自动化技术在电气工程中的应用探讨刘源

自动化技术在电气工程中的应用探讨刘源

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摘要:如今,随着电气业的不断发展,自动化已成为电气行业十分重要的技术,特别是对现代化的电气工程领域来说,不仅提升该领域的技术水平,且作为促进一体式机电进展的强大技术后盾。本文着重对电气自动化技术在该工程领域里的运用进行讨论,最先分析了电气自动化的定义,进而对该技术在电气工程中的应用优势以及具体的应用情况进行分析。

关键词:自动化技术;电气工程;技术要点

1电气自动化概述

电气自动化系统的主要构成部分包括专门用来接收相关设备传输信号的构成部分、对所接收信号进行有效处理的构成部分以及对电气设备的相关信号进行输出的构成部分。执行终端(发电厂、变电站等)及调度和控制端是其电气自动化系统的两个非常重要的组成部分。

然而,自动化系统在电气系统的这两个组成部分中却有着完全不同的工作内容,它们通过按照顺序完成在其各部分的工作内容来实现对电气系统相应数据的有效分析和整体控制的目的。其工作内容主要有以下三个方面:一方面是采集电气终端(变电站、发电厂等)系统的运行数据以及相关参数,由调度实现这一部分的工作;另一方面则是对所获取的电气系统的运行状况进行有效的分析和准确的判断,这由控制端来执行和完成;最后一方面则是在电气系统控制端对其分析、判断和形成计划指令之后,将相关电气设备的操作及其参数的调整等命令下达到执行端(变电站、发电厂等),以便及时且顺利地完成测控任务。在这个控制过程当中,电气系统的远动控制设备在变电站和调度、执行端两者之间起到了信息传递的重要作用。

此外,电气系统的自动化系统主要有四大功能,别是遥信、遥控、遥调和遥测。电气系统远动控制系统的功能主要是根据电气系统操作的实际需要而不断扩展的,因此,为了分析和研究电气系统各时期的运行状态和各种事故、确保远方电气设备的稳定、安全、正常运行且便于维护,未来的电气系统自动化控制系统还应该具有自我检查和自我诊断等新功能。

2电气自动化技术在电气工程中的应用优势

2.1电气自动化技术的应用具有较好的监测优势

一般情况下,我们都需要对变压器和断路器等各种相关的电气设备进行有效的、实时的监测,以便更好地调整和排除其运行和生产过程中的各种临时故障。在电气工程中,实现电气自动化技术的有效应用可以通过有效监测电气设备的相关参数、运行状态及其反馈信息等来实现设备故障诊断和确定的精确性和高效性,进而使我们能够及时地了解到设备故障的成因并对其进行及时的处理。

2.2电气自动化技术的应用能够有效实现电气工程中相关设备运行和管理的智能化

电气自动化技术的应用能够有效实现电气工程中相关设备运行和管理的智能化,这是由现如今电气自动化系统和电气自动化技术在电气工程中的广泛应用决定的,它不仅能够促进电气工程运行和管理的自动化,更能实现其运行和管理的智能化,确保了电气工程运行的安全性和稳定性,也促进了其生产和管理的高效性。

3自动化技术在电力系统中的应用

3.1变电站自动化

自动化技术应用于变电站的主要目的是确保变电站的运营安全,提高变电站工作效率,加强对变电站的监控,逐步取代掉人工监视和人工操作,它是建立在变电站自动控制技术和变电站应用信息处理、传输技术基础之上的。它能够对于变电站内运行的各种电气设备进行全方位、24小时实时监视。

特点有:实现记录统计与运行管理的自动化,将电力信号电缆尽量以光纤或者计算机电缆来进行替代,实现操作监视的计算机屏幕化,将常规的电磁式装置用全微机化设备进行代替。变电站的自动化技术是电网调度自动化的重要组成部分,不单单可以满足变电站的运行,而且还是电力现代化生产的不可或缺的部分。

3.2发电厂分散测控系统(简称DCS)

发电厂分散测控系统绝大多数都是采用分层分布结构,由高速数据通讯网(以太网)、运行人员工作站(OS)、过程控制单元(PCU)、工程师工作站(ES)等部分组成,过程控制单元(PCU)是其中最为重要的部分,可接受现场变送器、脉冲量、开关量、电气量、热电偶、热电阻等信号,可直接应用于生产过程,它是由能可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/O模件构成,在运算处理之后可实现生产过程的联锁监测、联锁控制、联锁保护等。运行人员工作站(OS)和工程师工作站(ES)能够提供了人机接口,同时为电气设备维修工程师提供系统诊断、系统维护、系统组态设置等手段。数据的采集、处理、监控都采用微型计算机来完成,机组的监控水平得到了大幅度的提升,也提高了人机交互界面;无论是进口的机组,还是国产的大型机组,基本都安装了协调控制系统;在很多电厂的自动装置设备都是采用数字化仪表来进行显示控制,而不再是过去那种传统的机械式仪表,这些措施都将我国的电厂热工自动化技术推向到了一个新的高度。

3.3电网调度的自动化

电网调度的自动化一般是由电网调度中心的计算机网络、大屏幕显示器、打印设备、工作站、服务器等组成。它由处于调度区域内的测量控制设备等变电站终端、下级电网调度中心、发电厂等构成,由电力系统专属局域网进行连接。电网调度的自动化的主要功能有:适应电力市场的运营需求、对电网运行安全情况进行分析、监控、实时采集电力生产的过程中数据、自动发电控制、对电力系统状态进行评估、自动经济调度、对电力负荷进行预测等。

2.4配电自动化

配电自动化与调度自动化相比,规模要小的多。配电自动化目标在于实现电力系统经济运行、

减轻运行人员的劳动强度、为用户提供优质服务、

提高供电的可靠性、改进电能质量等,是一项综合信息管理系统,集合了设备管理技术、数据传输技术、计算机技术、现代控制技术等为一体。

配电自动化在美国、英国、加拿大等一些发达国家已有了多年的运行经验,并且有向纵深性发展的趋势,如人工智能、光纤通信、大规模地形显示等。目前我国的配电自动化技术主要使用了配电管理+集中监控模式的配电自动化、集中监控模式的配电自动化、就地控制的馈线自动化模式,且使用了分布式总体结构,通过网络将子站和主站联在一起,形成统一的配电自动化系统。

4结语

电气工程建设的完善及其质量的好坏直接影响我国社会各方面的建设和发展,将高科技计算机技术和应用通信技术等技术相结合,实现电力的顺利生产、输送和使用环节的智能化和自动化,确保电气工程电气系统运行和管理的安全性、稳定性和高效性,是电气工程中电气系统自动化技术应用最基本的也是最主要的发展方向。

参考文献:

[1]刘晓东.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].智能城市.2016(02)

[2]蒋颖.探讨电气的自动化在电气工程中融合运用[J].电子科技.2010(03)

[3]唐杰,牟佳媛.电气工程中自动化技术的运用[J].工业技术.2013(01)

作者简介:刘源(1984.5-),男,江苏南京人,助理工程师,主要从事电力自动化研究管理工作。

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