电气工程自动化应用与展望

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【摘要】自动化是现代科学技术的产物，是电力企业与市场和社会发展接轨的直观体现，实现电气工程的自动化，对于电力企业核心价值及利益的实现具有重要意义。文章对电气工程自动化的特点和意义进行阐述，并就自动化系统的应用现状进行简要说明，最终对未来发展的趋势进行分析，提出发展思考，期望以此对我国电力行业发展提供参考。

【关键词】电气工程自动化；应用现状；系统分析；未来展望

前言

当前经济发展速度较快，社会生产和生活的节奏也在不断加快，各类以电力为能源的设备对于供电系统的要求不断提高，诸如生产企业、建筑企业等，大功率、长时间、变性大的用电为电力行业的日常管理和运营带来了前所未有的挑战。新时期的供电企业必须考虑如何对自身的实际操作进行改进，大力发展信息化建设，才能应对社会发展下的各种需求，实现自身的当代价值。据《中国电力配网自动化产业发展现状及十三五规划研究报告2016-2021年》反映，我国当前电力行业自动化水平较低，资金投入不足，自动化效果仍需提高，这就意味着当前电力行业的发展要想与世界接轨，就必须加大自动化研究和建设力度。

1.电气工程及其自动化的特点与意义

1.1特点

电气工程及其自动化的特点在于利用了先进的信息科学技术，对电力系统的控制实现了效率提升和成本节约，主要表现为：①通过对控制方式的设计，研发了配套与电气设备运行相匹配的系统，提高了设备管理与运行的合理性，同时增强了配电网的可靠性及稳定性。②通过自动化技术的支撑，实现了对电力设备的高效利用，而在适用自动化技术的过程中，对原来的配电网进行合理整改，选择一些节能、高效的新设备，减少了在电能传输时的耗损。③通过设计和控制合理的电能参数，对符合进行控制，针对一些特殊情况可自动采取可变性的节电措施，同时减少了相应设备在配电网异常情况下的损坏几率。

1.2意义

我国现代经济的发展有着两个重要的特征，即工业化和产业化，大规模的集成化生产设备对能源要求较高，例如大型的流水线生产机械、工程施工中的各类设备等，可见电力能源关系到社会基础经济与建设。在信息技术革命时代，倡导和重视电气工程自动化发展，实现电力生产与运营的自动化监管，促进各项设备高效运行，是电力企业与时俱进的表现，也是对电力企业核心竞争力的一种强化。可以说，电气工程及其自动化的使用水平，是电力企业现代化的一种标志，对于电气走出传统迈向全面工业化有着重要意义。

2.应用现状

现代电气自动化主要采用集成——分管的方式，一定程度上实现了电力企业的信息化管理。在控制方面，通过总控制系统对子系统及相关设备进行动态监控和管理，通过匹配实时信息与预设目标实现自动调控，促进了系统资源的有效配置，针对一些其他复杂的需求，能够以软硬件系统调整的方式进行体现出不同的功能。在系统结构方面，采用通用化的设计，将企业管理系统与设备管理进行连接，实现了高效通讯，提高了企业管理的效能。主要适用的技术与系统如下：

2.1信息集成

信息集成技术是电力系统控制主要使用的技术，该技术具有较强的实用性，且短时间内不能被完全取代。从整体统筹上来看，通过对信息网络的建设，企业能够对实际的环节和场景进行数据采集，以图像、视频的形式进行实际监控，对于一些设备运行或电能传输状态，也可以通过特定的数字信息进行反馈，此外不仅是生产环节，对于人力资源、财务信息、资源状态等都能够通过一个综合平台进行信息的整合和分析，有助于企业进行全面的管理。从纵向单一管理来看，集成技术有助于企业运用通讯设备与实际的设备、系统之间形成关联，能够对单一某项管理工作进行综合调度，增强了业务能力。

2.2系统语言

在长期的实践和研究中，为了提高检修维护的效率，采用IE与WindowsNT为主要系统语言，基于这两种系统语言的特点，使管理平台更为标准，统一了操作规范和专业技能，管理更为便捷。而PC系统在电气自动化系统中的运用，将管理界面变得更加直观便捷，利用PC对电气化系统进行操控，不仅能够快速地对系统中的异常情况进行掌握，同时还能够及时地采取应对措施，减少故障排查和维护的时间，从而提高生产效率。此外，采用PLC技术对电网数据进行采集、分析、整理及传输，通过将模拟数据与实际数据之间的比对和转换，对电力系统进行可变性智能控制，其中模拟闭环是控制中最具特点的，可实现对整个电力系统的有效调节。

