电气工程的应用范文

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电气工程的应用

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关键词:电气工程,电气自动化技术,应用

1 引言

近些年来,伴随着科技的不断进步,加强电气自动化在电气工程中的应用,不仅是适应现代工业发展的需要,也是提高电气工程质量的内在要求。电气自动化作为一种全新的电气技术,它是在不断完善、改进传统电气技术的基础上,通过不断提高其自动化水平和智能化水平而逐渐发展形成的,对工业发展具有显著的推动效果。

随着电气自动化技术的广泛应用,这促进了我国电气工程的工作质量和效率的提高,但同时还应该注意到,当前在具体应用过程中还存在一些问题,还需要相关技术人员对其应用质量作进一步的改善和提高。鉴于此,本文主要就电气自动化在电气工程中的具体应用进行了阐述,并对其应用过程中还存在的不足及其改进措施进行了探讨。

2 电气自动化在电气工程中的具体应用

1.在发电厂分散测控系统中的应用

发电厂的分散测控系统主要由数据通信网、过程控制单元、以太网和工作站等几部分组成,它在保障发电厂的安全稳定运行方面发挥着极其重要的作用。将电气自动化技术应用于发电厂的分散测控系统中,可以实现对整个生产过程的实时监测和自动化的控制管理,还可以对相关设备的运行参数进行自动采集和分析处理,并对工作异常状态进行预告报警。这不仅可以有效降低相关工作人员的工作量,还提高了整个系统的运行安全性。

2.在变电站中的应用

因为变电站具有数量多、分布广的特点,造成在实际运行过程中很难对其做到实时监控。在变电站中,通过应用电气自动化技术而形成的自动运行管理模式已经成为了我国变电站的一种主要运行管理模式,它用智能化操作界面取代了传统人工操作,对于电力系统的稳定和高效运行有着跨时代的意义。利用微机设备替代传统的电磁装置,可以实时监控变电站的运行情况;采用远程屏幕对变电站进行画面监视,这样可大大提高变电站的综合监控能力和运行效率,使变电站各项服务工作更好地开展。

3.在电网调度中的应用

将电气自动化技术应用到电网调度中,一方面实现了电网调度的自动化和智能化,另一方面对电网调度中的各项功能也都起到了强化的作用,便于实现经济调度。此外,电气自动化在电网调度中的应用还可以实现对电力生产中各项数据的监测和分析,而这正是实现系统负荷预测的前提和基础,对确保系统安全稳定运行具有重要作用。最后,电气自动化在电网调度中的应用对于发现、排除系统故障也有着重要的作用,不但能够对系统设备的故障进行快速定位,甚至还能辅助相关人员对故障进行快速排除。总之,电网调度自动化大大提高了电力系统的运行效率以及系统的稳定性。

4.在电气设备故障诊断中的应用

在实际工作中,电气设备因为其智能化和集成后水平较高的缘故,造成其故障发生后往往都难以进行准确定位,采用以往的设备故障诊断技术较难收得良好的效果。此时,如果将电气自动化技术引入以建立设备自动化监控系统,就可以对设备的运行状态进行实时的采集和处理,这对于及时发现系统故障并加以排除具有重要意义。

5.在电气工程管理工作中的应用

随着科学技术水平的不断提高,电气自动化技术已经被广泛地应用到电气工程的各个领域当中,这极大地提高了电气工程管理的有序化和系统化。如在以往的仪表工程管理工作中,都是通过使用温度表、压力表和流量表等来实现对各种运行参数的健康和管理,这种管理方式非常复杂、繁琐,而且对监控管理人员的依赖性很高,而现在只需要应用电气自动化技术以建立自动化控制系统,就能很方便地实现DCS管理,这不仅可以自动采集、处理、监控大量的系统运行参数,也可以实现监测、输出控制功能,大大提高系统管理的稳定性,减少工程维护工作量以及维护资金投入,进而极大地提高仪表工程管理工作的质量和效率。总之,在电气工程管理工作中应用电气自动化技术,可以对电气工程生产、安装、运行等诸多环节进行实时监控,可大大提高电气工程管理工作的质量和效率。

3 具体应用中存在的不足及改进措施

当前我国电气自动化技术在实际应用过程中表现出过于理想化的特点,部分企业为了追求技术上的先进性,一味追求智能化的构建方式,却忽略了对生产管理需求的实际考虑,没有把实用性作为电气自动化技术应用的主要目标。其实电气自动化系统建设尤其要重点考虑实用性的问题,而技术的先进性与实用性之间没有必然的因果联系。企业能够投入到电气自动化系统建设中的资源往往都比较有限,如果所建成的系统实用性不佳,那么无论其技术水平多么先进,都是对资源的一种极大浪费。

事实上,企业的电气系统往往由生产管理、信息传输以及资源调度等多部分组成,在应用电气自动化技术前,应该对各个部分的实际情况进行详细地掌握,找准其中存在薄弱的环节并加强电气自动化技术的应用。在应用过程中,应该以电气自动化技术的实用性为目标,从而为企业的生产管理带来良好的效益。

4 结束语

当前,电气自动化技术在我国电气工程领域中得到了广泛的应用,继而促使电气工程的工作质量和效率得以提高,但在具体应用过程中依旧会有一些问题存在。因此,相关技术人员要不断研究创新,继而推动电气自动化技术的应用水平不断取得创新和提高。

参考文献

[1] 胡克强.电气自动化在电气工程中的应用[J].中国高新技术企业旬刊,2013, (5):40-42

[2] 李海涛.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].硅谷,2014,(2):88

[3] 楚力.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].广东科技,2012,21(9):38

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关键词:电气自动化技术 电气工程 特点与优势 应用

中图分类号:TG502 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(a)-0061-02

电气自动化技术具有非常强的综合性,基础理论涉及语言学、信息学与控制学等众多学科。通过电气自动化技术的应用,让工作效率得到提高,而工程成本则得到减少,工作强度大幅降低,实现了电气工程的高效与高产。

1 电气自动化技术的特点及优势

1.1 电气自动化技术的特点

一是电气自动化技术涵盖了广泛的技术领域。电气自动化技术的应用越发广泛,所涵盖的技术领域也不断扩大,技术也变得更加复杂。现阶段的电气自动化技术主要还是以网络技术为基础,因此在进行电气自动化系统的设计时,不但要做好系统硬件的设计,还要做好对软件的设计,根据具体的使用范围与使用需求进行有针对性的设计。

二是对电子技术有很强的依赖性。现阶段的电气自动化技术大部分都是依赖现代电子技术进行的,电气自动化系统中信号采集系统控制信号以及自动化系统中传感器控制类信号也都需要利用电子计算机技术。

1.2 电气自动化技术的优势

第一,电气自动化系统不需要建立控制模块。以往的自动化控制系统都要利用控制器来完成操作,但是一旦被控制对象的动态方程较为复杂时,这种自动化控制方式也就无法准确地对对象做出控制,无法预测的客观因素,并且将对该对象的控制设计造成影响,导致设计出来的控制模型准确性较低,自动化控制系统实际工作效率低下。在智能化控制器出现后,被控对象模型设计工作量大大减少,电气自动化控制问题也从根本上得以解决,让电气工程实际运行变得更加安全和可靠。

第二,对电气系统的调整控制更加方便。因电气自动化系统降低了电力系统的响应时间,这样也就能够对电力系统随时调节,提高其工作性能。同时电气自动化系统还能进行自我调节和远距离调控。

第三,电气自动化技术有很强的一致性。电气自动化技术在对不同数据进行处理的过程中具有很强的一致性。电气工程中被控对象往往并不相同,所以,电气自动化技术对各项控制的实际效果有着直接影响,但是被控对象发生改变就容易造成预计的控制效果无法实现,针对这种情况,在对自动化系统进行设计时,就一定要明确设计原则,并且针对被控对象具体设计。

