电气工程及其自动化技术的设计与应用研究

2018-12-06李雨熹李长征

商品与质量 2018年50期

李雨熹李长征

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目前常见的分散控制系统在多年的技术研究与推广应用之下已经可以满足发电厂的实用化需求，但由于电气系统的部分装置和用电要求的特殊性，在控制功能上还存在着一定的技术缺陷。目前电气自动化的应用相对广泛，如何对应用经验进行总结分析，提出技术改进方案，也是未来自动化技术应用的实际要求。

1 电气工程与自动化技术

电气工程是现在科技核心领域的重点内容，电子信息技术的快速发展，也改变了人们的生产和生活方式。目前，电气工程的内涵已经发生了改变，机器的运转需要电气自动化技术的支持，因此电气自动化也广泛用于工业控制系统当中。

而自动化技术涉及到综合性的概念，自动控制、系统工程、液压技术等都是自动化技术的组成部分。在经历了智能化、模块化和精度化等发展过程之后，工业技术的快速推动也大大提升了劳动生产率。当前信息技术的快速发展，产业结构优化是未来发展的必然趋势，绿色、节能、环保理念也将成为技术发展的新方向。

2 电气工程与自动化技术设计

2.1 硬件设计

通常情况下，电气工程优化设计需要从硬件设置作为切入点，通过电气工程控制与实际控制来设计与之相匹配的中央服务器，服务器功能应该保持完善，并重点对运行效率和运行质量进行管控。所以，现代计算机技术的支持之下，计算机系统可以作为整个控制系统的核心，根据整体控制要求在元件外围增加设备，起到辅助作用，维持系统的程序运行。考虑到自动化控制系统需要满足生产线的要求，因此也需要在此基础上进行改进优化，然后结合实际环境，包括空间因素在内，对设计系统进行整体优化。在硬件安装方面，除了设备的体积和质量要求外，还要结合实际数据，确定设备型号与功能性。

2.2 软件设计

硬件设置完毕之后，需要软件设计系统的支持，当前市面上有多种类型的自动化控制系统，为了保证自动化水平也需要进行筛选，按照企业自身的实际需求和硬件配置情况，更好地对软件要求进行规划[1]。

3 电气自动化技术的具体应用

3.1 变电站工程

为了保证电力设备的平稳安全运行，需要利用电气工程和自动化技术作为基础，对设备实行监控、保护与调动控制等。例如发电厂的电气监控系统方案，其监测范围包括发电机、变压器组、同期装置。具体的监测内容包括设备使用状态、设备异常运行信号与设备的主要电气参数。通过测控单元采集相关信息的前提下，对设备使用中潜在的故障状态进行模拟。如设备的使用状态发生异常改变，会主动报警，报警信息内也包含事件的性质，技术人员可以针对故障类型进行处理和维修。未来的发电厂机组也会朝着大容量和高参数的方向发展，变电站的电力设备数量逐渐增加，联通方式也变得越来越复杂，电网的安全运行也需要电力部门的有效管理，并融合电气自动化技术。所以，电气监控系统与变电站工程会变得更加程度，避免出现严重安全性问题导致损失。

当前的技术水平下，利用计算机光缆进行设备控制，变电站控制中心能够以更安全稳定的管理模式进行监控，在调度工作上也能保证效率和安全，自动化改造也是未来电气系统的发展趋势[2]。

3.2 工业控制

在工业生产领域，传统的人力资源管理不仅无法保证生产效率，也会影响生产质量。信息时代下，人们对于产品技术要求不断增加，某些高精度产品的要求很难利用人工进行质量控制，所以自动化设备可以发挥组装和生产的作用。目前我国在工业化生产的过程中，安排了相关的人员进行技术支持，针对设备可能出现的损耗、缺陷、疏漏，进行有效的维修和保养，保持生产的正常开展。面对日益激烈的市场竞争形势，企业要想获得更多的利润，维持企业竞争力与产品信誉，也需要借助电气工程与自动化技术，控制生产成本与生产质量，经济效益的同时占据市场。

3.3 电网调度

电力系统自动化发展中，电网调度的作用进一步体现。尤其是社会的快速发展之下，人们对于电能的需求不断增加，也给电力系统的工作提出了更高的技术要求。当前的电网调度工作，也融入了电气工程与自动化技术，相关调度人员可以掌控全局，有效地保障电网运行的稳定性。安全处理中心能够制定相应的措施，以应对事故产生时出现的不必要经济损失，保证技术要求与成本要求。

目前电网调度的硬件设备已经能达到很高的可靠性水平，满足工业标准，服务全程与操作员站可以为设备收集重要信息，尤其是事件记录与状态查询，操作员站中，技术人员能够对电网生产设备进行操作控制，通过网络传输给站级计算机，计算机通过控制操作命令后可以判断，并做好同步检测，测控但愿经过通信网互相谅解，在完成数据交换的前提下满足电网调度工作的技术要求。

3.4 智能建筑

智能化建筑的设计过程中也会面临建筑能耗、材料使用、建筑安全等问题，电气工程与自动化技术同样能发挥有效的作用[3]。例如以金属设备为例，某些金属设备在处理措施上需要严格控制，否则会影响到建筑的安全性。另一方面，金属设备的使用会产生静电效应，对于设备的性能和质量同样会产生一定的影响。尤其是下雨时期，某些金属设备遭受雷电袭击或静电影响产生的问题，可以通过电气设备自动化技术来进行规避，通过屏蔽静电来减少安全事故的产生。