电气自动化系统的概念范文
时间:2023-12-04 18:01:25
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篇1
关键词:电气自动化;发展现状;功能;设计理念
随着经济的发展和人们生活水平的提升,人们对电力系统的要求日益提升。所以如何更好地保证电力系统的安全以及稳定成为了很急迫的事情。科技的发展使得电力自动化技术得到了发展的契机,并被广泛的应用到电力工程中,并且得到了好的效果,电子自动化技术的应用,使得电力系统得到了完善以及发展,解决了电力工程中出现的矛盾和问题,随着电子自动化技术的发展以及更广泛的应用,电力工程必将得到更好地完善和发展。
1 电气自动化技术的概念
电气自动化技术是一种专门用来提高工艺自动化水平的技术,自动化技术是由网络通信技术,计算机技术和电子技术相融合产生的一种新型技术,在电气自动化控制中,电子技术是核心技术。电气自动化技术是工业自动化的关键技术,电气自动化技术的实用性非常强,它的应用范围也将会越来越大。
2 电气自动化的发展现状
首先,电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透,纵向上,信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透,利用信息技术可以有效存取财务等管理数据,对生产过程动态监控,实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确;横向上,信息技术对设备、系统等进行渗透,微电子等技术的应用使控制系统、PLC 等设备界线从定义明确逐渐变得模糊,而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显,网络、多媒体等技术得到了广泛应用。
其次,电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准,基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流,并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势,也得到了广泛的应用。采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。
最后,实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场,将工业计算机PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接,将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线,将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来,使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。
3 电气自动化系统的特点及功能
3.1 特点
与热机设备相比,电气控制系统的控制对象少、信息量小、操作频率低,但具有快速、准确的优势。由于电气设备要求较高的保护自动装置可靠性和快速反应能力以及较高的抗干扰能力,电气控制系统具有较多连锁保护,能够满足有效控制的要求。
3.2 功能
基于电气控制的特点,电气自动化控制系统要实现对发电机――变压器组等电气系统的有效控制,必须具备以下的基本功能:1)发电机――变压器组出口隔离开关及断路器的有效控制和操作;2)发电机――变压器组、励磁变压器、高变保护控制;3)发电机励磁系统起励操作、灭磁操作、增减磁操作、稳定器投退、控制方式切换;4)开关自动、手动同期并网;5)高压电源监视和操作及切换装置的监视、启动、投退等;6)低压电源监视和操作及自投装置控制;7)高压变压器控制及操作;8)发电机组控制及操作;9)LPS、直流系统监视等等。
4 电气自动化系统的设计理念
电气自动化控制系统主要有集中监控、远程监控、现场总线监控3种设计方式。集中监控方式的特点是由一个处理器集中系统功能进行处理,优势是设计简单、防护要求较低、运行维护方便。由于处理器工作量过于繁重,导致处理速度较低,对全部电气设备进行监控将导致主机冗余降低、电缆数量增多,导致投资加大,而且长距离电缆干扰也会影响系统,隔离刀闸、断路器采用硬连接也容易产生辅助接点不到位、查线不方便等问题,增大了误操作的几率。远程监控方式有着组态灵活和节省电缆、安装费用、材料以及可靠性高的优点,由于电气设备通讯量比较大,而 Lonworks、CAN等各种现场总线通讯速度不高,该方式仅仅适用于小型系统的监控,无法满足大型电气自动化系统的要求。由于现场总线、以太网等技术的普遍应用和相应运行经验的积累,智能化电气设备得到了较快的发展,网络控制系统逐渐应用到电气系统中,现场总线监控方式能够针对电气系统具体情况进行设计,不仅具备远程监控方式的所有优点,而且还节省模拟量变送器、隔离设备 I/O卡件等。另外,智能设备安装简便,可以节省控制电缆和相应的投资及安装工作量和维护工作量,成本更低。由于通过网络相连的各装置功能独立,网络组态灵活,提高了系统可靠性,装置故障不会影响其他装置,更不会使系统瘫痪,是电气自动化控制系统未来主要的发展方向。
5 电气自动化系统的发展趋势
随着OPC(OIJE for Process Control)技术的出现和IEC61131的颁布以及Microsoft 的Windows 平台的广泛应用,未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131 已成为电气自动化控制技术一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。
PC客户机/服务器体系结构、以太网和Internet 技术引发了电气自动化的一次又一次革命,市场的需求驱动着自动化和IT 平台的融和,而电子商务的普及将加速这一过程。Internet/Intranet 技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景,企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务等各方面的管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响,相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了,软件的重要性在不断提高,这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。
6 结语
现代电力系统是一个十分庞大的统一的整体系统,系统中的装置及其所接的用电机器设备均是一些开放性的设备,这些开放性的设备会受到周围环境的影响,因此实现电气工程的系统自动化控制是必要的。随着智能化、信息化技术的快速发展,电气自动化涉及的领域将不断增多,技术更新将不断加快,电气自动化控制技术也将得到快速发展并不断完善。
参考文献:
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关键词:电气自动化;电气工程;应用;探讨
引言
现代社会已经进入信息时代,社会化大生产正在向智能化、自动化、信息化的方向高速发展着。电气自动化是社会生产力发展到较高阶段的产物,也是信息科学日臻成熟的结果。电气自动化水平的高低,很大程度上反映了一个国家或行业生产力水平。随着社会生产活动复杂程度的加深,电气自动化所发挥的作用越来越大,加强电气自动化在电气工程中应用的研究,有利于我国电气工程事业健康发展,对于实现电力工程现代化有着十分重要的积极作用。
1 电气自动化与电气工程基本概念介绍
电气工程是自然科学和社会生产结合最为充分,在现代社会中发挥作用最为广泛的一个领域。电子计算机是电气工程的一个里程碑式产品。由于电子计算机的出现,人类社会实现了飞跃式发展,社会生产力得到显著提高,发生了阶跃式的巨大变化。生产方式的改变,深深影响到社会各个方面,甚至对人们的思想精神领域也产生了深刻的影响。人类文明由此进入信息时代。作为社会生产力现代化水平的重要载体,电气工程是否发达,是评价一个国家科技水平和综合国力的重要指标。