2 电气自动化在电气工程中的应用范围

2.1 用于电气工程系统调度

在电气工程系统调度中应用电气自动化技术可以实现对系统的优化,电气系统调度是通过系统的服务器与自动化系统让系统得以优化运行,其主要应用在以下几何方面:一是应用电气自动化技术对电气工程系统进行安全性、稳定性与高效性能上的优化,从而获得反馈数据,通过分析进行自动化调度。二是通过运用电气自动化技术实现对电气系统运行负荷的自动预测,对整个设备的生产数据做出分析与检测,进而对生产任务分配进行调度,尽可能地提高生产效率。三是现系统故障查找与检修的自动化,通过应用电气自动化技术迅速查找和确定故障发生的位置与类型,及时地排除安全隐患,生成故障维修方案,尽快地完成维修工作,让电气工程得以安全稳定的进行。

2.2 用于分散监控系统

电气自动化系统应用在电气工程分散监控系统中实现了工程的可控性,在工程的运行当中,分散监控系统监控整个生产网络,让各个单元生产模块具有可控性,同时可利用通讯网络对设备数据做出遥控。在电气工程中,用在生产过程中的发散监控系统均为分层结构式,而各个单元模块监控则都是利用自动化技术进行实时监控,通过数据的实时采集与分析处理,让生产设备与生产运行相适应,各个步骤都做到可操控。

2.3 电气自动化技术在变电站中的应用

在变电站中,应用电气自动化技术让系统得以自动化控制,而计算机监控系统的性能也得到优化,继电保护装置、自动化装置和测量设备等也都得到优化和重组。同时电气自动化技术将计算机技术、通信技术、电气设备等融入到自动化监控系统当中,实现通信、测量与调度等作业的自动化分析,并且让工作的精准度变得更高,工作异常的查找效率也更快,用于电气工程安全运行的监控与预测也大大地减少了工作压力。电气自动化技术中的GPS技术可精确的定位故障,做出快速报警和维修,让系统得以可靠稳定运行。例如:电气设备运行中发生超负荷或者短路等情况,可自动将相关电路切断并做出报警,然后经信息技术等对该故障做出申报。

2.4 电气自动化技术与其他技术的融合

随着科技的发展,电气自动化技术与其他技术的融合应用也变得更加广泛,例如:电气自动化技术与信息技术、控制技术等结合,基于信息传输技术进行自动化模拟管理等等。将电气自动化技术导入到依赖计算机技术的电气工程当中,两种技术融合应用,可对工程中的数据做出具体的分析,并自动反馈,让电气工程的运行更加智能化、网络化和人性化。同时电气自动化技术与计算机技术的融合还可提高自动化技术的准确性和高效性,对电气工程的运行状态做出综合判断,促进电气工程内部的完善

此外,电气自动化技术的应用还实现了电气工程的远程设计和控制,大大减少了资源的利用,并且系统组态更加灵活,具有广大的应用前景。

3 电气工程自动化技术的发展前景

3.1 管理控制集约化技术

管理控制集约化技术是一种新型的综合性自动化技术,在电气工程中的可将各个环节集成在一起并有效的整合,形成比较完善的管理控制集约化网络。该技术的应用可以将信息控制和管理进行整合,将制定系统和规划系统进行连接,进而提高对电气工程信息的采集与分析。同时该技术还可对电气工程的运行实施全过程的监控,进而提高监控效率和监控的质量。

3.2 DMS系统研发和应用

DMS信息资源管理系统用于电气工程可以极大地提高资源管理水平,管理者通过该系统的使用可以对电气自动化系统有一个比较全面准确地了解,如设备的使用状态、设备功率、电压和电流等,应用该系统精确地计算和监控电力系统设备负荷,强化对系统的保护。

3.3 仿真化发展

将电气自动化技术与仿真技术融合应用,通过实时仿真系统处理更多的实验数据,同时还能够根据电力系统的具体需求给予输电系统、智能保护系统对应的技术支持,让工程处于更加真实的环境中,从而推进电气工程的仿真化发展。

3.4 智能化发展

电气工程智能化是以电气自动化技术为基础的,让电气系统能够自我诊断、修复和保护,进而提高电气工程系统的稳定性、可靠性。为了达到这个目标,电气自动加技术也必将朝着智能化方向发展,利用大量的自我管理模式实现运作,以更加智能的状态实现对电气工程系统运行的自我控制与管理。

4 结语

电气工程中电气自动化技术的应用越来越广泛,一方面大力提高了电气设备自动化控制能力,同时也让电气工程的运行变得更加安全、稳定和高效。为此,我们要不断地加大对于电气自动化技术的研究和应用,在了解理论的基础上,掌握电气自动化技术的特点与优势,明确电气工程对电气自动化技术的需求,进而更好地让电气自动化技术得到发展和应用。

参考文献

[1] 靳献强.电气工程及自动化技术的应用及发展探析[J].电子制作,2014(3):97.

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一、应用电子技术在电气工程中的优势

在计算机技术和自动化控制技术的基础上,应用电子技术在电气工程中,可以很方便的实现不同电能间的互相转换,不仅可以提高电气工程的工作效率,而且可以有效强化电气工程的自控能力,进而提升电气工程的服务质量,对电气系统的平稳、高效运行,具有至关重要的现实意义。应用电子技术在电气工程中的优势,主要体现在以下几方面:(1)实现无人化操控。以前在对电气工程进行控制的时候,需要经过人工操作来进行,这样往往会因为人为方面的因素,造成一些不必要的事故发生。而应用电子技术的运用,能够对电气工程实行无人化的控制,并且能够对影响电气工程运行质量的各方面因素,进行准确度的控制,进而确保电气设备的安全、稳定运行。(2)提高电气系统的自动化、智能化水平。应用电子器件的不断开发、探索和应用,为应用电子技术提供了更为广阔的发展空间,有效促进了电气系统向自动化、智能化方向发展,给电子技术带来良好的发展前景。而模糊控制和智能化控制的飞速发展,为应用电子器件的发展奠定了坚实的基础。(3)及时有效控制输出指令。应用电子技术的运用,还能对电气工程的输出指令进行有效的控制,以防出现指令输出错误的现象出现,进而有效的保证电气工程更加高效的运行。这就要求工作人员在对电气系统进行设计的时候,要对整体性功能进行充分的考虑,并且尽量将智能化理念与设计相结合。(4)提高社会效益和经济效益。应用电子技术具有大功率的特点,可以有效提高电气工程电子器件的工作效率,提升不同电能转换的效率,有效节约了资源、能源,同时为公众提供了安全、稳定、可靠的电力能源,因此,在提高经济效益和社会效益方面,具有重要而深远的社会意义。(5)实现全天候全方位的监控。对于比较大型的变电站来说,其内部结构非常复杂,作为其组成部分的电气系统,也具有复杂性的特点,并且随着时代的发展,其复杂程度还在不断增加,从而就引发了安全事故的发生,也造成工作人员没有办法对故障问题进行排除,进而造成管理质量大大降低。针对这种情况,运用电子技术能够很好的解决问题,因为这一技术的运用,能够对整个变电站进行有效监控,这样既保证了信息的准确性、时效性,也可以将控制机下达的指令传输到子系统中,以保证电气工程更好的运行。(6)革新技术的同时给企业提供新的产业管理模式。随着电力电子技术不断更新换代,生产企业的管理也随之发生变化,应用电子技术的应用,不仅可以在技术方面发挥优势,提高企业的技术水平,而且可以为企业的可持续健康发展,提供完善的产业结构和管理模式。应用电子技术的不断发展进步,不仅可以为企业发展提供先进的技术支持,而且有助于更新企业管理者的发展观念,使他们重新审视企业运行的产业结构和管理模式,为顺应时展趋势,与时俱进的制定新的符合时代特征的管理模式,更新产业结构,开发新型产业,从而为企业的可持续发展提供有力的保障。

