自动化技术的发展范文

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中图分类号TP3 文献标识码A 文章编号209 5―6363（2017）03―0042―02

1自动化技术概论

在科学技术快速发展的今天，各种高端技术不断被发明创造，可谓是百花齐放，而自动化技术就是这姹紫嫣红的科技万花筒中一朵璀璨的奇葩。说起自动化技术它与人们生活密切相关，生活中处处都有着自动化技术，并大大改善了人们的生活质量、工作和生产方式，而且影响正日益增大。自动化技术在各行各业中被广泛的运用，如生活中的全自动洗衣机、智能控温空调等，人们只需提前设定好最优期望值，剩下的工作由机器自动完成。

2自动化的核心

2.1最简单的控制――开环控制

在自动控制中，开环控制是自动控制中最简单的控制方式，日常生活中开环控制方式的应用随处可见，其中电磁炉就是一个常见的例子。如图1，是一个以开环控制方式的电磁炉加热系统框图。

图1所示的控制方式之所以称为开环控制，是因为输出变量（炉温）没有反馈到系统的输入端，输入信号（控制电压）仅通过系统单向传递到输出信号（炉温）就终止了，没有闭合回路使输出、输入变量有反向联系。这种控制系统的特点在于不论输出量有多大变化都不会对系统的控制作用产生任何影响。开环控制系统难以克服的缺陷是抗干扰能力差（含外部干扰和内部干扰），但同时也具有许多优点，主要为是成本低廉，结构简单，调整方便等。适用于扰动影响小和对控制精度要求不高的场合，开环控制系统的组成可分为按系统的扰动控制方式组成和按系统的给定量控制方式组成，开环控制有经常被称为前馈控制或顺馈控制。

2.2自动控制的精髓――反馈控制

在前面提到的开环控制方式的基础上，当把系统的输出变量（炉温）通过反馈回路反馈到系统的输入端，并根据输出量的波动调整输入量就形成了反馈控制，如图2是一个以反馈控制方式的电磁炉加热系统框图。

在反馈控制系统中，通过检测炉温反馈回输入端不断调整控制电压就能使炉温基本稳定，达到稳定的期望值。反馈控制方式的本质是按偏差（给定电压与反馈电压之差）进行的一种特殊控制方式，与开环控制相比明显的特点是当被控量偏离期望值而波动产生一个相应的误差时，系统便相应的产生一个反馈量去减小或消除这个偏差，使被控量与其期望值逐步靠近，并最终达到相对稳定。该种控制方式的特点是控制精确度较高，但系统结构复杂，且系统的性能分析和设计也较困难，反馈方式可分为正反馈之和负反馈，但在实际的控制系统中很少采用正反馈。在反馈控制系统的基础上增加一个补偿控制，这种将开环控制与闭环控制二者相结合形成的自动控制方式称为复合控制，复合控制对波动较大的扰动幅度能够更迅速、更灵敏地进行补偿和抑制，抗干扰和控制精度性能与反馈控制相比更优良。

2.3最简单的控制方法――PID控制

HD控制的历史久远，比例控制是最早采用的控制方式，这种控制方式较为简单，后来通过实际生产生活中遇到的问题逐步针对性的引入了积分控制和微分控制，即形成了著名的PID控制。

HD其工作的本质是对系统的误差进行比例放大、积分、微分后通过一定的方式合成为新的控制量，以e（t）表示系统的误差，以u（t）表示系统的控制量，HD的控制规律可以表达为：

在控制系统中积分控制一般不单独使用，而是和比例控制相互组合成PI调节器；由于微分控制作用反映的是系统的变化率，因此微分控制只在系统的动态变化过程中起作用，微分控制不独立使用，而是和比例积分控制一起组成PID调节器，有时也和比例控制组合成PD调节器。PID控制应用广泛，通用性强，但也有它的缺点和局限性。

3自动化技术的发展

自动化技术的发展凝聚了无数科学家的经验、智慧与汗水。在“蒸汽时代”过后，随着电磁感应、发电机、电磁波等的发明和应用，人类进入“电气纪元”，在生产设备中，广泛的采用各种接触器、断路器、放大器、电磁调速器等各种的电子和电气控制装置，大大改善了工厂的自动化水平。19世纪末至20世纪中叶是自动化技术和理论发展的顶峰时期，一些被沿用至今的经典方法在这一时期被提出来，如李雅谱诺夫（Lyapunov）提出关于运动稳定性的分析方法，奈奎斯特（Nyquist）的基于系统频率响应特性的分析方法，伊万思（Evans）分析系统性能如何随增益变化而变化的根轨迹法等。以单输入、输出系统为核心的经典控制理论逐步被运用到自动化技术中。

计算机的出现加速了自动化技术的发展，自动化技术发生了根本的转变。如在不改变硬件设施的前提下，仅需改变事先设定好的程序，即可实现简单自动控制，也能够实现很复杂的最优控制和模仿人类智能的高级控制，使控制系统到达最佳的状态，正因如此，计算机被广泛运用于自动化系统的控制调节装置中，这被称为自动化技术的数字化、计算机化。在中国制造2025中，机器人领域的发展是自动化技术发展中的一个重大发展趋势，中国已成全球最大的机器人市场，但缺乏核心技术仍是制约中国机器人发展的桎梏。

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关键词：机械自动化技术；实用化；高效率

机械自动化主要是指机械制造过程中大范围的推广应用现代的自动化技术，以此促进原材料加工流动速度。广泛应用机械自动化技术是制造业的一次重大飞跃，不仅对我国整体的制造业发展产生有利影响，同时也显示出国民经济上升程度及工业发展高度。因此，应立足于我国的基本国情，综合考虑机械制造业的发展情况，完善基础工作，全力推进机械自动化技术的发展已经势在必行。

1.机械自动化技术的实际应用

机械自动化技术应用于社会生产，对生产质量及产品生产力带来极大的提高作用，缩短生命周期的同时减少生产成本，有利于社会效益以及企业效益的相互统一。

1.1.加工自动化

生产过程中应用自动化的加工系统，可以实现连续生产，循环加工，自动化的装卸工件。通过这种加工形式，能够彻底取代传统相对繁琐复杂的人工劳动，并可降低生产中所出现的失误率，使产品质量以及产量获得明显提高。

1.2.检测自动化

现代化的科技不断发展，制造业中也不断应用先进的加工设备、新型材料及刀具，导致产品在检测上难度增加。过去采用人工进行的检测方法已经明显不能满足现代社会的发展需要，因此，自动化的检测程序应运而生并且纳入到产品的制造中，利用电流信号或者神经网络等对刀具磨损程度及状态进行识别，同时实现智能化的系统设备诊断[1]。

1.3.装配自动化

装配实现自动化主要是指根据相关的技术要求，将零配件通过包括搬运、调试、检验以及组合在内的多道程序，最终完成成品的一种工艺流程。装配自动化能够提高产品质量，降低故障率的发生。此外，传统的人工复杂操作被现代的自动化系统所取代，大大提高了产品效率与产品质量，这也是机械自动化技术应用于生产中的重要形式。

