自动化技术及其应用范文
时间：2024-01-11 17:41:03
导语：如何才能写好一篇自动化技术及其应用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
0前言
我国水电站自动化技术有着非常重要的作用，它能够更好的保证水电站的运行，提高水电站发电效率，为我国社会经济发展提供源源不断的动力。但是在实际的水电站自动化技术的应用中还存在许多的问题，如果这些问题不能够及时解决，就会严重影响到我国水电站自动化技术的发展。尤其是现代计算机技术的发展更是为自动化技术提供了条件。本文通过对该技术的应用进行探讨，进而提高水电站发展状况，为社会经济进步提供条件。
1水电站自动化应用的意义
在我国水电站的管理中，实现其自动化控制，可以更好的节省管理成本，提高资源的利用率，实现我国水电事业的良好发展。所以加强水电站自动化可以通过计算机监控系统来实现整个水电站的实时动态管理，提高水电站的发电量。通过自动化设置，就可以减少水电站管理人员数量，实现自动化管理，这样不仅可以减少管理成本，同时也可以提高管理效率，促进我国电力事业的发展和进步。
2水电站自动化技术
2.1水电站自动化技术内容
2.1.1实现水轮发电机运行监控
水电站在自动化管理中，能够更好的实现水轮发电机组以及辅助设备运行状况的监控，进而保证整个系统的正常运行，提高水电站的发电质量。在监控中，自动化系统可以实现对电机定子以及电机的转子电量进行监控，同时也可以实现对发动机定子绕组和各部轴承温度以及铁芯温度的监测。如果在监测中发现问题可以启动备用设备，并及时报告到相关计算机，同时技术人员对其进行维修查看。除此之外，该系统还可以实现对机组冷却系统和机组系统的监控，实现各个系统的安全运行，保证运行状态的良好，真正实现实时监控，实时记录。
2.1.2实现水轮发电机组自动控制
水电站自动化技术最主要的就是要实现水轮发电机组运行方式的自动化控制。在这样的控制方式中不仅可以实现开停机的自动化控制，还可以实现发电转调相和调相转发电等的自动化。除此之外，自动化系统还可以自动维护水轮发电机的状态，它可以根据系统要求以及电站的运行状况自动调节到发电的最佳机组运行数量，从而保证水电站的经济效益，实现机组间经济负荷的分配，通过对系统负荷的变化来自动调节机组有功和无功功率等，最终达到经济效益最大化，促进水电站的发展。
2.1.3实现辅助设备的控制
自动化系统中可以实现各种设备的自动控制，同样也就包含对辅助设备的控制，例如各种水泵、油泵以及空压机等。同时它也可以对电气设备进行实时监控和保护，如果发现问题可以自动投用辅助设备，并且采取相应的保护措施，如发出信号或者紧急停机，进而减少水电站的损失，保证水电站的安全运行。在这样的自动化系统中也可以实现对电站闸门、拦污拧⑸舷掠嗡位的监控，通过对其监控可以减少管理人员的工作压力，提高管理效率，最终实现自动化管理的目标。
2.2水电站自动化的作用
2.2.1提高工作可靠性
通过对水电站的自动化监控，能够保证水电站工作的可靠性，减少安全事故的发生。在水电站的运行中，它的可靠性影响着国家经济发展状况以及人民的生活状况，所以通过水电站自动化管理，可以实现水电站内部的实时监控，发现问题或者故障时可以提前做出预警，降低事故发生的概率。即使是出现事故，该系统也可以及时进行开关的控制，保证设备的运行状态，减少事故带来的损失。自动化系统的控制，不仅可以提高管理水平和监控力度，同时也可以减少管理成本，提高管理质量，进而保证供电系统的稳定性，提高工作可靠性，提升水电站经济效益。
2.2.2保证电能质量水平
水电站通过对有功和无功功率的调节来实现输电，这样可以更好的调节电力以及电压，从而保证电能的质量。但是在这样的控制过程中，人员控制会存在一定的不稳定性，尤其是在出现突发事故时，由于人工速度和精准度有限，最终会影响到电能的质量。通过水电站的自动化管理，则可以大大改变这一状况，它可以及时掌握调节标准，从而做到调节的精准化和速度化，提高故障处理的效率，能够保证电力系统的正常运行，保证电能的质量水平。
2.2.3提高劳动生产率
水电站一般都建在比较偏僻的山区，这样无疑会增加管理成本。工作人员工作环境较差，而且物资运输投入也比较大，最终会影响到管理人员的工作积极性。但是通过实现自动化管理，管理人员数量就大为减少，大部分的设备运行都是实现将运行参数输入计算机，然后计算机再执行相应的程序，最终达到自动控制和监测的目的。自动化系统不仅可以减少管理成本，还可以将大量的劳动力从中解放出来，提高劳动生产效率。自动化发展符合社会发展要求，符合时展趋势。
2.2.4提高运行经济效益
水电站的自动化控制可以提高自身的运行经济效益。在自动化管理下，系统对水电站运行所用的资源进行科学分配。在发电的过程中可以自动调节发电机组的数量，从而达到水电站运行的最佳状态，提高水电站的经济效益。除此之外，水电站的自动化运行还可以自动调节水量，保证洪水来时下游人民的生产生活，从而达到经济效益最大化，最终提高水电站的经济效益。
3水电站自动化的应用
3.1PLC在水轮机微机调速器中的应用
随着我国科学技术的发展，PLC在水轮机微机调速器中的应用越来越广泛。水轮机微机调速器在水轮机控制系统中有着非常重要的作用，它主要是通过控制导水叶接力器的油量来实现对导水叶开度大小的控制，最终达到调节水轮机转速的目的。但是当水轮机并入电网运行时，就会出现总功率不稳状态。而采用PLC技术，系统则可以根据水电站水头高低变化来时时调整相应数据，最终达到调节目的，保证水电站的正常运行。
3.2油水气系统的控制
在水电站的自动化运行中可以减少人员的管理，同时也可以实现对油水气系统的控制，进而保证整个系统的正常性。但是要想保证设备的正常运行，首先要对其运行参数进行设置，保证设备自动化管理技术的精确性。如果油水气系统的控制系统出现异常，自动化系统能够及时发现问题，并采取一定的措施，对其进行控制。例如关闭设备运行开关，启动备用设备等。排水系统水泵在控制时应该要保证管路的畅通，同时还要以技术系统供水为主。然后该系统在带动油泵的运行，最终实现油泵的系统供油。但是在进行油水气系统的控制时，还应该改善泵组作业状况，提高油泵的使用寿命，节省设备购买资金，最终实现水电站自动化技术的良好发展。
4总结
水电站的发展状况关系到我国社会经济的发展，会间接影响到我国相关产业的进步。所以实现水电站自动化发展有着非常重要的现实意义，它不仅能够提升水电站的管理水平，减少管理资金的支出，同时也可以提高水电站的管理效率，提升社会劳动生产率。通过自动化的调节，可以加强水电站各系统运行状况的监控，能够更好的保证水电站的安全性。除此之外，它还可以减少事故发生的概率，发生事故时可以及时采取措施进行补救，降低国家经济损失，提高社会经济效益。
参考文献
[1]张秀丽.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].大家，2010，10（8）：6-7.
