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時(shí)間：2023-03-21 17:15:54
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在傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域中，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，但卻不能實(shí)現(xiàn)人工智能，因此無法實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理，而智能化控制技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能。通過人工智能技術(shù)對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，針對(duì)不同的數(shù)據(jù)有不同的分析處理方法，進(jìn)而獲得正確的、合理的分析結(jié)果，為控制決策提供依據(jù)。有此可以看出，智能化技術(shù)擁有更加完善的控制系統(tǒng)和更加先進(jìn)的人工智能分析技術(shù)，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的分析，從而保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。
1.2簡(jiǎn)化電氣工程的控制流程
智能化技術(shù)的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)意義上繁瑣的電氣自動(dòng)化控制流程得以簡(jiǎn)化，在結(jié)構(gòu)上更加趨于合理，在此基礎(chǔ)上促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行效率的提升。在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，任何一個(gè)小小的參數(shù)發(fā)生變化，都會(huì)使得整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行受到較大影響，而且由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)生變化的參數(shù)很難及時(shí)的檢測(cè)，對(duì)于系統(tǒng)的維護(hù)造成了較大的困難。而智能化技術(shù)的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，而且能有效的提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，避免參數(shù)的變化。
2智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用價(jià)值
2.1故障的診斷
智能化技術(shù)的應(yīng)用，能夠極大的提高電氣工程自動(dòng)化水平，尤其是在故障診斷效率方面將獲得大幅度提升。電氣設(shè)施故障本身具有一定的復(fù)雜性和隱蔽性，而且波動(dòng)性也較大，使用傳統(tǒng)的故障診斷方法，不僅診斷效率較低，而且要浪費(fèi)很多的人力和物力，對(duì)于很多隱蔽的故障無法及時(shí)的檢測(cè)出來。而應(yīng)用智能化技術(shù)，則能夠提高故障診斷的準(zhǔn)確性，而且降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，當(dāng)前廣泛應(yīng)用的人工智能故障診斷技術(shù)主要有模糊邏輯診斷、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及專家系統(tǒng)等。這幾個(gè)技術(shù)可以單獨(dú)使用，也可以聯(lián)合應(yīng)用，比如將模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)合，便可以通過智能技術(shù)對(duì)發(fā)電機(jī)的故障進(jìn)行快速的測(cè)試和診斷，能夠在保證故障診斷模糊性的同時(shí)，提高故障診斷的準(zhǔn)確性。
2.2優(yōu)化電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)
電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)領(lǐng)域中包含著廣泛的內(nèi)容，而且產(chǎn)品設(shè)計(jì)受到多方面因素的影響，使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作相對(duì)較為復(fù)雜，其中最為典型的就是理論知識(shí)體系與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的有效結(jié)合。在傳統(tǒng)的電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，由于缺乏先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論體系的而支持，大部分的產(chǎn)品設(shè)計(jì)都是結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)之后，才能進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā)，這種設(shè)計(jì)方式的工作量較大，而且成本較高，產(chǎn)品的使用效率和適用性相對(duì)不高。而隨著智能化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，首先就可以將傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，能夠降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而且縮短了產(chǎn)品由設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的時(shí)間差，促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率的大幅提升。其次，智能技術(shù)的應(yīng)用也能提高電氣產(chǎn)品的科技含量，在嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)下，電氣產(chǎn)品的科技含量直接影響企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。目前廣泛應(yīng)用的智能化設(shè)計(jì)手段，主要包括遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法主要是對(duì)操作對(duì)象結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接操作，有利于促進(jìn)產(chǎn)品內(nèi)在性能的運(yùn)行能力，不需要進(jìn)行各項(xiàng)要求的制定標(biāo)準(zhǔn)，可以自動(dòng)生成符合產(chǎn)品運(yùn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，因此其在電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。專家系統(tǒng)主要是集中了應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的專家經(jīng)驗(yàn)，并且形成科學(xué)的信息資料系統(tǒng)，通過合理推理和判斷，模仿人類專家的決策過程，為電氣產(chǎn)品的開發(fā)提供相應(yīng)的決策支持。
