电气工程及其电气自动化的控制系统应用
2021-01-15李晓王登科山东陆海重工有限公司
李晓 王登科 山东陆海重工有限公司
在电力工程的建设过程中,电气自动化技术的应用非常广泛。电力系统通过自动检测以及控制技术,可以保障电力工程稳定运行,实现电力系统的合理控制。随着我国社会体制的改革发展,电力工程的自动化水平代表着一个企业的发展能力,同时,也是确保我国电力系统运行的重要保障,需要加强对电力工程自动化技术的研究,确保社会发展中电力能源的稳定供给以及供电质量。
一、电气工程以及自动化控制系统具有的特性
(一)先进性
电气工程自动化控制技术水平的高低,是评价电气工程发展是否良好的重要标准。在产品生产时,可以有效地体现出电气工程自动化的先进性,运用自动控制系统对生产过程进行实时监控与检测,在监控过程中,如若发现不符合标准的产品,系统会将不合格的产品进行自动剔除。产品生产结束后,为确保产品的生产质量,控制系统会对产品再次实施自动检测,排除次品。这项技术取代人工监控技术,有效地弥补人工检测中的不足。
(二)适用性
电气自动化控制系统在实际建设中,计算机技术与网络技术的应用,为其创造出很大的使用价值,使其具备优良的适用性。现实操作中方便快捷,使得企业生产实现智能化,并大大降低人工成本,同时也为国家在现代化道路上越走越稳,为人们日常生产生活提供很大的便利。
(三)安全可靠性
电气工程自动化的重要标准,就是自身拥有安全可靠的性能,其标准越高,机械设备的自动化程度就越复杂。在生产中加强机械设备自动化的安全性能是相当重要的,首先,对机械设备的电子元件进行定期的检测;其次,在机械设备运转中进行合理的掌控;最后,要在不同的自然气候环境中对设备进行多次的检测,只有通过检测的机械设备方可确保其系统的安全可靠性能。企业在选择电气工程设备时,一定要严格依照自身的需要进行选择,切不可盲目跟风,这样才能保障电气工程自动化系统的实际使用性,同时还可以节省大量的资金投入。
二、电气自动化技术的优缺点
(一)电气自动化技术的应用优势
当前,我们已经解决了不能精确地控制运动中的受控对象的问题。目前,工程师已经在自动化领域成功开发了智能控制程序,这使得电气系统自动化的计算和分析能力不断提高。另外,相关从业人员职业素质的提升,可以提升有关机械设备的运行效率,使得其在更多的行业中得到运用。
(二)电气自动化技术应用的弊端
首先,电气自动化对环境的要求比较高,使用铜芯绝缘导体连接是基本要求,并且在其中不能看到有双线电线的使用。其次,电气自动化系统虽然使操作过程变得更加简单,但是无法控制对象以实现复杂的动作。
三、电气自动化技术在电力系统中的应用价值及现状
随着现代科学技术的不断发展,电力工程领域对科学技术的应用越来越广泛,尤其是在电力系统中,电气自动化技术的应用十分普遍,为推动我国电力行业发展提供了一定助力。基于电气自动化技术在电力系统中的应用,其不但能够降低人工操作压力,同时也能够减少人工成本,使得电力系统的运行效率及质量得到大幅度提升。就当前我国电气自动化技术在电力系统中的应用情况,虽然整体效果较好,但是还存在一些弊端,比如电力自动化技术研发力度较差,在电力系统中的应用不够科学等,都是影响其价值充分显现的因素。基于此,也就需要相关工作人员能够对其进行优化和改进,以此使得电气自动化技术的价值得到充分显现。
四、电气自动化控制系统在实际中的具体应用
(一)交通指挥
马路上的红绿灯和自家住户的电灯一样,需要供电才能使其点亮。家庭住户的电灯是通过开关进行开启或者关闭,而红绿灯的开关却没有人发现其位置所在。其实在电气自动化中,将红绿灯的“开关”称之为控制器,控制器犹如人类的大脑,是控制红绿灯亮起、熄灭的执行体,依靠控制器内输入的程序进行有效控制,程序就相当于人大脑中的意识。在程序中加入计时功能,使得红灯亮起时,倒计时开始进入计时,时间一到,控制器就会将绿灯转变成黄灯之后再转变为红灯。红绿灯控制器就是电气自动化在交通指挥中的实际案例,使人们的交通出行变得井然有序。
(二)自动扶梯
自动扶梯大多应用于大型商场、医院等人流较多的公共场所。而自动扶梯也是电气制动化在实际应用中的一种方式,商场中的扶梯在没有人乘坐的时候,会较为缓慢地运行,当有人乘用时,就会在几秒钟内恢复正常运转速度。商场利用这种方式来降低扶梯所耗用的电能,进而达到降低成本的目的。扶梯自动控制自身速度的原因,就是因为运用了传感器进行感应控制。如果控制器为人类的大脑,那么,传感器就可以作为电气系统中的感知器官,通过扶梯上人员的增加或减少来感受压力、重力以及温度等变化。而扶梯有了控制器与传感器还是远远不够的,要想使扶梯动起来,就要加上一个动力设施:驱动电机,使用驱动电机来提供动力使扶梯运转起来,这与汽车中的发动机是同一种效果。扶梯大多都在上下进出口的合理位置上安装红外线传感器,每当有人路过时,传感器传出的红外线光束就会被打断或者遮挡,此时传感器的感应装置发生变化,并将这种变化传递给控制器,控制器接收到信息后就会给驱动电机发出开启指令,这时扶梯就会进入正常运转状态。当扶梯上的人员离开后,在一段时间内没有人经过传感器时,传感器的光束没有被打断或者遮挡,那么控制器就会认为扶梯上没有人存在,进而扶梯自动减缓运行速度,起到了节约电能的目的。因此,只有传感器、控制器以及驱动电机三者之间有效协作,才能完成扶梯自动控制的全过程。