篇2
关键词：自动化技术;智能
中图分类号： C35 文献标识码： A
据统计,2000年我国水电装机容量为7500 万kW,开发率仅为19.8%。与其它发达国家相比,我国水能资源开发利用水平还很低,水电站自动化程度还很落后。如何逐渐加大开发力度,利用好丰富的水能资源,对于我国的现代化建设和可持续发展战略的实施,具有十分重大的意义。
(一)水电站自动化概述
1.水电站自动化的作用
水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化的作用主要表现在以下几个方面:
(1)提高工作的可靠性:水电站实现自动化后,一方面可通过各种自动装置快速、准确、及时地进行检测、记录和报警,既可防止不正常工作状态发展成事故,又可使发生事故的设备免遭更严重的损坏,从而提高了供电的可靠性。另一方面,通过各种自动装置来完成水电站的各项操作和控制,不仅可以大大减少运行人员误操作的可能,从而也减少了发生事故的机会;而且还可大大加快操作或控制的过程,尤其在发生事故的紧急情况下,保证系统的安全运行和对用户的正常供电,具有非常重大的意义。
(2)提高运行的经济性:水电站实现自动化后,可根据系统分配给电站的负荷和电站的具体条件,合理地进行调度,保持高水头运行,同时合理选择开机台数,使机组在高效率区运行,以获得较好的经济效益。如何实现各电站合理最优调度,避免不必要的弃水,充分利用好水力资源,对于梯级电站来说尤为重要。
(3)保证电能质量:我们知道,电压和频率作为衡量电能质量好坏两项基本指标。电压或频率的的稳定主要取决于电力系统中无功功率和有功功率的平衡。因此要维持系统电压和频率在规定范围内,就必须迅速而又准确地调节有关发电机组发出的有功和无功功率。特别是在发生事故的情况下,快速的调节或控制对迅速恢复电能质量具有决定性的意义,而这个过程,单纯靠手动操作,无论在速度方面还是在精度方面都是难于实现的,只能借助于自动装置来完成。可见,提高水电站的自动化水平,是保证电力系统电能质量的重要措施之一。
(4)提高劳动生产率、改善劳动条件:水电站大多地处偏僻山区,远离城镇,职工长期生活在较差的环境之中。水电站实现自动化后,很多工作都是由各种自动装置按一定的程序自动完成,用计算机监控系统来代替人工操作及定时巡回检查、记录等繁杂劳动,大大改善运行人员的工作和生活环境,减轻了劳动强度,提高了运行管理水平。
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。
(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。
(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。
(二)水电站自动化技术的发展
随着科学技术的高速发展,电子计算机在各个领域得到广泛应用,一种模块化的基于现场总线的水电站计算机监控系统出现,逐步取代了传统的以常规控制、人工操作为主的控制模式,大大提高水电站的自动化程度,实现水电站“无人值班,少人值守”。
1.系统构成:采用了计算机、可编程序控制器(PLC)或智能I/0、微机继电保护装置和专用智能测控装置,通过标准以太网、现场总线将主控机与各个现地控制站、智能装置等有机连接在一起,构成了按功能分工协作的分层分布式综合监控系统。
2.系统的主要特点:(1)开放式体系结构,层次分明,具有良好的扩展性。(2)分层分布式系统,可以根据监控对象、功能进行配置,具有很好的分散性、开放性和灵活性。(3)采用冗余配置,具有很高的可靠性。(4)用中文Windows
操作系统和智能通信等先进技术,便于系统升级。(5)灵活的组态界面,人机接口能力强,界面友善,易于掌握,方便设计、调试和现场运行。
3.系统主要功能:(1)对电站设备实现自动监视与记录:计算机监控系统自动完成电站设备数据的采集、处理以及设备运行状况的自动监视与记录,包括开关量信息监视,模拟量信息监视,故障/事故报警、记录与显示,SOE 点记录与显示。(2)对电站实现自动控制:根据上级调度要求和电站自身的具体情况,对电站设备进行操作或调节,包括机组的自动开停和并列以及运行工况的自动转换、机组有功和无功负荷的自动调节、自动发电控制AGC、自动电压控制AVC、断路器操作等。(3)对发电机、主变、线路等主要设备及辅助设备进行保护与监控。(4)实现电站运行管理的自动化:实现运行报表的自动生成,运行操作的自动记录,电站设备参数或整定值的记录与保存,所有报表均可自动或召唤打印以及运行人员仿真培训等。(5)系统通讯:实现与上级调度、水情测报系统、办公自动化网络等计算机系统之间通信,达到信息资源共享,充分发挥整个系统的综合效益。
(三)水电站自动化技术的应用
福建省漳州市诏安龙潭水利枢纽工程是福建省“十五”规划重点建设项目,总投资1.16 亿元,电站总装机容量1.26 万kw,由两台6300kw 机组组成,水电站计算机监控系统采用长沙华能自控集团有限公司生产的MTC-3S 型微机综合自动化系统。
1.系统构成:由1 号工作站、2 号工作站、1#机组LCU、2#机组LCU、公用LCU 同期屏、机组保护期屏、主变线路保护屏、故障滤波系统屏和GPS(卫星时钟)等,通过标准以太网构成。系统图如下:
2.系统主要配置:见系统图。
3.系统通讯:采用国际标准TCP/IP 协议,通讯方式为竞争式,接口为RS485,接口标准IEEE802.3,传输介质为网络铜轴电缆/双绞线,节点数大于等于255,数据传输速率为10/100Mbps,通讯接口及通道误码率小于10-6。
4.系统特点:系统集保护、遥控、遥测、遥信、遥调五大功能于一身,具有保护可靠、自动化程度高、并网快、精度高等优点。
该工程建成投产后,缓解了福建省紧张的电力供应状况,改善该县城乡居民人畜饮水条件,计算机监控系统在运行中完全能满足水电站综合自动化要求,取得了较好的经济效益。
(四)结束语
总之,水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电站运行的效益,;同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后,及时发现并排除事故隐患;另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出,因而能产生巨大的经济效益。可见,水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。
参考文献:
[1] 杨帆. 浅谈电子设计自动化技术. 科技广场. 2009.3. 239-240
[2] 王. 电子设计自动化在电子设计中的应用. 科技资讯. 2007.14. 73-74
篇3
关键词：水电站；电气工程；自动化技术；应用
1水电站自动化的作用
1.1提高工作可靠性
在水电站的管理中，我们可以通过自动监控系统，监控数据，让水电站的运行可靠性得到保证，同时可以减少水电站事故的发生。在日常操作中，水电站运行的可靠性对国家经济发展和人民的生活水平的提高，都有很大的帮助，因此通过水电站自动化管理，可以实现实时监测的问题，降低水电站系统的事故率，也可以及时切换控制系统，确保设备运行状态，减少事故带来的损失。自动控制系统，不仅可以提高管理和控制能力，也能降低管理成本，提高管理质量，确保稳定性供电的可靠性，提高水电站的经济效益。
1.2保证电能质量水平
为了保证电能质量水平的提高，我们要通过对水电站进行调节，判断现在水电站做的是有功功率还是无功功率，在不断进行技术提高的今天，确保水电站输出的是稳定的电流和电压，这样才能保证电能的质量，保证输出功率。但要求达到这样的控制水平，如果单纯使用人员的控制力，那一定会造成不稳定，特别是事故发生的时候，毕竟人工的控制速度和判断的准确度有限，最终也会影响到电能稳定的质量，如果通过水电站自动化进行控制，将大大改变手动控制造成较大局限性的局面，而且可以在一定的标准下，调整控制速度和控制精度，提高故障处理效率，使电力系统可以正常运行，使电能质量完全提高。
1.3提高劳动生产率
从一般角度来说，我们现在建立水电站的位置都是比较偏远的山区，地形比较复杂，运输比较困难，这无疑会增加运输成本和管理成本。人员的工作条件差，但还需要比较大的物资材料运输，最终会对管理人员的管理造成很多麻烦。这块就需要实现自动化，这样管理人数可以急剧下降，大多数设备的操作运行参数一个一个输入到计算机中，然后计算机程序实现系统的控制和最终的检测，不仅降低了管理成本，也可以解放劳动力，提高生产效率。在我国，自动化的发展非常迅速，社会的发展也很快，随着时间的发展，要求也会越来越全面。
2水电站自动化过程中的技术内容
2.1监测发电机
水电站自动化管理中，可以在水轮发电机和辅助操作系统中进行监控，使整个系统的功能正常，水电自动化的监控系统要实现定子与转子的电流进行监测，但也要注意定子的状态和温度，并且对电机的温度进行监控，实时监测进行中的问题并及时启动备用设备，这对计算机及相关技术人员要求比较高，要多为维护设备考虑，该系统还可以用于冷却和装置的安全运行，实现各系统，确保良好的工作状态，并进行实时监控，记录真实、实时的数据。
2.2水轮机自动控制