电气工程包罗万象,电气自动化是其中一个重要分支,其全称为电气工程及其自动化。电气自动化应用范围十分广泛,各行各业几乎都能看到应用电气自动化技术的产品或设备。无论是家用电器,还是航空航天,人类生产、生活的各个领域中都有电气自动化应用的身影。电气自动化对于人类的作用,不仅仅在于提高生产力,改善生活条件,还在于对一个国家或地区经济、社会事业发展的促进作用。电气自动化领域的竞争,关系到国计民生,关系到国家的长治久安和健康发展,必须得到政府和社会各界的广泛关注和高度重视。
2 电气工程与电气自动化应用设计的原则和特点
2.1 电气工程与电气自动化应用设计的基本原则
无论电气自动化应用的具体形式和目标如何,其根本目的都是为生产提供服务,都需要将产品的生产过程以电气自动化的形式体现出来,这就是电气自动化应用设计时需要注意的基本原则。另外,电气自动化是以机械化大生产为基础的,机械设备是平台,电气自动化是生产活动的具体表现形式。因此,如何将机械与电气自动化有机地结合起来,就是电气自动化应用设计时需要注意的第二个问题。同时,作为一项生产活动,产品质量与生产安全、效率、经济效益等都是电气自动化设计需要关注的问题,在进行电气自动化设计时,要正确选择适当的电子设备,使系统在满足生产需要的同时,兼顾设备美观和生产性方面的要求。
2.2 电气自动化应用的设计特点
上面说过,电气自动化是为生产服务的,那么经济效益就是其必须重点考虑的一个要素。进行电气自动化应用设计时,必须在满足各项生产需求时,尽量控制其运营成本,提高经济效益。同时,电气自动化具有广泛的适用性,在各个领域都发挥着重要作用。那么如何确保电气自动化系统与各个领域专业设备对接顺畅,工作正常开展,各项功能顺利实现,就显得尤为重要。目前普遍采用电子计算机进行相关工作活动的控制和管理,从而实现生产的自动化和智能化。
3 电气自动化应用的结构组成
3.1 电气自动化系统结构分析
电气自动化应用广泛,在不同领域中的表现形式各异。但万变不离其宗,无论哪种电气自动化系统,其结构都可以分为以下几个部分:一是信号接收单元,系统通过该单元接收工作指令,使用者通过对该单元进行相应操作与系统相连结,发放工作信息,进行必要管理。二是信号处理单元,对接收到的信息进行相应处理,最后一个单元是将处理好的信号向对应的电气设备输出,从而完成相应的具体功能。
3.2 计算机在电气自动化实现过程中的作用
计算机在电气自动化功能实现过程中有着十分重要的作用。通过自动化系统设置在各个环节的传感器,采集系统运行过程中的各类信息,计算机对系统运行情况进行管理、分析,消除工作误差,发出下步工作指令。由于计算机的存在,电气自动化系统更加智能,便于操作与使用,对于电气自动化的发展有着十分有利的促进作用。
4 电气工程中电气自动化的应用情况
4.1 电气自动化在电网调度方面的应用情况
电力系统工作状态下,每时每刻都有大量业务产生,诸多功能的实现和任务的完成,涉及到许许多多个方面,这就给电网调度运行工作提出了很高的要求。电网调度庞大的工作量使其成为电力自动化应用的首要选择。电网内的电气自动化系统在藉由经济调度确保电网运行安全稳定可控后,对电力生产过程中各类参数进行数据采集和监测,判断电网负荷变化走向,从而对电网后续可能发生的变化以及遇到的问题进行预测,并采取相应的防范、保障措施,维护电网安全平稳的运转秩序。藉由监测,及时发现系统中存在的故障,并加以排除。这些工作都由电网调度服务器以及电气自动化系统配合完成,极大地提高了工作效率,降低操作人员工作量。
4.2 电气自动化在发电厂发散监控系统中的应用情况
发电厂是电力的生产单元,也是电气自动化应用的另一个主要领域。目前,发电厂采用分散监控系统对电力生产环节进行监视与控制。该系统采用分层结构,大体上包括以太网、过程控制单元以及相应的数据通讯网三个部分。其中,过程控制单元负责具体生产运行管理。生产过程中,分散在各部分的传感器将热电阻信号、脉冲量等汇总到控制单元,经过处理后反馈给对应的工作机构,实现对发电厂生产过程的检测与控制。
4.3 电气自动化在变电站中的应用情况
电气自动化技术在变电站方面的应用主要体现在凭借与信息技术相配合达到对变电站运行进行自动控制管理的目的。原有的电磁式控制系统为计算机控制系统所取代,操作界面智能化,变电站运行更加高效、安全,操作人员的工作量下降,工作条件得以改善。变电站电气自动化系统由自动测量装置、自动监控设备和相关开关设备所组成。电气自动化技术的应用,极大地推动了变电站整体管理、运营自动化水平的提升。
5 结束语
随着科学技术的发展,电气自动化技术日趋成熟,应用的领域日趋广泛,在国民经济发展中发挥的作用日盛一日,已经成为现代社会不可或缺的基础技术之一。我国开展社会主义现代化建设,离不开电气自动化技术的基础支持,必须要大力推进电气自动化应用技术的广泛研究,不断提高技术水平和适用范围,为我国经济建设提供强大的发展动力。
参考文献
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[关键词] 电气自动化;电气工程;设计理念;发展趋势;应用
1 电气工程以及电气自动化的概念
电气工程(Electrical Engineering,简称EE)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。最成功的例子就是电子通信技术的巨大进步推动了以计算机网络为中心的信息时代的蓬勃发展,并且在根本上改变了人们的工作和生活模式。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。
电气自动化(Electrical Automation)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民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了国民经济和人民生活现代化的重要标志。
2 电气自动化控制系统在电气工程中的设计理念
2.1 利用集中监控式设计理念在电气工程中的应用
运用集中式监控方式的特点在于在电气工程中的运行维护很是方便,爱控制站上要求不是很高,在系统设计上比较容易。而且它是将系统中的各项功能集中到一个处理器中来进行处理工作的,而处理器的任务是相当的繁重的,处理的速度严重受到影响。而我们了解到电气设备进入到监控时,监控对象的大量增加是随之来的将是主机的冗余的下降的趋势,电缆方面的数量也是在加大的,投资上也有明显的加大,长距离的电缆的引入将会影响到系统上的可靠性。同时隔离刀闸上的操作闭锁还有断路器上的联锁都是采用的硬接线,然而隔离刀闸上的辅助接点经常会出现接点不到位的现象,这样就会造成电气工程中的设备无法进行操作。这种接线的二次接线是相当的复杂的,会出现检查线时不方便,在维护量上也大大的增加,还存在着检查线或传动过程中由于接线上的复杂而造成操作上失误的可能性等等,所以说集中监控方式也是在电气工程中运用比较广泛的。
2.2 利用远程监控式设计理念在电气工程中的应用
远程监控方式在电气工程中具有在电缆上可节约大量的增加数;还可以节省安装上的费用问题;在材料上也可节约很多;同时还具有组态灵活和可靠性上高的特点。但是由于电气工程中各种现场的总线的通讯速度不是很高,而电气电厂中的通讯量又是很大,所以远程监控方式适合运用在电气工程中较小的系统监控,不太适合面对全长的电气自动化系统控制的构建。
2.3 利用现场总线监控式设计理念在电气工程中的应用
在当今社会,已普遍应用于电气工程自动化系统的有现场总线、以太网等计算机网络技术,同时也累计了很多的运行丰富经验,这样就使电气自动化设备也有了较快的发展,这都是为了电气自动化系统可以再电气工程中的应用奠定了基础。而现场总线监控可以使系统设计有针对性,对于不同的间隔采用不同的功能,这样就可以根据间隔的情况来设计。采用这种监控方式除了这些优点外还具有远程监控方式的优点,同时还可以在隔离设备、模拟量、端子柜等等方面上也有少量的减少,而且电气智能设备是就地安装的,与监控系统是通过通讯设备连接的,可以节省了电缆的大量运用,还节约了过多的投资和安装维护上的工作量,进而减少了成本。还有就是各个装置的功能都是相对独立的,是通过网络来进行连接的,网络的组态是非常的灵活,使整个网络系统的可靠性有所提高,而任何的一个装置的故障仅仅的影响相应的元件,这样就不会导致系统上的瘫痪问题。因此,现场总线监控方式在电气工程中应用最多也是最好的一项,同时也是发展电气自动化的前景方向。