(三)电力自动化技术在发电厂中的应用
对于电力系统而言,其能够正常运行主要是将发电厂作为关键能源驱动,以此实现对能源的直接性供给,进而保证电力系统可以在一定区域内完成对用户实行资源的合理配置,推动电力网络整体能够更高效地运行。基于发电厂设备而言,整个系统的设备较多,所采用的操作工艺也较为复杂。除此以外,整个设备体系在实际运行时,其设备的分布并不均匀,比较分散,也就导致相应的管理工作过于混乱。目前,我国大多数发电厂所采用的电力系统都呈现出外部机制与内部机制混合并联的形式,导致整个系统结构呈现出复杂性。在实际运行过程中,将电气自动化技术融入其中,不仅能够为整个系统提供一定的参数,并据此设置合理、有序的设备操作工艺,使得电力系统能够更稳定、高效、可靠地运行。关于电力自动化技术在发电厂中的具体应用,主要有以下体现:
1.远程监测模块
该自动化技术的应用,主要是为了实现对电厂内各类设备的高效管理,同时还能够利用有线和无线信息传输模式,实现对电力系统的功能化保护,进而保证电力系统在工作环节始终按照基准参数进行,使其运行模式更加规范,实现对其的远程监测。
2.数据传输网络模块
电力系统在实际运行的过程中,主要是以信息化体系实现对内部数据的传输目标,并利用网络架构内信息节点与设备节点的对接形式,确保其指令的下达,进而完成各类操控目标。在此过程中,将电气自动化技术融入其中,能够在电力系统及网络节点之前形成一个对接平台,进而实现对系统信息的有效采集,并将其反馈到主系统中,确保主系统能够对整个电力系统有一个全面掌控,避免导致数据传输出现问题,影响到电力系统的稳定运行。
3.监控模块
电厂在实际运行时,数据信息大多呈现出多结构化特征,也就导致整个数据系统在运行的过程中出现一些难以解决的问题,即通讯形式会出现冗余性问题。在此过程中,将电气自动化技术融入到其中,可实现对整个电力系统的全面性监管,而其主要依托于交互平台的建设,确保信息能够及时反馈到交互界面中,以此确保操作人员能够随时了解当前厂内电力系统的运行情况,为后续管理提供有效依据。
(四)电气自动化系统在供配电系统中的应用
在供电和配电中,合理使用当前先进的自动化技术可以促进我国电网功能的改善,并保护电网的平稳运行。在供电和配电系统中,分层分布式自动监控技术的应用广泛,使得信息收集的完整性得到了提升,电力系统运行的安全性和稳定性也得到了保证。
(五)电气自动化技术在变电站中的应用
变电站在电力长距离传输中充当了重要角色,电源是否稳定和变电站的运行质量息息相关。以往的变电站管理技术,已不能适应现代电网运行的基本要求。所以变电站管理需要往自动化方向发展,这也是实现现代电网自动化和智能化的基础。变电站中运用电气自动化可以在运行成本、安全性、可靠性方面得到有效的保障。借助互联网技术和自动化,变电站的远程监控具有非常积极的意义。系统管理员还可以使用远程监视技术来有效降低故障率,减少故障排除时间并缩短故障时间,提高了供电质量。
五、电气工程及自动化技术的应用前景
一是电气工程及自动化技术应用价值的进一步提升,依赖于网络架构的构建与完善。强化电气工程及自动化技术管理力度,推动相应控制系统实现规范化与便捷化发展,是电气工程及自动化技术在应用过程中呈现出的重要趋势,而这一目标的实现则依赖于网络架构的构建,从而进一步提升电气工程及自动化技术应用过程中的信息传输能力,进一步强化电气工程系自动化技术的保护功能、监控功能以及自动控制功能;二是电气工程及自动化技术应用价值的进一步提升,依赖于统一应用平台的构建。当前应用系统建设标准不统一且不能通用的现象,在很大程度上制约着相关技术的普及并导致其应用面临着较高的成本,而依托统一的标准构建统一的应用平台,则能够对相关技术应用成本进行有效的控制,从而推进相关技术的普及并展现其应用价值;三是应用技术智能化水平的进一步提升,能够为相关技术的发展提供更多助力。电气自动化相关技术与其他技术在各行各业中的融合应用,是提升相关技术应用成效与应用价值的有效路径,在此过程中,人工智能技术等现代科技的发展,能够在很大程度上推进相关技术应用范围与应用效率的提升,为此,电气工程及自动化技术领域专家学者需要重视探索多元化技术的融合应用以及电气工程及自动化技术智能化水平的提升路径。
六、结束语
目前,我国电力工程的电气自动化发展程度代表着整个电力系统的运行水平。随着高新技术不断提高,创新自动化技术在电力工程中的应用优势将更加明显,因此,需要加强对电气自动化技术的研究,提高我国电力工程的稳定运行水平。