2.3人工智能控制技術(shù)
人工智能控制技術(shù)的應(yīng)用是促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化發(fā)展的重要技術(shù)，也是其發(fā)展的主要趨勢(shì)。當(dāng)前，人工智能控制技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用，其控制方式主要有專家系統(tǒng)的控制模糊的控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制，主要運(yùn)用的方面是：人工智能控制技術(shù)用以采集及處理全部模擬量與開關(guān)量實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，對(duì)各環(huán)節(jié)運(yùn)作實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，收集整理成數(shù)據(jù)庫；記錄故障特征與頻率且實(shí)行在線分析；全程跟蹤并智能的監(jiān)視各個(gè)主要的設(shè)施與系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)；員工不需要直接到生產(chǎn)一線，只需通過鼠標(biāo)或是鍵盤達(dá)到控制系統(tǒng)的目的。
科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷更新，電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，這些變化對(duì)我國電力系統(tǒng)提出了新要求：電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)形式有所變化。在先前著重強(qiáng)調(diào)安全高效、安全保護(hù)和自動(dòng)化調(diào)節(jié)過程的基礎(chǔ)上，更加注重對(duì)電力系統(tǒng)容量的高要求，即在實(shí)現(xiàn)綜合化管理工作和加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，對(duì)電力系統(tǒng)的容量提出新要求，其單機(jī)容量至少要達(dá)到20萬千瓦。
1.2電氣自動(dòng)化技術(shù)
電氣自動(dòng)化技術(shù)大多運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中，是指在無需工作人員手動(dòng)操作的情形下，利用機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)化完成加工生產(chǎn)，并在生產(chǎn)管理過程中完成產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、自動(dòng)處理產(chǎn)品信息、對(duì)實(shí)際情況分析判斷等。所有這些程序都不需要人工手動(dòng)操作，全部采用機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成。由此可知，電氣自動(dòng)化技術(shù)即指利用電氣設(shè)備控制生產(chǎn)順序、控制時(shí)間的技術(shù)，是與電氣工程和機(jī)械設(shè)備息息相關(guān)的內(nèi)容。自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用、維護(hù)與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術(shù)的管理與應(yīng)用對(duì)電氣自動(dòng)化的要求越來越高。
2電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念
2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控式理念
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)高技術(shù)、高難度的新技術(shù)，是指利用電腦終端對(duì)其他各個(gè)地方的設(shè)備進(jìn)行集中控制的技術(shù)。在電氣工程中運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，可以大幅度減少電纜使用量，節(jié)省安裝支出和材料使用的成本，還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的組態(tài)靈活性和可靠性，獲取更高效益。但監(jiān)控式對(duì)傳輸信號(hào)強(qiáng)度依賴性較高，電氣工程的通訊量通常較大，加之現(xiàn)場(chǎng)通訊速度較低，在信號(hào)較差時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控式便會(huì)受到較大的限制。因此，遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念更適合于系統(tǒng)控制范圍較小的情況，在全自動(dòng)化電氣工程控制系統(tǒng)中并不適用。
2.2集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
所謂集中化即指將所有的系統(tǒng)運(yùn)行項(xiàng)目控制在一個(gè)系統(tǒng)中集中管理、運(yùn)行，這種設(shè)計(jì)理念操作簡(jiǎn)單、對(duì)控制站的要求較低、在系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)方面較為簡(jiǎn)潔。單一分散的監(jiān)控不管是在處理器安裝方面還是在電纜鋪設(shè)連接方面，都十分繁瑣，而且大量的單一電纜攪合在一起，處理器增多就會(huì)影響處理速度，使處理速度大為降低，這將導(dǎo)致投資成本增加，除此以外，系統(tǒng)的安全可靠性能也會(huì)受到影響。集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中的實(shí)際應(yīng)用，不僅可以減少投資成本支出，還可以進(jìn)行統(tǒng)一管理、方便快捷，促進(jìn)電氣工程的高效有序運(yùn)行，滿足工作新要求，因此，集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中應(yīng)用較為廣泛。