3 电气自动化技术在电气工程中的应用分析
3.1 电气工程中电网调度的自动化
由电网调度中心的服务器、大屏幕显示器、工作站以及相应的计算机网络等共同组成的称之为电网调度的自动化系统。而实现自动化的表现方式是通过电力系统上专用的局域网将其处于在调度范围内的夏季电网调度中心、发电厂以及测量的控制设备等变电站终端实现有效连接。由此我们可以知道,将电气自动化技术应用在电气工程中有着很重要的作用,主要就是能过实现实时评估电力系统的运行状态,并根据所积累的数据来对电力负荷进行预测,故而在此基础上将发电控制和经济调度实现自动化,但是这样的一个要求只有在省级以上的电网才给予要求。电力系统在运行的过程中要实现实时的进行数据上的采集和处理,并根据数据进行监控,且在数据支持的情况下对电网的运行状态和安全进行掌握,使其能够很好的适应现代电力市场的运营需求。
3.2 电气工程中发电厂分散测控系统
电气工程中发电厂分散测控系统在实际的应用过程中一般采用的是分层分布的结构,其组成是由以太网、远行人员工作站、过程控制单元以及高速数据通讯网等等方面。而这里说的远程控制单元就是由只能做输入和输出的模件与可冗余配置上的主控模件一起共同组合而成,且主控模件又是通过冗余智能上的输入与输出和总线上的输入与输出来进行通讯的。其中过程控制单元是可以直接用于生产运行过程中的,并且直接接受热电偶、热电阻、开关量和现场变送器等等设备上的信号,还可以再运算完成以后在对设备的运行状态和参数来进行实时的打印、显示和信号的输出,以此来直接驱动其执行机构,最终实现电气自动化在电气工程中的生产运行过程的联锁保护、控制和检测等方面的功能。
3.3 电气工程中变电站的自动化
电气工程中的变电站应用的是自动化技术,其主要的目的在于取代人工操作、人工监视和电话通讯,并根据相应的情况来加强对变电站的监控能力,并且还可以实现在变电站上运行的水平和效率都有所提高。这也就是说,变电站中应用自动化技术就是为了全方位的,多层次的来监视变电站各种电气设备的运行状况,完成有效地控制。该自动化的特点有:以全微机化的设备来代替以前使用的电磁装置,并实现计算机屏幕化操作上的监视,在数据传输过程中实现自动化运行的管理和统计记录,是利用计算机电缆来代替电力信号的电缆来实现的。这也就是说电气工程中变电站自动化是电力现代生产中一项不可获取的部分,也是因为可以很好的满足变电站中的各项操作任务而成为了电网调度自动化中的一个不可分割的重要部分。
4 电气自动化在电气工程中的发展趋势
我们都知道电气自动化的发展趋势应该是分布式、信息化和开放化这三种趋势进行的,分布式的结构在于以后总能够确保计算机网络中的每个职能的模块全部都能够独立的工作的一种网络,以达到系统危险分散的概念;信息化则是根据系统信息能够进行综合的信息处理能力,且与网络技术相互结合来实现网络自动化和管控一体化。而开放化是根据系统结构与外界具有借口的方面,来实现系统与外界网络上的连接。在电气工程中我们也应结合这三种方式来进行电气自动化系统的控制,以确保电气工程中的生产过程运行安全、可靠。
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【关键词】电气自动化;工业生产;应用
电气自动化是一门综合电力、电子和计算机技术多种技术,是一门非常重要的学科。信息化的不断发展,使得自动化已经慢慢成为了信息化产业发展的重要标志,因此电气自动化的发展成为了时展的重要标志。在工业中应用电气自动化,提高了生产效率,这主要是因为自动化技术中有一些高科技手段,这样就能够保证工业生产的可靠性,在工业生产中高新技术逐渐受到应用,同时发展速度非常快。
1 工业电气自动化的基本情况
1.1概念
电气自动化是一门新兴的学科,主要是以控制理论和电子网理论作为基础,同时以电子技术和计算机技术作为手段,在工业生产中占据了非常重要的位置。电气自动化技术被运用到各个领域,在工业生产中应用这门技术可以降低工业生产的成本,提高生产效率,同时对改善工业生产环境也是非常有帮助的。在科学技术不断发展的现在,科学技术的水平也在逐渐提高,信息化程度也在逐渐的提高,工业生产也要和时展相适应,这样才能更好的发展经济。
1.2电气自动化的发展
电气自动化在发展的过程中历经了非常久的时间,经过了时间的考验,电气自动化在发展的过程中和计算机技术和电子技术是分不开的。在上个世纪五十年代,电机和电力产品相继出现,使得电气自动化概念慢慢被人们提出。继电器和接触器实现了自动化的控制,这些设备的应用使得人的意志可以通过设备操作来实现,这个重要的突破使得自动化发生了重大的改革。现代控制理论的出现使得电气自动化技术在发展的过程中有了更进一步的发展,电气自动化的发展是离不开计算机技术的,计算机技术在发展的过程中在很多的行业中都得到了应用,这样就使得计算机信息处理和自动化控制在生产过程中得到了更好的应用,在生产过程中,可以更好的进行管理,使得自动化技术在发展的过程中出现了质的飞跃,使得电气自动化技术进入到了一个全新的阶段。
1.3电气自动化发展存在问题和影响因素
电气自动化技术在发展的过程中,出现的影响因素是非常多的,其中最重要的影响因素就是信息技术的发展和物理科学的发展。信息技术对电气自动化的影响主要体现在信息技术,主要包括的是计算机技术和通讯技术,主要是人们在进行信息开发过程中应用到的技术手段。科学技术的不断发展,信息技术也在不断的发展,这样就使得电气自动化的技术手段在不断的发生着变化,自动化技术在不断的提高。在电气工程中,对通信技术的利用是非常普遍的,这样就导致了信息技术对电气自动化的影响是非常大的,一旦信息技术在应用的过程中出现问题,那么电气自动化就会受到很大的影响。在电气自动化发展的过程中,物理科学对其影响是非常大的,主要是因为物理科学的运用对电气自动化的发展是有很大的影响的。在物理科学领域,三极管是一项非常伟大的发明,这项发明将人类的意识和设备的操作紧密的联系在一起,而且也推动了固体电子学的发展,将物理科学和电气自动化有机的联合在一起。电气自动化在发展的过程中和物理科学的联系会更加的紧密,同时也会将物理科学更好的应用到电气自动化系统中。
1.4未来发展方向
电气自动化在发展的过程中指定了统一的标准,这样就给不同的厂家在信息交流方面提供了便利,同时也能保证电气自动化向更好的方向发展。自动化系统的应用非常广泛,这样就使得电气自动化逐渐成为了时展的重要标志。为了更好的发展电气自动化,国家在研发电气自动化的系统产品,这样可以更好的实现电气自动化同国际接轨。
2 工业电气自动化的应用分析
计算机技术在企业管理中得到了广泛的运用,已经成为了工业控制的标准平台。基于PC的控制系统受到了很多行业的好评,它不仅具有灵活性,而且具有易于集成的特点,维护起来相当方便。自从可编程控制器的国际标准IEC61131制定后,使得编程接口更加标准化,各大PLC厂商都依照这一规范.推出的许多产品都能够符合该标准的要求。其中,PC控制软件也有许多是按照该标准开发的。在工业领域,电气自动化受到了高度重视。现场总线指的是连接智能现场设备和自动化系统的通信系统,主要解决系统之间信息传递的有关问题,它的出现给工业领域增添了新的活力,对工业生产有重要意义,它被广泛的运用到了各个领域。与其它控制系统相比,现场总线控制系统具有全数字化、开放性、互用性、智能化等特点,成为工业生产自动化的方向。现场总线控制系统能够有效的节约企业成本,现场总线的设置相对简单,使用的设备较少,节约了设备投资费用。除此之外,它可以减少后期电缆的使用,同时也节约了相关的施工费用,对企业实现经济效益有重要意义。目前来说,现场总线控制系统发展尚未成熟,它与分散控制系统共同存在于工业生产中。先进控制具有很好的控制效果,在工业生产过程中,建立数学模型并非易事,运用预估控制技术后,会使数学模型的要求降低。先进控制技术既可以进行模型预测,又可以进行推断控制,另外,先进控制还可以处理较为复杂的多变量。先进控制是通过计算机技术来实现的,通过计算机来实现数据处理、数据传输、模型辨识等功能,计算机技术就是先进控制的发展平台。智能化是先进控制的发展趋势,生产过程需要智能系统来完成,智能系统可以用来进行故障诊断、监督等工作。
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【关键词】电力系统;电气自动化;技术;应用
