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1、电气工程及其自动化应用现状分析与未来展望【摘要】自动化是现代科学技术的产物,是电力企业与市场和社会发展接轨的直观体现,实现电气工程的自动化,对于电力企业核心价值及利益的实现具有重要意义。文章对电气工程自动化的特点和意义进行阐述,并就自动化系统的应用现状进行简要说明,最终对未来发展的趋势进行分析,提出发展思考,期望以此对我国电力行业发展提供参考。 【关键词】电气工程自动化;应用现状;系统分析;未来展望 前言 当前经济发展速度较快,社会生产和生活的节奏也在不断加快,各类以电力为能源的设备对于供电系统的要求不断提高,诸如生产企业、建筑企业等,大功率、长时间、变性大的用电为电力行业的日常管理和运营带来
2、了前所未有的挑战。新时期的供电企业必须考虑如何对自身的实际操作进行改进,大力发展信息化建设,才能应对社会发展下的各种需求,实现自身的当代价值。据中国电力配网自动化产业发展现状及十三五规划研究报告 2016-2021 年反映,我国当前电力行业自动化水平较低,资金投入不足,自动化效果仍需提高,这就意味着当前电力行业的发展要想与世界接轨,就必须加大自动化研究和建设力度。 1.电气工程及其自动化的特点与意义 1.1 特点 电气工程及其自动化的特点在于利用了先进的信息科学技术,对电力系统的控制实现了效率提升和成本节约,主要表现为:通过对控制方式的设计,研发了配套与电气设备运行相匹配的系统,提高了设备管理
3、与运行的合理性,同时增强了配电网的可靠性及稳定性。通过自动化技术的支撑,实现了对电力设备的高效利用,而在适用自动化技术的过程中,对原来的配电网进行合理整改,选择一些节能、高效的新设备,减少了在电能传输时的耗损。通过设计和控制合理的电能参数,对符合进行控制,针对一些特殊情况可自动采取可变性的节电措施,同时减少了相应设备在配电网异常情况下的损坏几率。 1.2 意义 我国现代经济的发展有着两个重要的特征,即工业化和产业化,大规模的集成化生产设备对能源要求较高,例如大型的流水线生产机械、工程施工中的各类设备等,可见电力能源关系到社会基础经济与建设。在信息技术革命时代,倡导和重视电气工程自动化发展,实现
4、电力生产与运营的自动化监管,促进各项设备高效运行,是电力企业与时俱进的表现,也是对电力企业核心竞争力的一种强化。可以说,电气工程及其自动化的使用水平,是电力企业现代化的一种标志,对于电气走出传统迈向全面工业化有着重要意义。 2.应用现状 现代电气自动化主要采用集成分管的方式,一定程度上实现了电力企业的信息化管理。在控制方面,通过总控制系统对子系统及相关设备进行动态监控和管理,通过匹配实时信息与预设目标实现自动调控,促进了系统资源的有效配置,针对一些其他复杂的需求,能够以软硬件系统调整的方式进行体现出不同的功能。在系统结构方面,采用通用化的设计,将企业管理系统与设备管理进行连接,实现了高效通讯,
5、提高了企业管理的效能。主要适用的技术与系统如下: 2.1 信息集成 信息集成技术是电力系统控制主要使用的技术,该技术具有较强的实用性,且短时间内不能被完全取代。从整体统筹上来看,通过对信息网络的建设,企业能够对实际的环节和场景进行数据采集,以图像、视频的形式进行实际监控,对于一些设备运行或电能传输状态,也可以通过特定的数字信息进行反馈,此外不仅是生产环节,对于人力资源、财务信息、资源状态等都能够通过一个综合平台进行信息的整合和分析,有助于企业进行全面的管理。从纵向单一管理来看,集成技术有助于企业运用通讯设备与实际的设备、系统之间形成关联,能够对单一某项管理工作进行综合调度,增强了业务能力。 2
6、.2 系统语言 在长期的实践和研究中,为了提高检修维护的效率,采用 IE 与 Windows NT 为主要系统语言,基于这两种系统语言的特点,使管理平台更为标准,统一了操作规范和专业技能,管理更为便捷。而 PC 系统在电气自动化系统中的运用,将管理界面变得更加直观便捷,利用 PC 对电气化系统进行操控,不仅能够快速地对系统中的异常情况进行掌握,同时还能够及时地采取应对措施,减少故障排查和维护的时间,从而提高生产效率。此外,采用 PLC 技术对电网数据进行采集、分析、整理及传输,通过将模拟数据与实际数据之间的比对和转换,对电力系统进行可变性智能控制,其中模拟闭环是控制中最具特点的,可实现对整个电
7、力系统的有效调节。 2.3 电网适用 以计算机和信息技术为依托,对整个电网进行监控和管理,采用分级别的自主调动方式,实现以行政区域为分级的地区电网调度模式,依靠电气自动化技术不仅可以对大范围的电网状况进行掌握,同时还能真对单一区域内的电网根据实际需求进行专门调度。该技术目前主要是依据实时监控数据来运行。在电网的改造建设方面,配电系统发生了较大的变化,采用了配电主、子站和光纤终端三层式的结构模式,确保了通讯质量。通过自动化技术,将配电转化成为一种数字信息,进而快速下到端点,直接控制设备产生功能变化,整个过程通过预设程序完成,提高了配电效率和质量。由于变电站工作最为复杂,电力处理量最大,因此使用自动化技术最多,主要是防止操作失误和提高能效,通过关联各项设备并进行分类,实现了同时监控、同时管理、高效运行和快速维护,减少了人力工作的负担,提高了能源质量。 2.4 综合自动化 一方面,依靠自动化技术将设备监控、管理、故障排查、维护等进行串联,实现一体化的操作,这就对整个管理系统提出了一体化要求,通过对系统的精密推演和设计,让系统替代人对完成工作,很大程度上实现了智能操作过程。另一方面,由于实时通讯和控制技术的支持,因此可以支持暂时与稳定两种状态同步存在,因此能够组建一个仿真的试验环境,以满足技术人员的试验需求。 3.未来展望 3.1 智能技术的发展