电子信息工程自动化技术研究

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摘要：近些年，随着科学技术日新月异的迅猛发展，不仅是我国的经济建设，我们在工业化的前进道路上也是一路顺风而行。作为国家发展的基础之一的电工业，它的自动化技术在面临新时代下国民更高的要求时，也是在不断的提升当中。而电力自动化技术应用在电力工程上能够帮助我们实现自动化的控制和监督，使得电力系统得以飞快的稳定地建设和发展，确保各项电力工程的顺利进行。在本文中，通过浅谈目前的电力自动化技术，结合具体的应用实例，来对电工自动化技术这一国民支撑基础进行简单的阐明。

关键词：电力自动化；电信工程；经济基石

一、前言

说到最早的能源，大家可能首先想到的是早在上世纪八十年代，著名的瓦特，那个运用科学方法改良了蒸汽机并成功引发了工业革命的伟大天才。而早以替代蒸汽这一动力的可控电能，它作为一种传输便捷、运用基本无污染的生活基础能源，当仁不让地成为了如今人们生活不可或缺的一部分。然而，仅仅拥有电能是不够的，就好比是体内的血红细胞为你传输氧气，这个可爱的小细胞还需要血液载着自己四处奔跑，还需要去往肺部进行气体交换。那么如何能够科学地监测并稳定控制呢？电力自动化技术便是由此应运而生，它集电能生产、传输和管理实现于一体，能够自动控制、调度和管理整个电力系统。而电力工程的自动化技术，不仅能够完全满足系统运行时的各项需求，同时还大大避免了人力方面的巨大开销，并通过科学的设计确保了整个运转流程的无缝衔接，稳定而高效。

二、电工自动化简介

电工自动化技术是以信息电子技术为依托，主要利用了网络通讯、电子以及信息处理这三大技术，也即是一项十分复杂的高等综合技术。虽然从设计上来讲十分繁杂，包含了诸多科学技术知识，然而，对于控制它的人来讲，却是简单方便，这就好比是前人种树后人乘凉，科学技术的应用意义便在此。通过电工设计的自动化，不仅实现了自动监控以及管理，在电力系统的稳定性方面，也是远强于人力控制，保证了电力系统运行的高效性、经济性以及可靠性。而这些平日里我们忽视的基础设施，实际上发挥着我们难以想象的重大作用。即便操纵简单，然而在应用过程中，却也仍需要遵守相应的规则，以此保证电力系统各部分的安全稳定运行，达成最初的设计目的。比方说由于当前的技术所限，某一部分的子设施需要定期进行检查或者替换、设备的运行是否依旧遵循旧有规律，以及我们的操纵人员是否按照规定去执行每一步。在遇到仪器失灵或因故障发生事故时，又该如何确保我们的人员安全以及将相关仪器设施的损失降到最低。以及庞大系统运转在各个环节下可能存在的隐患，隐藏在各种数据下的不利变化，都是需要警惕和防范的。