2.3电网适用

①以计算机和信息技术为依托，对整个电网进行监控和管理，采用分级别的自主调动方式，实现以行政区域为分级的地区电网调度模式，依靠电气自动化技术不仅可以对大范围的电网状况进行掌握，同时还能真对单一区域内的电网根据实际需求进行专门调度。该技术目前主要是依据实时监控数据来运行。②在电网的改造建设方面，配电系统发生了较大的变化，采用了配电主、子站和光纤终端三层式的结构模式，确保了通讯质量。通过自动化技术，将配电转化成为一种数字信息，进而快速下到端点，直接控制设备产生功能变化，整个过程通过预设程序完成，提高了配电效率和质量。③由于变电站工作最为复杂，电力处理量最大，因此使用自动化技术最多，主要是防止操作失误和提高能效，通过关联各项设备并进行分类，实现了同时监控、同时管理、高效运行和快速维护，减少了人力工作的负担，提高了能源质量。

2.4综合自动化

一方面，依靠自动化技术将设备监控、管理、故障排查、维护等进行串联，实现一体化的操作，这就对整个管理系统提出了一体化要求，通过对系统的精密推演和设计，让系统替代人对完成工作，很大程度上实现了智能操作过程。另一方面，由于实时通讯和控制技术的支持，因此可以支持暂时与稳定两种状态同步存在，因此能够组建一个仿真的试验环境，以满足技术人员的试验需求。

3.未来展望

3.1智能技术的发展

智能技术可以说是自动化技术的升级，追求电网智能控制和保护对于电力企业未来发展意义深远。基于此，应加强研究和学习，主要是利用人工智能、模糊控制技术、信息通讯技术、电脑技术等为支撑，对控制系统进行不断升级，根据电网运行环境及相关设备的属性针对性地对系统进行调整，提高电网运行的可靠性，并且确保控制技术能够具备更强的适应能力，在各种电压、负荷情况下其工作能力不会发生削减。例如分层式的综合自动化装置的研发和使用，就是在我国研究人员在多年的研究和实践过程中自主研发的，它突破了原来的技术限制，具有更强的实用意义。因此在未来的发展道路上，加强自主研发，积累各项经验必不可少。而智能技术最终的目的就是最大限度地提高运行效果，减少人力工作的负担。

3.2配电网自动化的完善

目前我国关于配网成型、中低级的网络数字和信息配网的一体化等方面的研究取得了不俗的成果。其中，采用高级的应用型软件，通过输电网理论算法对配电网真实数据进行处理，再通过人工智能进行负荷运算和预测，多方面保证了计算结果的准确性和计算过程的快速性。该模式下，信息的传递变得更为精准，增强了控制系统的实际效果。而未来发展中，肯定还会对该方面进行深入研究，主攻方向是讨论如何综合设计计算方式，简化其中的某些步骤，使计算和数据信息的处理及指令信号的传输更加快捷。

3.3管理平台建设

①关于大型综合性平台的构建。需考虑平台在功能和范围上的突破，例如互动功能，及平台可与外部用户关联，通过平台交互电力供求信息，企业能最快掌握用户实际需要，从而预设供电指令，以确保满足用户要求；集电力企业所有管理于一体，在系统中区分日常管理、技术设备、企业状况、人力资源等多个区间，各个区间之间又互为关联，能够方便各方面的统一调度；对单独项目进行纵向全面控制，即流水线式的监督和控制，所涉及的内容须全面，信息传输和反馈功能可靠。②对仿真系统进行开发，着重研究负荷动态建模和仿真实时建模两种，即创设电网数据数字模拟实验环境，以提供实验保障。

4.总结

电气工程及其自动化相关技术在发展和适用的过程中，逐渐出现一些瑕疵，这些小瑕疵就是推动该技术不断发展的根本，虽然目前已经拥有相对成熟的系统和匹配技术，但是在未来社会中，电力行业不断发展以及电力系统基础性能的不断提升乃至于电力系统本身新功能的出现等，都要求自动化技术还要不断研究和完善。目前看来始终坚持高效、安全、专业的原则对自动化技术进行改进是必不可少的。

参考文献

[1]闫海东,程世伟.浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用,2015(06)

[2]贾世川.浅析我国电气工程及其自动化的发展现状[J].科技资讯,2015(11)

[3]刘剑晔,王钰.浅谈电气工程及其自动化的发展现状与展望[J].化工管理,2015(30)

作者：张庆伟 巩固 冯尚庆 单位：临沂供电公司河东客户服务中心