電氣工程電氣自動化技術應用研究

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了電氣工程電氣自動化技術應用研究范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：為分析電氣工程中電氣自動化技術的應用方法及效果，文章結合工作實踐，在分析電氣工程中電氣自動化技術應用優勢的基礎上，對電氣自動化技術在其中的應用進行分析。電氣自動化技術的優勢諸多，比如，能夠對電力線路及電氣設備進行全面監測，能夠提升工業生產效率，等等；將其應用到電氣工程中，需重視電網調度、發電站管理以及發電廠分散控制等。電氣自動化技術在電氣工程中的應用，可提高電氣工程運行的可靠性及質量，并帶動電氣工程事業穩步、可持續發展，因此值得被推廣應用。

關鍵詞：電氣自動化技術；電氣工程；應用

電氣工程（ElectricalEngineering）是現代科技領域中電氣、電子系統生產制造相關學科的總和，隨著電力能源在人們日常生活及工業生產中的廣泛應用，以及計算機技術和互聯網技術的推廣普及，電氣工程正逐步改變著人們的生活和工作方式[1]。電氣自動化是電氣信息領域的一門新興學科，這門學科將電力、電子、控制、計算機、傳感器等學科知識綜合在一起，實現了對電力系統及電力電子設備的自動化監管、控制，被廣泛應用于電氣工程中，推動了電氣工程的數字化、智能化建設，且隨著信息技術的發展，電氣自動化逐步朝著智能化、節能化、綠色化的方向發展，更好地滿足了新時代電氣工程發展的要求。

1電氣自動化技術在電氣工程中的應用優勢

電氣工程被廣泛應用于農業、工業、軍事等領域，隨著科學技術的發展，電氣工程自動化控制技術逐步完善，實現了對電氣系統的自我檢測和自動控制，有效提升了工業生產水平。現代化的電氣自動化技術，常用技術類型如下。1）集中控制技術。傳統的電氣自動化控制采用的是分散式控制模式，控制效率不高，集中控制技術以集成化為核心，構建了電氣工程自動化模塊，為自動控制技術系統運行創造了良好的環境，實現了功能的集中管理，提升了電氣自動化的穩定性。2）遠程監控技術。在信息技術的支持下，實現了對電氣設備運行狀況的遠程視頻監控，借助于PLC技術，系統可以采集電氣設備實際運行參數，包括通電電流、電壓等物理量等，能與預設參數比對，分析設備是否正常運行，如有異常，可排查系統內部邏輯性錯誤問題，查明故障原因，并發出警報，及時維修，保障電氣工程的正常運行。3）現場總線技術。這項技術是電氣自動化技術的重要組成部分，能夠實現靈活、穩定的控制，推動電氣工程高效、自動化運行，提升系統運行效率，滿足現階段電氣工程發展的內在需求[2]。如今，電氣自動化技術已成為電氣工程不可分割的一部分，這項技術的應用具有以下幾種優勢。1）實現對電力線路和電氣設備的全面監測。隨著工業生產規模的擴大，電力線路愈加復雜，電氣設備種類增加，居民生活、工業生產越來越依賴電力能源，為了確保電氣工程安全穩定運行，必須實時監測電力線路及電氣設備運行情況。電氣自動化技術完全能夠實現這一目標，借助于傳感器、自動化電子儀表等，實時采集電氣工程運行環境信息及運行參數，若出現異常即刻發出警報，及時維修。2）提升工業生產效率。電氣自動化技術的應用，實現了電氣工程的半自動化運行，實現了工業生產自動化、無人化的目標，避免了惡劣生產環境對工人身體健康的威脅，有效降低了人工作業負荷，減少了人力生產成本，提升了工業生產效率，減少了人工主觀因素引起的操作失誤，從而更好地保障了生產的安全性。3）適應性好。隨著電氣自動化技術的發展完善，其技術體系趨于多元化、標準化發展，能夠適應各個領域電氣工程的自動化控制需求，適用范圍廣，而且隨著PLC技術等電氣自動化核心技術國際標準化通信協議的建立，相關硬件、軟件設施實現了標準化生產，用戶可根據需求選購合適的設備，提升后期系統調試便利度，其通用性較好。

2電氣自動化技術在電氣工程中的具體應用

2.1電網調度

電氣自動化技術的應用，讓電力企業能夠實現對電力輸配送網絡的實時監控，全面掌握各個區域電力系統運行信息并做出合理調配，全面提升管控效率與質量。借助于電氣自動化技術，電力企業構建了由信點通道、站端、控制中心等組成的電網調度系統，連接了電網調度中心、變電站終端、發電廠等站點，實現了信息開放共享，能統籌協調電力生產信息、各個站點的用戶用電信息，以及電力的生產、輸送、配送、供應等環節，提升了電力能源的利用率，避免了電力能源產能過剩、用電高峰期供電不足等問題。

2.2變電站管理

變電站是輸變電工程中的關鍵性站點，承擔著變換電壓、分配電能、控制電力流向等職能。在傳統的變電站管理模式中，其采取人工管理形式，工作效率低，無法很好地完成工作任務，而電氣自動化技術的引進，改變了這一情況。當前，我國變電站自動化水平已經達到一定水準，信息傳輸處理技術的應用有效提升了變電站工作效率。在電氣自動化技術支持下，系統可自動采集變電站電氣設備運行數據，并進行自動化管理，利用計算機屏幕監控變電站運行情況，而且在全微機化裝置的加持下，監視和控制效果能得到優化，應用二次設備實現了變電站控制系統的數字化、網絡化、集成化建設，電力信號電纜被光纖替代，系統運行更為安全可靠[3]。