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:
从发展历程上看,电气自动化引入我国的时间并不短,但是一直没有得到良好的发展,虽然电气自动化的相关专业在我国已经有了五十余年的发展历史,但是我国的电气自动化的综合水平较发达国家还是有一定的差距的。近些年,随着经济的发展,技术的进步,电力系
统的电气自动化的发展也走入了一个新的历史阶段,在不断的创新和完善的过程中,以及逐渐的显现出更大的应用优势,表现为其适用性更广、专业面更宽等特点,在电力系统的总体发展趋势的影响下开始焕发生机。下文中笔者将结合自己的工作经验和专业知识,对电力系
统的电气自动化的应用进行简要分析。
1.我国电气自动化的现状
我国电气自动化的历史要从建国之初开始追溯,当时由于我国的技水平和经济实力都比较有限,使得电气自动化的发展没有取得较好的成果。但是随着经济的不断发展,技术的不断更新,我国电气自动化也取得了越来越多的成绩,尤其是IEC61131、OPC技术的出现,以及的推动了我国电气自动化技术的发展。
1.1电气自动化系统维护简易
就目前电气自动化的支撑技术来看,仍然是以现Windows NT、Internet Explore以及Windows为主,这些技术的操作规范和执行语言已经在电气自动化的发展过程中建立了标准平台。而后随着PC、网络技术对系统操作界面的完善,使其能够更加广泛的被企事业单位所接受和应用。
1.2分布式控制应用
在电气自动化系统中,不仅要实现对各个运行组成部分的有效调控和管理,还要组织和设计好各个设备之间、设备与线路之间的关系。一般情况下,为了更好的实现电气自动化系统的连接和管理,应该设置一定的总线,并将每一个设备与总线相连,以达到集中管理的目的,再次基础上在辅以其他分支结构,就能够实现模块之间的灵活转变。1.3IEC 61131标准使编程接口标准化以往的电气自动化系统由于生产厂家的不同,导致了其使用功能、型号以及定义方式都存在着很大的区别,不利于设备的组合应用与统一管理。而IEC61131标准的出现就恰好解决了这一问题,使得结构化的编程方式趋于简化,同时还有效的提升了代码的使用效率。
2.电气自动化技术新发展
2.1变换器电路从低频向高频方向发展
随着电子技术的发展,电子元件的更新,电路形式也因此发生了一定的变化。以往使用的普通晶闸管,由于其具有交流变频的特点,使得电力系统的运行过程中直流电路的运行一直是处于交—直—交的替换状态的;然而随着电子元件的革新,当PWM变化器渠道了原有的晶闸管后,电力系统的运行极功率因数有了显著的提高,虽然改善了原有的电流交替变换状态,但是却产生了较大的震动噪音。由此,目前研发的新型电子元件,以克服二者的使用缺陷为主。美国有关学者在潜心研究后,研发出一种直流环逆变器,不仅能够实现使电子器件功能的灵活转换,还有幸的降低了系统的运行成本,使零电流或者是零电压下的作业成为可能,有效的提升了逆变器的集成化程度。
2.2全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
在50年代末出现的第一代电子电力器件,即晶闸管,标志着运动控制的新纪元。但是随着交变频技术的发展,一系列的全控式器件开始出现,例如GTO、GTR以及P—MOSTEFT等,即第二代电力电子器件。由于这些器件在开关时间以及生产的电流/电压定额不同,从而使其各自有着自身的适用范围。GTO作为一种用门极可关断的高压器件,在应用中的主要缺陷是关断的增益较低,从而就需要一个强大的关断驱动电路。GTR由于安全工作区以及二次击穿现象受到很多参数的影响,并且过流能力低、热容量小,从而需要根据不同的特性设计相应的驱动电路以及保护电路,只是电路复杂。P—MOSTEFT作为一种电压驱动器件,在使用中不要求稳定的驱动电流,相应的关闭时也只需要提供放电电流即可,从而极大的简化了电路。只是其通态电压会随着额定电压的增加而急剧的增加,为制造高压P—MOSTEFT提出了挑战。GBT和MGT作为第三代器件的代表,是一类复合型的电力电子器件,通过将变换器的半桥、双臂甚至全桥组合于一起进行大规模的生产,并在实际得到广泛的应用。然后在复合化以及模块化的基础上研发了功率集成电路,不仅将主回路的器件集成于一起,同时也实现了电流检测、过压保护、驱动电路以及温度自动控制等集成,也可以看作是第四代的电力电子器件。
2.3交流调速控制理论日渐成熟
矢量控制类似于直流电动机原理,通过将定子电流的转矩分量以及磁场分量分别加以控制,省略了复杂的矢量变化、简化了电动模型,加大的简化了控制结构,具有手段直接、转矩响应速度快等特点。
3.我国电气自动化的发展前景
电气自动化作为最具活力的高科技技术,其广阔的前景主要体现在:首先是电气自动化可以和新兴的科技成果结合,并投入到技术创新的实践中;其次是不断的优化电气自动化的系统结构,建立自动化系统的通用结构、统一平台以及标准的系统程序接口等;最受是将电气自动化运用于工业生产,注重自动化的产业化以及工作人员的专业化。
4.结束语
综上所述,随着微电子技术以及电力电子技术的发展,原有的电力传动控制的概念已经不再适用于当今的全部控制设备。并且电力拖动控制也逐渐的在交通、办公等方面获得了新的发展,研究对象进一步的扩大,相信随着科技的日新月异,我们会迎来科技含量更高的电力系统。
参考文献
[1]黄相农.热工测量及调节仪表[J].能源技术.1990.2
[2]李洪文.我国厂用工业电气自动化的法杖现状与趋势[J].中小企业管理与科技,2010(24 )
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【关键词】电气自动化;监控系统;图形编辑器;设计和应用
随着科学技术的不断发展,电厂监控系统的设备应用也越来越先进化。如今传统的模拟仪表监控画面已经被过程监控系统画面所取代。因此工作人员在检测整个流程的状态时,只需要通过显示器就能获取所需要的信息,与传统的需要时刻检查仪表盘上的各类数据的工作方法相比较,显然具有高效性的优势。
1电气自动化监控系统中图形编辑器的设计概念
应用电气自动化监控系统中图形编辑器,可以使得工程技术人员通过电气自动化软件更加方便快捷的绘制监控画面。从而使得查看数据工作更加的简单易行、高效精确。同时应用图形编辑器的自动化监控系统的信息表达方式更加的形象、直观、具体。因此电气自动化监控系统可以为工程技术人员提供更加具有先进性、流畅性和便于操作性的图形编辑操作平台。
2电气自动化监控系统中图形编辑器的设计与应用中的不足之处
当下电气自动化监控系统中的图形编辑器的设计和应用,促使工程技术人员的工作更加具有高效性和准确性,但是电气自动化监控系统中的图形编辑器的设计和应用的过程中仍然存在着很多的问题:图形和数据库的关系一直不能够得到良好的处理,从而无法有效的实现图形和数据库之间的良好的信息的传递,这使得大量的图形的储存方式混乱并且独立,不易于引用和修改,也不能够将元件的状态及时的表现出来。由于图形的分析的智能化应用始终未达到理想水平,因此电网拓扑结构的输入方式只能为人工输入的方式,这都为工程技术人员的工作的顺利开展带来了很大的不便。2.1图形和数据库之间的联系紧密型相对较差图形和数据库之间无法建立紧密的联系,便无法完成良好的通讯。因此对于运行状态的适应程度和反映效果都不理想。2.2图形和模型之间的推理联系相对较弱计算机图形编辑在电力系统分析软件虽然已经被广泛的应用,但是应用状态仍然是处于初级状态,只能针对电力系统中的某一分析系统工作,因此图形和模型之间的推理联系仍然相对较弱。由此可知研究设计,针对于开发者和使用者的需求的,快捷简单的电力系统建模方式,已经成为了当下电气自动化监控系统中图形编辑器的设计和应用过程中,所不容忽视的问题。
3电气自动化监控系统中图形编辑器的设计与应用方案
