浅议电气工程及其自动化技术的发展李勇

浅议电气工程及其自动化技术的发展李勇

(黑龙江工业学院电气与信息工程系)

摘要:在科学技术突飞猛进的背景下,人们对电气工程自动化控制提出极高的要求,以往的电气工程技术已经难以满足现代化企业的需求,不利于电气工程稳定运行。而电气工程自动化技术是现代化发展的产物,是技术产业未来发展的必然趋势。因此采用何种方法、手段将自动化技术与电气工程运行结合起来,是当前急需解决的主要问题。本文主要分析了电气工程及其自动化技术的发展,希望能为电气工程稳定运行提供借鉴。

关键词:电气工程;自动化技术;发展前景

电气工程及其自动化是指在控制理论和电力网理论的基础上,集继电器、感应器等电器元器件为一体,通过电力电子技术与计算机技术对电气设备的运行时间与顺序加以控制,而其他元器件如同电机和仪表,可依据信号反馈到系统内部,让系统内部的行为与性能发生改变,从而促进系统稳定运行。因此在电气工程运行中,有效融入电气自动化技术,对提高系统运行的效率具有重要意义。

1、电气工程及其自动化技术的应用优势

在我国众多科学技术中,电气自动化技术作为一门服务于电气工程的关键技术,能够实现电气工程自动化性能的提升,对推进我国电气事业稳定的发展具有重要意义。具体表现为:(1)方便操作,结构单一。随着国内电力应用规模不断扩大,以往电力供应不足的问题逐渐显现出来。因此为优化电力系统运行模式,有效解决电力供应不足的问题,从而确保电力输电能满足用电用户日常用电的需求,必须将电气自动化技术有效应用到电气工程中,以提升电力供应能力[1]。(2)具有较强的适应力。电气自动化系统操作简单、方便快捷,能快速适应电气工程的运行系统,从而提高电气技术结构工作的质量。(3)体系结构的完善。我国电力工程对自动化控制系统的要求极高,以往的管理技术已经无法适应电气工程自动化控制的需求,因此电气工程自动化技术只有朝着网络化、集成化、模块化和数字化等方向发展,才能适应现代化电气工程自动化控制系统运行的需要。

2、电气工程及其自动化技术的应用

2.1电网调动

电网电动作为电气自动化的主要组成部分,传统的自动化技术均以遥测、遥信系统为主。而现代化电气工程自动化技术的应用,只要在电网调动的控制中心安装计算机网络系统实现联网,即可通过网络平台对系统服务器、监视设备以及与工作站进行监控,实时采集电网运行的数据,方便人员了解自动化调整电力系统的运行状态[2]。例如在电网调动中应用电气自动化技术,在原有的EMS、DMS和电能量自动设计系统的基础上,引入计算机硬件技术作为系统工作站和服务器的平台,采用WindowsNT/2000作为系统软件,建立MSSQLServer、Oracle和Sybase数据库,然后依据变电站的主线网、帧结构和二进制码的来筛选基准厂站的信息传输量,按照CDT规约来对数据进行收集、处理,并显示在计算机主控中心,以实现对系统安全监控。

2.2发电厂

对于发电厂自动化而言,主要由3部分组成:动力机械自动控制、自动发电量控制和自动电压控制系统。其中不同类型的发电厂,所采用的运行模式也不一样,较为常见的发电厂主要包括3大类:(1)火力发电。火力发电厂的自动化技术,主要是集自动检测、自动保护、自动控制与设备管理为一体,通过计算机对锅炉、发电机、汽轮机等运行状态进行监控,并将获取的数据信息传输到主控系统中,方便人员监测。(2)风力发电。风力发电厂是运用叶片、主发电机、自动迎风转向设备和塔架监控保护系统组成,并通过电气自动化技术对发电装置加以保护,在提升风力发电效率的同时,实现清洁高效的发电。(3)水力发电。水电厂的自动化则是在单极、公用设备设施中应用电气自动化技术,监控全场设备的运行状态,从而确保水力发电稳定运行。