其主要技术是实现水电站的水轮机运行自动控制。在这种模式下，能实现自动关闭，包括一个相位调制和发电功率的自动转发等。此外，还可以提高水轮机的自动化水平，可以根据需求和电厂发电机组最佳自动控制对水电站的数量，增加经济效益，使单位之间的负荷分配的自动调节系统，负载的有功功率和无功功率，最终，我们要得到的结果是经济效益最大化，并且促进我国水电站的快速发展。
2.3实现控制辅助设备
自动系统可以实现各种自动控制装置，包括用于控制设备也不同，如泵和压缩机等。同时也可用于电气设备的实时监控和保护，当自动辅助系统发现问题，要采取相应的保护措施，如信号发出的损失或水电站的设施出现骤停，要确保水电站的安全运行。这样的自动化系统，可以实现在电站闸门、上下游水位的监控和监测，这样可以大大减轻工作人员的压力，提高政府的管理效率，最终实现自动化管理。
3水电站电气工程自动化技术的应用
3.1PLC在对涡轮螺旋桨调速中的作用
轴流转浆式水轮机发电广泛应用于中低水头电站。由于其不同的导叶水轮机在水中可以协调作用，大大提高效率，可以为电厂创造更多的经济效益。水轮机的生产厂家，提供一系列不同的涡轮叶片和改进叶片角头关联的曲线，调节器厂根据此曲线设计调速器在位于叶片和叶片之间的关系，进行调速。但由于实际电站水轮机的水头和水位变化，必须根据厂家提供的参数的变化进行调速，这样，在运行时性能曲线的差异才能保持最佳状态。因此对这些方法改变单位调节，可使用可编程逻辑控制器（PLC）进行调速。在机组调试运行和在不同的水头联合作用下，并在下游水位改变时手动组合叶片，给叶片提供最佳的组合曲线，然后修改原始的组合曲线和实际的PLC单元进行调速，让涡轮螺旋桨处在最佳状态。
3.2PLC应用在水库式电站调速器上
在这样的电厂发电站中，水头变化范围大，从开始到结束通常根据水轮机设计水头，但如果水头减少，在水下运行的汽轮机液压调节器往往不能让机组额定转速（自动状态），以调整启动打开经常需要更换芯片或增加串联电阻并要调整输出的差异，以开放的形式提供，但有时仍小于设计水头，为了提高机组运转能力，解决速度不快的问题，必须在换芯片或移除串联电阻时，加上PLC控制，可根据需要修改水头高度，修改程序，可以轻松打开和关闭机组，改变开度。
3.3油、气、水的控制
在水电站运行自动化的过程中，要减少人员的主动管理，多使用自动化管理，但也要注意控制油气水系统，保证整个系统的稳定安全，确保设备正常运行，首先要确保参数的准确性，加大自动化管理技术，控制油、水、气，对不寻常的状态进行自动化检测和控制，多利用一些自动化措施。如关闭开关设备运行、使用备用保证管道的控制，或者加强与供水系统相关的技术。然后，驱动泵系统的运行，并最终保证系统的稳定。但是，石油、天然气和水的控制，必须提高泵组的工作条件，使油泵的使用寿命延长，节省设备的钱，最后，要指出的是自动化发展的好多工作必须细致。
4结束语
水电站被认为是一种处于重要地位的供电系统，水电站的运行效率和供电质量对国民生产总值有非常重要的影响，影响国家的经济发展，因此，电厂运行的发展具有重要意义。在我国的科学技术和经济快速发展的背景下，新技术的应用拓展到所有的领域，在水电站运行的领域也不例外，生产的自动化，通过计算机系统自动程序控制是发展的趋势。水电站自动化系统应用中生产工人的繁重工作很突出，我们要减少工人的工作负荷和提高效率，节约大量成本。总之，自动化系统在水电工程中的应用，不仅提高经济效率，与此同时还节省了成本，创造了巨大的经济效益，带动地方经济发展。
参考文献
[1]谢勇.水电站自动化技术及其应用[J].科技创业家，2013（16）：63．
[2]何朝霞.电气自动化在水电站中的应用[J].现代经济信息，2009（16）.
[3]王小波，邓.电气自动化在水电站中的应用[J].黑龙江科技信息，2011（26）.
[4]张秀丽.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].大家，2010，10（8）：6-7.
[5]郑曲全．浅谈水电站自动化技术及其应用[J]．大众科技，2008（5）：131-132．
篇4
关键词：电力系统自动化;无线通信网络 传输 混合式网络
1．无线通信的应用
目前有数种用于电力系统自动化的无线通信技术，按照传输距离大致可以分为以下四种，即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。
与传统有线通信网络相比,无线通信技术使远程监控变电站具有潜在优势,例如:节省架设电缆的费用以及通信基础设施的快速安装。但无线通信对电磁干扰(EMI)更敏感,通常对带宽容量和通信设备之间的最大距离有限制。此外,由于无线通信中的无线电波在空中传播,能发生窃听,这对通信安全是一个威胁。电力公司使用无线通信有两种选择:①利用现有的公共网络通信基础设施,例如公共蜂窝网络,②架设专用无线网络。
专用无线网络可使电力公司对其通信网络拥有更多的控制权。但是,专用无线网络需要大量的安装投资及维护费用。在电力自动化中,无线通信技术已经有所应用。最近,数字蜂窝网络的短信服务(SMS)功能已经应用于变电站的远程控制和监视。蜂窝网络的控制信道还应用于某些基于警报的变电站监视情形。然而,这种通信技术只适合于发送小量数据的应用,因此不能提供变电站实时监控应用所需的严格的服务质量(QoS)。
随着近期无线通信及数字电子技术的进步,混合式网络体系结构激活了可供选择的其它可升级的无线通信系统,能够提供自动化应用要求的严格的服务质量(QoS)。这些最新无线技术有:无线传感器网络、WiMAX网络和无线网状网络。
2．用于电力自动化的无线传感器网络
2.1．无线自动仪表读取(WAMR)
WAMR系统为电力行业提供了多项优势,包括不再需要人工抄表员而降低了电力公司的运营成本,还有基于顾客的实时能量消耗的实时计价模式。WAMR系统的实时计价功能对顾客也很有益。电力公司的实时计价模式要求电力公司和顾客的仪表设备之间有可依赖的双向通信,而WSN技术通过提供低成本低功率的无线通信有效的解决了这个要求。电力控制中心通过多跳式无线通信收集来自仪表的传感数据,这种监控系统为电力公司提供了灵活性。总之,WAMR系统能够为电力系统提供下列功能:①自动仪表读取功能:WSN可以实时自动测量顾客的能量消耗。自动仪表测量还可以分为:个体仪表测量、群体仪表测量和全球仪表测量。在此,我们的目标是为电力行业提供具有各种实时监控选项的灵活管理策略。②遥测功能:电力控制中心可从智能传感器节点获取实时数据,控制位于配电网选定点上的某些元件,例如,控制开关的状态。因而,配电传感自动化能够通过减少故障和修复时间增强电力行业的服务。③动态配置功能:在电力自动化应用中,即使网络线路出现故障时也要保证测量的可靠性。因而,为了满足应用的可靠性要求,动态地调整网络配置就显得极其重要,例如:动态的路由选择。在这方面,WSN的自我配置能力能够使网络动态的重新配置。④状态监控功能:监控仪表设备的状态是WAMR系统的另一个功能,此功能嵌入在智能传感器内。这一功能对于准确及时地确定网络中传感器节点故障会很有帮助。另外,状态监控功能还可以应用于修改仪表设备的情形。例如,如果某人试图破坏仪表设备,系统能够自动通知公安局。这缩减了派出维修人员修理被破坏仪表设备的大量费用。
可以预见,随着WAMR技术的不断进步,这种系统不会再那么昂贵,并且会更加可靠。随着低成本低功率无线传感器的发明,无线RF通信是收集电力仪表数据最为节省成本的方式。
2.2．电力系统监控
设备故障、电击、意外事故和自然灾害等均会引起电力干扰和断电,经常导致服务长期中断。因此,电力系统应进行适当控制和监视,以便及时采取必要的预防措施。在这方面,WSN能够为电力系统提供一种低成本的可靠的监视系统。用无线传感器节点建设的有效监视系统能够减少配电网故障检测及恢复电力供应的时间。另外,电力服务的连续性在当今竞争激烈的电力市场中从顾客满意度角度来看也是至关重要的。为评定电力系统的性能,用WSN技术可获得几项质量服务(QoS)指数。例如,可以计算出服务中断的平均持续时间和平均维修时间。
2.3．无线传感器网络设计两个重要的考虑
2.3.1．网络拓扑结构和体系结构要求
传感器网络的拓扑结构在网络使用寿命、路由算法、传感器节点的通信范围等几个方面具有重要含义。网络体系结构要求包括网络的物理和逻辑组织以及传感器节点的密度。通常,传感器网络的目标就是有效的覆盖配置区域。网络的逻辑和等级组织还影响能量消耗及通信协议的选择。另外,根据拓扑结构的要求,传感器网络可以是分布式组织或者群集式组织。电力系统网络拓扑结构和体系结构要求回答下列问题来确定:
1)何种网络拓扑结构最适合这种应用?(是一对一、一对多、多对一还是多对多?)
2)监控网络如何工作?(是主辅式、点对点、点对多点还是对等式?)
3)覆盖区域内最恶劣的环境条件是什么?
4)电力系统当前和以后有多少变电站要监控?
5)是否存在已知的物理障碍物、电力线或大型感应电动机的RF干扰等潜在干扰问题?
2.3.2．应用要求
通过无线传感器网络传播的必需信息应予以分类和量化。通过对电力系统自动化应用进行综合分析来实现这些要求。下列问题可帮助电力公司确定这些要求:
1)应用的服务质量要求是什么?(要求实时监视还是容忍延迟监视?)
2)系统连续查询信息(定期监视)还是根据异常查询(基于事件的监视)?
3)传感器数据的类型是什么?即:影像、声音、数据?