二、应用电子技术在电气工程中的应用

(一)提高变电站的工作效率将应用电子技术应用到变电站中,可以节省变电站的工人数量,这样不但可以节约人力资源,降低企业成本,而且可避免人工操作不当造成的工作失误,进而提高变电站的工作效率,提升工作质量,提高企业效益。此外,应用电子技术在变电站的应用,对于推进变电站管理的科学化、现代化,也有很大的帮助,可以优化变电站的管理,提升变电站科学化、现代化管理的水平,为变电站的工作人员开展现代化的监管工作,提供强有力的技术支持,降低工作人员的劳动强度,提高劳动效率。对于变电站管理中存在的问题,可以早发现、早解决,排除安全隐患,避免将来出现事故造成更大的损失,确保变电站安全、稳定的运行。随着电子技术的快速发展,在变电站中,静止无功补偿装置,也得到了越来越多的推广应用,不但有利于生产更高质量的电能,而且电力系统运行的安全性、稳定性,也得到了极大的提升和保障。

(二)保护电子元件和电路在电气控制系统中,由于各种电子元件的数量较多,如果某个元件损坏,或由于其他的原因,很容易致电气控制系统出现故障,影响电力系的正常运行。在故障发生时,为了保护电子元件和电路不被烧坏,安装电路保护装置,对电子元件和电路进行保护,是至关重要的措施。这样,一旦电气控制系统出现故障,电路保护装置就对电子元件和电路,发挥关键性的保护作用,避免它们的损坏,从而降低损失。然而,传统的电路保护装置,由于其自身存在一些弊端和问题,没有得到很好的解决,对于电子元件和电路的保护作用,也没有得到很好的发挥。对此,在电路保护装置中,应用电子技术可以弥补传统电路保护装置的弊端,从而使之发挥至关重要的保护作用。通常的做法是,应用电子技术的电力检测装置,当电路出现故障时,可以把故障信息,及时的进行反馈。一旦线路中出现过电流,可以及时的被检测出来,并立即断电处理,进而实现更好的保护电子元件和电路的作用。

(三)优化电气设备在电气工程中,为了使电气系统能够长时间健康、平稳的运行,需要经常对电气设备,通过采取多种技术手段,不断的进行优化。在这方面,运用智能化的技术,例如智能化算法,可以更好的提升电气设备的优化设计的水平。智能化算法的原理,来自于出达尔文的生物进化的原理,对之进行总结,演变而得到智能化算法。在实际的应用中,对电气设备进行优化设计时,智能化算法的运用,可以对系统存在的问题,进行更为精确的改进、优化。不但可以改进相应的计算工作,使之更加便捷,而且计算结果的准确性,可以更有保障。此外,对于电气设备中存在的隐患、缺陷,电子技术专家系统可以发挥无可替代的作用,可以把电气设备中存在的隐患和缺陷,精确的检测出来,然后,对这些隐患和缺陷进行分析,并采取相应的措施,为电气系统安全、平稳的运行,提供极大的技术支持。应用电子技术,可以把电子技术和智能专家系统,二者结合起来,实现优势互补,进而提升电气设备优化的整体水平。

(四)提升电力系统运行的稳定性和承载力随着经济和科技的飞速发展,人们的生活质量也日益提高,生产和居民用电需求,也越来越旺盛,这就对电力系统运行的承载力提出了挑战,对电网功率的大小和运行的稳定性,也提出了更高的要求。电力系统在运行的过程中,一旦出现突况,例如遭受到部分负荷的冲击,电网的运行就很容易出现中断等故障情况,电网运行的稳定性,会遭受很大程度的影响,同时电网的安全性也遭受威胁。为解决这种突况,可以在电力系统中,应用电力电子技术的静止无功补偿装置,此装置的运用,可以使电力系统运行的稳定性和安全性,得到极大的提升,同时电网的承载力也得到极大的增强,进而提升供电质量,使国民生产和居民生活的用电需求,得到很好的保障。(五)诊断电气设备的故障电气设备的故障,通常比较复杂,非线性的,不好确定,故障诊断的难度很大。应用电子技术,可以在很大程度上改善这种情况,使电气设备故障诊断的准确率,得到极大的提高。然而,电气自动化设备在运行过程中,同样出现某些故障产生。这些故障如果不能得到适当的处理,会引发其他的故障,带来连环的故障。由此,对于电气设备的故障处理,应该采取多种措施,多管齐下,综合进行治理,不能单一的只依靠电子技术支持设备,还可以应用人工智能技术,这样,在电气设备出现故障时,多种技术可以提供更多的检查和维修的途径,彻底的解决故障,避免连环的故障,保证电气系统的正常运行。例如,应用电子技术,对于变压器渗漏气体的故障,可以进行快速、准确的检测,并及时找到故障发生的大概范围。然后,再利用智能化技术,对故障的范围,进行进一步的详细的检测,不断缩小故障范围,进而确定故障原因,加快故障诊断和解决的速度。在检修电动机、发电机故障时,应用电子技术与人工智能,两者相结合起来,进行检修,可以很大程度的提高故障诊断的准确率。

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1PLC技术基本概述

PLC技术是模仿人类思维和行为并且独立运作的一种技术,通常运用在计算机技术领域。PLC技术又称可编程逻辑控制器,它克服了传统电气工程系统的接线复杂,可靠性低,功耗高,通用性和灵活性差的缺点,利用了微处理器的优点,从而能够灵活运用于生产实践中。PLC技术具有体积小,功能强,速度快,可靠性高,具有较大的灵活性和可扩展性的特点,从而能够更好的运用到电气工程领域。PLC技术是在计算机技术的通用工业自动控制设备,PLC技术是环保节能,能够节约资源,减少对环境的污染与破坏。PLC技术能够提高电气工程的自动化水平,改善员工的工作效率,从而提高电气工程自动化控制系统的效率和质量,并且提高人民的安全系数。

2PLC技术在电气工程以及自动化控制意义和优势

2.1应用PLC技术的意义。电气工程以及自动化控制系统的主要控制方式是PLC技术,但由于传统电气工程的问题,使得现如今的电气工程自动化控制系统存在较大的局限性。PLC技术需要技术人员具有较高的专业技术能力以及综合素质,对一些复杂的数据进行分析与判断,从而能够完成相应的数据实验工作。而传统的电气工程自动化控制系统受电路设计和数据分析的影响较大,会导致电力工程自动控制系统瘫痪,而一旦系统进行瘫痪之后,就需要一定的时间进行维修和修复数据。PLC技术能够提高电力工程自动化控制系统的效率和质量,防范瘫痪风险,从而对电力工程自动化控制系统具有重要意义。2.2应用PLC技术的优势。PLC技术能够解决传统电气工程自动化控制系统的复杂性,能够有效使工作正常开展,并且提高工作的效率以及质量,提升控制器的准确性。PLC技术能够有效提升系统的工作质量和水平,会减少工作人员的压力,从而使工作人员对工作有一定的主动性和积极性。在传统电气工程自动化控制系统中,不同的控制器产生的结果会有所差别,而运用PLC技术能够使数据信息具有一致性,从而能够严格控制数据分析,提高数据信息的准确性。在传统电气工程自动化控制系统中,技术人员需要设计控制模型,并且技术人员会受到一些主观因素的干扰,从而影响信息的准确性,而PLC技术能够实现对电气工程的自动化控制,能够提高信息的准确度。PLC技术还可以提升技术人员对电气系统的控制程度,从而减少技术人员参与到电气系统中,完全实现自动化控制。PLC技术能够有效调整电气系统出现的问题,从而实现远程控制能够减少技术人员的技术误差,保障技术人员的生命安全,降低企业对技术人员的劳动成本,从而能够创造更高的企业经济效益。