3.1电气自动化监控系统中图形编辑器核心功能的设计和应用图形编辑器核功能的设计和应用主要表现在以下的几个方面:3.1.1图元图元的种类主要包括:内置普通图元;数据图元;以及复杂数据图元。3.1.2图形平台图形平台的主要构成有:无闪烁稳定图形;对曾图形和多视图形。3.1.3TrackerTracker主要负责图元的编辑。例如对图元进行平移、缩放、改变形状、扩大等操作。3.2电气自动化监控系统中图形编辑器工具使用的设计和应用电气自动化监控系统中图形编辑器工具使用的设计和应用,主要包括以下内容:系统完成发电机设备、厂用电机组、网络控制系统、以及信息的管理、控制保护和诊断功能。电气自动化监控系统中图形编辑器工具的设计和应用主要分为三个步骤:分割系统保障检测装置;网络层现场总线装置以及控制后台主体装置。电气自动化监控系统中图形编辑器工具使用的设计和应用的具体介绍如下:3.2.1图形编辑器工具使用中的平台层操作系统为WINDOWS操作系统。应用的数据库主要为商业数据库。通信中插件为电力通信中插件。3.2.2图形编辑器工具使用中的数据层图形编辑器工具使用中的数据层主要包括:当下数据、历史数据、系统数据、应用模型数据和图像数据。图形编辑器工具使用中的数据层的存储地点和存储方式都较为多样化。3.2.3图形编辑器工具使用中的功能层图形编辑器工具使用中的功能层的应用和设计可以有效的完成对于数据的良好访问,并且有效的屏蔽了访问过程中出现的技术上的细枝末节的问题。3.2.4图形编辑器工具使用中的应用层图形编辑器工具使用中的应用层的应用和设计可以有效的开展数据的访问工作、采集工作、工作。为电气自动化系统建立数据的平台和处理平台,从而使得电气自动化系统更好的进行建立服务工作和服务工作。3.2.5图形编辑器工具使用中的表示层图形编辑器工具使用中的表示层的应用和设计可以有效的实行各种图形的设计和监控,同时进行画面的录制工作和彩电换面的选择工作。协助电气自动化系统完成系统单线图、地理图、潮流图等各种图形的监控和控制。
4总结语
开展电气自动化监控系统中图形编辑器的设计与应用探究,首先应当明确电气自动化监控系统中图形编辑器的设计概念,进而探究电气自动化监控系统中图形编辑器的设计与应用中的不足之处:图形和数据库之间的联系紧密型相对较差以及图形和模型之间的推理联系相对较弱,设计电气自动化监控系统中图形编辑器的设计与应用方案:电气自动化监控系统中图形编辑器核心功能的设计和应用(图元、图形平台、Tracker)以及电气自动化监控系统中图形编辑器工具使用的设计和应用。开展电气自动化监控系统中图形编辑器的设计与应用探究,可以促使电气企业获得更加广阔的发展空间和更良好的发展前景。
参考文献
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关键词 电气自动化;工业生产;应用
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)051-008-01
电气自动化综合了电力、电子、计算机的多种学科,是一门非常重要的学科。众所周知,信息化是社会发展的大趋势,而自动化属于信息化产业,因此电气自动化的发展正是时展的需要。工业电气自动化运用高科技手段,大大提高了生产效率,进一步保证了生产的可靠性,受到了许多行业的欢迎,尤其是得到了高新技术产业的高度重视,使其得到了迅速的发展。下面先来了解一下工业电气自动化的有关内容,然后进一步分析它在工业生产中的应用。
1 工业电气自动化的概括
1)工业电气自动化的概念。电气自动化全称为电气工程及自动化,它是一门新兴的学科,它以控制理论和电子网理论为基础,以电子技术、计算机技术为手段,在工业生产中占据着重要地位。电气自动化技术被广泛的运用到各个领域,而工业电气自动化指的是用于工业生产的电气自动化,它能够降低工业生产的成本,提高生产率,对改善工业生产环境有着重要作用。时代在进步,我们不断走向科技化、信息化及工业化的新时代,工业生产需要紧跟时展,大力发展电气自动化,使其推动经济的不断发展。
2)电气自动化的发展历程。电气自动化从出现到发展再到成熟经受了时间的考验,它的发展历程与计算机技术、电子技术的发展分不开。下面来具体了解一下电气自动化的发展历程。
首先是电气自动化的出现。在20世纪50年代,电机、电力等产品不断涌现,这使得自动化的这一概念出现。继电器、接触器实现了自动化控制,它们的应用使人的意志通过设备操作来实现,这也推动了电气自动化的改革。
其次是电气自动化迅速发展阶段。20世纪60年代,一种新的理论被提出,它就是现代控制理论,这一理论的出现使得电气自动化技术进一步发展。电气自动化的发展离不开计算机技术,伴随着计算机技术在各个行业中的广泛运用,计算机技术的信息处理与自动控制共同服务于生产过程,使得生产进一步被优化管理,自动化技术发生了质的飞跃,进入了一个全新的阶段。20世纪70年代,随着科技的不断发展,通讯、电子等技术都得到了进步,这促使了电气自动化系统的进一步发展,此时现代控制理论得到了推广,大多难题被集中到这一理论范畴。随着问题的不断研究,探索出了新的自动化理论,首先是大型系统控制理论的产生,之后又产生了智能控制理论,这一突破性的研究大大促进了电气自动化的发展。
最后是电气自动化相对成熟时期。20世纪80年代至今,电气自动化的发展有了很大的提高,目前自动化技术的发展已经比较成熟,它成了高新技术产业的主要部分,被广泛的运用到了各个领域。另外,电气自动化的发展也推动了制造技术的进一步发展。
3)影响电气自动化发展的因素。影响电气自动化发展的因素有很多,其中最主要的是信息技术与物理科学的影响,下面分别来了解一下它们对电气自动化的影响。
首先是信息技术对电气自动化的影响。从广义上讲,信息技术是人类对信息开发和使用过程中采用的技术手段,它包括计算机技术及通讯技术。随着科学技术的发展,使得信息技术不断发展,为电气自动化提供了新的手段,电气自动化技术得到了进一步提高。在电气工程中,充分的利用了通信技术,这也是信息技术影响电气自动化的表现。
其次是物理科学对电气自动化的影响。在电气自动化发展过程中,物理科学与之紧密相连,物理科学的运用推动了电气自动化的发展。三极管是一项伟大的发明,它使人类意识和设备操作联系起来,这一发明推动了固体电子学的发展,使物理科学与电气自动化相互关联。电气自动化在今后的发展中,将会与物理科学建立更紧密的联系,进一步拓宽到其它系统中。
4)电气自动化的发展方向。IEC61850的制定使得给不同厂家IED设备信息交流提供了标准,大大促进了自动化系统的发展,电气自动化的广泛应用是时展的必然,在IEC61850标准下,我国进一步研发了电气自动化系统产品,并且有所进步。与国际接轨,应用国际标准是电气自动化的发展方向。
2 工业电气自动化的应用
计算机技术在企业管理中得到了广泛的运用,Windows已经成为了工业控制的标准平台。基于PC的控制系统受到了广大行业的好评,它不仅具有灵活性,而且具有易于集成的特点,维护起来相当方便。自从可编程控制器的国际标准IEC 61131制定后,使得编程接口更加标准化,各大PLC厂商都依照这一规范,推出的许多产品都能够符合该标准的要求。其中,PC控制软件也有许多是按照该标准开发的。在工业领域,电气自动化受到了高度重视,现在我们来具体了解一下现场总线及先进控制在生产中的应用。
1)现场总线指的是连接智能现场设备和自动化系统的通信系统,主要解决系统之间信息传递的有关问题,它的出现给工业领域增添了新的活力,对工业生产有重要意义,它被广泛的运用到了各个领域。与其它控制系统相比,现场总线控制系统具有全数字化、开放性、互用性、智能化等特点,成为工业生产自动化的方向。现场总线控制系统能够有效的节约企业成本,现场总线的设置相对简单,使用的设备较少,节约了设备投资费用。除此之外,它可以减少后期电缆的使用,同时也节约了相关的施工费用,对企业实现经济效益有重要意义。目前来说,现场总线控制系统发展尚未成熟,它与分散控制系统共同存在于工业生产中。
2)先进控制具有很好的控制效果,在工业生产过程中,建立数学模型并非易事,运用预估控制技术后,会使数学模型的要求降低。先进控制技术既可以进行模型预测,又可以进行推断控制,另外,先进控制还可以处理较为复杂的多变量。先进控制是通过计算机技术来实现的,通过计算机来实现数据处理、数据传输、模型辨识等功能,计算机技术就是先进控制的发展平台。智能化是先进控制的发展趋势,生产过程需要智能系统来完成,智能系统可以用来进行故障诊断、监督等工作。
3 总结
随着电气自动化的不断发展,它已经成为高新技术产业的主要部分,大大推动了国民经济经济的发展。在几十年的发展历程中,电气自动化从无到有,从开始到成熟,它不仅与信息技术紧密相连,而且受到了物理科学的极大影响。电气自动化不断发展,它在工业生产中得到了广泛的应用,为工业生产带来了很大的方便。
参考文献
[1]李秀梅.在工业电气自动化中数字技术的应用及创新[J].价值工程,2013(08).
