关于电气的自动化在电气工程中融合应用研究

毛庆武

摘 要：电力系统是指现代技术与传统技术相结合所产生一种推进技术的过程，自动化是指拥有先进科学和识别系统的系统，自动化和电力系统的融合促进了我国电气工程自动化的发展，对电网和变电站做出了杰出的贡献。本文就电气自动化在电气工程中的融合运用进行探讨。

关键词：电气自动化；电气工程；融合运用

前言

计算机通信技术行业的快速发展，为电气工程带去了新鲜的血液，电气的自动化装置大多是通过计算机通信技术来控制和协调的，电气自动化与电气工程的融合运用，使电气工程的安全性以及供电性得到了很好的体现，大大的提高了电气工程的运行效率。电气自动化装置可以对电气系统实施很好的监控，一旦发现异常或危险都会发出警告信号；此外若电气工程的线路设置出现超负荷的状况，电气自动化装置会自动跳闸，保证系统的安全；电气工程的自动化应用还可以减少人员操作的损失。

1.电气自动化及电气工程概述

1.1何为电气自动化技术

一般的自动化技术包含两方面的内容，一是生产控制自动化；二是经营管理自动化。两者相辅相成，构成自动化系统中必不可少的组成部分。

所谓的电气自动化技术包括的内容主要有电气技术、电力自动化技术和电气设备。近年来，随着科技的发展，我国开始注重培养电气控制，自动化系统设计以及产品研发、技术管理等一些专业人才。

电气的自动化就是要实现机械设备以及生产管理的无人化参与，并且在没有人员操作的情况下，机械设备也可以实现对产品或系统的自动监测和自动处理等功能。

1.2电气工程

电气工程是人类生产生活必不可少的工程，它由以下几部分构成：通常的电力系统、电能的产生和应用、电网的设计与实施、电力设備的设计和选择以及高电压下气体绝缘的性能等。

1950年左右，我国的电力系统所拥有的容量已经有了一定的千瓦数量，而自动化的电力系统容量却少于10万千瓦，那时的电力系统大多采用单项自动装置，主要的功能就是安全保护以及过程自动调节。但是到了90年代的后期，随着科技和经济的发展，我国加大了对电力自动化的研究力度，并且电力系统的规模也大大的扩增，只是单机的电力自动化系统容量就超过了前期的2倍左右，因此对于电气工程的自动化提出了更高的要求。

1.3电气自动化技术在电气工程中的应用现状

经济和技术是衡量一个国家综合实力的重要标准，要想在国际上立于不败之地就必须发展国家的经济和科技。就目前而言，我国的电气自动化技术在电气工程中的应用及融合都不太理想。电气工程中的自动化技术成为电气工程发展进步的制约性因素，虽然电气工程中的自动化技术还没有达到国家的技术标准，但是在不断的摸索中，电气工程中的自动化技术应用也有了很大进步，例如电气工程的自动化编程周期和电气的自动化整体效率都有了很大进步。

并且，随着科学技术的不断更新和进步，电气工程中的自动化技术也在逐步完善，在朝着建立灵活的集成控制系统方向发展，在不久的将来电气自动化技术将会与电气工程很好的融合在一起，以满足电气工程自动化领域的技术需求。

2.电气自动化与电气工程中的融合运用

电气系统的自动化与电气工程的融合运用包括三个方面：供电方式及一次设备、远动系统及二次设备、通信方案及设备以及主站网络与软功能。

2.1供电方式及一次设备

由于受到地域与经济发展的影响，并且为了便于管理，我国把配电网分成了城市电网和农村电网。城市电网主要包括一些大中城市，并且是电缆网；而农村电网覆盖的范围为乡村和县城，并且采用的电网覆盖方式是架空线。

决定配电网供电方式的因素是电源点、线路开关设备和网架即线路联结。

电源点与网架有多种多样的组合方式，这也就决定了供电方式的多样性，配电网中常用的供电方式有单电源辐射状供电、双电源互备供电、多电源互备供电、双电源环网供电、多电源环网供电和网格状供电等方式；而线路开关设备的多样性为供电系统功能的多样性提供了可能，常用的线路开关设备有环网柜、重合器、分段器、断路器和负荷开关等。

