电气工程及其自动化技术探析

袁灵龙

摘 要：文章主要通过对电力系统自动化控制技术的分析，全面阐述了电子技术、计算机技术发展的现状，最后针对性提出系统自动化热门技术要点，以此，为同行提供参考。

关键词：电气工程；自动化；探讨

中图分类号：TM76 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）13-0156-02

Abstract： Through the analysis of power system automation control technology， this paper expounds the current situation of electronic technology and computer technology development， and finally puts forward the hot technical points of system automation， which can be used as a reference for peers.

Keywords： electrical engineering； automation； discussion

当前，有效解决工业化问题的关键就是电气工程自动化技术，只有全面研究电气自动化技术，充分在生产领域发挥作用，才能推进经济建设与发展。电气自动化技术是当前热点学科，其内容较复杂，综合性强，学科范畴包含电子应用、计算机应用、网络技术等方面的形态，是多技术的结合，更是机电一体化的实际应用。在实际应用过程中，电气自动化主要就是强弱电结合、机电结合和软硬件结合的应用。

1 电力系统自动化技术

1.1 电网调度自动化

自动化应用在各个系统中均得到充分利用，起到良好的作用。在电网调度中实现自动化控制，能够有效提高调度效果，保证精准到位。电网调度自动化，运行的原理主要是在计算机的配合下完成的，通过整体运行模式的提升，使电网调度控制更加精确，调度中心与计算机联网，确保了服务器、工作站、大屏幕显示器、打印设备等的连接，形成一体化作业与调度，通过网络、专线，使下一级电网调度控制中心、发电厂、变电站设备等形成统一的控制与管理。通过电网调度一体化提升，能够全面对电力生产全过程进行有效控制，对出现的数据及时采集与更新，服务器根据设备运行可以做好统筹，全面对电力数据进行系统分析，保证良好运行状态。

1.2 变电站自动化

变电站是重要的组成部分，通过变电站对电力进行分解，产生可利用的电压，做好传输与变送，可以说，变电站自动化能够大大提升发送精准率，提高工作效能，自动化控制能够解放人力作业，实现精准管理、实时控制，为电厂节省了大部分的人力与财力。自动化控制的能力与范围大大提高，各项指标数据更加精确，通过对各种设备的有效监控，实现电气运行目标，确保站内电气设备稳定与安全。技术的创新与进步，数字化应用也越来越广泛，电气工程功能有了全面的改进，传统监控设备也与计算机并网，向数字化监控方向发展，特别是移动端的发展，能够利用电缆或光纤，对加强信号控制力，传统的电力信号电缆得到功能性提升，这样就更加方便了记录、整理、操作，实现了电气工程实质性的进步与创新。

1.3 发电厂分散测控系统（DCS）

发电厂分散控制系统（DCS）是电力系统技术化发展最前沿的科技，在电气系统升级改造中起到重要的作用，其技术的应用，大大改善了电厂运行模式，提高了管理效率。通过自动化控制与应用，能够保证组建过程、分布结构的科技含量，各种复杂数据的精准运算，又能够及时反映出在岗人员情况，根据数据情况，合理分配任务指标，确保电厂顺利运行，完成生产任务。

2 电子技术、计算机技术发展的推动

我国自动化控制技术应用较早，随着技术不断发展与创新，早在上世纪八十年代初期，我国就已经在电力系统中使用到了先进的技术形态，当时最先进的单片机技术，大大提升了电力设备功能，使系统得到良好改善，为更好地服务经济与社会发展，起到推动作用。那时我们所使用的技术，是世界最为先进的技术，在当时的工业生产水平下，计算机和PC机技术备受全球青睐，那时，我们的设备就能够完成数据采集、分类、汇总、分析、显示、存档、打印、报警等各项任务，使生产过程能够科学控制。但是，在实际应用过程中，随着技术的进步与发展，一些操作控制已经无法满足现代生产需求，譬如系统结构、功能、通信协议等方面都不够完善，操作较繁琐、欠缺灵活性，这些都严重的影响到了生产整体效率的提升。技术不断发展与改进过程中，进入上世纪九十年代，有些问题在实践中得到了改善，实现了技术上的进步与创新，特别是在信息归纳处理上，已经实现了质的飞跃，相关服务器运行速度和承载负荷加强，推动了电网调度自动化系统、变电站自动化和发电厂分散测控系统的改善，使各方面操作性更好、运行更加灵活、系统稳定性更强。