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摘要:改革开放以来,我国的电气自动化行业正在飞速的发展,但是在电气自动化的设备中单相的电力牵引所引起的负荷变化相当复杂,再加上非线性的因素也在不断的加强,这就促了人们渴望把无功补偿用于电气自动化的工作中来。本文将会对当今电气自动化过程中的无功补偿技术进行分析探讨。
关键词:无功补偿 电气自动化 技术分析
1、无功补偿的概念
无功补偿又称为无功电压控制或无功支持服务,具体来说就是指发电机组、无功补偿设备对电网吸收无功功率或注入无功率,便于系统的正常运行,而且节点电压的波动水平要在允许的范围内波动,在电力系统发生故障后可以提供充足的无功支持使系统电压不至于崩溃的服务被称为无功补偿。在电力系统中的用电设备所吸收无用功的功率,大部分与其所加的电压有关。
电压在额定的范围内时,无功功率会根据电压的升降而呈现出增加以及减小的变化。当系统的无功功率出现不足的情况,就是指无功电源所提供的无功功率达不到规定要求时,就会导致接在系统上的各负荷的电压下降,所以,必须要对其进行无功功率的补偿。作为辅助服务中的一种无功电压的调整,是确保电力系统稳定、安全运行的一个重要的前提条件,所以它也是电能交易能否顺利实施的必要基础;同时还是降低电网有功损耗、提高传输效率以及电能的质量,从而提升电网在运行过程中的经济效益以及供电质量的有效手段。
2、无功补偿在电气自动化中应用的现状
2.1 无功补偿技术的现状以及发展前景
在科技与经济共同进步的今天,电气自动化技术也在如火如荼的向前发展,目前电气自动化的技术已经在生产生活中的许多产业和领域得到了运用,比如我们常见的变电站以及高铁的电气化牵引系统等。不过在高速的电气化技术的应用过程中也有因为单相电力在牵引过程中因为负荷的变化而产生一系列复杂的问题,在某种状况下不仅会使注入的电力系统的负序以及谐波加多,而且还会使无功功率有所上升,导致了电气自动化系统对资源的利用率降低、电力系统的安全得不到保障、系统整体的经济效益有所下降。
目前无功补偿技术在国际上的运用大多数是围绕减低负序、提高功率因数,形成比较有效的滤波通路,给谐波进行过滤或者抵消掉谐波。我国虽然对无功补偿技术制定了一系列的标准,提出了谐波处理措施以及可以广泛运用的无功补偿技术,但与国外的某些无功补偿技术相比较还是显得比较滞后。
2.2 无功补偿的技术中常见的补偿技术以及应用特点
实现无功补偿技术的常见方案有以下几种类型:1、利用固定的电抗和电容器对它的谐波进行过滤,但此种方式只限于处理一些特定的谐波,在一定程度上提高了它的功率因数,降低负序,不过运用这种处理的方式,达不到很好地消除谐波的目的,指定谐波的方式精确度比较低,且过滤效果差;2、利用真空断路器对电容器进行切割,零投切是其最常用的投切技术,为了避免涌流(由电容器产生的同流,在连接点闭合的瞬间产生的一种电流)产生时因电网与电容器因为电位差比较高,导致线路的阻抗力加大而影响投切,通常会把投切的时间选在电压过零的时候,此种技术相较于其他技术不仅投资小,而且使用起来也比较方便,不过在施工的过程中,很有可能在电容器上产生瞬间高压,过度的投切也许会降低设备的使用寿命。3、利用不同的设备和滤波器共同作业,同样可以达到无功补偿的目的。(比如用TCR与滤波器共同作业,就可通过提升功率因数,从而达到无功补偿的目的)
3、优化无功补偿的容量以及安装位置
优化无功补偿的容量主要表为在达到年运行费用值最小、电网的损坏值最小、每年总的支出费用值最小的前提下找出最佳的容量补偿算法;通过对负荷周围以及沿线分布情况的考虑,找出最佳的补偿位置以及补偿容量的算法。这些算法有一个共同点,就是在得出所求量值的数学表达方程式之后,都会用函数求极值的算法来算出补偿的位置、补偿容量的数学方程式。函数计算的方式在数学的发展史中是一种比较古典的算法,因此,用这种方式来计算最优补偿位置和容量的方法经常被称为经典优化法。
3.1 利用计算机对配电网的补偿电容器进行监控
控制补偿电容器最基本方式是电流控制以及时控方式,利用计算机可以根SCADA系统采集到的实际出口时间、电流以及其他有效数据,从而控制投切的时间。采用这种方式不仅科学性强、精确度高;而且它调节方式也比较灵活、可靠,同时还可以对其电容器的运行状况进行监视。
3.2 系统硬件的配置
在硬件配置的过程中,中央控制系统最好是选用新型计算机,把SCADA主机与无线通讯监控系统连接在一起,便于监控安装在配电网补偿点上的投切装置。每个补偿点上要安装一台无线接收器,将其与自锁式的继电器连在一起,用作补偿电容器的开关,另外还要配有计数器。
3.3 系统软件的配置
设置好控制电容器系统的软件,它主要是用于调整以SCADA系统以及设定其周期性数据,使其转入暂存区。系统的数据库根据馈出线、配电网以及变电所中电容器的排序依次设定。数据库中的各组补偿电容器不仅有冬季和夏季的负荷电流、时间相对应的投切关系表。而且还有各补偿点负荷电流的范围限制值。
4、电气自动化中无功补偿的策略
4.1 分析电气自动化无功补偿的应用方向以及基本作用方式
电能质量是对供电系统进行评价时的重要指标,而电压又是影响电能质量的核心要素,电气自动化系统产生无功的状况大多数是有阻抗以及功率因数引起的,因此最好在变电站附近设立滤波装置和无功补偿装置。
4.2 无功补偿在电气自动化系统的运用中的共性
无功补偿在电气自动化系统不但降低了资源的浪费程度,而且提升了电气自动化系统在运行过程中的安全性,无论是安全性的提高还是资源的浪费减少都对降低生产的成本起到了至关重要的作用。安全性的提高降低处理事故的预算费用,资源的利用率提高不仅给企业节约了生产成本,还让企业的经济效益有了很大的提升。
5、结束语
无功补偿是目前用于解决电气自动化系统在工作中存在的一些问题的主要手段,随着科技的发展,未来的电容器的容量势必会有所增加,因此目前的无功补偿的技术也有待提高。
参考文献:
[1]金永旺.对无功补偿技术在电气自动化中的应用分析[J].科技致富向导,2012,(10):349,370.