电力自动化系统应综合确定网络拓扑结构、体系结构和应用要求,以建立最适合应用的无线传感器网络。全面考虑各种选择条件以及是否适合电力公司的应用对于成功实施至关重要。
3．用于电力自动化的WiMAX网络和无线网状网络(WMN)
3.1．WiMAX和无线网状网络的混合式网络体系结构的优势
3.1.1．增加可靠性
在无线网状区域中,无线中枢在无线连接的发送者和接收者之间提供了冗余路径。这就排除了网络区域内的单点故障和可能存在的瓶颈链接,显著增加了通信可靠性。由于存在多重可能的可选路由,还可以保证网络抗潜在问题的健壮性,例如:因RF干扰或障碍而产生的节点故障、路径故障。因此,利用WMN技术,即使在出现网络元件故障或网络拥堵的情况下,电力公司的网络也可长期可靠地运行。
3.1.2．安装成本低
由于网状网络只要求线路上的几个点连接至有线网络,因此建设无线网状网络可以降低基础设施成本,并且能够以合理费用对网络进行改造,这一点在现今电力公司竞争激烈的环境下尤其重要。
3.1.3．较大的覆盖区域
目前,无线局域网(WLAN)的数据速率通过应用极具效率的调制配置有所增加,例如:802.11a和802.11g为54Mbps。虽然WLAN的数据速率增加了,对于具体的传输功率,当来自存取点的终端用户更多时,WLAN的覆盖范围和连通性都有所下降。然而,WiMAX技术可使局域控制中心与远程控制中心之间进行远距离通信的性能却不会降低。因此,混合式网络中的WiMAX骨干网可以实现自动化应用所要求的高速远距离通信。
3.1.4．自动网络连通
在该混合式网络体系结构中,无线网状区域可以动态地自我组织和自我配置。换言之,网状网络中的节点自动建立并保持网络连通,这可为电力公司提供无缝多跳式互联服务。例如,当新节点加入到网络中时,这些节点利用其网状功能自动发现所有可能的路由器并决定到达控制中心的最佳路径。此外,鉴于新的可用路由,现有网状路由器可重新组织网络,从而能够轻松扩展网络。无线网状网络的自我配置特点对于电力系统自动化至关紧要,因为它使电力公司能够应付由顾客需求量推动的新的连通要求。
3.2．WiMAX和无线网状网络的混合式体系结构的设计关键
3.2.1．恶劣的监视环境
在变电站,由于障碍及电力线和RF干扰引起的极其嘈杂的环境,无线链接表现出极为不同的时间和空间特点。为改进网络容量,限制无线电干扰,开发通信协议时应使用先进的无线电技术,例如多输入多输出(MIMO)技术、多重无线电界面和智能天线。
3.2.2．WiMAX塔台的最佳放置
在提出的混合式体系结构中,在符合时间临界监视数据的截止期限的同时,设计一种有效的低成本的网络基础设施很重要。因此,配有昂贵的RF硬件的WiMAX塔台,应置于配置区域的最佳位置,以便既降低基础设施成本又满足服务质量要求。
3.2.3．灵活性支持
需要使用低反应时间切换管理算法来支持移动设施控制器的通信服务。这样必要时,例如发生警报时,移动设施管理器还可以本地监视系统。
3.2.4．集成不同种类网络
现有网络技术与不同无线网络集成的能力有限。因此,为增强混合式网络体系结构的性能,应改进多重无线界面的集成能力以及网络路由器的相应网关/桥接器功能。
3.2.5．升级性
在如今竞争性的动态市场环境下,电力公司可能很快会配置新变电站、提供更大的服务请求。因此,设计的混合式网络体系结构应能够很好地升级,以适应由顾客需求量推动的新通信要求。
3.2.6．协调的资源管理
为对无线信道特点、争用和通信量模式的系统变化作出有效反应,需要分布式和协作式网络资源管理。这样,才可以实现全系统的良好性和网络的自我配置。
3.2.7．安全性
网络中的阻断服务攻击可能会对配置的混合式网络的运行造成严重损害。使用有效的加密术和密码系统,可以解决安全性问题。为解决所有这些现有的混合式网络体系结构的问题,从物理层到应用层的协议栈需要改进或重新创建。在这方面,需要一个跨层设计来共同优化主要网络功能以及设计适合无线信道动态特点的通信协议集。这样,混合式网络体系结构才能够快速确定服务中断,及时恢复电力公司的服务。
篇5
[关键词]工业自动化；控制技术；PLC；工控PC
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0018-01
随着工业自动化技术在现代工业生产中的应用越来越广泛，其在工业发展中所占的地位也越来越重要。与传统的工业生产人工机械操作相比，自动化技术不但能够极大的提高生产效率，而且能够保证产品的生产质量，并有效处理生产效率与生产质量之间存在的矛盾。研究并改善工业自动化控制技术是未来工业技术发展中的重点，只有不断改进工艺自动化控制技术，才能使工业生产自动化、智能化、效率化和精确化水平得以进一步的提高，并且从当前的工业自动化控制技术应用现状来看，未来的自动化控制仪器仪表还需要向着可控性和可视性发展。以下本文中笔者就结合自己对工业自动化控制的认识，来探讨其发展应用问题。
1.工业自动化控制技术概述
工业自动化控制技术就是指利用微电子技术、电气技术、机械技术以及计算机软件技术来对工业生产过程进行控制，而无需使用人工操作机械来控制生产进度。也就是说，在工业自动化控制下的工业生产机械设备是利用各种仪器、仪表和控制器，按照预先设定的流程进行机械自动调节来进行生产运行的。因此在自动化控制系统中，必须要对所有涉及到生产调节的仪器都进行精准的参数设置，以确保其在生产中能够充分发挥职能作用，确保生产顺利进行的目的。一般来讲，工业自动化控制系统主要是由计算机、通信网络和各种传动设备组成。
2.工业自动化控制的发展现状
目前我国的工业自动化控制技术已经得到了很大的发展，自动化控制系统也逐渐趋于完善。但尽管如此，工业自动化控制技术仍然具有很大的发展应用空间。就目前来看，较为常用的自动化控制产品主要有PLC与工控PC两种，这两种自动化控制产品的应用代表了我国的工业自动化控制水平已经有了很大的发展。
2.1 PLC的发展与应用
PLC是可编程序控制器的英文缩写，是由美国通用汽车公司在1968年首先提出的可编程控制器的相关设想，并于次年研发出了世界上第一台PLC。随后世界各国都开始积极研发PLC，极大的促进了PLC的快速发展。直到今天，PLC已经成为一种应用广泛的工业自动化生产控制设备，在工业自动化发展中起到很大的推动作用。在我国，现也已经有很多科研单位或者工厂都在不断研发和改进PLC的性能，但很多技术都还要依赖国外进口，因此如何提高我国自主的工业自动化控制技术水平仍然是需要我们不断努力研究的课题。
事实上，PLC一直都是引领工业自动化发展的先驱，也是工业自动化的发展重点。这是因为PLC在工业生产中的用途极为广泛，不但能够实现单机自控的自动化控制系统，而且还能在流水线上的生产设备上进行使用。不但能够执行逻辑运算，还能够通过程序设置来实现定时、计数以及控制生产顺序。并且由于其是采用插入式模块结构进行控制，因而能够直接将数据信息传回计算机中，方便了管理与维护。另外，PLC的编程较为简单，能够在现场及时进行修改或调试，因为维护极为方便，可靠性较高，体积小，通用性很强，方便扩展和安装。
2.2 工控PC
工业PC主要包含两种类型：IPC工控机以及它们的变形机，如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而IPC将占据管理自动化层。而目前工况PC之所以没有完全替代PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因；另一个是软件操作系统Windows NT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成；二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间，这些融合的迹象已经出现。
工业自动化控制PC的主要优点在于它便于安装和使用，具有高级的诊断功能，使用人员可以更加灵活的进行选择而且在使用的花费上也比较合理，在工业发展中极大地降低了生产成木，基于PC的控制器可以像PLC一样，并且作和维护人员接受，所以目前的制造商大部分都在生产中采用PC控制方案。近些年，工业PC在我国取得了很大的发展，技术与研发上也己经和发达国家水平相近。
3.工业自动化控制系统的仪器仪表
工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，推进具有自主版权自动化软件的商品化。
