电气工程及其自动化技术的设计与应用分析 祖晓斌

发表时间:2018/5/8   来源:《电力设备》2017年第36期   作者:祖晓斌
[导读] 摘要:近年来,在各个领域中都对电气工程自动化的技术进行了广泛的应用,其取得的成效也非常显著
        (国网河北省电力有限公司高碑店市供电分公司  保定高碑店市  074000)
        摘要:近年来,在各个领域中都对电气工程自动化的技术进行了广泛的应用,其取得的成效也非常显著。随着我国工业化时代的到来,电气自动化技术的大力发展,既有助于传统产业发展,还有利于信息化发展,进而实现我国电气工程的全面自动化。本文就电气工程及其自动化技术的设计与应用进行了探讨。
        关键词:电气工程;自动化技术;设计;应用
        一、电气工程及其自动化技术的设计
        1、电气工程及其自动化技术的概念
        在社会市场经济的环境之下,竞争的机制不断的发展和完善,各个企业要想在激烈的市场中占有一席之位,那么就必须要提高企业的自身工作的经济效益,而智能化的技术在发展的过程中同时也带动了企业的经济效益的发展。随着科学技术的不断创新,智能化技术也在不断的发展城市,并且有效的提高了电气工程自动化效益的水平,提升企业的经济效益。
        经过了多年的发展,电气工程自身已经非常完善,在电子产品刚刚出现时,人们把电气与电子产品相关的学科,统称为电气工程,现在已经进入到了信息化的时代,电子产品的加工工艺和材料都有了很大的进步,在这种背景下,对于电气工程的概念,也变得越来越广泛。通过实际的调查发现,影响电气工程发展的主要因素有信息技术和物理科学,其中信息技术主要就是指计算机技术和互联网技术等,而物理科学就是指集成电路等硬件设备,由此可以看出,电气工程可以分为硬件和软件两个方面,在实际的设计过程中,也应该分成两个部分来进行。目前电气工程及其自动化技术主要用于工业控制系统中,通过相应的设备和控制系统,能够让生产线自行运转,最大程度上减少人为的因素,通过实际的调查发现,现在很多企业都采用了自动化技术来进行生产,尤其是日韩和西方发达国家,自动化的水平已经非常高,而我国受到各方面因素的限制,目前工业自动化的水平较低。
        2、电气工程及其自动化技术的设计
        在实际的电气工程及其自动化技术的设计中,应该从硬件和软件两个方面来进行考虑,通常情况下,都是先进行硬件的设计,根据实际的工业控制需要,针对性的选择电子元器件,首先应该设置一个中央服务器,并采用先进的计算机作为系统的核心,然后选择外围的辅助设备,如传感器、控制器等,通过线路的连接,组建成一个完整的系统。在实际的设计时,除了要遵循理论上的可行外,还应该注意现实中的可行性。由于生产线是已经存在的,自动化控制系统的设计,必须在不改变生产型的基础上进行,对硬件设备的安装有很高的要求,如果设备的体积较大,就可能影响正常的加工,要想使设计的控制系统能够稳定的工作,设计人员必须进行实地的考察,然后结合实际的情况,对设备的型号进行确定。在硬件设计完成之后,还要进行软件系统的设计,目前市面上有很多通用的自动化控制系统软件,但是为了最大程度的提高自动化水平,企业通常都会选择一些软件公司,根据硬件安装和企业生产的情况等,进行针对性的软件设计。
        二、电气工程及其自动化技术应用的发展
        理论的发展要基于实际应用,而理论进步了以后,又能够指导实际应用,因此二者之间有着密切的关系,电气工程及其自动化技术是随着工业的发展,而逐渐形成的一门学科,现在的很多高校中,都开设了相关的课程,从某种意义上来说,电气工程及其自动化技术,是为了满足实际生产的需要,在传统的工业生产中,采用的主要是人工的方式,虽然机械设备出现后,人们可以操控机器来进行生产,极大的提高了生产的效率。但是经济的发展速度更快,对产品的需求量越来越大,在这种背景下,仅仅依靠操作机器的生产方式,已经无法满足市场的需要,必须进一步提高生产的效率,为了达到这个目的,很多企业都实行了二十四小时生产,通过实际的调查发现,采用这样的生产方式,机器可以不停的运转,操作人员却需要足够的时间休息,因此必须增加企业的员工,这样就提高了生产的成本,在市场竞争越来越激烈的今天,企业要想获得更多的效益,必须对生产的成本进行控制,于是有人提出了让机器自行运转的概念,这就是自动化技术。


