电气工程及其自动化施工关键技术

宋广涵 陈岩

国网上海市电力公司青浦供电公司 上海 201799

引言

自动化施工关键技术是指利用先进的计算机技术，智能控制电气工程的运行、设计和施工，将电气工程的运行整合为全面的信息数据。通过对这些信息数据的控制与处理，可以更准确地了解电气工程的建设过程。此外，自动化施工关键技术还可以动态监控电气工程的运行，最大限度地提高电气设备运行的稳定性。现阶段，随着科技水平不断提高，我国已经逐渐进入自动化和智能化的时代，自动化施工关键技术在电气工程领域已经取得了一定的成效与进展。同时，我国许多高校也设立了相应的电气工程自动化专业，培养了大批具备高能力、高水平、高素质的专业技术人才。然而，由于我国自动化施工关键技术发展较晚，无论是在制度管理还是设施方面都并不完善，电气工程施工技术还存在一定的缺陷、施工自动化水平不高、相关施工和管理经验不足、电气工程自动化工程的复杂性和集约化，这些因素都对自动化施工关键技术的应用提出了更高的要求，大大增加了电气工程的建设风险以及工程量，引发了更多未知的危险。另外，电力工程设计施工单位中人员不平衡现象普遍存在，部分电力工程技术人员的专业水平较低，无法很好地保证工程质量。除此之外，部分电力企业缺乏严格的物资设备管理，容易导致不必要的电气工程事故的发生。由此，为了提高自动化施工关键技术在电气工程中的有效应用，企业需要对其一定的技术研究和分析，以此来实现电气工程的进一步发展。

1 概述电气工程及其自动化施工关键技术

与传统设计相比，现阶段我国的能源系统进入了智能化发展阶段，电力工程的施工环境更加复杂，需要考虑更多的因素，自动化施工关键技术具备复杂性、精细化、复合性等多个特点。其中，复杂性主要体现在自动化施工关键技术在施工环境方面的应用。一般情况下，电力工程都会横跨我国多个省份和地区，不同地区之间的地理差异和环境差异较大，施工单位需要掌握不同环境下自动化施工关键技术的应用方法，以此来提高电气工程的质量和效率。此外，从整体层面出发，电气工程具有以下几个特征：自我维修性、兼容性、安全性、交互性和成本效益。自我修复特性使电气工程能够主动诊断和解决故障，因此具有非常重要的地位和修复能力。兼容性功能主要能够使电气工程与电源生产方法和设备类型完全兼容。如果主电源出现故障，兼容功能可以确保电源的稳定性和安全性，使电源保持良好状态。在交互功能方面，其提供了良好的用户体验，大大提高了电源管理功能。成本效益在一定程度上提高了电力利用率，降低了电气工程的运营和维护成本。自动化施工关键技术不仅包括智能配电和电力转换，同时还包括电力故障维修管理自动化等更为专业的技术，能够根据实际情况自主选择适当的技术进行应用。在电力工程自动化系统的开发过程中，企业要严格遵守理论知识和专业技术的实施标准，根据电力系统制定的要求，完善智能电力系统的技术特点。在传统电气工程中，生产过程的测量活动和辅助保护措施相对独立，必要时可以将过程的各个部分连接起来，从而发挥其真正的作用。但是，在这种情况下，会大大降低电气工程的自动化程度，而且在生产过程中经常发生故障和错误，总体性能非常一般。但是，随着自动化施工关键技术引入后，控制系统和控制平台可以实现完美、有效的结合，此模式综合了硬件模式和程序模式，提高了控制和管理的性能和效果，主要改进部分可以很好地实现项目目标。由此，企业需要认真分析施工过程中施工的基本要求，做好施工过程的管理和控制，及时做好后续应用服务，充分发挥出自动化施工关键技术的优势和功能。

2 自动化施工关键技术在电气工程中的具体应用

自动化施工关键技术在电气工程中广泛使用，相比较其他领域，更多地应用在电力系统中，主要是电气监管系统、发电厂、电网调度、变电站、配电系统等，不仅给城市居民带来了更多的便利与帮助，而且还在一定程度上促进了社会的进步。因此，企业有必要对自动化施工关键技术进行详细、深入、透彻的分析和研究，以便更好地应用于电气工程，实现持续、不间断的发展。

2.1 利用自动化施工关键技术管理分布式电气监管系统

分布式电气监管系统可以利用自动化施工关键技术自主控制电气系统的运行。分布式电气监管系统的核心功能是在电气系统运行工作的过程，实现对电气零部件的系统监视和管理，不仅能够24h不间断地监控其运行状态，而且还可以观察并记录存储下各个电气部件的工作数据。分布式监控装置通常在电气系统中使用分层结构装置，通过对控制设备的检测和调整，大大提高了电气工程的稳定性[1]。

2.2 配电管理系统自动化

与配电网自动化和通信系统一起提高配电网的自动控制能力。在配电管理系统自动化中，交互作用对提高配电系统的可靠性和稳定性起着重要作用。但是，其他配电自动化工具的实施存在一定的局限性，大大增加了故障发生的概率与频次。此外，后续的维护检修工作难度较大，要求非常严格，在操作和维护过程中无法实现最佳的自动化和分布式目标。面对这一严峻现象，企业需要深入分析和研究自动化施工关键技术，实现配电管理系统的自动化，使电气工程可以在正常模式下有效地管理系统，进行远程调度和自动化控制。另外，地理定位和故障监控等功能够使电气工程有效地、准确地完成与整个配电系统的交互，从而提高管理的作用，这是提高配电系统安全运行的重要措施[2]。