3PLC技术在电气工程及其自动化控制系统中的应用

3.1优化系统。PLC技术已经全面应用到电气工程及其自动化控制系统中,可以优化和改进传统的电气工程系统,从而使电气工程系统达到最大效益,提高设备运行效率。随着时代的发展,社会的必然产物是PLC技术,PLC技术能够实现电气工程及其自动化控制系统的远程控制和无人操作,从而能够提高设备的自主性和效率,并且充分实现电气工程及其自动化控制系统的智能化发展。我国电气工程的发展目标是优化资源配置,而PLC技术能够全面自动收集相关数据,减少一定设备的资源配置,能够有效减少资源浪费,从而提高设备工程的效率以及准确度和资源利用率。3.2远程控制。远程控制是电气工程及其自动化控制系统中的重要体现,未来行业的电气系统只需要技术人员在现场进行调控,而PLC技术能够实现远程控制,从而达到无人操作以及控制设备的目的,这就使电气系统降低了人工成本,从而使电气自动化控制系统更加方便高效。例如断路器,隔离开关,自动手动控制装置等,这都是利用PLC技术的逻辑思维和信息处理能力,从而能够使经济效益最大化。3.3诊断故障。传统电气工程及其自动化控制系统中难免会存在一些故障问题,这对整个电气系统有可能造成严重的影响。而PLC技术的应用能够提高电气系统的诊断故障水平,从而对设备存在的潜在风险进行评估分析,并维护修复设备。PLC技术还能够实现电气系统动态化的全过程管控,从而对存在的问题进行监测,并进行补救和维修,节约了设备诊断时间,提升了电气系统的效率和质量。通过PLC技术能够确定故障的位置,从而进行针对性的维护工作,能够减少时间成本,从而提高企业的经济效益。3.4数控系统。在电气系统中,数控系统主要用于机械加工等,而数控系统包括点位控制系统,直线控制系统以及连续控制系统等。企业为了满足时代的需求,从而运用PLC技术来为了解决数控系统的抗干扰问题,从而调整机床功能,来增加企业经营管理的灵活性。传统电气系统具有功率高,消耗能量较大的特点。而随着现如今人们的需求提高,从而电气系统也有了新的需求,而PLC技术本身具有抗干扰能力较强,运行可靠性大,易于使用等特点,进而在电气工程及自动化控制系统中,应用PLC技术能够使产品得以发挥长处。PLC技术还会减少电气工程的费用成本,PLC技术相比传统电气工程系统来说较简便,操作也非常便捷。PLC技术还会使用现场总线设计理念,从而结合控制系统减少设备的使用数量,从而能够提高电气工程及其自动化控制系统的效率以及质量。

4结语

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1.1自动化技术在变电站的应用

在以往人工操作的变电站工作在安全和效率方面都存在着很大的问题,而现今自动化技术的应用,可以在整个工作过程进行监控和操作,极大的提高了变电站的工作效率,同时也在一定程度上保证了工作人员的安全。这种全自动技术的应用,对变电站的发展有巨大意义。如此神奇的技术变革,它是采用什么工作原理呢,下面将会给出解释:它是将平常需要人工检测的部分出现的故障运用自动化技术把信号传输出来,再通过与其连接的计算机屏幕显示出来。这样工作人员只需观察计算机的信号,便可达到快速发现问题与及时解决故障的目的,从而保障变电站的正常运转。这种全程智能的检测方式,便是自动化技术在变电站运用所产生的神奇效果,不仅节约了人力成本,也很大程度达到提高了效率。

1.2自动化技术在电网调度的应用

电网的检测和调度工作是十分繁琐和枯燥的,同时也是非常重要的。随着自动化技术在电网调度的应用,电网调度工作大大提高了工作效率和检测灵敏度。它在电网自动化调度的应用十分广泛,比如,电网调度中心的显示屏、计算机网络、打印机、工作站等。电气自动化技术可以实时检测电网是否出现异常,根据检测到的信息对电力运行状况进行科学评估,并且启用事先编写的突发状况解决程序,消除电网调度中的安全隐患。目前电气自动化技术在电网领域的运用越来越广泛,逐渐成为电网自动化调度的核心力量。

1.3自动化技术在发电厂分散控制系统的应用

自动化技术的应用解放了人力,远程控制已成为自动化的标志。发电厂分散控制系统运用自动化技术将远程控制变为现实。它把传输信号、数据处理、任务执行通过设备与电子线路的有效衔接,可以快速的汇总、整理、分析数据资料,实现对生产过程的全程监测和维护,极大的推进了发电厂的现代化进程。

1.4自动化技术在日常生活中的应用

电气自动化不仅在电力控制方面应用广泛,在日常生活中的应用也随处可见。与我们生活有密切关系的轻轨、地铁、磁悬浮列车等交通工具都与电气自动化有很大关系。在工业生产中,很多机器都是依靠电气自动化来控制,比如,大型工业设备的生产、加工、维护、包装传送等都需要自动化操控。电气自动化还在银行的ATM机、火警自动报警装置、供电供暖系统等方面发挥重要作用。可见电气自动化与我们的生活密切相关,并且会在未来的生活中越来越多的应用在我们的日常生活中。

2电气工程及自动化技术的发展

2.1简化操作,加强管控

电气自动化技术在一定程度上简化了复杂的操作程序,将许多需要人工操作的工作数字化。在以后的发展中,需要更大程度的与编程、计算机结合起来,实现数字口令与信息传递更加完美的结合。在操作使用时更加简便,在管理控制时更加方便有效。

2.2完善系统,信息共享

信息化是未来的一个发展趋势,它可以使资源配置更有效率,从而产生最大的经济效益。在电气工程自动化的发展过程中,需要建立一个通用网络系统,实现商业信息共享的准确性和安全性。通用网络系统可以为广大电气自动化使用者提供一个反映和解决电气工程运行问题的平台,便于提出问题,商量对策。

2.3扩大领域,不断创新

电气工程自动化尽管在许多领域都发挥了不可替代的作用,但是自动化技术作为一种高效简便的创新型工具,在未来的发展仍然具有巨大的潜力。自动化目前在电力业、工业、交通业等方面有着广泛的应用,在未来的发展中需要向其他领域拓展,有效促进其他领域的发展。创新科技是第一生产力,电气自动化技术只有在不断创新中才能创造更大的价值,具有更大的生产力。

3电气工程及自动化技术的意义

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关键词:电气自动化;水电站;设计;应用

中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:

1 电气自动化水电站典型设计和内容

1.1 电气工程设计原则。1)优化供配电设计,促进电能合理利用例如,我们在进行水库电气系统设计时,首先考虑的是设计的适应性,就是必须为水利工作提供必要的动力;为在水库建筑物建设提供良好的环境;还应满足各项电力的符合和供应要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,保证电气设备能发挥最大的作用,保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行,也是设计过程中考虑的关键,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;要保证供电和配电的安全运行,以及要有可靠的防雷装置;防雷设计,在保证水库进行特殊功能运行的情况下,还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下,通过先进的科学技术,完善电气设备管理。2)提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中,应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗。3)合理调整负荷,提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确

保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷,选取合理的设计系数。在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。

1.2 水电站自动化的内容。水电站自动化的内容,与水电站的规模及

其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括以下几个方面:1)完成对水轮发电机组运行方式的自动控制:一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。2)完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视:如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时,迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。3)完成对辅助设备的自动控制:包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。4)完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。5)完成对水工建

筑物运行工况的控制和监视:如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。

2水电站自动化应用

随着水电站自动化水平的提高,水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多,其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响,这就需要对设备进行选型和自动化设计。