2.3变电站

在变电站运行的过程中,有效引入电气工程自动化技术,能够集变电站的自动控制、传输技术和信息处理技术为一体,通过计算机系统与电气自动化装置对设备进行远程监控,实时收集、整理、传输、记录数据信息,加强对变电站的监控力度,从而实现变电站运行管理的自动化控制。例如在电气自动化的运行前期,智能电网对于配电网的控制仍是以人工操作方式为主,这种方式不仅无法及时排查故障点,还可能导致系统维护错过最佳处理时间,不利于系统稳定运行。而PLC技术的应用,能够依据电力系统中的指令来记录数据信息,进行自动编程运算,并通过对变压器的压力、流量与温度等连续模拟闭环控制系统的控制,来推算变压器故障所在的位置,以减少人员诊断的时间。

2.4电气工程管理

在电气工程管理中,传统的电气技术都是通过温度、液位与压力仪表的方式对系统运行进行监管,不仅增加了工作人员的工作量,工作效率也无法得到保障。而应用电气自动化设备,通过计算机硬件系统和自动化装置取代人工操作,能够在规定的时间内快速收集系统运行的数据,并加以统计分析,准确反馈电气系统运行的流量、温度与压力,以提高管理的质量,优化调整人力、物力与财力等有效资源[3]。例如楼宇自控工程中电气工程自动化技术的应用,以三相四线、PE线的接地为基础,然后在分界面N线和PE线作为连接点,引入到区域接地中,通过TN-C系统进行重复性接地,然后通过微控装备DDC箱连接各个机电设备的接口,并通过系统中远程I/O站与现场传感器对控制系统实时远程控制,实现自动切换供电系统,从而提升系统设备运行效率。

3、电气工程及其自动化技术的发展前景

3.1低频向高频发展

工业是我国经济稳步发展的主要支柱,随着我国科学技术进一步发展与应用,工业生产对自动化技术的要求越来越高,传统的单一频率设备已经无法使用现代化工业技术的需要,这就要求国内电气工程自动化技术向高频率方向发展,通过PWM变换器来提升设备的功率因数,降低高次谐波对电网的干扰,从而提升电气设备的适应能力,简化操作流程,确保设备能够在满负荷状态下稳定运转。

3.2与计算机技术兼容

电气工程技术的发展离不开计算机技术、互联网技术的发展,三者之间相互联系,不断提升了设备设施运行的销量,为工业发展提供了技术支持。尤其是近年来,随着计算机技术、互联网技术向智能化、集成化的方向发展,国内的电气工程自动化结构与性能得到了完善,实现电气自动化技术和计算机的完全兼容,以实时监控设备的运行状态,对收集的数据信息交易分析、处理,从而提升产品的品质,减少工作人员的工作量。

3.3实现开关设备的智能化

开关设备的智能化和微机技术的运行原理十分相似,均是信息化技术与互联网技术,对开关的高低压设备、辅助装置进行自动化控制,以便人员操作,从而实现对开关设备自动化控制。目前工业自动化技术的发展已经出现了大量的智能化设备,对于开关问题已经得到有效的改善[4]。

结束语

综上所述,电气工程及其自动化技术在人们日常生活、生产中起到重要促进作用,对提升电力供电的稳定具有重要意义。因此将电气工程及其自动化技术与有效结合起来,灵活运用到发电厂、变压器、电气工程管理以及电网调动中,实现供电系统的自动切换,能有效提高电气工程运行的效率与质量,从而促使电气行业可持续发展。

参考文献

[1]周希武.浅谈电气自动化技术在电气工程中的应用[J].科技创新与应用,2015(10):129-129.

[2]孟德隆.电气工程及其自动化技术的发展研究[J].黑龙江科技信息,2016(9):97-97.

[3]谢标畅.论电气工程自动化技术[J].电子世界,2014(6):89-89.

[4]廖福芬.电气工程中自动化技术的运用探析[J].科技致富向导,2015,7(3):113-113.

作者简介

李勇(1995-04),男,汉族,黑龙江省齐齐哈尔人,现就读黑龙江工业学院电气与信息工程系2014级电气工程及其自动化专业学生。

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