2.机械自动化技术的发展趋势

2.1.机械自动化发展实用化

应用是制造技术发展的终极目标，所以，机械自动化技术发展应当将企业生产的实际需要与技术发展的需求作为首要的出发点。自动化的生产技术只有适应于生产产品，企业的经济效益以及社会收益才能实现。立足于实际，强化技术发展的实用性，彻底改变过去一味盲目追求自动化的理念，注重自动化为国民经济带来的实际效益。相应的，若机械自动化技术对国民经济发展并不能起到积极的促进作用，此时应需要考虑将自动化的速度放慢，毕竟机械生产所追求的是效益而非速度。目前，制造业虽然存在较大规模，但是基础却并不是十分扎实，而且机械自动化技术在具体的生产应用方面明显欠缺。自动化的水平、综合实力的大小，可以直接反映一个国家制造业的实际能力状况，也体现出国家综合国力的强弱。分析世界各国目前机械自动化的实际发展情况，排除特定的生产部门，大多都处于初级的操作时期，我国的机械自动化技术同样也应当循序渐进，夯实基础、抓住机遇、创造条件、坚持不懈，向高级的自动化阶段跨入[2]。

2.2.机械自动化技术发展符合国情

大量国内外的发展经验均深刻说明，机械自动化技术属于一个系统性的过程，它由简单逐步向复杂过渡，由低级向高级过渡，由不完善逐渐过渡到完善。真正采用控制器操作机器后，机械化的生产方式已经逐渐转变为利用计算机或者数字实现自动化控制。只有自动化的工厂成立并且投入生产，真正的自动化才会实现，生产效率全面提高，从而步入高级的自动化阶段。上个世纪国际上已经提出自动化技术的发展概念，并大量使用于冷加工中，60年代后对市场竞争的变化需求逐渐适应。诸多实践表明，我国当前的自动化技术发展中人力资源、物质技术等方面尚未做好充分准备，若强制性的推行不仅达不到预期效果，还有可能产生不利影响。因此，机械制造业的发展应全面吸取国际实践经验与先进的技术理论，以实际需求为出发点，锐意进取，改革创新，发展适合我国国情的机械自动化技术，根据需要进行制造，获取成功经验后再广泛推广应用[3]。

2.3.机械自动化技术效率高、成本低

针对现阶段我国机械自动化技术的发展情况而言，发展成本低、技术高、潜力大的自动化技术事半功倍，这就要求机械自动化技术向网络化以及虚拟化方向发展。网络技术大规模的普及为制造企业带来诸多机会，零件制造、材料选择、产品设计与市场开拓均可通过异地或跨国开展。此外，通讯技术发展日新月异，提高了信息的交流效率，有利于产品开发合作，同时汲取全新的经验、技术、理念、方法，保证优良的制造工艺，缩短生命周期与投资成本，实现生产车间的规划生产、组织管理、物流及供应链的仿真建模，推动企业走向合作竞争、互利共赢之路[4]。

2.4.机械自动化技术发展走向绿色化

目前，环境问题直接威胁着人们的生存发展，特别是资源开发与环境保护的矛盾日益突出，机械制造业的发展耗费了大量社会资源，造成影响恶劣的环境污染。由此可见，机械制造业的未来发展，应坚持人与自然和谐发展的可持续战略，研究开发绿色制造，在生产、回收与管理的过程中，减少排放，提高能源的利用效率，降低对环境造成的负面影响，积极落实科学发展观。

3.结束语：

机械制造业在工业生产过程中占据重要地位，其发展水平有力的体现一个国家的工业发展程度。我国需要对制造业高度重视，投入充足的物力人力，以更好的促进机械自动化技术更新发展，实现科技强国。

参考文献：

[1] 陈明.机械自动化技术的应用现状及发展趋势[J].河南科技，2012，41（02）：47-51.

[2] 王沁慷，张贵龙.浅谈我国机械自动化技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2011，15（04）：225-227.

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关键词：机械自动化；技术；发展

如何发展我国的机械自动化技术， 这里有个技术政策问题， 应实事求是， 一切从我国的具体国情出发， 做好各项基础工作， 走中国的机械自动化技术发展之路。

一、结合我国国情， 发展现代机械自动化技术

国内外的工业发展史告诉我们， 实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机器的操作采用自动控制器后， 生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制（ 传统） 自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。只有建立了自动化工厂后， 生产过程才能全盘自动化， 才能使生产率全面提高， 达到自动化的高级理想阶段。

跟踪国外先进技术发展， 结合实际地研制、推广和发展适合我国国情的CIMS 技术是必要的。我国目前应在消化吸收、融汇贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上， 努力做到从我国机械制造业的实际情况出发， 发展创新， 形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说， 进行围绕计算机技术的柔性自动化技术开发研究， 以适用为前提， 急需什么就解决什么的企业应用项目， 取得实践经验再推广应用。国外（ 如欧洲中等发达国家） 目前发展的也是局部集成， 如CAD/ CAPP/ CAM 的集成， CAD 与MIS 的集成， MI S 与MHS 的集成等。实行效益驱动的政策， 投资上有能力支持， 待将来条件成熟时实现适合我国国情及企业特点的适度集成。

二、结合生产实际， 注重实用发展机械自动化技术

先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术， 应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产， 才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术， 应结合实际， 注重实用， 即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法， 全年生产任务只需1-2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正， 对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益， 而不单纯是速度。

又如我国的铸造造型线品种不少， 引进的多达一百几十条， 从紧实原理、PC 机控制到布线方式都是先进的， 可以说当今世界上几乎所有的各类先进造型线都引进了， 但能在生产中长期服役的生产线很少， 相当数量的引进造型线长期闲置， 没有发挥实效。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差， 开工率一般仅在50% - 60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少， 像第一汽车制造厂的01 线、第二汽车制造厂的BMD 线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角 。这种现象不属偶然或局部， 而是带有普遍性。

三、发展投资少、见效快的低成本自动化技术

发展低成本自动化技术， 潜力大， 前景广， 投资省， 见效快， 提高自动化程度， 可以收到事半功倍的经济效果， 适合我国现阶段的发展需要和国情。借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备， 在发展现代机械自动化技术时， 若以原有的设备为主， 合理调整机床布局， 添加少量的数控设备， 引入CAD/ CAM 技术， 充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性， 共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统， 为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。通用机床局部自动化改装有重要意义。

近期内我国对成本低、维修方便的通用机床的需要量还是不会急剧下降的， 因为有广大的乡镇企业市场， 有小工厂、试验室、大型企业的工具车间等。目前我国机械制造业的企业里有各类通用机床多达320 多万台， 其中有不少高性能的生产设备， 但由于缺少必要的辅助装置、控制装置、实现自动工作循环装置等， 而使这些设备的自动化程度很低。若对某些机床增加或配置如自动上下料装置、刀具及机床的自动工作循环系统等， 可实现单机加工过程的自动化或半自动化； 对于有些如多刀半自动车床、液压仿形车床、磨床及齿轮加工机床， 配置自动料仓和工件自动装卸装置等， 就可实现加工过程自动化。通用机床自动化改装， 是实现大批量生产单机自动化或生产线自动化程度的重要途径之一， 在产品更新换代频繁的多品种中小批量生产中， 最经济地提高自动化程度， 也有较好的经济效果。

四、抓好基础， 注重配套发展机械自动化技术

现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下， 对生产的物流和人的作用进行综合的研究， 涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术， 必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化， 广泛采用程序数控机床， 以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术， 要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作， 既要发展主机， 也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等将是今后机械自动化的主要技术基础。

五、总结

我国机械制造业发展应用自动化技术， 不但要起点高， 瞄准世界先进水准， 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术， 而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术， 坚持提高与普及相结合的方针， 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式， 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。