2.3 变电站电气自动化的使用

变电站是电压变化的地方，变电站在电气自动化方面的应用主要是指利用自动化处理技术、自动控制技术和信息传输技术全面监控变电站各种电气设备及其运行情况，自动化施工关键技术在变电站的应用体现在数据收集、数据处理、数据传输等方面。在智能计算机的帮助下，电气工程拥有了其专属的、独立的、完善的变电站控制系统。该系统的优点是使用计算机代替传统的机械设备，使用智能自动控制技术代替传统的手动控制，不仅在很大程度上提高了运行效率，而且还增强了各种电器元件的安全性和稳定性。变电站具有转换电压和分配电力的功能，主要是为特定电气设备和用户供电。变电站电气自动化的应用主要是利用现代智能技术实现全面自动化监控，同时还可以检测变电站的设备和环境，及时发现潜在的危险和问题，大大减少停电用户的损失。与此同时，继电保护装置中也适用于设备的自动检测和设备故障的自动记录，因此在自动化施工关键技术的帮助下，该技术的使用范围和深度将会不断扩大。其中，设计原则是利用自动化施工关键技术或计算机硬件系统取代现有的人工作业，避免变电站运行过程中出现误差和速度减慢，及时发现对策不科学等一系列弊端，加强整体管理协调，提高自动化控制水平。具体而言，应用自动化施工关键技术后，变电站的工作是全方位、多层的，能够在保证系统电力工作安全稳定的同时，对各项工作和问题可以进行系统的、智能化的分析与研究，最终展现为可视化和智能化。变电站从数字化发展到智能化，实现了电子变压器、组合装置和初级设备的高效应用[3]。

2.4 电力自动化技术在发电厂的应用

目前，我国的发电厂分为火力发电厂和水力发电厂。不同的电厂类型在发电原理上有很大差异，使用的发电设备也不同，这意味着自动化技术的应用也有一定的差异。对于火力发电厂来说，自动化系统必须覆盖所有信息数据，才能保护电气设备。此外，自动化施工关键技术还必须实现锅炉、发电机等相关设备的自动控制。对于水电站来说，主要利用水轮机、调速器发电。这种电厂自动化控制比较简单，直接采用短板自动化即可。与此同时，还可以使用梯子式系统自动控制发电设备。自动化施工关键技术在电厂的应用可以提高发电效率，加强电厂运行的安全性[4]。

2.5 电网调度自动化

电力自动化在电厂的应用主要是通过传输系统内部的电子信息来实现反馈电阻信号采集，优化系统结构，以达到高效、低成本的目的。在网格调度中，首先要收集和记录原始数据，然后通过大数据进行整合和优化，最后与历史周期模型进行比较，预测网格的负载容量。自动化施工的核心技术在能源网络的分配中起着很大的作用，不仅提高了工作的整体效率，而且推动了整个电力系统的运行效率。此外，自动化施工关键技术的应用也包括远程控制方面。远程监控可以自动显示反馈信息，在控制界面上，单个对象和设备的实际操作可以准确、及时地反映在可视化信息平台上。另外，在电网的合理调度中，企业必须保证电网运行的经济性和合理性，旨在提高电网运行效率，保证电网运行的稳定性和安全性。同时，企业能够利用自动化技术监测各电气设备的运行状态和相关数据信息，分析数据信息，计算电气系统的负荷。除此之外，企业还可以利用自动化技术监测电气设备的运行状态，及时发现电网故障，并结合实际情况采取合理措施，确保电网正常运行[5]。

3 促进电气工程及其自动化施工关键技术发展的对策

3.1 逐步完善电气工程和自动化功能

为了进一步促进电气工程以及自动化施工关键技术的应用，企业有必要建立科学、合理、统一的自动化系统。具体而言，要根据企业的实际情况，适当引进该领域的先进技术，使管理走上科学高效的道路，有效实施电力系统运行初期所需的设计流程应用系统模型，促进我国电气工程及其自动化的可持续发展。

3.2 提高电气自动化系统的综合能力

要想提高电气自动化系统的综合能力，可以通过两种方式完成此操作。首先，不同企业之间使用相同的电气工程和自动化系统平台，便于与企业资源共享数据，提高整个电气产业的发展水平。其次，通过对电气工程和自动化人员的培训，提高知识和能力水平，使员工不仅能够工作，而且能够自主创新新技术、新产品，实现整个电气工程的自动化。

3.3 完善电气自动化系统，提高生产力

目前，在我国建筑电气工程和自动化方面，与其他发达国家相比，我国仍然存在一些不足，由此，可以适当借鉴国外先进技术，以此来完善电气自动化系统。当然，企业还可以通过改进编程方法来完善自动化系统。同时，信息和数据共享也是完善电气自动化系统的手段之一。电气工程在数据和信息通信方面的障碍对这个行业的发展产生了很大影响。如果在电气工程和自动化领域共享数据和信息，能够大大促进中小企业的发展。此外，信息共享会增加企业之间的沟通，从而使得电气工程自动化技术发生创新。

4 结束语

为了进一步提高电气工程及其自动化施工关键技术的发展，相关企业不仅要在理论知识的学习上打下坚实的基础，同时在实际工作中也要不断总结经验。要在现有自动化技术的基础上不断改进和创新，有效解决电气工程及其自动化中存在的问题，使电气工程及其自动化更好地服务于当前的工业生产，给人们带来便利，促使电气工程及其自动化的更好发展，以此来实现电力系统自动化技术走向国际化、走向全球化的目标。