        三、电气工程及其自动化技术的应用
        1、电网调动的自动化
        电网调动是电气自动化的重要组成部分之一,从电网调动自动化的发展历程来看,从最初的简单遥测、遥信系统逐步发展到无人值班站监控系统。由此看来,电网调动自动化系统正在经历一个由简单到复杂、由低级到高级的趋势发展。如今的电网调动主要由调度控制中心的计算机网络系统、系统的服务器、工作站和监视设备等构成,通过电网系统的专用网络对接,实现对配电网络的实时监控和管理,主要功能是实现对电力生产工程中数据实时采集和电网实时监控运行的安全分析工作,对电力系统的状态运行进行分析评估,电力线路负荷进行预测,电力系统的发电量进行自动化控制和评估分析,自动的经济调度电网并且适应电力市场运营需要等作用。
        2、发电厂的自动化
        从目前的技术条件支持来看,发点自动化技术的主要构成包括动力机械自动控制、自动电压控制系统、自动发电量控制系统三方面。在我国,根据发电厂的不同运行方式,一般都把国内现阶段的发电厂划分为火力发电厂、水利发电厂和风力发电厂三类。
        火力发电厂是利用煤炭石油天然气等燃料进行工作,他的自动化一般由监控信息系统、管理信息系统、运动系统、继电保护系统以及数据采集等系统构成。
        水力发电厂是利用人的重力或运动势能作为能量的发电厂。水电厂自动化可以具体分为单机自动化、公用设备自动化、梯级水电厂综合自动化和全厂自动化等,通过自动化系统的使用,在一定程度上大大提高了水力发电厂运行的经济性、安全性和供电的质量。
        风力发电厂是一种比较新型的发电方式,主要通过风力进行发电。风力发电厂主要由叶片、主发电机、塔架、监控保护以及自动迎风转向设备等功能组成,通过自动化技术,调整最佳迎风位置,保护监控发电装置,实现稳定清洁发电。
        3、变电站的自动化
        变电站中自动化技术的应用是指在变电站应用自动控制技术和传输技术与信息处理技术相结合的基础上,通过计算机系统或者电气自动化装置代替人工进行各种不同的作业,提高变电站的管理水平和运行效率的自动化控制系统。利用新的计算机设备代替原来的常规设备,不仅满足了变电站的整体需要,对于整个电力系统都起到了十分重要的作用。
        四、自动化在电气工程中的发展前景
        1、智能化的电力设备
        一般情况下,电力设备中一次设备与二次设备间距比较大,电气自动化系统的智能化系统能够在一次结构设备设计时,将二次设备的相关功能和技术进行设计和实现,对配电网中的电力信号电缆线和控制信号线进行省去,例如智能化箱式变单站控制、智能化开关等等,自动化智能技术主要是针对配电网中的防雷击,电磁干扰、配电网中的通信信号的传输方面等相关内容,对电网实现自动化管理。
        2、建立全面的DMS系统
        DMS系统是提高电气管理水平,适应电力系统自动化技术的发展需要,提高各个系统对设备的保护,进一步保证电力供应,建立科学的处理事故措施,在一定程度上最大限度的减少电力事故所带来的损失,使管理者能够全面、准确的掌握电力系统运行状况,例如电力设备中电流电压的情况、设备的适应情况等等,DMS系统也能进行详细的准确计算,真正做到无人控制的自然运行状态。
        结束语
        综上所述,本文所提到的电气工程及其自动化技术的研究工作,希望可以对电气工程及其自动化技术的发展提供参考价值。随着电气工程及其自动化技术的不断开展, 对电气工程及其自动化技术的研究工作也将成为保障电气工程及其自动化技术的重要工作。
        参考文献:
        [1]郑嘉智.电气工程及其自动化技术的应用[J].中国科技投资,2013,30:78.
        [2]徐秀军.电气工程及其自动化技术的应用[J].黑龙江科学,2014,01:198.
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