参考文献：

[1]罗振壁，制造的革新与自动化， 中国机械工程学会三十五周年年会论文集，北京：机械工业出版社， 1996

[2] 国家自然科学基金委员会， 机械制造学（ 冷加工） ， 北京： 科学出版社， 1994

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[关键词]电力系统；调控；自动化技术；发展；应用

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0392-01

随着时代的发展和科学技术的进步，我国开始将先进的科学技术应用到电力调度自动化系统中，促使遥测、遥信以及遥调和遥控功能等得以有效实现。近些年来，在很大程度上完善和发展了电力调度自动化系统，在电网中，出现了越来越多的电网存取数据，电力调度自动化系统的智能化程度越来越高。科技和经济的发展促使人们对电力系统提出了更高的要求，因此，保证电力系统的安全与稳定至关重要。科技带动了电力自动化的发展并取得了良好的效果。电力系统取得良好快速的发展取决于电子自动化的运用。电子调控自动化的运用解决了电力工程中许多的问题和矛盾。随着自动化技术的发展，电力系统必将得到更广泛的完善和发展。下文便从电力调控自动化技术的含义、发展及应用几个方面来介绍。

1、电力调控自动化技术的含义

电力调控自动化技术是应用电子技术、信息处理技术及网络通信技术等的电力自动化技术的保障。也就是说，电力调控自动化技术是为了保障电力系统的供电质量以及稳定运行，这样可以使企业的经济效益和管理效能得到提高。电力系统的主要构成环节有：发电、输电、变电和配电等。因此，为了确保其安全的运行，必须加强对一次设备的在线监测和调度并将计算机监控系统，如测控装置、变电站等作为二次设备已确保其安全稳定的性能。综上所述，电力调控自动化技术就是通过远程通信信息技术对电网进行实时信息的了解，确保电网的正常运行和安全稳定，估算其运行状态及负荷量以保证电网的正常工作。？

2、电力调控自动化技术的发展趋势

2.1电力调控自动化技术更加信息化

由于互联网储量大、信息传送快等特点使互联网与人们的生产生活紧密联系在一起。因此，为了实现数据的大量传输，快速实现总调控室与其他单位的连接，就需要建立相应的数字通信系统。要使电力系统实现自动化，即无需人为操作，就可以使电力系统安全平稳的运行，既可节约成本又可以有效提高自动化生产的水平。我国的自动调度技术较发达，因此，若我国的电力系统能够实现生产的自动化以及管理的信息化，则能够及时安全的获取所需信息，从而提高管理效率。综上所述，信息化技术给电力调控自动化技术提供了发展空间，是电力调控自动化技术的一个发展方向。

2.2电力调控自动化技术更加智能化

所谓电力调控自动化技术就是可以达到远程调控的作用，使调控过程更加智能化。也就是说，不但要使调控技术远程化，还要使调控技术可视化。通过可视化技术，使电力调控的各项数据都在技术人员面前显示出来，技术人员可以直接读取所需数据，电网中的数据更加灵活实时的呈现在眼前。技术人员可以远程调控的同时实时获得调控的具体数据。因此，这就需要智能化的人机界面。人机界面越合理越能减少技术人员的失误，就能够保证数据调控的正确性和准确性，减少不必要的经济损失。因此，发展智能的人机界面，会让电力调控自动化技术更加智能化。例如：尽力DMS系统。这种系统就是综合管理数据库的系统，可以管理数据库的建立、完善和使用，对数据库进行统一管理和维护，以实现安全稳定的运行。同时，有了这个数据库，技术人员可以随时调取数据，实现对电力控制的智能化。

2.3电力调控自动化技术更加市场化

市场经济的发展使得市场运营与电力调控自动化技术紧密的联系在了一起。安全的电网运行、电力自动化系统特有的管理方式以及以节约能源为目的的高效的用电方式等，使得更多的市场因素融入到了电力调控自动化技术中。这样就使电力调控自动化技术走进了市场，这也是电力调控自动化技术的一大发展方向。

2.4电力调控自动化技术更加安全化

电力系统安全运行是电力调控技术自动化的重要保障。传统的人为操作方式会有很多失误，而电力调控自动化技术可以代替人为操作，保证了调控参数的准确性和稳定性。电力调控一旦实现自动化，那么操作人员只需要根据所需参数设置调控数据，无需担心因为人为的计算和考察而造成的不必要的误差或者错误。精密的计算方式会让数据更加准确，从而彻底的减少了不必要的错误，与此同时，也终会使得电力系统更加安全的运行和调控。这也反过来使得电力调控自动化技术走向更加安全的趋势。

3、电力调控自动化技术的应用

3.1电力调控自动化技术在变电站的应用

变电站的自动化技术就是指利用先进技术代替人工操作，这样做可以带来许多优点，比如：生产误差得以减小、生产效率得以提高、检测范围得以扩大以及可以达到安全运行的目的。也就是说，变电站的全面监视内容以及控制变电的各种仪器设备都可以通过其他自动化仪器智能调节，无需人为变动，替代了电磁设备，使得电力调控自动化技术的应用更加广泛。此外，应该逐渐淘汰对电力信号电缆的使用，取而代之的是数字化、网络化的设备，也就是计算机电缆或者计算机光纤。全部的监控过程均可以通过屏幕视觉化。另外，运行记录、数据统计记录等均可以实现自动化。综上所述，变电站的自动化会带动电网调度的自动化，在满足自身需要的同时，使得电力调控自动化技术应用到更广泛的实际中去，以期实现自动化的工程。

3.2电力调控自动化技术在发电厂的应用

一般情况下，发电厂的自动控制的无功功率的增减、利用计算机远程控制站内各组织的的运行以及对场内各个运行的设备的检测等构成了发电厂的自动化。发电厂内利用自动化可以确保电力系统的安全运行的性能正常，有助于利用计算机远程监测电力设备，从而保证各个设备的安全稳定的运行。因此，电力调控技术在发电厂中的应用保证了发电厂的自动化技术的安全运行，从而可以减少失误，提高经济效益。

3.3电力调控自动化技术在电网调度中的应用

电网调度控制中心的计算机、网络和服务器是电网调度自动化的主要设备。但是，由于在广域网连接的过程中，广域网主要由电力系统的连接到终端设备上，因此，在电网调度中合理应用自动化技术可以实现对数据的实时采集和分析，使电网安全运行的同时可以实现控制自动发电。除此之外，对于可能出现的紧急情况，电网可以做出合适的调整，以确保整个过程都能安全的运行。在安全稳定的运行的同时还可以满足市场的需要。因此，电力调控自动化技术在电网调度中可以起到关键性的作用。

4、总结

随着现代社会和经济的迅速发展，对电力供应服务的要求越来越高。现在人们要求电力供应要更加安全、可靠、稳定、经济。因此，电力调控自动化技术就显得越来越重要。现在，电力调控自动化技术趋于信息化、智能化、市场化、安全化，电力调控自动化技术正在一步一步的迈向成熟。为了满足人们日增长的物质文化需要，我们还需要不断改进自动化技术，使其更加成熟稳定，为国民建设创造更大的价值。

参考文献

[1]曹国伟.电力系统自动化发展探析[J].价值工程，2013，（36）：41-42.

[2]耿旭东，刘洋.探析电网调度监控优化信息的分类及其展示[J].大科技，2013，（36）：204-205.