3.1电工仪器仪表
电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。
3.2科学测试仪器
科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主。
3.3信息技术电测仪器
信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。
4.工业自动化技术系统的发展趋势
工业自动化控制系统的主要部分是IDE和IAS。IDE为每个应用程序提供了历史记录审核跟踪技术，包括户标识符、日期以及关于变化的详细信息。IAS对于用户来说可以大大的降低工程投资成木，可以简化分布式自动化应用的开发、维护和管理，未来的工业自动化控制系统会利用最新的科学技术成果，向网络化、平台化、集成化方向发展。现场总线是这几年迅速发展起来的工业数据总线，它的主要作用是解决工业现场的仪器仪表、控制器和执行机构等现场设备之间的数字通信，以及现场控制设备与高级控制系统之间的信息传递，现场总线使得测控设备具有了数字计算与数字通信的能力，极大地提高了信号的测量与传输的精度，增强了系统和设备的性能。目前我们国内现场总线的发展趋势主要表现在：自主研发的现场总线开始投入到市场，现场总线品中多样，竞争激烈，各行业的现场应用工程开始迅速的发展。
5.结语
综上所述，工业自动化控制技术作为推动现代工业生产自动化的主要动力，其不但能够减少人工劳动量，而且能够极（下转第134页）（上接第25页）大的提高生产效率，增大工业生产经济效益。更重要的是使用自动控制系统进行机械操控，就能使工人脱离恶劣的生产环境，实现更加现代化和人性化的工业生产。同时，工业自动化控制技术水平的高低也是衡量国家科技水平高低的重要指标之一，在未来的工业技术发展中，必须要加大对工业自动化控制技术和产品的研发应用，以促进我国工业经济的进一步发展。
参考文献
篇6
关键词：电气工程；自动化；问题
中图分类号：TM76 文献标识码：A
自动化技术在我国起步较晚，较之西方发达国家还存在着一定差距，文章结合电气工程自动化在实际应用中的不足，深入分析和广泛研究，有针对性地进行解决处理，不断提高电气工程自动化水平，推动电气工程自动化的快速发展。
1 电气工程自动化存在的问题
1.1 自动化水平低。电气工程自动化系统设计比较复杂，没有根据具体应用对象，有针对性地进行编程设计，在实际应用中，自动化水平低，没有真正发挥电气工程自动化的重要作用。
1.2 数据传输安全性不高。数据传输是电气工程自动化系统应用的一个关键环节，数据传输的安全性、准确性和传输速度对于企业运营有着重要影响。但是，当前电气工程自动化的硬件和软件接口存在很大差异，给各个系统模块的信息交换带来很大阻碍和困难，增加了数据通信的应用成本。
1.3 集成化不足。近年来，电气工程自动化快速发展，在某些方面、某些环节，电气工程自动化越来越完善，并且逐渐朝着智能化、集成化方向发展。我国电气工程自动化集成度较低，很多应用模块都处于相互独立状态，各个系统和模块之间的数据通信和信息连接不足，信息资源共享受到多方面限制，在很大程度上影响了电气工程自动化系统的使用功能。
1.4 网络架构不统一。电气工程自动化发展的重要趋势是实现规范、高效、统一的自动化系统。当前，不同公司开发的电气工程自动化系统采用的网络架构不同，使得电气自动化系统的共享性和兼容性较差，软硬件之间的数据通信需要解决网络结构不统一的问题。
2 电气工程自动化的有效解决对策
2.1 实现电气工程自动化的开放化、信息化和科技化。首先，电气工程自动化系统开发应积极利用计算机网络技术，优化局部设计，采用合适的电气元件，基于计算机网络环境，实现电气工程自动化的资源共享和实时信息交换，实现一体化的电气自动化系统控制、决策和管理。其次，在电气工程自动化系统中积极融合计算机技术和网络技术，并且利用网络通讯技术，实现电气自动化的人工智能，通过计算机仿真和优化，改进电气自动化结构设计，不断提高自动化水平。最后，在电气工程自动化系统开发过程中，积极采用现代化的技术设备，引进各种新材料、新技术，使电气工程更加精确耐用、简单操作，不断提升电气工程自动化系统性能。
2.2 提高数据传输安全性。安全性是电气工程自动化系统设计和开发需要考虑的重要问题，电气工程的安全装置对于整个电气自动化系统的可靠性和安全性有着直接关系，因此加强安全装置质量控制。在选择相关安全装置时，应坚持实用、可靠、稳定、安全的原则，按照电气工程自动化系统设计要求，检测安装装置的使用性能和质量，确保电气工程自动化系统中各个应用模块和装置具有良好的兼容性和相容性，充分发挥安全装置的重要作用。另外，为了进一步提高电气工程自动化的安全性，应做好安全防护，在日常工作中，弥补薄弱环节，加强系统运行监管，采取切实可行、有效的监控方案，及时诊断，及时分析，实时监控，以最快速度解决出现的问题，提高电气自动化系统的安全性。
2.3 提高集成化程度。为了推动我国电气工程自动化的快速发展，相关部门应制定规范、统一的电气自动化系统技术规范，明确系统设计要求，各个公司在开发和设计电气工程自动化系统时，应尽量采用统一的开发软件或者平台，并且组织专业技术人员分析电气工程自动化系统运行情况，对于存在问题的系统模块，加大研究力度，不断改进和优化系统设计。同时，加大对技术人员的综合素质、专业技能教育培训，鼓励技术人员学习先进的自动化技术，提高创新性和主观能动性，不断提高电气自动化系统的集成度，降低系统设计、管理、运行、维护成本，实现电气自动化系统各个模块之间良好的兼容性。
2.4 采用科学、统一的网络架构。电气工程自动化系统设计尽量采用科学、统一的网络架构，进一步完善和改进系统功能，采用现代化电气技术，利用规范的系统模块，有针对性地对系统测试、开机和运行进行编程，结合不同企业的实际应用需求，优化和完善系统功能，实现电气自动化系统的实时信息交换和资源共享，发挥电气自动化系统的重要作用。
3 关于电气工程自动化建设的建议
3.1 电气工程自动化结合数字化技术。数字化是指电气工程自动化与软件技术和信息技术相结合，数字化操作管理电气工程自动化生产发展，提高企业对工程发展精确度的控制与运算，创新自动化发展的经验，使市场数据发展自动化与网络数字化技术相结合。
3.2 电气工程自动化结合网络技术。及时分享网络信息技术是网络技术的一大优势，电气工程自动化系统可以通过与网络技术的结合实现企业的智能化管理，有效的结合网络技术对收集数据进行实时传送，使电气工程自动化随时随地都能对生产发展现况进行监控管理。
3.3 电气工程自动化结合创新技术。在电气工程自动化的研发进程中，不仅需要企业对自动化发展的生产数据进行收集与分析，消耗巨大的人力与物力资源，还需要企业与电气工程自动化相关的科研机构进行合作，运用企业自身资源进行未来发展的优势分析和投入最新技术进行市场竞争优势的分析，更直观的为企业未来发展提供扎实基础。
3.4 电气工程自动化结合企业自身现况。无论电气工程自动化如何进行创新发展都离不开企业，企业不仅为电气工程自动化提供着所需的资金和生产技术人员，还具有决定电气工程自动化发展的方向，联系着自动化与社会经济发展所需的发展趋势，企业不断引进先进的研究技术，将企业生产与研发的新型技术相结合，检验电气工程自动化的发展可行性，以科学的眼光看待电气工程自动化的实施成果，直观面对企业对电气工程自动化的重要性。
结语
随着现代化社会的信息化水平不断提高，电气工程自动化的应用领域越来越广泛，有效推动了社会经济的发展。为了进一步推动电气工程自动化的快速发展，应制定标准的系统规范，积极引进新技术、新设备，加大自主研究，积极创新，采取有效对策解决当前电气工程自动化系统的不足，不断提高我国电气自动化水平。
篇7
关键词：电气工程；自动化技术；分析；设计
随着我国经济的快速发展，在电气工程以及自动化技术上有了很大的发展和技术提升，但是相比于一些科技较为发达的国家，我国在这个领域的发展上时间比较短，技术水品相对偏低，所以我国在这个领域所做的投入比重也很大，尤其是电气工程等重点行业，针对行业的现实存在的弊端，出台了一系列的鼓励政策来激励在这行业上的发展。电气工程是一种新兴行业学科，是现在新兴技术的核心类技术。在人们的认知里可能会认为，随着科技的发展以及电气工程行业的兴起，促使由有机械时代快速的跨入了信息时代，提升了人们在生活上的品质，也提高了在工作上的效率和质量，所以说电气工程的快速发展已经成为了现代科技进步的重要标志。也正是因为电气工程在科技发展上的重要作用，才使得我国在电气工程上得到了快速的提升，在如何提高电气工程的问题上，现在很多高校都开设了相应的课程学习和研究机构，这样就可以在最大化地推动电气工程行业的发展进步。