2.1 PLC 在轴流桨式水轮机调速器中的应用。轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大。这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线,调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时,水轮机水头的变化及上下游水位的变化,与厂家提供参数相差甚运,故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的PLC 可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶,取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输入 PLC而使机组处实际最佳状态。

2.2 PLC 在调节水库式电站调速器中的应用。水库式电站的运行水头变化范围大:此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计,但当电站水头降低,水轮机处于低水头下运行时,电液调整器往往不能使机组达到额定转速(自动状态)为使调整器的起动开度增大,往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时,为使机组开机不致过速,而又必须换回芯片或撤除串接电阻,若采用PLC 可编程控制器,则可根据电站水头高低,修改其程序来改变起动开度即可。

2.3 基于 CAN 的水电站综合自动化系统。这里设计的监控系统使用CAN 总线,采用分层分布式、模块化结构。分布式是按功能控制单元设计的,采用主从CPU协同工作方式。监控设备和被监控设备都直接挂接在 CAN 总线网络上,通过总线网络实现信息采集与控制、调节。这一系统将所有的现场设备传感器,执行机构,驱动器等与控制器用一根电缆连接在一起,形成设备及车间级的数字化通信网络,完成现成状态监测,控制,远程诊断等功能。下位机一般由PM子系统(以多 CPU 为基础的各种智能模块构成的数据采集和处理单元)及顺序控制的PLC 组成,能实现采集各控制对象的有关数据,主要完成模拟量采集和处理,数字量采集和处理,脉冲量采集和处理,综合量的计算等。同时各下位机之间也可以进行互相通信,实现资源共享,这样就节省了资源,也打破了传统的集权管理系统,彻底实现分权管理,大大提高了各单元的工作效率。下位机把采集到的数据通过CAN总线及时、准确地传送到上位机中,同时接收来自上位机的控制命令。上位机主要实现全站的集中监视和控制,具有数据库,记录与分析,打印报表,防误操作与报警等功能,并可通过广域网把信息向上传送到梯级调度中心。这样,整个水电站(包括所管辖的各区域)都能实时接收到上级调度命令,并向调度中心及时汇报站内的各种状态信息.这种分层分布式控制可以充分利用上、下位机的长处,弥补它们各自功能上的不足,实现控制和管理科学化。

3电气自动化的发展趋势

我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十

分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产、工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈,为了从价格上赢得优势,我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件。

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【关键词】电气工程;人工智能;应用

前言:

工业现代化水平的标志之一就是电气自动化控制技术的发展,也充分体现了现代科学技术在工程中的运用。就控制理论角度剖析,电气自动化控制是在科学发展的情况下构成的;就工程中人的因素来说,现代科学技术的向前发展体现在人从工作中脱离出来,所以这一点也是电气自动化控制发展的最终目的之一;就企业效益来讲,电气自动化技术的发展使得企业的投资成本大大降低,促进控制过程的定量化的实现,确保检测的准确度、实时性。电气自动化控制历经几十年的风雨历程,取得了飞跃式的进步,在中国企业内部现在已生产了中低档电气自动化产品,而高中档电气自动化产品主要来源于国外企业、还有就是大中型项目也主要从国外购进电气自动化产品、一般的中小型项目所需的电气自动化产品主要源于国内。

1 剖析现在电气自动化控制的发展情势

当下,工厂电气自动化系统的应用和优化,对资源实现了有效的节省,使得电气设备的效率获得大大的提高,使得企业活的经济效力和社会效益得到更好的发挥。中国的工厂电气自动化控制体系的发展特点是拥有信息性和网络性,更趋于当代开放式发展情势。其信息性促进了电气自动化控制系统和外界紧密相连,同时使得电气自动化控制系统本身的信息处理能力提升。电气系统主要体现在设备与互联网技术的结合上,这样可促进电气自动化控制系统的网络自动化,以及管理控制的集成化的实现,进而危险得到分散,达到系统稳定运行的目的。伴随科学技术的进步,电气自动化控制系统愈来愈普及,电气自动化控制系统在工厂中应用愈来愈广泛,其作用也在不断的扩大,使得企业的生产成本降低,同时又使得企业的经济效益和社会效益得到充分的体现。

2 人工智能在电气工程自动化中的应用方法

2.1 人工智能在电气设备中的应用

传统的以人工手动制作为基础的产品设计方式已经无法满足当前电气工程自动化的具体要求,而以计算机辅助设计为产品设计方法,即 CAD 的产品设计方法的应用有效缩短了产品的开发周期。在电气设备的设计过程中,将人工智能引入 CAD 中,可以有效提高产品的设计质量与设计效率。就现阶段而言,人工智能在电气设备设计优化方面主要体现在遗传算法和专家系统两个层次上。由于遗传算法对自动化模型的计算方法较为先进且其计算结果具有较高精度,因此,遗传算法经常被应用于相关电气产品的优化设计中。在专家系统的应用方面,由于电气设备在出现故障前是存在相关征兆的,根据电气设备故障的非线性与不确定性的特点,在专家系统中加入人工智能,可以最大限度地发挥专家系统对产品合理性的设计作用,从而提高电气产品的整体性能。

2.2 人工智能在电气控制过程中的应用

电气控制过程对于电气工程自动化技术以及电气技术的整体应用具有决定性的作用,确保电气系统高效稳定的运行是电气自动化研究领域长期以来备受讨论的问题。对于技术人员而言,电气控制过程的要求是较为严格的,其控制过程也相对繁琐,经常出现的问题是由于技术人员的操作不当使得电气设备发生故障或降低了设备的运行效率。人工智能在电气工程中的应用一方面可以使技术人员提高对电气控制过程的精准度,另一方面,对于提高电气系统的整体运行效率也具有重要作用。首先,人工智能通过借助计算机自动计算的核心技术,实现了代替部分人工智能工作的电气控制功能,在节省了人力和物力的同时,提高了控制精度。其次,人工智能的应用以界面化的形式简化了控制流程,不仅提高了电气系统的控制效率,而且也实现了对电气系统的远程控制。再次,人工智能的应用使得系统可以及时地将相关的重要信息与数据进行保存,进而通过自动生成报表的形式,降低人力物力的投入,并为技术人员日后的数据查询工作提供较大便利。最后,在人工智能的模糊控制中,还可以根据电气系统传统控制过程的交、直流传动实现对整个电气系统的控制。一方面,在以直流传动为主的电气控制过程中,人工智能的模糊逻辑控制主要包括了 Sugeno 与Mamdani,Mamdani 主要用来对电气系统的运行速度进行调控,而 Sugeno 则是Mamdani 的一种特殊情况。另一方面,在以交流传动为主的电气控制过程中,则主要应用基于人工智能理论的模糊控制器来代替传统的电气调速控制器来实现电气系统的各方面功能。

2.3 在数据上的运用

计算机最为基础的部分就是在对数据的分析采集和处理之上,而电气自动化控制中最为基础的也恰恰是这些,而人工智能技术就是最大限度的利用计算机的作用, 因此人工智能技术是可以以非常优异的成绩来完成这项工作的。 当技术员工想要了解设备的工作过程时, 仅仅需要通过人工智能技术将设备的工作状态进行播放就可以了。

2.4 在电气工程自动化设备的故障上的运用

电气工程自动化设备经常会因为某些不确定的原因出现故障,此时只需要人工智能技术就可以对故障进行有效处理。传统的设备一旦出现故障就需要工作人员进行诊断, 但是由于处理故障的方法不恰当而耽误设备的运行, 但是在人工智能系统中只需要通过神经网络控制, 就可以有效的处理这类问题, 并且通过对问题出现原因的分析还可以有效减少类似故障的出现频率,提高设备的使用周期。

