供电系统电气工程与自动化控制技术

黄智英 柴春花

（巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院 新疆维吾尔自治区库尔勒市 841000）

在当今自动化技术迅猛发展的今天，智能化、高效化已经不再罕见，未来电气工程的发展将会对许多其它行业产生较大的影响。而在各个行业中，电气系统自动化控制技术都成为主要的发展方向，其中供电系统领域也是如此。未来各个领域都将有着更好的发展以及融合方向，最终形成每个行业独有的一项技术。而在供电系统发展的过程中，电气工程自动化控制技术存在的弊端影响了行业的发展，因此本文针对于这一行业的现状以及问题进行了分析。

1 电气工程及其自动化概念解析

所谓的电气工程及其自动化就是在机械生产的过程中加入计算机控制，从而保证传统加工模式与现代化信息技术综合起来。除此之外，还需要加上电学以及互联网等技术保障各加工过程更加现代化。各行各业对与电气工程及其自动化做出的要求各不相同，这是因为加工制造的环节以及工序各不相同，因此对于电气工程及自动化的发展方向也就不太相同，未来电气工程的发展需要针对与行业的实际情况进行分析，针对与行业的薄弱之处进行重点研究。

2 电气工程及其自动化的现状

在当下发展过程中，电气工程及其自动化与刚刚起步时相比较虽然发展速率逐渐缓慢，但整体来说，电气工程及其自动化的发展方向更为广阔，向不同领域进行了更加深层次的蔓延以及发展。除此之外，在发展过程中，电气工程及其自动化专业也得到了不断地优化与提升，未来伴随着更多新技术的使用，电气工程及其自动化逐渐更加智能更加自动化。在我国经济发展的过程中，电气工程及其自动化是较为重要的支柱产业，不仅仅是工业方面，国防领域对于电气工程及自动化也有着一定的需求。因此，未来电气工程及自动化的发展，除了会引起经济的发展出现波动之外，还会引起人民群众以及国家的整体关注。伴随着未来信息技术的不断进步与发展，电气工程自动化水平也在不断的加强与提升，因此未来需要重视领域的控制水平，从而加强各行业对于电气工程自动化的整体控制水平。除此之外，伴随着科技的进步，电气自动化领域自身的控制水平也正在逐渐向强大与智能进行发展。未来电气工程将是推动经济发展的重要基础之一，同时，其主要的发展方向也将不断的向服务社会方向进行迈进。

3 电气工程及其自动化发展过程中存在的问题

3.1 能源消耗高

在未来的供电企业发展的过程中，电气工程及其自动化占据了极其重要的位置，未来电气工程及其自动化将会代替人工力量帮助我国企业实现更好的发展与进步。在近些年来，伴随着我国工业化水平的进一步提升发展，各类先进设备层出不穷，而这些设备的出现在很大的程度上帮助我国工业质量实现了质量的飞跃。但是需要注意的是，使用电气工程及其自动化系统应用于工业生产中依旧存在着一定的问题，其中能源消耗就是较为严重的一项课题。使用电气工程及其自动化技术，能源消耗将会远远超过人工工作，这对于我国未来可持续发展战略的落实是一项严峻的挑战。

图1：分层分布式发电厂监控结构图

3.2 电气工程及其自动化质量水平较低

在近些年来的发展过程中，由于电气工程及其自动化质量水平较低而引起的安全生产事故成为了未来发展中的主要问题。众所周知，电气工程质量对于使用过程中的安全性能以及实际寿命产生了相应的影响，然而我国当下没有对电气工程及其自动化设备质量的明确规定，管理企业也没有针对于这方面出台行业制度。安全意识的匮乏也是造成了电气工程及其自动化发展过程中影响整体提升的障碍，因此提升工程质量成为了较为困难的步骤。

3.3 电气工程及其自动化系统扩展性能差

伴随着经济与科技的不断发展，未来电气工程及其自动化的发展也带来了更多企业的机遇，电气工程及其自动化自身工作水平的不断健全与完善表示未来供电企业在使用这一技术的过程中需要向集成方向进行发展。然而当下国内电气工程及其自动化集成化脚步较慢，大多数的自动化技术依旧处于较低的层次。无论是电气工程中的监控设备、PLC 技术、计算机技术，都属于较为分散的状态，各自在各自的领域进行发展，这严重影响了未来发展过程中供电系统发展的整体发展。未来电气工程及其自动化在发展的过程中需要站在整体的层面上对整体工程水平进行提升，从而保证供电系统在使用电气工程及其自动化在发展过程中能够将资源信息进行共享，这是未来电气工程及其自动化发展过程中的重要基础。

4 监控技术要点

4.1 分层分布式监控技术

分层分布式监控技术大多数是根据监控对象的不同特点而使用不同的微机进行监控与管理，不同的微机之间通过网络进行连接，从而保证整体工作清晰性以及可靠性。因此，在当下国内国外的供电系统电气工程及其自动化发展过程中都会使用分层分布式监控技术进行管理。下图图一为分层分布式供电系统监控结构，其中分为三层，分别是：过程层、间隔层、站控层。其中过程层的主要作用在于采集现场的所有数据，将不同电气设备的数据与信息传递到间隔层，这一步骤也被称为数据汇总。随后间隔层需要将数据通过电子智能模块进行转化，使用总线发送到服务器中，从而完成控制与管理。因此站控层可以说是多台电子计算机通过网络进行互相连接，从而形成了对发电厂的监管任务。如图1所示。

