供电系统电气工程与自动化控制技术

王贺

摘 要：电气自动化的发展水平的日益升高使得自动化技术在供电系统中的应用也越来越普遍，电气系统的运行速率也得到有效提升。随着目前供电系统电气工程施工技术的不断发展，其中存在的问题也在逐渐暴露，因此，为了解决供电系统建设过程中存在的故障与问题，自动化控制技术在其中的应用必不可少，本文将对供电系统电气工程与自动化控制技术进行简要分析与研究。

关键词：供电系统;自动化控制技术;监控技术;PLC控制

随着我国科学技术的不断发展与进步，自动化控制技术在各个领域中的应用也不断深入。尤其是在电氣工程之中，自动化控制技术的应用无疑是促进供电系统建设与发展的重要手段。自动化技术在电气工程中的应用，不仅促进了电气工程的建设效率，弥补了其中存在的缺陷，同时也更正了自动化控制发展中存在的错误与不足。

1供电系统引进电气工程及自动化控制技术的优势

1.1提升了安全性

使用自动化控制技术之后能确保所有操作实现安全性，这是其最大的优势;另外通过该技术还能有效减少人为原因造成的漏洞，让整个生产过程变得更加安全和可靠，也能在很大范围内降低设备操作给人身带来的伤害。该技术还能实现任何环境以及时间的监控，以此及时发现设备运行当中出现的异常情况，尽可能降低人员给其带来的伤害与威胁。

1.2提升了先进性

引用了该技术之后整体生产流程变得更加顺畅了，并且生产能力也有了大幅度的提升，整体行业发展得更加先进，这主要体现在精度方面。另外使用该技术之后有效提升了检测质量与检测水平，使产品检测变得异常精准，实现了高精确度的检测，以此提升了产品质量。除此以外，还能有效降低人工成本的投入，在保证质量的前提之下，改善生产，提升整体管理效率。

1.3实现了实时监控

原先的管理措施都是通过人工来实施的，所以难免会出现马虎的情况，甚至还会导致事故发生。尤其是在深夜的时候人的注意力往往会降低，就加大了电气故障发生的概率。但是使用自动化控制技术能有效改善这种状况，实现调度与指挥的统一性，提升整体电气工程的稳定性。另外，其还能时刻监控元器件的使用情况，只要发生异常情况，就会马上报警，并形成数据，数据分析完成之后就能及时找到故障问题所在，以此及时进行处理，确保所有设备在正常的环境中使用，以此提升整个电气工程的安全性。

2自动化技术的应用

2.1分层分布式监控技术

分层分布式监控结构大多是根据对象的不同利用多台微机进行控制，不同微机之间利用网络实现相互通讯，结构明晰的同时也有较强的可靠性。因此，目前无论国内还是国外大多都采用此类结构，整体结构如图1所示。分层分布式结构共有3层，分别为过程层、间隔层和站控层。过程层的主要作用为实现现场数据的采集，将不同电气设备的参数信息输送到间隔层，完成汇总数据、传达指令、传输数据等工作。间隔层的主要作用是能够利用相关的电子智能模块，把收到的信息进行转换，利用总线传送到服务器中，从而完成控制、表计等功能。控制层是若干台计算机利用网络连接形成的，能够完成发电厂本地和远程监控的任务，对间隔层进行监管，实现信息的交换。

2.2集中式监控技术

集中式监控技术将强电信号转变为弱电信号，利用空接点和直流信号的方式，用电缆硬接线通过一对一的形式把电气模拟量和开关量信号连接到分布式控制系统的I/O模件柜，进而实现监控电气设备的目的。现如今，自动化监控技术通常有两种方式，包括远程接入和直接接入。远程接入通常是将VO采集柜安装于距离主控制室较远的设置现场，同时利用分布式控制系统和通讯方式控制主机的连接。直接接入是指把电缆和电子之间的集中组屏进行连接。这两种形式实质上并没有明显的差别。在供电系统中，集中式监控技术有许多优势，例如硬接线技术成熟、速度快、运行环境好以及便于维护等等，但同时也存在着投资大、信息不准确和安装量大等缺陷。所以，在利用集中式监控技术时，要注重对独立电气监控主站系统的设置，同时加强电气运行中的管理。

2.3现场总线监控技术

在供电系统中，一般在一些特殊的情况下运用现场总线监控，而保证总线的安全运行就是自动化控制技术的应用优势。不同的装置功能有相对独立性，且在一般性的运行过程中，这些不同装置在工作中都是独立运行的，并只用网络实现相应的连接。因此，现场总线监控不仅能够实现各个设备装置之间的联系，同时也可以灵活的发挥不同设备之间的不同作用，即便是其中一个环节出现了问题，也可以尽快将其从整体系统中实现分离，避免故障的蔓延，实现系统运行的安全性，为系统正常运行提供相应保障。因此，要想实现这个目标，在设计现场总线监控系统时，应该关注企业需求和安装的地点，提高系统的针对性，从而使系统具有远程监控的能力。

2.4 PLC控制技术

PLC作为一种专业进行工业生产设计的数字化电子系统，其能够起到的主要作用就是帮助供电系统完成相关指令工作的提供，例如采集、编辑、记录和计算等，同时也能降低系统能量损耗，提高系统运行的灵活性。一般状态下，PLC的控制要点有以下三方面：首先，PLC技术能够实现供电系统温度、压力和流量等的连续模拟闭环控制，从而能够有效实现调控系统的各个环节;其次，在实际的控制中，PLC的主要控制对象是开关量，PLC技术能够实现自动化控制输入信号和输出信号的通断，从而有效提升供电系统的生产效率和自动化的程度。最后，在一般情况下，供电系统内部控制可大致分为开关控制和顺数控制两类。随着当前环保理念在人们心中不断深入，社会中的各类生产都主要以降低损耗、提升效益为发展目标。

因此，PLC技术的应用能够对电力工作起到相应的辅助作用，降低废弃物和资源的排放，进一步实现供电系统生产效率和收益的双重提高。以自动丝网印花机为例，基于PLC的自动丝网印花机控制系统的运行能够提高系统生产效率，有效避免由于人工误差而导致的印花花色不均匀的问题出现。

2.5计算机技术

在供电系统自动化之中电网调度有着极高的地位，在实际调度的时候调度系统作用重大，它能有效连接各种各样的设备，然后完成有关的电网数据采集，并以此预估电力荷载及电力运行状况。变电站的自动化主要依赖于计算机技术，在具体实施的过程中变电站应该要充分利用计算机技术，并充分利用计算机光纤代替信号电缆，使整体电力设备朝着网络化与数字化的方向发展，以此实现对整体变电站的自动化管理与控制。自动化供电系统是最初的智能电网，所以在使用各项智能电网技术的时候一定要和供电系统的实际需求相结合，并将计算机技术的双向性与可靠性等特点考虑进去，以此促进信息管理系统的形成，给电网建设提供更好的保障措施。

结语：

要想促进供电系统电气工程中自动化控制技术的发展和应用，必须有效提高系统的安全性、先进性和实时监控性，促进分层分布式监控技术、集中式监控技术、计算机技术和PLC技术等的合理运用，有效提升供电系统的自动化水平，提高供电安全性，从而促进供电系统的有效发展。

参考文献：

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