加压前，相关工作人员应对线路连接是否正确进行检查，同时加压时不能有人员靠近，以免发生危险；③高压试验完成后，应将电源切断，并对试验设备进行可靠接地[1]。

考虑到高压试验具有很高的危险性与特殊性，所以必须重视并做好计算机及其技术的实际应用。这一方面主要是指辅助测试系统的引入，此外还包括计算机监控，比如，基于计算机管理环境，借助计算机对包含压力、温度和湿度等在内的参数进行测定，然后根据测定结果，结合实际的试验条件，对修正系数进行计算，再对通过试验得出的数据予以修正，以此保证试验结果的准确性。

以各类驱动集成电路各项性能参数为依据，结合基本的测试原理，使用测试系统对电流及电压等主要参数进行准确测试。为有效解决现在高压试验过程中存在的电源问题，可利用全新的变频电源及监控系统，在保证设备安全的基础上，减轻相关人员工作压力。另外，试验管理与分析也可采用计算机来构建专门的系统，通过对这一系统的应用，能正确反映出实际运行情况，这在生产监控上能起到十分重要的作用。

2 电气自动化对数字技术的具体应用

电气自动化领域当中，对数字技术而言，主要应用网络系统及先进电气系统。通过对数字化技术的合理应用，能有效较少传统设备投入，这样能使设备的操作更为便捷，并实现提高试验等操作的准确性的目标。此外，通过对互感器及光纤网等的引入，还能从根本上保证网络安全及技术应用有效性。比如自动化仪表实现网络化和自动化，由于其定位十分明确，且平衡性良好，所以在目前得到了十分广泛的应用。实践表明，应用数字技术不仅能有效增加技术含量，还能提高相应的市场份额，据统计，目前的电气自动化，对数字技术的实际应用率超过70%，表现出良好前景，验证了这一领域中，数字技术的有效性与可靠性。

另外，通过对数字技术合理应用，不仅能使电气自动化的自查与自用更为有效，提高通信能力，使决策的信息量更为丰富，实现智能化目标，而且还能提高标准化，使结构层次更为清晰，在节省投资的同时，保证质量。换言之，利用开放性系统能为电气应用及技术改革创造良好条件。数字技术与电气自动化之间的充分结合除了能带来更高的性价比，还能在其它领域有所应用。比如，采用数字式变电站彻底传统变电站[2]。对于数字式变电站，它主要采用基于微机化的信息采集及硬件配置模式，提高数字化水平，同时减少设备配置数量及其占地面积，并使设备及系统的操作更为简便，降低成本，达到自我管理及控制的根本目标。

从数字技术自身角度讲，不仅应用简洁，而且具有很强的逻辑能力，可对数字量和模拟量进行处理，并识别信息是否正确，有效减少资源投入，避免浪费，在保证安全的基础上，降低工作人员的劳动强度。这项技术的应用仅需实施命令的正确传达，所有操作都能实现自动化，除了能做到自我判断与识别，还能通过光纤与网络进行信息数据的传输。以IT技术为导向的现代信息产业正不断向电子商务领域发展，由于它在很多层面均能实现模拟监控，比如管理和电气自动化之间的存取应用。通过对外加微电子等的引入，还能使数字技术更加得到相关企业的重视，为这项技术的进一步应用创造良好的宏观环境[3]。

根据以上分析，结合现有的技术应用成果，可将数字技术实际应用具有的优势总结如下：

（1）和传统变成接口有所不同，对数字技术而言，它是将开放式平台作为基础的，能在保证使用效率的基础上，缩短编程的周期。

（2）通过对Explorer和Windows等的应用，能使数字技术具有更广泛的应用前景。这是因为通过这样的方式能形成统一平台，使操作不再繁琐和复杂。

（3）对输入、输出模块进行现场执行与检测的过程中，需要以实现总线连接为前提，它能对所有智能化设备实施信息采集与核定，在节省时间的同时，降低成本。

3 电气自动化中数字技术的创新

现阶段对数字技术的实际应用还存在很多弊端，比如由于实际应用时间还比较短，使标准模式无法实现统一，而且缺少相关人才，设备及系统的智能化水平有待提高。基于此，在技术应用的同时，还应重视并做好技术创新。

3.1 利用光纤进行连接，使安装实现就地化

实践中应使用光纤来连接，并采用智能终端来采集与控制数据，采取这样的方式能有效提高数字技术应用有效性与可靠性。另外，采用标准化接口还是保证自动化能够良好运行的关键基础，对此需要将TCP/IP作为标准通讯协议，以此解决相关问题。如此一来，能满足所有类型用户提出的基本需求，包括产品数据交换，同时还能对智能结果予以优化，实现保证通讯质量的目标。

3.2 GOOSE实际应用

GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）的提出与应用可谓是设计与装置的一次重要革命，其报文通信协议栈如图2所示[4]。首先，它能对二次回路进行改良，使工程的调试更容易被理解，并为实际应用提供方便；其次，它在自动化领域中的重要作用在于测控装置与智能化终端之间的信息交互，能对包含主变、开关与母线在内的部分进行有效控制，同时具备重合闸等重要功能，对测控装置予以有效保护；再次，能对传统的二次回路进行有效改良和替代，依托于智能化终端，能使所有类型的非电量信息均得以便捷且正确的操作控制；最后，利用双网配置形式，在简洁方便的基础上，使结构层次更为清晰，实现对接口组屏的有效集中。另外，通过对MMS网络的应用，还能对IED和主机进行通信管理，用于实现联闭锁和跳闸保护等功能。

图2 GOOSE报文通信协议栈

3.3 提高程序化操作重要理念

对执行力而言，它一直以来都是企业重视的能力，同时数字化在现在也占据相同的地位。调度指令下达之前，需要完成很多前期工作，比如经过核实的票据应先将其存储到计算机中，然后在实际操作以前，设置专门的预界面，用于完成各类设备的核实和确认。这样一来，对系统功能的优化和完善是十分有利的，为自动化与数字技术的应用和发展奠定良好基础。

4 结束语

综上所述，电气自动化及其数字技术实际应用日益扩展，由于在当前的信息化产业中属于高新技术，所以和人们的日常生产生活息息相关，重要性与必要性正不断凸显出来。在重视并做好数字技术应用的同时，还应注重技术创新，使其能够渗透到更多层面，如设计和管理等，从而使技术发挥出更好的作用效果。