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关键词：电力系统；自动化；技术应用

0引言

随着国家经济的发展，建筑、交通等各大行业逐渐发展起来，并成为了国民经济的支柱，与此同时，每天的工业能耗也在不断加大。日益提高的经济水平也改变了人们的消费模式，家庭能源消耗持续上涨，这些情况将会成为我国未来经济环境发展的一个表现形式，并将持续，这给中国的能源保障和环境保护提出了新的的要求。虽然我国已经在计划使用核电、水电和天然气，但中国主要的燃料消耗形式还是煤炭，在发电上也主要依赖火力发电。加上常规的电力管理系统不完善，如何使电力系统控制自动化就成为了一个重要的研究课题。本文章从主要的电力自动化技术出发，对电力控制的发展趋势做了详细分析。

1现代电力自动化技术的发展

在最近的10年中，世界经济有了快速发展，科学技术也成为这个时代的代表，配电自动化系统的发展也有了新的进步，在这样一个知识经济与科技并存的时代，电网的发展要有先进性，与时俱进。因此，配电网的网格化程度越来越高，仅依靠人的力量恐怕容易顾此失彼。于是，新一代的自动化系统就产生了，即智能配电系统应运而生。

1.1智能配电系统在配电网发生故障时的作用

当一段馈线发生故障时，智能系统能判断出故障区域，并隔离故障区域，促进故障区域恢复正常，实现正常供电，这样不仅缩短了停电时间、减小了停电面积，还能提高供电的质量和可靠性。如果配电网遭受了破坏性的影响，(如主变电站失压、超高压尽先失压或1OkV母线故障等并且在高压侧难以快速恢复时)，人工智能可以生成负荷批量转移策略，在保证供电和不损害设备的情况下，利用一些列的遥控操作将受影响的负荷转移N-=I-故障线路，预防大面积的停电。

1.2智能配电系统在配电网正常运行时的作用

电网在运行中，其中的负荷分布是不均衡的，有的时候是极其不均衡，这样就降低了配电线路和设备的利用率，对线路的损害程度也增加了。通过人工智能的使用，就能找到一种优化运行方式，将负荷从重负载甚至是过负载转移到轻负载馈线上，这样转移可以提高负载馈线的利用率，提高了配电网的供电能力。智能配电系统还能随时对遥控配电网开关进行网络重构和电容器投切，在控制管理成本的基础下改善电网运行的方式并降低电网的损坏。配电自动化是现代电力自动化发展的趋势和方向，它不仅能最大限度的利用配电网，还能发掘其潜力，保证用户的用电质量，让电力公司在日常经营中获得更多的经济效益，并体现自身的社会价值和社会效益，因此，电力自动化系统的发展要遵循实用性、可行性、可发展性的原则，完成各种功能的综合集结，实现资源的共享。目前，实现配电自动化所需要的技术已经成熟，电力公司还需要分析本公司配电网的潜能，并确定具体的实施方案。值得注意的是，每个电力公司都有自身的特点，必须根据其实际情况进行分析和制定自动化系统方案，只有符合我国国情、具有我国配电网特色的配电自动化系统才能发展壮大，并实现其价值。也可以说，配电自动化的发展是电力系统的一场技术革命，它的发展与完善给我国电力系统的发展带来了积极作用和跨时代的意义。

1.3光电式电力互感器

很多发达国家已经成功研究出新型光电式和电子式互感器，国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。而国内对于这项技术的研究也取得了较好的成绩，目前的关键问题就是材料，由于受到温度系数的影响会导致材料使用性能的不稳定。另外，光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多，一般是以毫安为单位，不能像电磁式互感器那样可以利用较长的电缆线进行监控和保护，需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出，模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。因此，电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源就是技术难点。

1.4管理信息系统

根据自动绘图和设备管理（AM/FM/GIS），含变电、配电、用电、检索、决策、以及办公自动化（OA）等在内的管理信息系统（MIS），这些都是早期作为离线管理系统而独立运行的。现在，AM/FM已经成为一个独立的地理信息系统（GIS）软件产业，它能支持电力系统的开发和利用方面的软件使用。信息科技的发展，电力行业已经实现了管理服务、管理信息（包括地理信息）为一体的新阶段，甚至发展了SCADA/GIS系统。

2对电力系统综合自动化发展评价

随着生活水平的提高，人们对用电的安全性、稳定性提出了更高的要求，相应的，电力行业也在不断完善自身，谋求发展。电力系统的技术能力已经实现了从局部到整体的转变。现代电力系统自动化的发展趋势主要倾向于在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展；实现单元向区域的发展，例如SCADA（监测控制与数据采集）的发展和区域稳定控制的发展。并实现多功能、一体化的目标。

3总结

综上所述，电力系统综合自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。虽然，它是以计算机的发展与信息一体化的使用为基础的，需要各项科技的协同发展，但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂的国家来说，电力系统的自动化对国家电力发展有革命性的意义，在追赶先进技术的同时，必须主要相关技术的改进，有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。

参考文献：

[1]张锋．浅谈电力系统调度自动化及其发展方向[J]．广东科技，2008，（8）．

[2]苏永峰，王杰．CAN总线技术在电力系统综合自动化的应用[J]．电气技术，2006，（9）．

[3]夏明超，黄益庄，吴俊勇．变电站自动化技术的发展和现状[J]．北京交通大学学报，2007，（5）．

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随着世界高科技的飞速发展和我国机组容量的快速提高，电厂热工自动化技术不断地从相关学科中吸取最新成果而迅速发展和完善，近几年更是日新月异，一方面作为机组主要控制系统的DCS，已在控制结构和控制范围上发生了巨大的变化；另一方面随着厂级监控和管理信息系统（SIS）、现场总线技术和基于现代控制理论的控制技术的应用，给热工自动化系统注入了新的活力。

[关键词]

热工；自动化；应用

1.DCS的应用与发展

火电厂热工自动化系统的发展变化，在二十世纪给人耳目一新的是DCS的应用，而当今则是DCS的应用范围和功能的迅速扩展。

1.1 DCS应用范围的迅速扩展

20世纪末，DCS在国内燃煤机组上应用时，其监控功能覆盖范围还仅限DAS、MCS、FSSS和SCS四项。即使在2004年的Q/DG1-K401-2004《火力发电厂分散控制系统（DCS）技术规范书》中，DCS应用的主要功能子系统仍然还是以上四项，但实际上近几年DCS的应用范围迅速扩展，除了一大批高参数、大容量、不同控制结构的燃煤火电机组（如浙江玉环电厂1000MW机组）的各个控制子系统全面应用外，脱硫系统、脱硝系统、空冷系统、大型循环流化床（CFB）锅炉等新工艺上都成功应用。可以说只要工艺上能够实现的系统，DCS都能实现对其进行可靠控制。

1.2 单元机组控制系统一体化的崛起

随着一些电厂将电气发变组和厂用电系统的控制（ECS）功能纳入DCS的SCS控制功能范围，ETS控制功能改由DCS模件构成，DEH与DCS的软硬件合二为一，以及一些机组的烟气湿法脱硫控制直接进入单元机组DCS控制的成功运行，标志着控制系统一体化，在DCS技术的发展推动下而走向成熟。

由于一体化减少了信号间的连接接口以及因接口及线路异常带来的传递过程故障，减少了备品备件的品种和数量，降低了维护的工作量及费用，所以近几年一体化控制系统在不同容量的新建机组中逐渐得到应用，如浙江华能玉环电厂4×1000MW机组、台州电厂2×300MW机组和安徽凤台电厂4×600MW机组均全厂采用西屋Ovation系统，国华浙能宁海电厂4×600MW机组全厂采用西门子公司的T-XP系统，大唐乌沙山电厂4×600MW机组全厂采用I/A系统，浙江乐清电厂4×600MW机组全厂采用ABB公司的SYMPHONY系统等。