2.5 人工智能在电力系统中的应用

就现阶段而言,人工智能中的专家系统和人工神经网络在电力系统自动化中的应用比较普遍。其中,专家系统是一个较为复杂的程序系统,其通过集大量的规则、知识和经验于一身,通过对电力系统中的问题进行分析和判断,进而模拟专家决策的过程来解决相关问题。在应用专家系统对电力系统进行优化和调控时,应该根据系统运行的实际情况和相关要求,更新电力系统中的数据库、规则库以及知识库中的数据信息,从而使其与电力系统的应用需要相适应。

在人工神经网络的应用方面,由于该种方法本身具有高度灵活的学习方式,其存储方式也呈现出完全的分布式,因此,其被广泛应用于电力系统大规模数据的处理当中。人工神经网络通过对模型进行合理分类,进而科学选择相关输入,以此来构建不同类型的季节性时间模型,利用该模型可以对电力系统的短期负荷进行有效预测,从而帮助技术人员对故障可能出现的系统环节进行全面分析,提高系统运行效率。

结语

将人工智能系统运用在电气工程自动化中, 在其根本意义上来讲就是对计算机控制技术的运用, 它可以在电气工程自动化领域展示自己存在的意义,优化对自动化设备的设计、有效的处理设备运行故障、对设备的运行状态做到有效控制。可是这毕竟是一种新型科技,它尚处于发展阶段,在有着无限发展潜能的同时,也存在着一些问题,但是总体来看,人工智能计术一定会随着科技的发展而发展,随着人们的研究深入,一定会推动人工智能技术的新的革命, 而它在电气工程自动化中的运用也会越来越广泛。

参考文献

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关键词:电气自动化;控制系统;监控方式;目标及思路

Abstract: The text described the control of the main features of electrical automation and electrical automation control system and electrical automation and control systems Application.

Keywords: electric automation; control system; monitoring; goals and ideas.

中图分类号:F407.6文献标识码:A 文章编号:

1 引言

随着科技迅速发展,其电气自动化、电气智能设备也全面提高,对于ECS系统必然是要深层发展,设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点。依据电气设备的主要特点我们知道,在构建ECS时,其系统结构、与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行,除此以外,还应该在保证运行时信息收集的准确性和各种数据处理,同时提出完善的应急对策,让电气系统一直处在最佳状态运行。

2 电气自动化主要特点

由于电气自动化控制量相比热工控制量,其操作运行时与控制的要求中有诸多不同。对于相对热机设,电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低,但是要求快速和准确。电气设备的保护自动装置需要较高的可靠性,动作速度快。而且需要较高的对抗干扰性。电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主,相对联锁保护多。所以机组电气系统归入DCS控制,需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作,更重要的是能够做到实时检测和显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据,而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措旋方法,以保证电气自动化控制系统能够自动挖制在安全合理状态下进行运转工作。

3 控制系统的自动化控制方式

3.1集中监控

集中监控方式主要出在于运行维护便捷,系统设计容易,控制站的防护要求不高。但是基于此方法的特点是将系统各个功能集中到一个处理器进行处理,处理任务繁重致使处理速度受到影响。此外电气设备全部进入监控,会随着监控对象的大量增加导致主机冗余的下降,电缆树立增加,成本加大,长距离电缆引入的干扰也会影响到系统的呵靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,凶为隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作,这种接线的二次接线复杂,查线不方便,增加了维护量,并存在因为查线或传动过程中由于接线复杂造成误操作的可能。

3.2现场总线监控

当前智能化电气设备有了较快的发展,计算机网络技术已经普遍应用在变电站综合自动化系统中,我们也积累了丰富的运行经验。这些都为网络控制系统应用于电力企业电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控使得系统设计更有针对性,对于不同的间隔可以拥有不同的功能,可以根据实际的间隔情况进行设计,也具备远程监控方式的全部优点。此外,采用这种方式还可减少大量的隔离设备、端于柜、I/O卡件、模拟量变送器等,而且设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,降低成本和安装维护工作量。另外,各装置的功能相对独立并通过网络连接,网络组态灵活,是整个系统的可靠性大大提高,任何装置故障仅影响相应的原件,不会导致整个系统瘫痪。所以,现场总线监控方式将成为供电企业计算机监控系统的发展方向。

3.3远程监控

远程方式具有节约材料(如电缆的量等)、节省安装费用、可靠性高、组态灵活等优点,但由于各种现场总线(如Lonworks线、CAN总线等)的通讯速度不够高,而电厂等电气部分通讯量相对比较大,所以这种方式适合于小系统监控,而不适用于大范围的电气自动化系统的构建。

4 基于电气自动化控制系统的应用

目前电气自动化控制系统的应用相当广泛,以电力系统为例,下文简述主要包括的几个内容:

(1)计算机处理系统和数据采集。其主要功能包括参数输入、参数显示、性能计算、报表打印、异常报警、事故序列记录、历史数据追忆等。

(2)汽机电液调节系统。我国早期汽机控制使用液压控制系统,到了20世纪80年代,因为控制设备、电气元件以及电液转换器可靠性的提升,而且使用高压抗燃油伺服机构,使得电调系统较多的为汽机配套,从而实现转速、电功率、调节级后压力三个回路控制,接应力启动功能和阀门管理。控制汽轮发电机组由盘车开始,依次冲转,暖机,升速,阀切换并网,带初负荷,加负荷,直到正常运行。参加电网的一次调频及接受电嘲的调度来改变负荷。不但保证机组安全,并且达到了在运行状态变化中,尽量延长机组寿命,以及稳态运行过程中尽量提高机组的经济性。

(3)汽机旁路系统。旁路控制系统的组成包括高/1氐压旁路压力调节和高,1氏压旁路温度调节系统,旁路阀门执行器可以依据系统对运作时候力矩及速度的要求来选择电动或是电液执行器。

(4)汽机监视保护表。汽机需在机组的启动、运行及停机过程里使用保护仪表来视机械工作状况,避免发生事故。自20世纪80年代起,我国生产的汽轮发电机组的单机容量增加,必须开发相应机械参数的监视保护仪表,其中包括转速、轴向位移、轴承盖振动、轴振动、偏心度、鉴相相对膨胀、汽缸热膨胀等整套的装置,从而使得机组连锁保护系统有准确的保护监视信号。

(5)机、炉协调系统。协调控制系统作为火电站主控系统意义重大。其主要任务是控制机组的各项输入和输出之间的能量平衡以及质量平衡,并且不断对运行过程中的内、外干扰行进消除,以满足电网对于机组负荷的需求,使得机组稳定运行,其主要功能是接受电网负荷调度,参与调频和调峰,控制汽机、锅炉间的能量输入输出平衡,协调锅炉内诸如送风、燃料、引风、给水等子系统的控制动作,协调辅机设备实际能力和机组出力等。

5 电气工程与自动化的建设目标及思路

如今的科技技术都不断进步,其中计算机技术、电子学在电工科学广泛应用,如此可见今日的电工学科理论上和技术上的变化相当可观,就职于电工行业的人员明显感受到了只知道传统的电工理论和其运用的知识已经无用所以世界各国电气工程都普遍关注到了如何才能培养新的电气工程人才这一问题。这门学科主要综合了微电子,计算机,电力电子,传感器技术,检测与转换。控制等多项技术性学科。可以说,它是强弱电的结合。电工技术和电子技术的结合。软硬件的结合。元件与系统的结合。运行研制的结合。其发展目标在于坚持贯彻拓宽面向。加强基础。增强素质。提高能力的建设思路,用知识能力,素质互相协调,共同发展,改善培训课程的体系,培养一些高素质的人才,通过一段时间的努力,在改革建设师资的基础上,总结出一套人才培养的模式方案。课程体系内容、方法和手段,工程的能力等一系列具有竞争力的优势。培养高素质的人才。