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关键词:电气工程;电气自动化;微型计算机;电力系统;电网调度;分散测控系统
中图分类号:TG502 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)05-0040-03
1 电气工程以及电气自动化的概念
电气工程(Electrical Engineering,简称EE)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。最成功的例子就是电子通信技术的巨大进步推动了以计算机网络为中心的信息时代的蓬勃发展,并且在根本上改变了人们的工作和生活模式。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。
电气自动化(Electrical Automation)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。
2 关于电气工程与电气自动化的设计原则及设计基础特点
2.1 电气工程中电气自动化应用的设计原则
电气工程中电气自动化应用的设计原则,首先要最大限度满足生产产品和工艺对电气自动化的要求;在满足自动化应用的前提下,电气自动化应用的设计方案应力求简单、经济;电气自动化应用的设计要妥善处理机械与电气的关系。目前许多民用乃至高科技产品都是采用电气自动化来实现具体应用要求的,电气自动化设计要从工艺要求、制造成本、结构的复杂程度、使用维护便携性等方面协调处理好相关的问题;在电气自动化设计中要正确合理地选用电器元件,才能确保使用安全、可靠,使利用电气自动化制造出来的产品除外观造型美观大方外,同时质量可靠、操作智能安全、维护简单
人性。
2.2 电气工程设计中电气自动化的设计思想基础及其特点
首先,我们来看一下传统的电气工程中,传统的电气设备制造方法当中的计量、控制以及保护都是由一些完全独立的配件来完成的,用户需要的一些配电产品只是通过各个配件之间的连接以及功能配合来形成的。由于电气自动化中微型计算机的引入,就形成了与微型计算机所对应的自动化的控制系统,微型计算机通过硬件和软件的组合使系统的控制和管理更加智能化和人性化,从而达到用户的要求。最初的电气设备电气和自动化都是独立的,也就是说是没有任何的关联,所以施工时就必须要求各个设备的专门工作人员到工作现场,然后根据规定的标准信号、管理原则将互相关联的界面来划分清楚,再进行有效地协调连接。
3 电气自动化应用的范围及构成形式
3.1 电气工程中电气自动化系统的系统处理
电气工程中电气自动化系统的处理系统在电气工程设施方面主要通过传输信号屏蔽、设备接地信号处理、选择合适的抗干扰措施来实现。为了确保系统故障少、运行可靠、操作维护方便等,在电气自动化设备选择时,需要选择相应的经过长期检验证明其性能稳定可靠的设备来适应电气工程中现场的不同环境,保证系统的可靠稳定运行。
3.2 电气工程中电气自动化导入微型计算机应用
由于电气自动化中微型计算机的引入,使系统能够完成自动记录并分析电气设施实际运转情况的反馈,还可根据当前设施运行趋势判定其误差以及发展情况,收集运行过程中的数据并分析以及判断误差。增强软件的循环查找和不同时间及环境状况的统计分析,直接进行统计数据的波形分析。为方便管理、电气工程中的电气自动化应用能够实现全程自动控制,还根据需要添加了必要的接口与界面,增强了系统的实用性。
3.3 电气工程中电气自动化控制系统的设计
3.3.1 监控方式的设计。电气自动化中运用的这种集中监控方式设计,具有运行稳定、维护方便、控制系统的技术要求不高、系统容易设计等优点。但由于这种方式是将系统的各个功能都集中到一个处理器进行优化处理的设计特点,往往造成处理器所承担的任务十分繁重,导致处理的效率受到影响。由于伴随着监控信息的大量增加以及电气设备监控的全面性要求,随之而来的是系统冗余下降、电缆数量增加,设施处理信息能力严重滞后,影响系统的稳定性和可靠性。
3.3.2 电气工程中现场总线监控方式的设计。目前,有关于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于发电厂、变电站工业自动化等综合自动化系统中,智能化电气设备的自动化进程进入了较快的发展时期。现场总线监控的设计形式使系统的应用更加有针对性,可以根据现场设备的具体情况进行调节和配置。由于各个装置设计的功能都是彼此独立的,并且都通过网络来进行连接控制,即使其中任何的一个装置发生故障,影响的仅仅是相应的元件,而不会导致整个系统的瘫痪。因此现场总线监控的控制设计在电气自动化中应用最多,同时也是最优的选择。
3.3.3 电气自动化中运用远程监控方式的设计。电气自动化的应用具有远程监控的作用,通过图形化的自动化控制管理界面我们能够及时、准确地保障电气工程中各个设施的正确运行状态,及时找出故障来源,同时这种控制应用具有大量节约电缆、节省安装费用、节约材料、稳定性好、可靠性高、组态灵活的优点,可大量节省需要投入的人力、物力和财力。
4 电气自动化在电气工程中的应用
4.1 电网调度的自动化应用
电气工程中的电网调度自动化是指由电网调度中心的大屏幕显示器、打印设备、工作站、计算机网络、服务器等组成的自动化系统。其主要功能有:对电网运行的经济调度:针对电力市场的运营需求对电网运行情况及安全状态进行分析、监控、实时采集电力生产过程中的数据、自动控制发电、对电力系统状态进行实时评估、自动合理调度、对电力负荷进行预测;对电网运行状态以及安全事故的处理和分析:电网中经常会出现各种发生迅速且因素复杂的电力异常运行或者故障,如果判断检测不及时或处理措施不当,就可能会危及相关的设备安全甚至人身安全。通过电气自动化在电气工程中的应用,能够实现对电网的安全运行实时监测和分析,及时找出事故发生源并且提出科学的处理对策和采取相应的措施,从而防止事故的发生或扩散,避免和降低事故的发生几率。
4.2 发电厂分散测控系统的自动化应用
发电厂分散测控系统具体是由以太网、过程控制单元、运行人员工作站、工程师工作站和高速数据通讯网等组成,在实际的应用过程中一般采取分层分布结构。这里所说的过程控制单元既可以直接用于生产运行过程的单元,又可以直接接受热电阻、热电偶、电气量、现场变送器、开关量和脉冲量等信号,并在运算处理完成以后,对设备的运行状态和运行参数进行实时的画面显示、信号输出和打印任务,以此来直接监控执行机构,最终实现电气自动化在电气工程中应用的生产过程的检测、联锁保护与控制等方面的功能。
4.3 变电站电气自动化及配电自动化应用
变电站中自动化技术的应用是指在变电站应用信息处理技术和自动控制技术与传输技术相结合的基础上,通过电气自动化装置或者计算机硬件系统,代替人工进行各种作业,提高变电站的运行效率和管理水平的自动化系统。从这方面来讲,变电站中自动化技术的应用目的主要是为了多层次、全方位地监控变电站中各种电气设备的运行及安全状况来达到高效控制。其主要的特点有:以微机化的设备来替代之前使用的电磁式装置,实现操作监视的图像化、智能化。伴随着微机监控技术变电站以及变电站中的继电保护、自动测量设备、开关操作的远动、远程监控设备、事故和设备故障的自动记录设备等方面的设计应用,变电站正逐渐向着综合自动化方向发展。
5 电气工程中电气自动化应用的优势
5.1 电气工程中电力设备的在线监测优势
随着变压器、短路器以及发电机等这些一次设备的应用,往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监测,这就要求监视设备不但能够反馈在线运行状态,同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析和预测,并判断设备中发生故障的原因,以缩短设备的保养周期,延长设备的实际使用期限,同时也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障。
5.2 电气自动化应用下电气工程中电力设备的智能化
一般情况下,电力系统中的一次设备与二次设备的安装地点之间都要有一定的间隔,一般要求相隔几十米,有的甚至是要求几百米远,两者之间使用强信号电力电缆与大电流控制电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时,往往要先考虑实现常规的二次设备的功能,这样做显然能够节约大量的电力信号电缆和控制电缆。
6 结语
总而言之,电气工程中电气自动化的应用是一个国家经济发展水平的重要标志。电气自动化是现代电气工程的支撑,也是所有工业发展的基础与原动力,随着现代化、国际化和全球化的科学技术发展,电气工程中电气自动化的应用也得到了十分迅速的发展,并且已经被广泛应用在各个学科和领域当中。所以我们应该结合实际情况积极创新、广开思路,为我国的电气自动化在电气工程中的应用和发展做出应有的贡献。