控制系统一体化的实现，是电力行业DCS应用功能快速发展的体现。排除人为因素外，控制系统一体化将为越来越多的电厂所采用。

1.3 DCS结构变化，应用技术得到快速发展

随着电子技术的发展，近年来DCS系统在结构上发生变化。过去强调的是控制功能尽可能分散，由此带来的是使用过多的控制器和接口间连接。但过多的控制器和接口间连接，不一定能提高系统运行可靠性，相反到有可能导致故障停机的概率增加。何况单元机组各个控制系统间的信号联系千丝万缕，互相牵连，一对控制器故障就可能导致机组停机，即使没有直接导致停机，也会影响其它控制器因失去正确的信号而不能正常工作。因此随着控制器功能与容量的成倍增加、更多安全措施（包括采用安全性控制器）、冗余技术的采用（有的DCS的核心部件CPU，采用2×2冗余方式）以及速度与可靠性的提高，目前DCS正在转向适度集中，将相互联系密切的多个控制系统和非常复杂的控制功能集中在一对控制器中，以及上述所说的单元机组采用一体化控制系统，正成为DCS应用技术发展的新方向，这不但减少了故障环节，还因内部信息交换方便和信息传递途径的减少而提高了可靠性。

2.全厂辅控系统走向集中监控

一个火电厂有10多个辅助车间，国内过去通常都是由PLC和上位机构成各自的网络，在各车间控制室内单独控制，因此得配备大量的运行人员。为了提高设备控制水平和劳动生产率，达到减员增效的目的，随着DCS技术和网络通讯功能的提高，目前各个辅助车间的控制已趋向适度集中，整合成一个辅控网（简称BOP 即Balance Of Plant的缩写）方向发展，即将相互独立的各个辅助系统，利用计算机及网络技术进行集成，在全厂IT系统上进行运行状况监控，实现控制少人值班或无人值班。

3.变频技术的普及应用与发展

变频器作为控制系统的一个重要功率变换部件，以提供高性能变压变频可控的交流电源的特点，前些年在火电厂小型电机（如给粉机、凝泵）等控制上的应用，得到了迅猛的发展。由于变频调速不但在调速范围和精度，动态响应速度，低速转动力矩，工作效率，方便使用方面表现出优越性，更重要的是节能效果在经济及社会效益上产生的显著效应，因此继一些中小型电机上普遍应用后，近年来交流变频调速技术，扩展到一些高压电机的控制上试用，如送、引风机和给水泵电机转速的控制等。

4.局部系统应用现场总线

自动化技术的发展，带来新型自动化仪表的涌现，现场总线系统（FCS）是其中一种，它和DCS紧密结合，是提高控制信号传输的准确性、实时性、快速性和机组运行的安全可靠性，解决现场设备的现代化管理，以及降低工程投资等的一项先进的和有效的组合。目前在西方发达国家，现场总线已应用到各个行业，其中电力行业最典型的是德国尼德豪森电厂2×950MW机组的控制系统，采用的就是PROFIBUS现场总线。

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关键词：冶金自动化技术；技术现状；发展趋势；产业结构；钢铁冶炼 文献标识码：A

中图分类号：TP273 文章编号：1009-2374（2016）34-0095-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.047

1 我国冶金自动化技术的现状分析

目前，我国已是国际上首屈一指的钢铁冶炼大国，连续多年世界钢铁产量第一，出口大量优质钢铁，为有效实现冶金的品种与结构多样化，冶金行业在生产过程中积极应用自动化技术，并取得一定成就。为充分发挥冶金自动化技术在冶金生产中的积极作用，近年来，冶金企业大力发展冶金自动化技术，积极培养优秀的冶金自动化技术人员，同时引进专业的冶金技术人员来突破冶金自动化技术的生产难题。冶金自动化技术是促进我国工业快速发展的重要技术，在其应用的过程中，必须严格遵循科学发展观，同时要与冶金行业的生产发展模式相适应，积极推动我国冶金行业朝着可持续方向蓬勃发展。

2 我国冶金自动化技术的系统分析

就目前而言，我国冶金行业中常见的冶金自动化技术可分成三个系统结构层次，即过程控制系统、生产管理系统和企业信息化系统。下面对这三个系统进行分析：

2.1 过程控制系统

冶金自动化技术是一个全面化的控制系统，过程控制在这其中发挥着重要作用。每个自动化系统的控制者都是计算机，所有系统程序都必须由电脑配制而成。利用计算机编辑制定冶金自动化操作系统，不仅可以有效提高冶金生产效率，还有利于获取精确的自动化控制分析数据，彻底打破传统冶金过程复杂且数据记录不全面的局限，全面提高冶金自动化系统的控制准确性，便于人员在冶金作业过程中清楚观察到全部生产流程，准备分类记录每一生产过程的数据。

我国冶金生产过程中应用过程控制系统，能精确计算高炉、电炉、轧机、转炉等运行状态参数，但事实上我国的冶金行业数据库仍存在适应性差的问题，无法达到预计的目的，尽管有些企业已经积极引进国外先进的技术设备，但仍难以充分发挥冶金过程控制系统的作用。

2.2 生产管理控制系统

随着我国冶金行业的不断发展，我国冶金企业充分认识到生产管理的重要性，积极构建良好的生产管理控制系统，全面管理冶金生产流程，切实提升冶金生产质量。目前，我国绝大多数冶金项目都会应用生产管理控制系统，对冶金生产的信息进行收集，对冶金生产的日常事务进行管理，在冶金生产过程中综合应用统筹分析学、专家系统化、仿真生产等新技术，全面协调冶金生产线的各个环节，取得一定成效。但事实上，由于冶金自动化技术人员的操作技术尚未成熟，生产管理控制系统尚未完善，导致在实际的冶金自动化生产管理过程中还难以充分发挥其积极作用，生产管理控制系统的应用也与企业实际的生产发展不太适应，无法很好地提高生产效率，影响冶金生产工作的正常开展。

2.3 企业信息化系统

21世纪是信息科技发展时代，受计算机互联网的影响，冶金行业的生产、经营、管理过程也朝着信息化方向发展。我国绝大部分冶金企业都会结合自身发展需求在冶金生产实际中应用信息化管理系统，通过建立完善的企业信息数据库，提高企业内部管理水平，促进整个冶金行业信息化管理水平的提升。

例如，我国著名的宝钢集团有限公司积极落实企业信息化管理，大力建设冶金生产经营数据库，及时收集、记录和分享冶金生产数据信息，同时积极研发应用综合数据挖掘系统、冶金数据质量分析技术等智能化信息数据系统，取得良好的企业信息化管理成效，为我国其他冶金行业提供了良好的参考。

3 我国冶金自动化技术的发展趋势分析

总之，冶金自动化技术在促进我国冶金行业发展中发挥着重要作用，为更好地满足冶金行业的技术需求，必须采取有效措施推动冶金自动化技术的发展。针对我国冶金自动化技术的应用现状，下文将深入探究我国冶金自动化技术的发展趋势。

3.1 全面完善冶金过程控制系统

我国越来越多冶金企业采用过程控制系统监管冶金生产的全过程，但我国当前应用的过程控制系统仍是试验品，与国外先进的冶金自动化系统相比仍存在一定差距。为更好地促进我国冶金自动化技术的发展，我国冶金自动化系统必将全面应用传感技术、光感一体化技术、数据融合技术等先进的新型技术，在冶金生产过程中推广在线连续监测与监控系统，切实做好产品物流跟踪、产品质量监督、环境保护监控等工作，保证冶金企业的生产目标顺利达成，切实执行冶金企业生产的全过程监控管理，综合分析冶金生产过程中的原材料、残渣成分，有效监控冶金生产的温度、湿度，全面监督控制钢材质量，及时检测冶金生产过程中产生的废弃物及烟尘。