社会的经济发展和社会的进步,离不开高素质人才的使命感、责任感。电气工程也为现代化的建设有着举足轻重的地位。电气工程与自动化的发展目标是培养能够操作电气工程相关的系统运行。电力电子技术,信息的处理,自动控制,试验的分析,研制的开发,经济管理和电子的计算机运用技术领域。做到宽口径复合型的高级工程技术型的人才,以深厚的知识做基础和宽阔的知识面,应变能力要非常强,学习能力良好和创新能力。

参考文献

[1]张军李楠。浅谈电气控制系统(RCS)的应用和发展[J]。自动化博览,2004(21)。

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关键词:电气工程及其自动化;技术应用;发展

电气工程是社会经济和科学发展到一定程度后产生的,电气工程及自动化技术的发展为信息化时代的发展提供了动力,促进了人类生活方式的改变,对电气工程的发展有重要作用。电气工程及自动化这门学科涵盖范围极广,涉及人类生产和生活的各个领域。电气工程的发展水平从某些角度来说也反映了一个国家的经济与发展水平。

1电气工程及自动化技术的特征分析

电气工程及自动化技术是一种集信息化、自动化及智能化于一身的现代化技术,在应用当中对于提升电气工程的施工建设效率有显著的作用,也对降低电气工程施工建设成本有很大贡献,由此该技术对电气工程建设事业的发展有十分重要的意义。然而,电气工程及自动化技术有它自身的特定应用领域和作用,在实际应用中会用到电力电子技术、信息技术及通讯技术,电网建设、发展及电力调度等应用过程中对其要求较高,这些都对电气工程及自动化技术的提升有激励作用。在新能源开发利用方面也会用到电气工程及自动化技术,要求也较高,这也是该技术与其他自动化技术相区别的特征之一。而在电气工程建设中的作用不只是能够对施工建设现场进行远程集中控制、监控和操纵,也能实现现场总线监控,实际应用过程中会利用计算机设备连接中央处理器系统,对施工现场及过程采取监督并控制,对电气工程和其施工建设有积极作用。

2电气工程及自动化技术的应用

2.1在电网调度中的应用

当今社会,信息网络技术高速发展,电气工程及自动化技术中对电气的保护措施正从传统的仅仅依靠继电器向依靠网络技术发展。传统的继电器保护对人力和物力都有极大的浪费,管理起来极为麻烦。现今,电气工程的自动化技术可以实现对电网的实时监督及控制,这便是电网调度。电网调度的顺利施行依托于当今发展十分发达的互联网技术,据此电力管理部门可以节省大量的人力及物力,使电力管理实现通信及调度方面的联系。由此形成的巨大的网络体系便是一个对工作十分有利的信息监控及数字化服务系统。

2.2在电气工程管理中的应用

进入二十一世纪以来,我国各项科学技术都在猛力发展,这其中,电气工程及自动化技术更是取得了极大改进,我国传统上对电网的管理方式是利用压力、温度及液位仪表等来进行的,而现今则可以利用电气自动化设备完成大量的数据统计,而且所需的时间极短,统计的压力、温度及流量等数据都很准确,这样既节省了时间,又省去了大量的物力及人力,大大减少了工作量的同时也节约了大量资金。电力事业的顺利发展为我国生产力的提升提供了坚实的物质基础,电气工程及自动化技术的不断前进则是为电力事业的顺利发展提供了强而有力的技术支撑。

2.3变电站自动化技术的应用

电气工程及自动化技术还可以用于变电站自动化运行。在变电站建设中,通过计算机技术,将集成化向二次开发状态转变,信息的传输是通过电力信息光缆来实现的,这样便使统计记录及运行管理都向自动化发展。上述过程中,利用变电站自动化技术还能实现对系统的运行状况进行实时管理及监督,当系统出现故障后能进行自诊断,这种特点对于客户比较人性化,对于电气企业,可以对客户提供更完善的电力供应服务,可以有效提高企业的经济收益。

2.4在化工生产单位电厂分散测控系统中的应用

化工厂在生产过程中,要想实现对生产进行实时的监督和监控,必须利用电气工程及自动化技术,这样可以清楚地监测生产过程和线路,并可以完全控制远在现场的传输路线、仪表甚至工程师站。这些相较于传统的电气监测系统有很大的进步。

2.5日常生活和工业生产中的其他应用

电气工程及自动化技术在日常生活和工业生产的其他许多方面都有应用,例如地铁、轻轨等交通工具,银行的自动存(取)款机,大型工业设备的生产、包装、传送等,这些都需要电气工程及自动化技术进行操控。

3电气工程及自动化技术的发展趋势

为满足不断发展的社会需求,电气工程及自动化技术的应用方向也要更具多元化,以下是对其发展趋势做出的几点预测。

3.1智能化方向

电气工程及自动化技术的智能化即可以使电气工程系统拥有自我保护、诊断及修复的功能,从而提高系统的稳定性及有效性。要达成这个目标,电气工程及自动化技术也要实现自我管理的运作方式,而不是像现在这样,仍需要这么多的人力及物力来维护。该技术会以更加智能的形态出现,以达到对系统的整个运行过程实现自管理和自控制的目的。

3.2仿真化方向

仿真系统的应用已经越来越广泛,它能够对更多的实验数据进行处理,也能根据不同的电力需求,对新研发的装置进行测试,对智能保护系统及数电系统提供支持,这预示了电气工程及自动化技术有向仿真化方向发展的趋势。在实际应用过程中,将仿真技术和自动化技术结合起来,可以使电气工程有更广阔的发展空间。

3.3综合化方向

电气工程及自动化技术的发展方向应该更具多面性,打破电气工程领域的局限性,运用各种与其相关的技术及理论促进其性能的提升,与此相关的计算机信息技术和模糊逻辑进化理论等都可以用到该技术体系中。这方面的学者及技术专家也要从多个角度对电气工程及自动化技术进行探究,从而建立更加完善的理论指导思想。

3.4可持续性方向

我国高度重视环境问题,各行各业要积极贯彻执行可持续发展的政策方针。电气工程及自动化方面也不例外。可持续发展要求保护环境的同时,也重点提出有效利用资源,在电气工程及自动化方面可以有效降低资源的浪费。

3.5操作人员专业化

在电力行业不断向智能化及自动化发展的过程中,系统中从业人员的结构也在随之改变。工作人员对设备的操作要有对应的技术水平和理解能力,否则对设备的安装及调试等阶段都极为不利。若工作人员不在设备调试阶段对其有足够的了解,日后如发生问题就不能进行及时的处理,甚至操作不当也会产生很多不必要的麻烦。因此,要对现任工作人员实施培训,以保障设备操作及维护工作能够顺利进行;对刚走上工作岗位的新人及技术不达标的工作人员要实施岗前培训,为其日后走上工作岗位对设备进行高效而准确的诊断及处理打下牢固的基础,从而尽可能地减少损失。

3.6高频技术逐步取代低频技术

电气工程及自动化技术通常通过电磁波传达系统指令,但电流频率的不同导致其传播速度和所受阻力也不同。通常,电流频率上升所受阻力便降低,传播速度也会加快。低频及单频的电气工程及自动化技术随着时间的发展会越来越不适应生产生活的需要,高频的电气工程及自动化技术将会顺应形势成为研究重点。

3.7实现数据标准对接

在电气工程及自动化技术中,实现数据的标准对接,可以为数据的高效、安全传递提供保证。所以,电气工程及自动化技术在未来发展中,要对程序接口的对接加以强化,这样做也能大大降低工程建设所需的费用及时间。

4结束语

电气工程及自动化技术的发展迅速,在人类生产和生活中都起到了极大的作用。但社会是发展的,为将该技术应用到更多的生活和工业生产过程中,相关学者及专家要对其做更多的研究,电力工作者要及时掌握最新的技术,以为人类社会发展做出更多的贡献。