4.2 集中式监控技术

集中式监控技术的主要技术要点在于将强电信号转变成为弱电信号，随后使用空接点以及直流信号的方式，再通过硬接线来达成一对一的电器模拟量和开关量信号传输。现如今发展过程中，使用电气工程及其自动化技术来对发电厂进行自动监控技术主要有两种方式，分别是远程接入和直接接入。其中远程接入是指将V0 采集柜安装于距离主控制室较远的设置现场，除此之外还需要注意使用分布式控制方式和通讯方式来控制主机的连接。直接接入方式是指在工作过程中将电缆与电子之间的集中组屏进行连接，从而保证连接。总的来说，这两种连接方式并不存在优劣与本质之分，在供电系统中，集中式监控技术有着多种多样的优点。经过分析发现，供电系统中集中式监控技术的优点主要有：接线技术成熟、速度快、运行环境好、便于维护等等。除此之外，在实际使用过程中这种监控技术也存在着一定的问题，那就是投资较大，同时发布信息不准确，安装过程中也需要进行大量的安装与管理。因此在使用集中式监控技术的过程中，需要注意关注电气自动化监控主站系统位置与实际设置，同时重视电气运行过程中的管理方式。

5 PLC控制要点

作为一种专业化的工业生产数字电子系统，PLC 的主要作用在于帮助供电系统完成相关质量，这其中包括：采集、编辑、记录、计算等等，除此之外，使用PLC 技术还能够全方面增加系统运行过程中的灵活性。在一般情况下PLC 技术的主要控制要点有三大特点。首先PLC 技术的出现可以实现供电系统对于温度、压力、流量等等方面的监控与管理，从而更好的对监控系统进行调节。其次，在工作的过程中PLC 技术的控制关键在于开关量，PLC 技术的重点在于能够对输入信号以及输出信号进行通断关注，从而更好的实现生产效率以及自动化的关注。最后则是在一般的情况下，供电系统内部将供电控制方式分为了开关控制与参数控制两种。伴随着人们对于环保理念的越发重视，未来的PLC 技术将主要针对于降低能耗、提升工作效率进行加强。因此，未来PLC 技术的出现能够有效的帮助电力工作实现辅助帮助，从而降低污染与废弃物的排放，从而进一步提升工作效率以及生产效率。

例如在生产自动丝网印花机的过程中，针对于PLC 技术的自动丝网印花机控制系统能够显著的提升工作效率，避免在生产过程中由于人工印刷导致的印刷不均匀。其实对于全自动丝网印花机，这项技术的主要运动范围在于防止布料的台板在椭圆形轨道中的运动以及变化，除此之外还包括网框在其中的上下移动以及来回往复定位。使用参数向PLC 技术发送指令，电机就会随之运动，从而调节其中的整体方向。电机在运动的过程中还会控制刮刀的整体运行，同时变频器需要控制刮刀的整体运行方向，而工作人员可以使用开关来操作所有动作的幅度大小。在这一系统中，真正实现了工作过程中的人机互动，同时也做到了多个简单系统组合形成复杂系统的电气工程及其自动化。

6 计算机技术

在供电系统中使用计算机技术进行控制已经成为了电气工程及其自动化发展过程中的主要动力，计算机技术的出现在供电系统控制过程中优点主要体现在以下方面：

首先在供电系统电网调度方面，一般来说电网调度有五大层次，其中分别是：国家电网调度、大区调度、地区调度、省级调度、县级调度。这五大层次的电网运行实际上需要依靠控制中心的计算机技术进行干预。而控制中心在运行过程中网络系统起到了关键的作用，它连接着许多的设备，除此之外，还肩负着采集数据、预测电力负荷、监控电网调度运行等等方面的能力。

其次，在变电站自动化的进程中计算机技术发挥了关键的作用。在整个供应链系统自动化建设过程中，将病人的自动化进程可以推荐是非常重要的一环，因此，在实际工作过程中变得更需要，加强对于计算机技术的运用，从而提升计算机在供电系统电气工程及其自动化中的应用占比。首先可以通过提高计算机光纤在系统中的运用来代替传统电缆，从而帮助变电设备实现集成化发展。未来电气工程及其自动化需要应用于供电系统中，将记录自动化，帮助操作人员降低工作负担，同时也能够提升工作的准确性。最后是智能电网方面，使用计算机技术有极大的好处。智能电网技术在整体上来说，主要的好处在于能够通过全局的角度对供电系统进行控制，在当下供电系统的信息管理过程中智能电网成为一种被广泛应用的技术。应用范围包括供电过程中的各大环节，例如在用户发电、输变电、调度、与配电的过程中，智能电网可以通过自动化的基础模型来更好地对用户实时供电，这已经成为了未来供电系统发展的主要方向，同时也为未来的发展打下了坚实的基础。

7 结束语

未来供电系统发展的过程中，想要将电气工程及其自动化的工作水平进行提升与运用，就需要将系统的整体安全性、先进性、实时监控性等等进行提升。未来需要在供电系统电气工程及其自动化发展的过程中使用分层监控技术、集中式监控技术、计算机技术、PLC 技术等等，将这些技术合理的进行运用，有助于提升未来供电系统整体电气工程及其自动化水平。这一举措的意义在于能够提升供电企业在进行供电过程中的安全性，从而帮助供电企业实现全方面的发展以及进步。