3.2 优化冶金生产管理控制系统

在冶金自动化生产中应用模拟化方法对冶金生产管理进行全过程研究分析是冶金自动化技术的发展趋势之一，通过模拟化控制管理，能有效提升冶金生产和管理过程中的科学性。合理运用计算机互联网技术和多媒体模拟技术，在现有的冶金生产模型上全面模拟冶金生产流程，优化冶金行业的生产管理，提高冶金生产组织的科学性，为冶金新产品的开发提供良好的条件。

另外，冶金行业要通过各种途径提升冶金行业的生产智能化。首先，在冶金生产管理过程中要从实例借鉴、推理应用、专家分析策略、网络规划技术等方面来逐步提升冶金行业自动化技术水平，提高冶金生产效率和质量，从而增强冶金企业的生产能力；其次，利用冶金行业中各个生产流程所提供的参考数据，科学分析冶金生产过程中出现的异常情况，采取合理措施及时处理生产异常问题。此外，在冶金生产机械设备的管理上，应采用故障诊断与预报相结合的新型技术，真正实现对冶金机械设备故障问题的预报诊断模拟处理，并将试验结果应用到生产实际中，科学维护冶金生产机械设备。对于冶金企业的成本管理，应积极建立成本动态管理模型，全过程监控成本管理质量，提升成本管理成效；最后，在冶金生产实际中要采用先进的高科技跟踪服务系统，不断优化原材料的配比和使用，有效降低冶金生产的成本费用，提高冶金企业生产效益。

3.3 健全企业信息化系统数据库

3.3.1 行业信息集成化。冶金行业信息化建设的最终目的是实现企业间的信息资源共享，在有效竞争的市场环境下趋利避害，因此冶金企业应积极建设系统化、标准化的信息化编码管理系统，不仅进一步推广冶金行业信息化基础管理系统的应用，还能加快整个冶金行业信息化管理系统的信息集成，加快建设冶金行业中的信息数据库，为冶金企业提高精确的信息数据资料，提高冶金生产质量。

3.3.2 监管控制一体化。冶金企业信息化系统监管控制一体化的发展，能实现企业信息化系统的实时性能管理，协调企业产品供销流程，真正实现从企业订单合同到生产规划、生产作业指令、产品入库、产品出厂发运的信息化管理，使冶金生产与销售形成一个有机整体，实现生产计划调度和生产控制的协调衔接；同时，实现产品质量设计到生产制造的质量跟踪与控制，逐步构建完善的PDCA质量循环体系。此外，冶金生产的成本管理应在线覆盖整个生产流程，使资金控制实时贯穿企业生产的所有业务活动，采用预算、预警、预测等手段做好冶金生产的事前控制和事中控制工作。

3.3.3 知识管理和商业智能化。冶金企业信息化管理系统朝着知识管理和商业智能化方向发展，能充分利用企业信息化系统收集积累的大量信息数据，根据企业各类决策主题分别构建不同的信息数据库，然后通过信息在线分析和数据挖掘，有效实现关于市场环境、企业成本、产品质量等多方面的“数据―信息―知识”的递进发展，同时将企业多年的管理经验和集体智慧成果统一结合起来，促进企业生产技术、经营管理的创新发展，推动企业朝着可持续方向健康发展。

4 结语

钢铁工业是我国经济发展的重要基础行业，与社会各行各业的正常生产运营息息相关，由于我国正处于社会主义经济转型的重要发展阶段，各行各业对高品质的钢铁需求日益增加。冶金自动化技术的应用能有效提高钢铁冶炼产量和质量，满足人们对高品质钢铁的使用需求。最近几年，我国冶金自动化技术水平不断提高，但与发达工业国家相比仍存在着一定差距。针对于此，我国冶金企业必须充分借鉴国外优秀的冶金自动化技术研究成果，采取有效措施积极优化冶金生产技术，有效提高冶金生产效率，从根本上推动我国冶金行业自动化技术的长远发展，切实提高我国工业化发展水平。

参考文献

[1] 李宝诚，曹向军，王丽娟.冶金自动化技术发展概况及趋势[J].电子制作，2013，（17）.

[2] 曾波.自动化技术在冶金行业中的现状和发展趋势

[J].山西冶金，2014，（5）.

[3] 王智奎，伊恒.浅谈冶金自动化的现状及未来发展趋势[J].商业故事，2015，（26）.

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[关键词]煤矿；发展；自动化技术

中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0374-01

随着计算机技术的拓展应用，煤矿生产自动化水平也在不断提高，这就推动了煤矿生产。该过程中电气自动化技术能够保证煤矿企业信息化建设与运行的重要技术，通过对煤矿开采过程中的采、掘、运、装备等先进的自动化技术加以应用，最终使得电气自动化技术在煤矿开采中发挥更大的效益，实现对煤矿企业的综合生产能力的加强。

一、综合机械化采煤技术分析

在当前，世界上最先进的采煤工艺是综合机械化采煤，它具有一定的先进性能，能够在开采过程智能对破、装、运、支以及处等环节实现机械化操作。这样就减少了人力参与，提高了开采的效率。综合机械化开采设备的最主演部分是刮板输送机，它主要进行运输，另外还可以作为采煤机械的运行轨道、液压支架移动的支点。在输送过程中以固定采煤机有链牵引的拉紧装置和无链牵引的齿轮。并且具备清理工作面以及放置电缆、水管等功能。该装备在使用中大大的提高了采煤的效率，其优势表现在：该装备的结构为多电机横向布置，采用双电缆进行供电，在计算机操作以及控制中显示运行状态和故障状态，其牵引的方式为机载式变频调速销轨式无链牵引。整个装备从五个方面来分析：（1）主机架为分体框架式铸焊结构，其强度比较大，刚性耐用，各个部件在安装完成之后均可以独自使用，这样就避免部件在没有动力情况下出现停机。主机架主要控制所有的切割反力和牵引力导向作用力以及采煤机的限位。（2）采煤中摇臂连接的是悬挂交接和主机架，摇臂功率越大时，输出的轴转就越低，运行中无回转轴和齿轮磨损。（3）牵引部分采用的是销排式无链牵引系统，由于在输送中牵引力比较大，因此工作状态平稳，这就使得采煤机能够与底板起伏的接触面相对宽松。（4）该设备主要靠计算机操作和控制，系统运行稳定，各项检测都符合国内煤矿使用。

综合机械化采煤的类型及使用条件分析，煤矿开采中基本上分为三种类型：短壁综采、长壁综采以及缓和长短壁综采。其中短壁综采是根据上、下端头的综采工作面能干快速达成和回采巷道机械化快速前进。它适用于缓倾斜中厚煤层及偏厚煤层的中小型矿井。长壁综采能干加大综采工作面的长度来增加采煤机割一刀的煤量，来减少工作面斜切近刀及端头作业等，提高煤矿开采的产量。以工作日产量为采煤标准，根据工作面地质条件和刮板输送机的铺设长度促进工作面增大，提高采煤效率。长短壁综采适用于已经掘进巷道柱式，在我国中小型煤矿中经常使用。

二、电气自动化在机械设备中的应用

采煤机从中厚煤层开始，最终发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。而电气自动化的应用能够实现采煤的人性化，在将综采工作面装备进行远程监控以及专家诊断系统的应用下，为进一步发展我国煤矿事业起到了推动作用。电气自动化系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程控制，这样就能够将采煤机在运行过程中高效的辨别出煤层自动割煤以及煤层软硬自动调节的采煤速度，能够实现自动检验以及全程的自动监控，运行状态中可以自行的调节支架推移，输送采煤量。采用现代化的电气自动技术，进一步提高了采煤生产和运输的效率。