作者:周硕 单位:沈阳科技学院

参考文献

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前言:电气自动化技术是电气信息化领域的一项全新的电气学科,伴随我国电气化水平的不断进步,电气自动化技术的应用得到了前所未有的发展水平,并且已经广泛的应用于工、农以及国防建设等多个领域,并在向更加深远的方向发展与前进,开始在国民经济中发挥其越来越重要的作用。实践证明,通过先进的信息及电力科技能够更加快速的推进电气自动化技术的应用,以使其更加广泛且有效的投入到相关领域以发挥其重要作用。

关键词:电气自动化;电气工程中;应用

中图分类号: F407 文献标识码: A

一、电气工程以及电气自动化的重要意义

1、电气工程是当今高新技术领域中举足轻重的关键学科之一,更是现代科学研究领域中的热门学科。从某些层次上来讲,电气工程的发达程度甚至可以代表一个国家的科技进步水平。

2、电气自动化的专业全称一般为电气工程及其自动化,其应用范围涉及各行各业,小到电气开关的设计,大到科技航天的研究,到处都有它的身影。电力的发展是促进生产和提高人们生活水平的重要物质基础,随着电力应用的不断发展和深化,新时代背景下的电气自动化进程成了国民经济和人民生活现代化的重要标志。

二、电气自动化技术在电气工程中的设计理念

1、远程监控技术运用

远程监控系统主要是通过一个计算机终端对所有其他地方的设备进行控制的技术,通过设置远程监控系统能够使电气工程大量减少电缆成本支出、材料购买以及人工安装费用等方面支出,使电气工程实现少投入高产出的高效益生产模式。同时,电气工程中使用远程监控系统能够脱离空间的限制,灵活的运行。针对有些电气工程规模和通讯量都比较大等特点,远程监控技术则无法在这些电气工程中使用,只能够在通讯量相对比较小且信号好的小规模的监控系统中使用。

2、集中式监控技术应用

集中式监控技术在电气工程中得到广泛使用的原因在于该系统具有设计比较容易、操作比较简单且日常维护方便都比较容易等特点。集中式就是在一个系统中对全部项目运行进行处理。由于之间的单独散乱的监控需要用到多个处理器,需要的电缆数量也比较多,这就造成成本投资的增加,加上多种电缆搅合在一起,会造成系统引入安全性和可靠性低现象。

同时,电气工程中的断路器以及隔离刀闸均在使用硬接线,而这种硬接线由于其质地比较硬在连接时其紧密度比较弱,因此,常出现连接点连接失灵的问题,直接影响整个电气工程的所有设备在一段时间内无法运行,短时间的暂停运行直接造成整体的极大损失。因此,通过选择集中式监控技术,实行统一监控,不但使电气工程处于一种有序运行的模式,还减少工程的投入。

3、现场总线监控技术应用

现场总线监控技术是当前电气工程使用最为广泛且有效性最高的一项技术。它的主要工作原理是根据电气工程实际的不同间隔采取相对应的措施,其监控具有较好的针对性。现场总线监控技术能够适量的减少隔离设备以及端子柜等的使用,能够减少电气工程的大量设备成本投入。

加上这种技术拥有远程监控技术的特点,所有电气工程设备均是采取现场安装,选择最直接最省电缆的方式,并且是以通讯方式来连接监控设备完成全部监控过程,这种模式能够大量节约成本资金,增加电气工程的效益。同时,由于设备之间主要是通过通讯网络信号设备相互连接,其独立性和灵活性相对比较强,一个设备出现故障不会波及全部设备,提整个电气工程的安全性和可靠性。

三、电气自动化技术在电气工程中的融合及应用

1、在电气工程管理中的应用

电气自动化技术在工程管理中的应用是高新技术的充分体现,其应用过程中更加注重编程的调试,以仪表工程管理为例,应用电气自动化技术后,其工作重心已由原来的温度、流量、压力及液位仪表显示等的管理逐步转向到了借助于集散DCS及集中PLC控制系统的自动化管理方式上来,借助于自动化管理及控制系统同现场变送器的相互配合,实现了对上百个流量、温度及压力等数据的采集、监测、输出控制及处理等功能,且确保了管理及控制的精度和稳定性,并大幅度降低了维护量及投资额。从工程管理方面而言,管理过程中应对施工资料、系统程序、随机档以及调试和校验记录等环节给予足够的重视。

2、在电网调度中的应用

对于电网调度而言,电气自动化技术的应用实现了电网调度自动化系统的形成,其主要包括了电网调度打印设备、工作站、中心服务器、大屏显示器以及网络等,其通过电气系统专属局域网络实现了电网调度过程的自动化,并实现了发电厂、下级调度中心及变电站终端之间的有效的连接。电气自动化技术的应用能够对电气系统的运行状态进行实时性的评估,并以所累计数据为依据对电力负荷进行有效的预测,实现发电控制过程的自动化,电气系统应对数据进行实时性采集、处理及监控,并在获取数据支持的状况下进行电网运行及安全状况的有效把握,尽可能使其适应现代化市场运营的实际需求。

3、在化工生产单位电厂分散测控系统中的应用

对于化工生产单位电厂分散测控系统而言,其实际应用时常采用的是分层分布的结构,具体包括了以太网、工作站、数据高速通讯网以及过程控制单元等。其中,过程控制单元可直接在生产过程进行应用,并可对设备运行状态及其相关参数进行实时性的显示、打印及信号的输出,并由此进行执行机构的驱动,实现整个生产过程的检测、联锁性保护及其控制。对于工作站而言,其主要包括了工程师及运行员两种工作站,主要负责提供人机界面。由过程控制单元向运行员工作站进行信息的发送,同时接受由工作站发送来的指令。工程师工作站主要负责为工程师进行设置、诊断及维护方式的提供。

4、在大型变配电所中的应用

电气自动化技术在大型变配电所中的应用实现了对电话人工操作及监视的取代,并实现了对变电站监控能力的进一步加强,同时还实现了变配电运行水平及其效率的大幅度提高。其借助于全微机设备来替代之前的电磁装置,因而实现了操作及监视等过程的荧幕化,数据进行传输时应尽可能采用计算机电缆方式来进行电力信号电缆的取代,并实现了运行及管理过程的自动化。

四、电气工程中电气自动化的发展及应用趋势

1、一次设备的智能化发展

通常而言,一次设备同二次设备安装地点间相距可达几十米甚至可达几百米之远,其二者间的连接常借助于大电流对电缆及强信号电力电缆的控制而实现的。而一次设备的智能化同此状况有着较大程度的不同,对一次设备结构进行设计时,常需要借助于二次设备的功能时间来实现,因此实现了控制电缆及电力信号电缆量的大幅度节约。

2、全面实现一次设备的在线运行监测

针对于一次设备而言,由于其不间断工作特性,常需对其中某个重要参数进行在线检测,因此,要求既要能够对设备在线运行状态进行监视,还要可以预测其中某些参数的重要变化趋势,以便对设备发生故障的可能性进行判断,以便延长其保养周期,为设备的状态检修提供保障。

3、互感器全面改进

因技术受限,电力互感器还存在着一定的技术难关,其在电压等级相对较高的情况下难以有效实现绝缘,而且还会大幅度增加设备的实际体积及其质量,且饱和状态时容易导致信号发生畸变。因此,这一系列难题也推动了光电式电力互感器未来的不断研究和发展。

结语:综上所述,在向信息化社会不断迈进的今天,电气自动化技术的发展速度是突飞猛进的,但要全面满足我国对电气化技术的应用就要切实有效的加快其科研步伐,使其更加有效的实现对电力系统的控制,并解决电气工程的数据采集、在线监控以及分析调度控制等科研难题,以更好的提高其控制效率与工作效率,从而更好的为国民经济建设服务。

参考文献:

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