一次设备指的主要是配电网中配电线路的主设备。

城市电缆网中配电线路的主设备一般为环网柜，这种设备由真空断路器、SF6断路器以及负荷开关等部件组成；而农村中的架空线配电网中配电线路的主设备是断路器、重合器和负荷开关以及分段器等。

2.2远动系统及二次设备

电气工程自动化系统的远动系统设置的目的是依靠FTU、TTU 等完成对配电线路中的线路开关以及配电台区即变压器的监控和检测。远动系统和二次设备的布置是为了起到保护动作、环网控制、远方控制以及就地手动的目的。电气工程中要想实现配电过程的自动化就必须解决仪表与操作电源和传输规约中的问题，其中关键问题就是要设计出既适用于户外环境又可靠的不间断电源。鉴于配电线路设备分布具有地理特性，现今的变电站中遵守的CDT、POLLING等规约都不能很好的应用于电气工程配电的自动化系统，而近年来新制定的101规约在一定范围上得到了应用，但是最终能否采用该技术标准，尚难确定，需要有关部门制定出完善的传输协议标准。

2.3通信方案及设备

电气工程与电气自动化技术的融合包括自动化的通信方案，该方案在广义上来说不仅要包括主站对子站的通信和主站对现场单元的通信，还要包括子站对现场单元的通信、各子站之间的通信以及现场各单元之间的通信等。

通信历来是电气工程自动化的重难点，由于我国是一个地形和环境气候复杂多样的国家，各地区的通信方案也是多种多样。一般的通信方案依靠的的是光纤、电力载波、有线电缆、微波等。

2.4 发电厂分散测控系统

发电厂分散测控系统是由分布结构、分层结构的高速数据通讯网、远行人员工作站、以太网以及过程控制单元等方面组成，其中输出模块和输入模块相结合再加上可冗余配件里的主控模件所共同组成的控制单元称之为远程控制单元，它的通讯方式是利用主控模件把信息传送到可冗余上，再传送到智能输出模块和输入模块上，最后在和总线上的输出模块和输入模块进行通讯，这个过程中唯一既可以在进行信号接收时能直接承受现场变送器、热电偶、开关量以及热电阻等设备，还可以在全部都运行完成后进行信号的输出、实时的显示以及实时的打印时能传送设备的参数、设备的运行状况，并用这种传送方式直接对执行机构进行驱动，从而实现电气自动化和电气工程的相融合所运行过程的联锁检测、联锁控制以及联锁保护等功能。

2.5 变电站的自动化

变电站的自动化不仅促进了变电站监控能力的增强，还实现了自动化监视和自动化操作，免去了繁琐的人工化监视、人工化操作，此外它还能提高变电站的运行效率和提升变电站的运行水平。综上所述，可以知道变电站的自动化具有多层次、全方位的监控作用，可以对各种电气设备进行运行状况的监视，从而实现了有效控制。传统的变电站的自动化是采用电磁装置来进行监视，而现在则都采用全微机化设备进行监视，这种设备成功对计算机屏幕化进行监视和操作，在进行数据传输时应该尽量用计算机电缆，而不是原来的电力信号电缆，这是因为计算机电缆可以实现自动化的统计记录和运行管理。经过近几年的电力发展，变电站自动化已经成电力企业和电网调度最重要的部分。

3.结语

由于电气自动化技术是一项知识密集型技术，因此要想使电气自动化能够与电气工程很好的融合运用，就必须从实际的电气工程入手，认真分析，并对电气自动化装置进行有效的研究，只有先熟悉了电气自动化装置的结构，并且把图纸进行完善（遵循一定的技术标准）后，才能使两者很好的融合运用。

参考文献：

[1]楚力.电气自动化在电气工程中的应用分析.电力建设广东科技，2012，05（9）.

[2]肖吉帅.浅谈电气自动化在电气工程中的融合运用.科技创新导报，2013：05.

[3]马学娟.探讨电气的自动化在电气工程中融合运用.科技论坛，2012（9）.