三、电力工程的自动化应用

从前文就可以了解到，电力自动化系统的应用是极为广泛的，比方说用电方面，大到整个国家的供电系统，小到家庭用电保护的自动断电保护开关，都可以视作这个系统中的一部分。自电力自动化系统诞生，从上世纪中期逐渐发展到今天，从最开始简单而局限的单项自动装置，接着演变，发展到了广泛运用远动通信技术（应用通信技术对远方的运行设备进行监视和控制）的装置，再到后来，则是以集成度高而功能复杂的计算机为核心的现代电网实时监控系统。从应用上来讲，为我们熟知的，主要有电力工业管理、电网调度、水力火力发电、电力系统信息自动传输、反事故自动装置、供电系统自动化等方面。接下来就列举的这几项进行相关介绍。（一）电网调度自动化技术。电力系统中各种电压的变电所，以及输配电线路组成的整体，称为电网，而调度即调动、安排的意思。电网调度的主要作用就是提高电力传输的质量和效率，尽可能减少损失。电网调度自动化系统。这一套以计算机为核心的控制系统，从功能上能够实现通过各种传感器采集信息、数据分析进行安全检测、分析汇进行人机交互以及绝对的实时控制。电网调度的基础结构主要包括信息获取处理以及相应执行两个部分，这个很好理解，前者就是对系统运行时各种状况进行获取，通过诸如最简单常见的温度湿度传感器、红外线热感仪器等，接着通过计算机程序进行分析，通信传输到各个节点；后者则是相应执行不同状况下的系统设定的应对措施。借助这一先进的调度技术，管理者可以很方便的随时了解到系统变化情况，掌控全局，更方便了后期的维护管理。自动化技术的应用，使得无人值守这一设想成为了现实，即便没有人进行监察，但调度自动化系统仍旧凭借科学技术给我们的日常用电提供了强有力的保障。时代在发展，技术在变得更先进，调度自动化的优异性和稳定性必然会在未来进一步提升。即便当下，在我们最开始的工程实施中，花费了大量的人力物力，也会遇到各种仪器参数指标不正常的情况，但通过在实际运行中的不断调整改进，终究是成功架设起这样的基础而重要的设施。随着电力工程的前进发展，电网调度自动化也将运用各种先进的通信传输技术、计算机计算和预测来提高电网本身的分析反应能力和负荷预测的准确性，更好更稳定可靠地为人民提供基础保障服务。（二）现场总线技术。先说一下总线的定义，总线是将分散、具有通信能力的测量控制设备作为网络中的节点，相互连通传递信息，共同完成自控任务的一个控制网络。而现场总线则是一种应用在生产现场，链接智能现场设备和自动化测量控制系统的数字式、双向传输、多分支机构的通信网络。比如说工厂中的各种自动化仪器、控制器设备等，这是一种能够通过通信，有线或者无线的传输方式进行信息交流的网络。对此，可以联想一下我们的智能家居互联，现在已经能够通过家庭WiFi无线网络，凭借一个手机终端便能控制空调、电视、洗衣机等智能设备，这种情况也可以看作是一个简单的控制网络。如此一来，从设计上来讲，便可以简单在两根电源线上挂接足够多的自控设备，通过这一技术，节省了大量线缆、槽架、连接件等材料，并且减少系统设计、安装、维护的工作量以及所需的空间资源。由于现场总线布置简单、使用可靠、性价比高等显著优点，自然被整个行业重视并迅速推广开来。另外，电工自动化如前文讲述的，是一个综合性很高的行业，尽管使用方便，但仍旧需要合理的布置和维护，这点想必是毫无疑问的，它同样对电子设备有较高的要求，以及考验设计人员的统筹全局规划能力。总的来讲，现场总线技术通过电子计算机以及网络通信，采集现场各类信息并数字化传输至目标，为网络中心提供所需的实时信息，通过自动化或人工参与的调度，实现远程控制，就如同是遥控器一般。（三）自动化补偿技术。在我们的电力系统中，始终存在一个效率问题，就像我们挑一桶水，回来的时候一路上水多少会洒出来一些，最终桶里还剩下的除以我们最初挑起来的水的商就是我们挑水的效率。而电力系统的各种设施中，都会存在很多的无功（感性设备工作不消耗电能）部件，比如生活中常见的电动机，道路两旁的变压器，家用洗机器之类的，会在运转过程中产生一种名为电感电流的物质，类比我们使用手机时产生的热能，不仅多余转换了一部分电能，大量的发热还不利于系统的稳定性。而面对这类情况，我们必然得有所措施，补偿技术正是用来尽可能降低这一问题带来的影响。然而如何补偿呢？这个问题经过一代代技术的发展，考虑到了保持平衡、补偿不足、过补偿、快速补偿以及稳定补偿等方面，最终得到了一种动态补偿，适应各种负荷下的方案。而实践证明，这种智能的电力自动化补偿技术，可以有效地解决电力运行过程中的低压问题，减低线损，提高电能的利用率，也是节能的一种措施。（四）光互联技术。光互连技术应用于电力工程中，主要是利用了其优秀的技术特性，通过光波进行互联，摆脱了电路传输的束缚，避免诸如线路老化、传输介质的考虑以及引发的维护问题，还有高频电路设计上的难题。它具备强大的抗干扰能力以及稳定性，自由的光互联技术能够将通信速度提升千倍，并且有效提升了系统的集成度，发展前景极为广阔。纵然所需的光源直接取决于光开关、光波导以及集成光栅等，对技术有极高的要求。然而针对其优秀的特性，我们可以大胆预言，未来光互联在高性能计算机系统中无处不在，甚至所有的数据交换，都可以通过光接口来完成。对了，我们手机信号，其实就是一种光波。

四、结语

从本文对电工自动化定义的简单描述，再到具体的几个应用实例，不难看出，电工自动化的应用究竟能够给我们的电力系统带来多少便利，和我们生活息息相关的这些基础工业，背后又凝聚了多少科学技术的结晶。电工自动化，不仅降低了人力物力的消耗，更是提高了电力系统运行的稳定性，提升了效率，很好的实现了经济的高效益。科学在进步，技术在发展，我们有理由相信，未来的电力工程必将更好的为人类服务。

参考文献：

[1]王健，樊其龙.电网电力自动化技术分析[J].中国科技信息.2012（23）.

[2]陈迪，汤文洁.浅析电力自动化的现状及其前景[J].中国科技信息.2012（23）

[3]程鹏.电网中变电运行技术的研究与分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2012（03）

[4]马学军.电力工程中的电力自动化技术应用探讨[J].科技创新与应用，2014，34：151.

作者:莫吉儒 单位:德州市第一中学