1电气工程以及自动化技术的简单介绍
自动化技术和电气工程和现在人们的实际生活是相关联的，现在已经融入到了现实生活的方方面面，比如我们在日常生活中的许多家用电器都有在电气工程和自动化技术方面的应用，由于在现实生活中人们对这方面的需求量与日俱增，也就促使电气工程行业的发展越来越快。在高校的教育上通过将电气工程学引入课堂学习，使得我们在电气工程人才培养上得到了大大的增强，也只有这样才能够使得电气工程行业有着更好更快的发展。
2电气工程与自动化技术的主要设计理念
在对电气工程以及自动化技术的实际应用与设计上，主要应该针对硬件设施和软件设施这两大块来进行分析研究，在一般情况下，应该首先对硬件进行设计，根据实际需求，对所需求的电子元器件进行有针对性的选择。第一，应对中央服务器进行设置，采用现在最先进的计算机设备来作为这个系统的核心所在；第二，选择的辅设备，如传感器、控制器、检测设备等；第三，将所有相关设备按照一定的条件、要求和操作规程进行连接，然后组成一个具有相应功能较为完善的系统，能够完成各项工作任务的电气自动化设备。在实际的运用当中，除了要遵循理论上的问题外，还需要在实际应用中着重注意。在现有生产环境的条件下针对自动化系统的设计，需要在不改变原本生产基础的条件下进行理念设计，所以在硬件的实际安装上的标准和要求也是较高的，同时设备自身的体积必须适应安装要求，不能过大或过小，过大会严重影响安装的可行性，过小也会影响在实际上的操作。因此设计人员在设计的时候必须进行实地考察，充分研究和分析在这方面的兼容性，以保证元器件的兼容问题。在对硬件设施的设计完成以后，就需要进行对软件系统设施进行设计，在市面上，现在的自动化控制系统在类型上多种多样。但是，要想促使元器件在自动化上的能力得到最好的发挥，生产商就会选择相匹配的软件设计单位，来根据自身的需要设计出有针对性的相匹配的软件系统。
3电气工程以及自动化系统在实际应用
随着社会需求的不断加大，电气工程以及自动化在是应用领域上也是变得越来越广，下面就对其实际应用从多方面进行分析。
3.1在供热系统方面的主要应用
在供热系统上来说，建设主要从电网的调度和变电站的自动化这两个方面来进行。在针对电网的调度上，通过在使用这项技术能够促使供热系统最大程度上实现自动化运行和管控，这样就能够提高安全生产的系数，同时也能增加在实际工作上的效率，同时也可以利用这方面技术进行生产数据监控和分析，这样就能够更有效的对系统的运行做好评定标准。
3.2在变电站上的主要应用
电力设备在运行上是否平稳、是否安全、是否可靠是电气工程以及自动化技术在保障上的根本要求及标准，所以在电力设备的监控系统方面的保护和控制上的相关措施是不可缺少的，但是，由于经济的快速发展，科技的不断创新，变电站在电力设备的应用上也是越来越多，同时，在电力设备的实际应用、运行方面也是越来越复杂，为了确保电力系统的安全有效运行，相关单位投入大量的物资和人力来进行维护以保障运行。但是，将电气工程以及自动化技术运用到实际变电站的工作当中，就能够尽量简化操作流程同时也能提高安全系数。在变电站的建设上，采用自动化系统就会事这项技术的作用更加凸显出其优势。能够最大化的优化变电站的实际工作程序，同时达到进行自动化控制的要求，尽可能的提高变电站在实际工作上的效率，同时也提高了变电站的安全性保障；在变电站的监控系统上运用这项技术也能够使其在性能上得到更大的提高。
3.3在电网调度中的主要应用
在电力系统应用自动化方面电网调度在自动化上的应用有着十分重要的作用，我国的地域十分广阔，在进行电网的调动上可以利用自动化技术来进行辅助完成，同时也可以用来对整个电网进行运行状态的实时监控，进而大大减少在人员和物资上的消耗，同时能够保证相关人员清楚的把持全局，及时发现在电网调度实际运行商出现的突发问题，避免问题的进一步扩大，更好的保护了电网的稳定和安全以及在实际经济上的利益，进而也将大大降低事故问题的发生几率，尽可能地减少和降低不必要的经济损失。
3.4在钢铁行业中的主要应用
钢铁是我国的主要经济支柱产业之一，在我国部分区域的发展上起着十分重要的作用，但是随着社会的发展与进步，钢铁行业要想快速的发展，进行自动化的应用也是必将进行的工作。在这个行业中，使用这项技术主要应用在两个方面的问题上，首先，就是在钢铁的生产过程中使用自动化技术，就会使生产质量有较大的提高，在安全问题上，也能减少安全隐患问题的发生。其次，在钢铁生产管理上的主要优化，将自动化应用到钢铁的生产过程当中，可以节省钢铁行业的人力资源的浪费，同时也可以有效的降低在工作中人员的管理难度，总的来说自动化的应用给钢铁行业的生产提供了极大的工作便利。
3.5在智能化建筑物方面的主要应用
在建设智能化的建筑过程当中很容易在安全和能耗的方面出现问题，但是，将电器工程以及自动化技术应用到这项工作当中来就可以尽可能的解决在这方面出现的问题。第一，是电气工程以及自动化技术的应用可以成功的解决在智能化建设当中因为设备过多而产生的安全问题的发生。利用这项技术，将安全用电设备接入到建筑当中，可以大大降低用电安全问题的产生，从侧面增加里用电的安全系数。第二，是使用这项技术可以尽可能的解决智能建筑在静电上存在的问题，降低了智能建筑在静电上造成的危害。在电子设备的使用过程当中经常会产生或者积蓄一定的静电，如果得不到有效的排解，由于设备较多，就会造成产生的静电变大，严重的影响相关设备的正常使用时间。在这项技术的应用上可以尽可能的避免静电现象的出现，尽可能的减少静电安全问题的产生，从而为设备的正常运行提供良好的条件。第三，是电气工程以及自动化技术在智能化建筑上的应用，可以极大的减少因为恶劣雷雨天气对建筑自身所产生的严重影响，我们在生活常识中也能够知道，在雷雨天气，越高的物体，越容易被雷电击中，而电气工程以及自动化技术的应用就可以为建筑物起到一个保护的作用，能够使雷电在危及到建筑的时候，成功的将其引入地下。
4在实际应用方面所需要思考的问题
在这方面技术理论的发展上来看，我们要将理论与实际进行充分的融合，只有在理论成熟的条件下，才能进行实际的应用与实践，这两者之间的关系十分密切。现在电气自动化行业随着在实践中的不断发展与壮大，如今已经形成了一门较为系统、全面的学科类技术知识，如今在许多高校都开设了相应课程的学习和研究，从某种现实意义上来说，电气自动化技术的兴起就是为了满足我们在现实生产与生活上的各种需求而产生的一种新兴技术。比如在生产加工方面，在传统模式下的生产加工过程中，都是采用人工加工的方法来完成各项工作的，这样的工作效率远远达不到我们社会需求的标准。随着社会经济的不断发展，在产品设备方面的需求量也是在逐年的增加，在这样的情况下，仅仅依靠人来完成这项工作已经无法满足生产的要求了，必须进行改革创新，提高生产工作效率，在现实的市场竞争当中，企业要想在实际中获取更多的利益，就必须在生产成本上进行合理的控制，而如何进行控制有成为了企业自身十分头痛的问题，但是通过电气工程以及自动化技术的广泛应用，就能极大的解决在这方面产生的问题，能够是我们的生产成本得到极大的降低。为我们的企业发展创造了良好的条件，同时也为电气工程以及自动化技术的发展和创新做好了铺垫。
5结语
电气自动化这门技术作为一种新的技术手段，他能够极大的提高我们现实生活和工作方面的效率，因此也受到了相关方面充分的重视，想要提高这方面的工作效率，就必须下大力气在人才的培养方面，只有人才队伍建立起来才能让电气自动化在创新与发展当中的到稳步的提升，从本文中也可以知道，受到现实环境和条件的影响，我国在这方面的发展时间较短，与其他发达国家相比还有一定的差距，在实际的应用当中，很多相关企业还没用意识到这项技术在实际应用当中存在的好处和优势，也就造成很多企业无法全面时间自动化技术的应用，严重的制约了在生产效率上的最大化，通过本文的分析我相信，在未来的发展过程当中，随着应用技术逐渐被人们接受，这个行业必将受到广泛的关注与应用，也将极大的改变我们的生活质量和工作效率。
参考文献：
[1]袁,袁米.电气工程及其自动化技术的设计与应用分析[J].装备制造技术.2014(01):285-286.
[2]曾拜宙.电气工程及其自动化技术的设计与应用分析[J].科技致富向导.2015(02):195.