3 自动化IT技术发展热点技术

3.1 电力一次设备智能化

我国电力系统自动化的实现，完全是依赖了先进的电子技术和计算机技术发展，随着重要技术的发展，也实现了电力系统的升级改造。在各类电力设备机组运行过程中，一次设备和二次设备安装是不能在同一地点进行的，对于在不同地点安装的两个设备，一定要保证有效对接，才能实现良好的运行，那么，在二者之间，需要利用强信号电力电缆和大电流电缆对一次设备與二次设备做对接，实现有效运行。电力一次设备智能化主要是考虑到了一次设备结构点的不同，通过对常规二次设备部分或全部功能的实现，解决了一次设备的自动化问题，不用使用过多的信号电缆和控制电缆连接，一次设备就可以自带测量和保护功能，确保了设备运行的稳定与安全。当前，应用最为普遍的是“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等，设备自动化的提升，大大减少了故障率，保证了电力一次设备智能化升级效果。一次设备电子部件容易受到高强度电磁干扰，需要有效解决好电磁兼容、供电电源及通信接口协议标准，才能保证技术稳定性。

3.2 电力一次设备在线状态检测

电力系统一次设备内容较多，包含发电机、汽轮机、变压器、断路器等设备，需要对各部分运行情况进行长期监控，才能确保设备稳定运行，监控过程中，需要严密注意监视设备，对设备的运行环节做好实时状态管理，分析各种重要参数变化趋势，判断有无故障先兆，以此，保证设备使用寿命，提高设备运行效果。在线状态检测技术越来越成熟，已经在实践中得到应用，但技术难度大、专业性强、环境条件恶劣，整体产品开发还需要一定的时间。

3.3 光电式电力互感器

电力互感器在电力系统中起着重要的作用，是不可缺少的重要设备之一，传感器作用主要是根据比例关系的不同，把电气设备高电压和大电流数值进行有效的变换，数值的取得需要使用仪表进行全面的测量。但是，在实际应用过程中，却存在许多不足，缺点主要是电压等级越高，其绝缘难度则会变得越大，而设备体积和质量也就更大；如果信号动态范围小，就会造成电流互感器饱和、信号畸变等现象；互感器输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。为了提高设备运行效率，很多国家已经出现了新型光电式和电子式互感器，我国也有一些设备实现了应用，要想全面进行推广与应用，还需要对材料温度系数变化进行控制，确保温度稳定才能实现大面积推广与应用。数字信号通过光纤接口送出，实现转换功能，但是需要把握好电磁兼容、绝缘条件、耐环境温度、电子电路等技术问题，以此提高设备效能，保证运行品质。

3.4 新型继电保护及测控装置

电力系统已经大面积推广了光电互感器技术，使设备运行更加稳定，而与之相关的二次设备，比如说：测控设备、继电保等装置、内部功能等也出现了大的变化。省去了装置内部隔离互感器、MD转换电路及部分信号处理电路，大大提高了运行灵活性，使装置响应速度加快，保证了运行整体效率。在想全面提高技术效果，还需要重点解决好几个关键性技术，对不同互感器数据进行共享与计算。

4 新时期配电系统自动化功能

4.1 具有电能质量监测评价功能

随着市场的发展，人们对电能品质极为关注，电能质量问题成为人们谈论的话题，只有全面做好有效的监测，才能提取科学的数据，由此，电力企业需要有相关监测措施，才能满足市场发展需要，给人们一个精准的答案，实现与市场化的调度对接，企业能够获取最大效益回报。而这种系统的建立并不是马上就可以做到的，需要通过全面的设计与调研，才能建立起良好的监测模式，系统的建立需花费大量时间和金钱，同时还要有专业人人力成本，保证技术到位，满足实际需求，供电企业总成本加大，增加了企业的负担。为了全面做好电能质量监测，则需要对分布式综合自动化功能进行融合，只有全面做好配电SCADA系统的分析软件研究，才能对有用信息进行提取，保证监测基本需要，这样就能从根本上提升供电的稳定与安全。

4.2 加强信息系统集成化

只有全面降低运行成本，才能保证良好效益，当前，供电企业成本越来越高，在各个方面都需要缩减成本，做好成本控制，使总体消耗量有所减少，只有打破单一自动化工程相互独立和功能重叠的情况，做到功能性拓展，形成信息的集成与应用，才能形成科学的组合与分配，如SCADA系统和CIS系统集成设计等系统的组合，这样才能使配电管理系统实现全面革新。

5 结束语

信息时代的到来，使技术不断创新，在科技力量的推动下，电气工程及其自动化也实现了质的飞跃，未来发展中，需要全面注重人才培育，站在时代和社会发展的高度迎接各类挑战，通过人才路径全面推进电气系统自动化发展。

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