2.3發電廠分散控制

在發電廠的運行管理控制中，應用電氣自動化技術構建了分散化測控系統，系統采用分層分布設計，由數據通信網絡、控制單元等要素組成，及以太網、OS、ES、PCU等部分構成。在自動化控制系統中，借助于智能I/O模件、冗余I/O總線，可實現MCU模件通信；借助于PCU，可實時接收熱電阻、開關量、變送器等傳播信號，對信號進行處理，獲取設備運行狀態及參數信息，打印并傳輸出去，驅動執行機構執行聯鎖保護、監測控制等功能，而ES、OS則可為人機接口提供服務，其中ES可以為工程師提供系統診斷、維護、組態修改等服務[4]。在對發電廠的分散控制中，借助于電氣自動化技術，可實現對關鍵線路及電氣設備的監視，實時接收電氣信號并進行信息處理分析，掌握監測部位的情況，采取相應的控制措施，在計算機系統中進行參數調控，提升系統運行效率。分散化測控系統是一個完整的結構，主控、輸入、輸出等模塊被連接在一起，可滿足人機通信需求；借助于控制單元，能夠根據所采集的信息發出控制指令，從控制站傳輸至現場，滿足調控機組運行的要求。

3電氣自動化技術在電氣工程中的發展趨勢

3.1設備市場化

借助于電氣自動化技術，電力企業實現了對電力生產、輸送、供應的自動化控制，有效提升了供電服務質量。因此，電氣自動化控制將成為電力事業發展的重要推手，在這一發展趨勢下，電力企業應該極力促成電氣自動化技術體系的標準化發展，構建以市場需求為導向的設備生產制造體系，全面提升電氣自動化控制水平。在電氣自動化技術研發過程中，企業應該做好前期的市場調研工作，準確把握市場行情及市場需求變化，以滿足客戶需求為目標開發技術產品，推動產品技術升級、改造，滿足電氣工程自動化技術體系配置需求，提升產品銷量。

3.2智能化

人工智能是一門以計算機為技術的現代化科技，其核心技術有專家系統、人工神經網絡、啟發式搜索、模糊集理論等，相較于傳統的控制技術，其具有系統適用性好、綜合性能優良的技術優勢，因此電氣自動化技術中融合應用人工智能，是必然趨勢。人工智能應用于電氣自動化技術中，可完善系統控制功能，減少控制誤差，加強控制效果。例如，在控制設備速度調節中，借助于Mamdani模糊控制法，能夠高效處理交流傳動控制系統中出現的問題，確保系統運行的流暢度，提升電氣設備工作效率及質量。現階段，電氣設備操作系統日漸復雜、精密，電氣自動化技術中融合應用人工智能進行設備的基本控制，只需輸入對應的算法并學習，即可完成基本操作，使操作程序得以簡化；還可借助計算機、互聯網技術等實現遠程監控，自動記錄電氣設備損耗、用戶用電量等數據，自動化、智能化程度高，大大減輕了工作人員的負荷，減少了電力企業人力及物力資源的消耗，降低了運營成本。隨著電氣自動化技術的智能化發展，電力企業發電控制、電力輸配送、電網調度自動化水平顯著提升，電力生產、輸送中的能源消耗及環境污染減少，這對于電力事業的可持續發展有著積極意義。

3.3節能化

在工業化建設過程中，生態環境日益惡化，自然資源緊缺，電力企業積極響應國家號召，在生產運營管理中貫徹生態環保、綠色節能理念。例如，在電氣自動化技術研究中，逐步精簡操作平臺，推動生產技術的高頻化及傳輸線路的高效化發展，有效減少了電力生產、輸配送中的能源消耗，兼顧了節能、高效、環保、可持續的基本需求。同時，在變壓器等電氣自動化關鍵設備的設計中引進了節能理念，合理選擇變壓器材料及運行介質，采用換位導線設計，將變壓器安裝于電力消耗中心點位，有效降低了變壓器運行過程中的能源消耗。在電氣自動化技術中科學應用無功補償，分析電氣設備運行參數，合理設定無功功率素質，滿足設備電容數值及負荷量，定期檢查線路設備無功運行情況。若線路整體負荷較大，就進行動態補償；若線路整體負荷較小，就進行靜態補償，采取模糊投切方法，分擔超負荷線路的供電壓力。通過上述方式對無功損耗進行補償，最終的節能效果顯著。

4結束語

科學技術是第一生產力，以往的計算機程序能夠在人們的指令下進行操作，實現電氣自動化控制，而在人工智能技術研發推廣后，計算機程序可以學習、模仿人類的思維及行為，基于自身運作規律挖掘出數據與不同構件間的聯系，借助于算法發出指令，實現對電氣設備的自動化、智能化控制。現階段，在電氣工程中，依托于計算機技術、傳感技術、變頻技術、計算機集散控制技術、PLC控制技等現代化科技，實現了電力生產、輸送、供應的自動化控制，隨著電氣自動化技術的進步，電氣工程自動化控制將進一步優化，朝著智能化的方向發展。在這一背景下，企業應基于電氣工程控制需求完善電氣自動化技術體系，打造高素質電氣管理隊伍，切實發揮電氣自動化在電氣工程中的技術價值。

參考文獻：

[1]高長璧.探究PLC技術在石油化工電氣自動化控制中的應用:評《電氣控制與PLC應用技術》[J].材料保護,2020,53(6):174.

[2]黃雪花.基于監控組態技術的電氣自動化設備狀態智能控制方法[J].自動化與儀器儀表,2020(8):190-193.

[3]劉夢梅.基于計算機技術的電氣自動化控制系統設計分析[J].南方農機,2017,48(2):157.

[4]王英臣.電氣自動化控制設備故障預防與檢修技術存在的問題及優化策略[J].黑龍江科學,2020,11(12):104-105.

作者：姜佳宇 單位：齊齊哈爾工程學院