篇8
关键词：电气自动化；数字技术；试验方法
一、数字技术在电气自动化中的试验方法
作为不具有破坏性的试验――局部放电试验，在试验中目前采用的有两种试验方法，第一种试验方法是将工频耐压作为预激磁电压，将其电压值降低到与局部放电试验的电压值相同的状态下，经过几分钟，在进行局部放电量的测量。第二种方法是使用变压器，将Um作为预激磁电压，同样将其电压值降低到与局部放电试验的电压值相同的状态下，经过30至50分钟的时间，对局部放电量进行测量。在局部放电量的测量中，必须避免试验周围的噪音污染，对电源局部的其他放电量也要进行及时的隔离。在局部放电试验中，放电量的多少和接地电极表面的场强有直接的关系，而和电源频率没有任何关系。截波冲击试验在试验过程中必须与全波冲击试验的一些仪器交替进行，才能确保试验的顺利进行和试验结果的准确性。
在电气自动化中进行科学有效的试验可以提高电力系统运行环境的安全性、可靠性。高压试验与普通的电气试验相比，具有特殊性和危险性。在高压试验中必须做到以下三点：
1、高压试验过程中，试验场地必须具备一定的安全措施，避免触电现象的产生，在一些试验场地必须有专业人员进行查巡。
2、在电力设备进行加压时，必须对接线进行详细的检查，确保其正确性；加压过程中必须禁止人员的接近，才能确保试验设备加压的正常运行。
3、在高压试验结束后，必须切断试验设备的接地电源，避免触电事故的发生。
在电气自动化高压试验中要扩大其数字技术的应用范围，确保高压试验的安全性。数字技术在电气自动化高压试验中主要应用于计算机辅助测试系统、计算机控制等方面，利用数字技术对试验数据进行分析、修正，这样能够增加试验结果的准确性。对高压参数和大电流参数的进行试验可以采用小型的计算机测试系统，增强测试参数的准确度。数字技术的应用可以有效地提高高压试验设备的安全性，降低工作人员的操作难度，保障试验中工作人员的安全。
二、数字技术在电气自动化应用中的特点
1、电气自动化中数字技术具有可靠性
数字技术的应用主要是以计算机网络和智能化高端的电气系统为其发展的基础前提，在电气自动化中广泛地应用数字技术，可以提高电气自动化的技术水平，提高试验准确率，使电气设备的操作更加便捷，减少传统电气设备的使用率，增强电气设备运行的稳定性，使整个电气自动化系统更加安全、可靠。数字化技术可靠性主要体现在自动化仪表中，必须将模拟技术转变为数字技术，才能提高数字技术的水平，才能增加电气自动化行业所占的市场比例，才能对其进行明确定位，提高电气系统的平衡性，为电气自动化行业的发展提供强有力的保障。
2、电气自动化中数字技术具有较高的性价比
数字技术在电气自动化系统的应用中具有较高的性价比，主要体现在数字的广泛应用可以确保电气设备运行、检修等方面的顺利进行。数字技术的应用可以极大地增强电气系统的通信能力，扩充其信息库；智能化是数字化技术最突出的特点，在其智能化应用中可以完善电气自动化系统的结构，建立规范性强的统一标准，确保生产环节的产品质量，减少企业的成本投入，提高企业的经济效益。
在电气自动化的应用和技术革新中应用开放性的数字化系统，不仅可以实现数据信息的共享，还可以对数据进行准确的分析和评估。对数据信息的输入、输出的有效控制，可以提高电气设备的工作效率和确保产品的质量。数字技术在电气自动化中的应用能将电气设备与多种机械设备进行连接，实现多种技术之间的串联运用，同时还能有效解决电气自动化系统中存在的问题，提高计算结果的精准度，优化电气系统的结构，扩大电气自动化的使用范围。
3、电气自动中数字化技术具有较强的可操作性
数字技术是在计算机技术的基础上发展的，在其操作过程中只需要对电气设备输入相应的指令和程序，电气设备就可以正常运行。基于此，数字技术在电气自动化应用中必须具备一定的分析能力和判断能力，才能确保电气设备的正常运行。
数字技术的可操作性主要表现在光缆、电缆等介质信息的传递中。逻辑分析能力在数字技术中占有重要地位，它可以使电气设备对数据信息的数量和准确度进行自动化的校正，减少电气设备的投入成本，确保设备的安全性。数字化系统的开放性，不仅使操作代码更加标准化，还增加了程序的使用率，减少了程序的编写时间，提高了电气自动化的应用范围。
在变电站中应用数字技术可以有效地改变传统电气设备的使用方法，在变电站的数据收集及信息处理等环节都实现了数字化控制。在变电站中大量应用数字技术，可以很好地实现变电站的自我管理及控制，为智能电网的快速发展贡献力量。
三、数字技术在电气自动化应用中的创新
1、加强程序化操作意识
对电气自动化系统进行程序化操作，主要是对执行力的程序化。在数字技术应用过程中，我们必须完成许多前提工作，才可以对设备下达指令。如我们必须将审核准确的票据存储到计算机中，在实际操作过程中，还要设置人工预界面、闸刀及开关等，加强程序化操作意识，提高调度指令的规范性，最终达到不需要工作人员进行现场检测，也能自动化操作的技术水平，形成完善的电气自动化操作系统。
2、智能终端的引入
智能终端的引入主要是通过光纤连接，使用间隔层和智能终端来有效地完善电气自动化系统中数据信息收集及控制。在数字技术的这个应用过程中，智能终端具有极强的适应性和双重化配置。在实际运行中，第一套主要起到遥控测控、电气跳闸的保护、现场信息的传送等作用；第二套主要是加强电气设备跳闸的保护力度，提升数字技术在电气自动化系统中的可靠性。
3、GOOSE虚端子概念的加强
在改良传统的二次回路时GOOSE虚端子起到了重要的作用，这一概念的加强可以有效地提高工作人员对电气自动化的认知水平，有利于电气自动化行业的快速发展。在电气自动化设备运行中，将GOOSE虚端子添加的保护装置、智能终端及测控装置，可以实现全站线路及开关的的有效控制。
四、结束语
综上所述，目前数字技术在电气自动化系统中已经占据了重要的地位，但在其应用过程中还存有一定问题，如没有统一的标准、技术水平低及专业人才的缺乏等。这些问题的存在严重阻碍了数字化技术的发展，因此我们必须做好电气自动化中数字技术的创新工作。，才能完善电气自动化系统，促进电气自动化行业的快速发展。
参考文献
[1] 程福顺. 基于数字技术的电气自动化创新途经分析[J]. 数字技术与应用， 2012，（07） .
[2] 石芬，石芳，王东.变电站自动化系统的新发展――浅谈数字化变电站自动化技术[J].内蒙古石油化工，2009，（21）：126.？
篇9
【关键词】电力系统；自动化技术；应用；优点
1.引言
人们的生活离不开电，如何确保电力系统安全可靠而又高效的运行是急需解决的问题。引进自动化技术于电力系统中不仅可以提升电力系统运行效率，还能将其运行的稳定性和安全性提升一个台阶。因此，本文对自动化技术在电力系统中的应用的研究具有现实的指导意义。
2.自动化技术在电力系统中的应用概述
自动化技术是电力系统应用中的新兴技术，是现阶段新技术中最具代表性作用的一种。随着管理、材料以及信息等技术的不断扩展，自动化技术的应用也变得越来越广泛。由先前的电力系统各项数据的监控领域，逐渐拓展到更宽领域。但根据其自身特点以及要求，自动化技术在电力系统应用流程可以总结为以下几点：
（1）配置计算机针调控中心，将电力系统综合自动化，对周边电力系统网络集成。整个工作中以调控中心为核心设置变电站和发电厂，并传递各种信息到监控装置之中，同时引进实时监控技术确保立体网络覆盖的全面性，最终完成指令以及信息的顺畅、全面传达。
（2）依照常规，中心计算机完成对总体系统的调控，其他相关监控及其他设备的作用则是负责监控事故内容记录，同时监控设备操作流程、相关数据报表以及当系统发生异常事故时进行及时处理等工作。
（3）应用分层控制操作，将调度所、控制所以及变电站和发电厂的各组织功能分层，提高系统的可靠性。
3.自动化技术集成于电力系统中应用的优点
（1）数据处理完善
在实际的工作中，电力系统控制的对象往往属于非常复杂的电力处理结构，采用普通的数据处理方法很难建立电力系统所特有空间属性模型。自动化技术的数据共享能力优势非常明显，可以构建电力系统方面的基本模型，需要双方能够对数据有同一的认识。同时，自动化技术的数据整合能力和完善的数据库分别可以解决用电高峰时期功率不足、用电低谷功率过高的疑难问题和数据安全存储及管理的问题。
（2）安全稳定
电力系统的安全稳定运行与属于生活息息相关，一旦其安全稳定得不到有效地保证，必然会使居民的生命财产受到威胁，因此我们在应用自动化技术的过程中，安全稳定是我们考虑的重要依据。
自动化安全监视功能可以胜任电力系统运行的过程中的无人专注监控的缺陷，在完成普通技术对客观现象以及客观数据进行反映功能的基础上完成对一些潜在的风险的预警，这样对电力系统的安全可靠运行起到有效的作用；同时自动化安全保障功能发挥了至关重要的作用，能够保证电力系统应用的过程中不出现崩溃的迹象，在能够确保电力系统正常运行的同时，确保电力数据能够及时的被存储及恢复，以免发生数据丢失现象的发生。最重要的是应用自动化安全保障功能可以确保工作人员人身的安全。
4.电力系统中运用的自动化技术
4.1 现场总线控制系统
现场总线控制系统是将所有的自动仪表装置以及相关控制设备集合于一体，建立双向的网络系统，对现场数据以及信息进行监控，并根据需求对数据实施自动化控制。分布与开放是现场总控系统的最明显特点，同时兼有实现报警、显示和监控的功能。现阶段，国外的自动化总线控制系统发展较快，我国主要以总线控制系统为主。
4.2 主动的对象数据库技术
主动对象数据库技术可以实时对内部数据分析判断，提升整个系统的可靠性能。近年来，此技术的应用越来越广，充当了系统控制的核心，其所具有的主动功能对系统安全运行起到至关重要的作用。
4.3 光互连并行处理技术
光互连并行处理技术传输速度快，能够控制时钟扭转出现几率，是系统自我保护的良药。而灵活性是光互连并行处理技术的显著特点，可以有效解决无终端临界线长度限制缺陷和有终端线输出端密度的限制缺陷。光互连并行处理技术同时兼有抗电磁干扰的性能，可以使电力系统的设计更加快捷简单。
5.结语
综上所述，随着科学技术的不断进步以及自动化技术的逐渐发展，自动化技术在电力系统的应用的范围以及程度会越来越广。因此，在今后电力系统的发展过程中，我们应该重视自动化技术与电力系统的结合度，保证二者能够实现良好的统一，并且研究以及创新全新的自动化技术，为电力系统的快速发展提供坚实的基础，能够在很大程度上提高电力系统自动化水平，保证社会经济的高速进步。
参考文献
[1]张晓阳，方磊.电力行业二次安全防护解决方案[J].信息安全与通信保密，2008（08）.