参考文献
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1.提高自动化专业本科毕业设计质量的若干对策
2.自动化专业毕业实习模式的实践与探索
3.电气工程及其自动化专业毕业设计研究
4.略论高职自动化专业毕业设计的改革
5.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探讨
6.农业机械化及其自动化专业本科毕业设计改革探索
7.基于项目导向的自动化专业毕业设计模式研究——以钦州学院为例
8.提高电气工程及自动化专业毕业设计质量探讨
9.提高自动化专业毕业设计质量的研究与实践
10.应用型本科机械设计制造及其自动化专业毕业设计选题研究
11.新形势下自动化专业毕业设计的研究与实践
12.探索提高热工自动化专业毕业设计教学质量
13.MATLAB在电力系统自动化学生毕业设计中的应用初探
14.基于ASP及VBA技术实现毕业论文格式规范自动化
15.自动化专业毕业设计模式探讨
16.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索
17.提高电气工程自动化专业毕业设计质量的方法
18.关于电气工程及其自动化专业毕业设计大纲的探讨
19.高职自动化专业学生毕业实践的探讨
20.应用型本科自动化专业毕业设计运行机制的创新研究与实践
21.仿真技术在自动化专业毕业设计教学环节中的应用
22.应用型本科院校自动化专业毕业设计(论文)的探索与实践——以太原工业学院自动化专业为例
23.提高自动化专业毕业设计质量的方法研究
24.浅淡电气自动化专业高职毕业没计
25.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索
26.利用网络资源与计算机仿真技术突出创新能力的培养——电气自动化专业毕业设计教学改革的实践
27.试论技工院校电气自动化专业高技班开展毕业设计
28.对自动化专业毕业设计的经验总结与思考
29.如何做好应用型本科院校自动化专业的毕业设计
30.农机化及其自动化专业毕业论文与科研结合效果探讨
31.自动化专业本科毕业设计现状分析与新模式探索
32.工科毕业设计新模式的探索与实践——以华北电力大学自动化系为例
33.谈电力系统及其自动化专业的毕业实习与设计
34.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探究
35.高校自动化专业毕业实习的探讨
36.基于就业能力提升的自动化专业毕业实习教学改进
37.提高工科自动化专业本科毕业设计(论文)质量的实践与探索
38.地方农业院校机械类专业本科毕业设计教学探析——以农业机械化及其自动化专业为例
39.高职电气自动化专业毕业设计指导方法探索与实践
40.高职机械制造与自动化专业毕业设计模式改革与实践
41.机械设计制造及其自动化专业毕业设计改革探讨
42.电力系统厂站及调度自动化综述
43.微生物自动化分析仪的毕业实习带教初探
44.电气自动化技术专业卓越技师毕业设计作品化改革与实践——以山东劳动职业技术学院为例
45.自动化和建环专业联合开展毕业设计的教学改革实践
46.基于工作过程的电气自动化专业毕业设计教学模式探讨
47.提高工科高校学生毕业设计质量的改革与探索——以自动化专业为例
48.CAD技术在电气工程及其自动化专业毕业设计中的应用
49.浅谈自动化专业本科生毕业设计(论文)指导规范化
50.机械设计制造及其自动化专业毕业设计成绩评定质量的研究——以常州工学院为案例
51.机械设计制造及自动化专业毕业设计的实践及思考
52.工程教育专业认证背景下培养目标和毕业要求的制定——以广东石油化工学院电气工程及其自动化专业为例
53.电气工程与自动化专业毕业设计改革的探索与实践
54.电力系统及其自动化专业实习与毕业设计环节改革探析
55.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探索与实践
56.提高电气工程及其自动化专业毕业设计质量的研究与实践
57.基于CDIO的电气工程及其自动化专业毕业设计改革探索
58.不变与应变——自动化专业毕业设计的再思考
59.电力系统及其自动化专业毕业实习教学模式探讨
60.自动化仪表专业毕业设计的改革实践
61.MATLAB在自动化专业毕业设计中的应用
62.高职高专电气自动化专业毕业设计方案研究
63.高职焊接技术及自动化专业毕业设计存在的问题与对策
64.以实际生产工艺过程作为自动化专业毕业设计题目的思考
65.电力系统及其自动化专业毕业设计改革的探讨
66.毕业设计与毕业分配挂钩新的教学模式 记92届电气自动化专业毕业设计
67.工企自动化专业毕业设计指导工作的研究
68.谈中专自动化专业的毕业设计
69.自动化专业新形势下毕业设计过程与质量研究
70.电气工程及其自动化专业毕业设计中的问题及改进措施
71.电气工程及其自动化专业毕业实习改革探索
72.电子束离子束专业结合毕业实践研制用于生产自动化仪表零件的电子束焊机
73.机械设计制造及其自动化专业毕业实习的改革
74.机械设计制造及自动化专业毕业设计模式的教学改革
75.毕业设计过程中学风因素及治学方略研究——以机械设计制造及其自动化专业为例
76.本科毕业设计过程中学生创新能力培养的实践和思考
77.工业自动化专业毕业设计注重能力培养的实践
78.高职电类专业毕业设计选题探讨
79.本科毕业设计过程管理平台的设计与实践
80.基于学科平台开展本科毕业实习的改革与实践
81.实验室自动化系统应用对检验医学本科生实习的影响与对策
82.加强实践教学,提高本科生毕业设计能力
83.毕业设计过程中如何培养独立学院学生的创新能力
84.“变电站综合自动化”教学实践
85.医院药房自动化管理系统应用进展
86.人工与自动化双分拣区系统品项分配优化
87.机械自动化技术的应用研究
88.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究
89.基于不同接线模式的馈线自动化实现方式
90.自动化炒青绿茶生产线的设计与应用
91.薄煤层综采工作面自动化技术综述
92.馈线自动化自适应快速保护控制方案
93.滚筒采煤机自动化与智能化控制技术发展及应用
94.国外图书馆自动化系统市场发展状况研究
95.正念训练的去自动化效应:Stroop和前瞻记忆任务证据
96.电力自动化技术的新发展
97.软件测试自动化技术应用研究
98.基于数据驱动的软件自动化测试框架
99.省级气象计量检定业务自动化系统
100.办公自动化系统的应用
101.压力容器焊接自动化技术的现状与发展
102.薄煤层综采自动化配套装备开采技术
103.电气自动化控制设备可靠性探究
104.自动化装配设备的总体设计
105.配电自动化
106.探讨220kV变电站综合自动化系统的应用
107.机械制造及其自动化的发展趋势分析
108.电气自动化控制设备可靠性探究
109.从国内外建设经验探讨广州配电自动化建设模式
110.槟榔包装的自动化生产线设计
111.我院基于整体设计的自动化药房建设
112.配电自动化实用化关键技术及其进展
113.云计算环境下图书馆自动化系统发展探索
114.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈
115.基于CAN总线的船舶自动化系统研究与设计
116.基于SMART准则的配电自动化建设效果评价体系研究
117.基于Android的自动化测试的设计与实现
118.电气自动化在电气工程中的应用
119.自动化综采工作面概念探讨
120.任务复杂度对自动化意识的影响
121.探析智能型机械自动化应用趋势
122.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用
123.软件自动化测试概述及应用工具分析
124.试论化工自动化控制的发展趋势
125.基于IEC61850国际标准的配电自动化系统应用研究
126.远动控制技术在电力系统自动化中的应用
127.智能配电网馈线自动化发展及展望
128.图书馆自动化开源系统的市场可行性研究
129.国内石油钻机自动化技术现状与建议
130.变电站综合自动化系统的选型
131.IEC61850在高级配网自动化中的应用
132.机械自动化技术的应用与发展前景的探索
133.智能电网发展的机制及其对电网自动化技术的影响
134.变电站自动化技术的未来发展(一)——电力市场与协调型自动化