采煤系统中采用电气自动化系统，它能够在煤矿开采的过程中实现全智能化。自动运行控制效果。采煤机在工作运行中对工矿在线监测、传输以及显示系统中全程数字监控，并且可以对开采过程中的故障以及诊断情况。采煤机在远程监控和综采装备液压支架中完成自动化系统，能够根据煤层的变化进行自动割煤以及故障分析，为全面实现全自动化的煤矿开采提供有效的基础。

在计算机技术的应用下，操作系统和控制系统实现煤矿开采自动化应用。提高煤矿开采效率，减少了人为劳动。因此可以看出，计算机是电气自动化的核心系统，由于计算机的储存以及运算能力，能够快速的完成自动系统的运算，这就为中小型煤矿电气自动化生产提供了科学的效率保障。另外在煤矿开采系统中，逐渐出现了一批高科技的煤炭机电设备，在通信功能等方面完善了电气自动化装备。可以实时的判断出煤矿生产的环境以及状态，更加及时准确的对采集的参数加以分析和整理，还可以对开采中出现的故障进行结果分析，这些有助于预测煤矿开采进程。最终为实现电气开采技术的自我调节、自行诊断以及自行校正等状态识别功能提供科学的依据，全自动化的完成对矿产资源的分析和开采。

三、煤矿开采的发展方向

为了进一步提高煤矿开采率，保护生态环境最终实现煤矿开采的可持续发展。这就提出了绿色开采技术，能有效利用各种资源，减轻对环境造成污染和破坏，提高经济效益和社会效益。具体的开采方面有：（1）实施保水开采。在缺水矿区要以水资源保护和利用为主，在水源丰富的地方要尽可能的减少水资源破坏，并且要做好防治水灾害。开采过程中产生其他的破坏，避免影响水资源的正常使用。（2）煤炭地下气化，其目的是通过热化学反应将原位把煤炭转化为可燃气体，达到绿色开采。避免产生二氧化碳影响环境。（3）充填开采。该方法是将充填材料作为采煤工作面，有效的控制采空区的岩层。能够缓和工作面的承支压力，有效的改善采场和巷道维护状况，这样就能够在一定程度上减少地表下沉和发生变形的状况，进而提高煤矿开采率，使得地面建筑免受破坏，保护好水体和生态环境。其中经常采用的填充方法是：分矸石填充、水砂填充和膏体填充。

四、结论

采用自动化技术能够保障我国煤炭资源得到可持续发展使用，另外在技术中不断创新，实现绿色开采，保护好资源、避免对环境造成破坏，实现对煤矿开采的全自动化系统。在掘进和开采系统中提高煤矿开采率，减少人为劳动，并且在电气自动化系统的应用下，可以实现对矿井下的遥感监测，结合计算机操作和控制，实时对开采过程进行监控，保证煤矿在开采过程的动态监测，另外可以对开采中遇到的故障进行分析和维护，减少了人员伤害和经济损失，保证了我国煤矿开采事业的科学发展。

参考文献

[1] 王朝明，李乐，杨武生，李夏至.浅谈机械工程自动化技术存在的问题及措施[J].中国化工贸易，2013（23）.

[2] 韩忠生，李全胜，郭伟，张旭.煤矿开采技术的应用问题及发展前景探讨[J].煤矿开采，2014（11）.

[3] 曹建国，吴云霞，徐家林，张忠贤.中国煤矿充填开采的发展前景与技术途径探讨[J].内蒙古煤炭经济，2013（05）.

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关键词：变电站；综合自动化；现状；发展

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0189-02

1 引言

变电站综合自动化技术在近些年成为热门话题，主要是因为：①我国电网越来越复杂，调度中心有更多的信息需求；②变电站需求远方控制和操作；③为了实现进一步的信息共享；④对电网安全经济运行要求越来越高。

2 变电站综合自动化系统的发展概况

国外变电站综合自动化系统从20世纪70年代开始研究，变电站监控功能得到了很快的发展。我国的相关研究从80年代中期开始，清华大学电机工程系1987年成功研制变电站综合自动化系统并投入运行。近年来随着科技通信技术的不断发展，国内几个比较大的自动化系统生产单位制造出了高水平的产品。

3 变电站综合自动化技术

3.1 变电站综合自动化系统的类型

变电站综合自动化系统按照发展过程及系统结构特点，可以分为3种类型。

（1）增强型RTU方式。增强型RTU方式变电站自动化系统的主要设备包括RTU、变送器、继电保护与自动装置等。

该系统具有系统功能不强，硬件设备重复，整体性能指标低，系统联接复杂，可靠性低等缺点，优点是成本低。该系统比较适合于老站的改造。

（2）分散式系统或第2代综合自动化系统。使用该类系统可以取消常规的保护屏、控制屏、中央信号屏、远动屏、测量仪表等。

该系统的优c是各种功能比较完善、人机界面较好、在线功能强。缺点是系统仍然比较复杂、联结电缆较多、系统可靠性不太高。该系统总整体上来看仅是监控系统和保护系统简单的相加，并没有从整体上来考虑变电站综合自动化系统的结构。

（3）引入了站控级和保护装置级概念的变电站综合自动化系统。该系统采用国际上成熟的先进设计思想，可以实现信息资源的共享以及保护、监控功能的综合化， 站内二次回路大大简化，完全消除了设备之间错综复杂的二次电缆由于保护装置可放在开关柜上或放置在一次设备附近，从而可大大缩小主控制室面积，节省控制电缆。

3.2 变电站综合自动化系统的基本功能

变电站综合自动化是综合了多专业的技术，其子系统主要包括监控子系统、微机保护子系统、电压无功综合控制子系统、电力系统的低频减负荷控制、备用电源自投控制、变电站综合自动化系统的通信。

监控子系统的功能主要包括有：①SOE事件顺序记录；②数据采集；③操作控制；④故障记录、故障录波和侧距；⑤人机联系；⑥安全监视；⑦谐波分析与监视；⑧打印；⑨数据处理与记录。

微机保护子系统功能主要包括母线保护、线路主保护和后备保护、配电线路保护、主变主保护和后备保护、不完全接地系统单相接地选线、无功补偿电容器组保护。

电压，无功综合控制子系统是综合调节控制有载调压变压器分接头和并联补偿电容器组，从而保证电压质量和优化无功补偿。

4 变电站自动化研究的新技术动向

4.1 系统结构

现场总线技术的使用已使得自动化系统的实现简单的多，性能上也大大优于以往的系统。通过新技术的应用，测控设备将完全融合一次设备，系统的每个设备都有保护、监控、计费、操作、闭锁等一系列功能及信息库，仅通过一对通信双绞线实现设备智能化。

4.2 系统性能

今后努力的方向是充分利用资源，通过优化系统功能，从而实现电压无功控制、小电流接地判别、防误操作、事故应急处理方案、多台主变的经济运行方案优化、线路同期、设备寿命管理、录波等功能。

4.3 系统通信

典型的变电站综合自动化系统，可分为分布式的综合设备、站内通信网、变电站层的监控及通信系统三个层次。

（l）在测控单元和通信单元之间。与比较点对点通信信道网（星形网），现场总线网的优势在于多点共享。面对多CPU系统的信息传输及突发事件的优先传输问题，现场总线技术可以实现高速传输、设置传输优先级、安排信息传输的顺序、多路侦听自动上送功能。