[2]张雷，李大伟.电力系统配电网自动化的应用现状及展望[J].职业技术，2008（07）.
[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（05）.
篇10
关键词 煤矿；机械；电气自动化
中图分类号TD4 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）86-0105-02
科技的发展推动了电气自动化技术的进步，煤炭生产出于对提高产量的需要，迫切需要提升机械设备的自动化水平，从而节约劳动力，提高生产效率。电气自动化技术使得采集数据更准确，把大量人力从危险的生产环境中解放出来，提高了工人生产的安全系数。
1 煤矿采掘机械设备的电气自动化
1.1 采掘设备和其他辅助设备技术的发展
电力牵引成为了煤矿采掘机械的主要动力来源。多电机驱动系统被应用到了采掘设备上，电机多采用横向安置，而且随着生产规模的扩大，装机容量不断增大，从常见的1 000kW的总装机功率扩大到了1 500kW，电机的牵引功率达到了120kW。交流电牵引电机的使用，不仅提高了设备的效率，而且让设备的运转更加稳定，强大抗污能力减轻了机械维护的劳动强度，所以这样设备受到煤矿生产企业的广泛欢迎。计算机技术是所以设备自动化控制的核心技术，同时辅以故障诊断技术和传感技术，让采掘设备的自动化程度越来越高，具备了效率、精确、稳定的优点。
除了采掘机械的进步，生产中要使用的输送设备也不断向重承载和多样化的方向发展。技术先进的国家已经引入了双速电机，而且能够依靠计算机技术实现对煤矿生产的过程的全程监控。液压支架是保证安全采掘的重要工具，引入计算机技术后，可以实现电液控制自动化和高压大流量供液，从而是支架的移动速度提高了7s/架左右，使得煤炭采掘的功率和效率有了大幅度提升，增强了煤炭生产的可靠性。
1.2 我国采煤机自动化技术同世界先进技术的差距
虽然我国在采煤设备电气自动化技术上有了明显的进步，但是同世界产煤发达国家相比，差距也是很明显的。采掘机的最大装机功率仅为830千瓦，液压牵引功率仅为500千瓦，电牵引的应用规模不大，电牵引设备主要依赖进口，交流电牵引的电控部分更是完全进口。国产的电牵引采煤机尚处在研发阶段，仅有少量的研究成果可以在实践中应用。工作面输送机连接强度差，运输能力差，整体效率低下。液压支架的电液控制系统和判断故障的微控制系统都不能实现国产。所以，从总体上来看，我国煤炭采掘设备的电气自动化技术的发展仍处在落后局面之中。
2 煤矿运输提升设备的电气自动化
从上个世纪八十年代开始，我国煤炭的开采量急速增长，在大型的煤矿中，胶带运输是输送厚煤的主力设备。为了满足形势发展的需要，我国大力推动了胶带运输中的工况监控系统的研发并取得了重大突破。系统中融合了计算机技术和PLC技术后，实现了保护的综合化和系统化，DCS结构的应有使地面监控得以实现。同时，通过科研人员的努力，我国自行研发和胶带机全数字直流调速系统以及胶带集中监控系统，在生产中表现出了卓越的性能。相对来说，胶带自动化的保护技术尚需完善，需要在以后的研究和生产中大力发展。
电气自动化技术的成熟和普及，使得交流变频器技术得到了发展，从而推动了调速系统的进步。在技术先进的国家里，采煤提升机的控制技术已经相当完备，通过PLC来完成中心控制，同时达到了提升工艺控制、同路行程控制以及安全回路监控等多个目标，从而实现了真正的全微机监控，提高了提升设备的安全性。
3 变电站综合自动化系统在煤矿生产中的应用
供电系统是煤矿机械设备得以运转的动力，实现变电站的自动化对机械设备电气自动化具有重要的意义。下面针对一般规模的煤矿，来阐述一下变电站综合自动化系统在煤矿生产中的应用。
3.1 35kV变电所工程的基本情况
基本设备包括5kV线路双回，主变压器2台，6k V出线（电机，厂变等）X回，6kV母联2回，35kV PT 2回，6kV PT2回等，该变电所的保护和监控的微机综合自动化系统的结构如图1所示。
更加煤矿电力供应和设备运转的需要，设计中的主变压器、35线路采用集中组屏方式，主控制室内安装了后台监控系统，每个开关柜上装有6kV保护装置，各保护装置均可以从RS485通讯接口把信息传到后台监控系统。这样的设计既便于操作，又节约空间。
3.2 变压器成套保护设备
主要的保护装置有变压器差动保护装置MTPR-110SD、变压器高低后备保护装置MTPR-035HB，综合测控装置MMCU-10H。可以满足对匝间短路、相间短路等变压器内部故障和外部故障的安全应急。同时，对器接地、过负荷、过流等危险情况以及变压器本体如轻重瓦斯、温度、压力释放等故障起到保护作用。
对于35kV线路保护，使用的是MLPR-10H2型微机线保护装置，具体由三段式过电流保护、单相接地保护、后加速等保护组成。系统中还有一台微机型PT切换和一台低电压保护装置MPTS-10H，可以实现双母线或单母分段主接线方式下的PT转化，从而具备了两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等作用，同时可以监控和低压保护两段没有关联的母线。
3.3 后台计算机监控系统
后台监控计算机系统可以使用目前国内比较先进和稳定的珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统。该系统由监控保护单元、通讯管理机和后台监控计算机系统组成。监控保护单元采用的是隔层设计，通讯的中心设备是通讯管理机，具有间隔层设备的通讯规约转换、监控后台计算机和传达上级调动的功能。后台的监控计算机能够介绍到现场采集的全面信息以及保护设备发出的信息，对其可以对这些信息进行统计、分析、核对、判断、显示和打印，记录安全事件，并能发出警报，从而监控站内的所有运转情况。而且计算机还具有远程控制功能和强大的数据处理功能，可以全面提升整个变电站的自动化水平。
4 结论
在科学技术不断发展的现代社会，信息化技术延伸到了煤矿生产的各个环节，成为了维持和提高煤炭生产的重要技术支撑。从整体发展情况来看，我国电气自动化技术与发达国家相比是非常落后的。尤其现在煤矿事故频发，而电气自动化在煤炭安全生产方面也可以起到非常积极的作用，用该技术发展的监测装置，如遥测仪、断电仪、红外线设备等，尤其是发展我国相对较弱的传感技术，可以大大提升煤矿设备的安全性能。所以，从长远的发展来看，国家要提高的足够资金、人才和技术的投入，确保我国煤炭产生沿着高效、安全、环保的方向不断前进。
参考文献
[1]蔡依然.论电气化技术的应用前景分析[J].焦作大学学报，2009，8.