（2）在当地计算机和通信单元方面。由于利用变电站自动化来实现无人值班，因此其传递的信息容量将很大。从系统整体的可靠性考虑，应配备双通信单元、双以太网、双计算机来实现信息的传输及管理，该方案的通信媒介大多采用双绞线。

（3）与多个控制中心的连结。与控制中心的连接突出表现在通道和通信协议上。变电站自动化的信息传输己逐渐向网络方向发展，并将由局域网互联向广域网互联发展，由此而带来的电力系统信息共享的益处将是巨大的。

4.4 通信协议

设备的互联互通不成问题，既可以灵活地进行系统集成，又便于操作人员的运行维护。国外大公司如西门子和ABB等对EJC6185O的研究，在理论上已经成熟，并正在开发支持EIC61850的产品，国内的南瑞、四方等也都在全面跟踪研究EIC61850的最新发展动向，但还没有适合国情的完整技术方案，更没有示范工程的实施。在通信协议上大家还是选择EIC60870系列标准，主要原因是受到技术水平以及研究水平的限制。

5 对变电站综合自动化技术的展望

（1）智能电子装置（EID）、现场总线及工业以太网技术会加速变电站自动化技术的发展；（2）数字式视频图像监视技术会越来越重要；（3）与电气设备的状态监测与故障诊断技术充分融合；（4）光电互感器的研究与应用；（5）电能质量的在线监测充分融合；（6）越来越广泛的应用范围。

6 结语

变电站实现综合自动化是变电站的发展趋势，是技术变革的发展方向。通过继续拓展思路，不断的应用新技术、新原理、新设备，将设备工艺进一步优化，不断的相应要求，从而实现变电站的不断发展。

参考文献：

[1]丁书文，黄训成.变电站综合自动化原理及应用[M].北京：中国电力出版社，2003.

[2]尹雯楠.MP4000变电站综合自动化系统保护模块的应用研究[D].北京：清华大学硕士学位论文，2003.

[3]代劳，张承学，王大方.CAN总线在低压变电站综合自动化系统中的应用[J].电力情报，2002，（3）：7-9.

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关键词：变电站；自动化技术；应用与发展

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.148

0 引言

随着社会的进步和经济的发展，我国人民的生活水平有了很大的提高，对供电工作的要求也越来越高了，所以，供电系统的变电站建设就显得非常重要了。近年来，科学技术的发展推动了变电站自动化水平的提高，也使供电效率得到了不小的进步，从系统的控制、到智能化的引入，变电站的发展前景将会更加广阔。本文从变电站的自动化技术着手，分析了自动化的应用现状和发展前景，阐述了目前自动化技术应用过程中存在的一些问题，希望能为自动化技术的革新带来一点帮助，从而为我国公民的生活提供更多的便利。

1 变电站自动化技术应用的现状

（1）变电站管理层应用现状。目前，我国的变电站管理层在自动化层面上的应用是非常广泛的，具有很强大的功能。从功能的角度进行划分，可以分为就地监控、信息管理以及远程通信，这三个管理系统的应用对于变电站的有序运行至关重要。第一，就地监控功能。主要是通过图形显示、报表输出以及事件记录、鸣笛报警等方式来对变电站的情况进行实时的监控，并提供人机交互的管理界面，通过界面的操作和控制，可以让变电站的管理人员全面掌握变电站的运行状况。第二，信息管理功能。自动化的管理系统可以长期的监控变电站的具体运营情况，并对得到的参数和数据进行保存，通过对信息的管理，可以分析变电站的运行情况，有助于及时发现问题并解决问题。第三，远程通信功能。以往，在没有自动化系统的时候，变电站的运行往往是独立的，所以，如果出现问题，很难及时发现和解决，有了远程通信的功能，使得变电站真正连接成了一个整体，会使供电更加安全。

（2）变电站通信网络层应用现状。变电站的网络通信主要是通过系统间的交换，实现信息资源的共享，减少配置二次设备，进而确保变电站自动化系统的安全运行与经济实用。我国变电站内的通信网络层自动化系统主要有两种结构形式，分别是双层网络结构和单层网络结构。双层通信网络结构即是指间隔层设备在总线的支持下同通信控制单元取得联系，进而发送给通信控制单元动作指令，使得低一级别的以太网完成所需信息的交换；单层网络结构的应用取消了控制通信系统，间隔层设备与变电站之间通过一层网联结。

2 自动化技术在变电站应用中的问题分析

（1）变电站自动化技术先进性、实用性以及可靠性的协调。 我国变电站的自动化建设起步较晚，所以，在理论研究和实践应用方面还存在一定的问题。自动化技术具有先进性、实用性、和可靠性的特点，但是，其如何有效的协调就成为了重要的问题，目前，我国变电站的自动化技术还处于小规模的应用阶段，并没有大规模的投入使用，所以，我们要进一步的加强研究，做好自动化技术先进性、实用性以及可靠性的协调工作，为以后的大规模投入使用奠定基础。

（2）变电站内部通信的缺陷分析。变电站内部通信的缺陷又是目前存在的一大问题。我国的自动化技术大多采用的是间隔层、站内通信层以及变电管理层的结构，目前，变电站管理的各个环节对间隔层的重视程度是相对较高的，但是，变电站的内部通讯层却是存在一定的缺陷。这一类的设备监测缺乏统一的规范和标准，同时，模拟和测试站内通讯也比较困难，导致了站内通讯容易被忽略，严重影响了变电站自动化技术的发展。

（3）变电站自动化系统的验收及校验问题。变电站自动化系统的验收和校验是正是使用之前的一项关键工作，只有通过严格验收和校验工作的系统，才能正常的投入使用。目前，我国的验收和校验工作总体还是可以的，一些显性的问题是可以检查出来的，但是，一些隐性的问题却很难通过验收和校验来检测出来，从而对变电站的使用造成了隐患。

3 自动化技术在变电站中的发展前景

（1）由控制集中、功能分散向分布分层网络的发展。自动化技术在变电站的应用当中具有非常广阔的前景，结合目前的网络技术和信息技术，将由控制集中、功能分散的情况，向着分布分层网络发展，使自动化的管理和运营更加有序。在接下来的发展过程当中，变电站自动化系统的各个模块将实现更高的独立性，从而避免相互影响，产生更高的效率，也减少了单个问题对整个系统所造成的影响。

（2）从专用设备到平台方向发展。我国变电站自动化设备存在设计不统一，标准不一致的情况，这就导致在使用过程中的诸多不便，随着科学技术的不断发展，变电站自动化系统也从专用设备向着自动化平台的方向发展开来，增强了系统的标准性和可维护性。

（3）从传统控制向综合智能方向发展。近年来，变电站的自踊系统得到了广泛的应用，也使我国的供电水平有了很大的提高，在这个背景下，我国对变电站自动化系统的研究投入也更大了。目前，自动化系统的一个重要发展方向就是从传统的控制，向着综合智能方向发展。通过将自动化技术和智能化技术的结合，系统可以根据具体的参数和数据，通过智能化的分析，来找到最优的供电模式，同时，如果发生问题，智能系统也可以提供最佳的解决方案。所以，综合智能的发展方向将是接下来很长一段时间我国变电站自动化系统的发展方向。

4 结束语

变电站的自动化技术的应用与发展，极大的促进了我国供电水平的提高。近年来，我国给予了这项工作极大的重视，将投入大量的资金和精力，进一步促进变电站自动化水平的提高，从而为民生工程的建设提供新的力量。

参考文献：

[1]胡清根.浅谈变电站自动化的应用与发展 [J].城市建设理论研 究（电子版），2012，8（27）：32-33.