2.3現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式技術(shù)在當(dāng)前的電氣工程中應(yīng)用最為廣泛，究其原因不外乎其高效性的特征。這項(xiàng)技術(shù)具有實(shí)踐性特點(diǎn)，是在大量應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的，不同間隔采取不同的技術(shù)措施是這項(xiàng)技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用的重要原因。在具體的操作實(shí)踐中，主要的工作方式是現(xiàn)場(chǎng)安裝，同時(shí)不斷優(yōu)化電纜連接技術(shù)，以能夠有效降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在優(yōu)化電纜連接技術(shù)、降低設(shè)備成本的同時(shí)，還要盡量減少設(shè)備的隔離和端子柜的使用量，不僅可以降低成本，提高電氣工程的安全性、可靠性和有效運(yùn)行，還可以增加運(yùn)營效益。
3電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)方式
3.1計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)、操作的實(shí)現(xiàn)方式
利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的操作，是在遵循調(diào)度方案的前提下，對(duì)能夠使電纜關(guān)閉的設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，電力系統(tǒng)不僅能夠自主的、合理的利用現(xiàn)場(chǎng)控制命令，還能夠轉(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行方式，如電網(wǎng)的開和關(guān)，限制修改操作命令，各種整定值，報(bào)警信號(hào)復(fù)歸等。
3.2人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式
人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式是指電氣設(shè)備，包括鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)等，通過電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的允許以后，為達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的而調(diào)動(dòng)一切可利用的電氣設(shè)備來運(yùn)行畫面并對(duì)定值不斷修改的方式。此外，這種實(shí)現(xiàn)方式是開發(fā)新的應(yīng)用程序的絕佳方式，極其方便。但其缺點(diǎn)也顯而易見，操作人員只能通過操作成控制調(diào)節(jié)、監(jiān)控電氣設(shè)備、設(shè)置參數(shù)值等簡(jiǎn)單操作。
4電氣自動(dòng)化在電氣工程中的實(shí)踐與應(yīng)用
4.1在電氣管理中的應(yīng)用
在電氣工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化是高新技術(shù)走入各行各業(yè)的顯著表現(xiàn)，是高科技發(fā)展的代表，這一應(yīng)用過程注重編程調(diào)試。在應(yīng)用時(shí)采集相關(guān)流量、溫度、壓力等數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)分析檢測(cè)，發(fā)揮電氣自動(dòng)化的輸出控制功能、技術(shù)處理功能，使設(shè)備的使用量和投資額大大降低，有效實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制的精度。對(duì)于電氣工程來說，在施工中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效遏制工作人員弄虛作假、敷衍了事的情況發(fā)生。
4.2在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用來說，其技術(shù)主要表現(xiàn)在應(yīng)用性領(lǐng)域的界定，即指實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)中電廠、變電站終端和下級(jí)調(diào)度中心三者之間的有效連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中，由網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度、打印設(shè)備、大屏顯示器等設(shè)備。在電網(wǎng)調(diào)度中，電氣自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用不僅可以實(shí)時(shí)性評(píng)估電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，還可以對(duì)以電力負(fù)荷為基礎(chǔ)的預(yù)測(cè)采取及時(shí)調(diào)度策略。不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，還可以對(duì)數(shù)據(jù)及時(shí)的收集整理分析和監(jiān)控，以適應(yīng)現(xiàn)代化市場(chǎng)的營銷需求。
4.3在分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在這方面的應(yīng)用主要以分層的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，包括太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)和過程控制單元等四部分組成。工作站主要包括兩類，分別是工程師和運(yùn)行員，是人機(jī)接口的主要負(fù)責(zé)人。過程控制單元是直接應(yīng)用于生產(chǎn)的，其運(yùn)行狀態(tài)主要通過設(shè)備的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)，并能夠有效控制設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的連續(xù)性和過程的檢測(cè)、保護(hù)和控制。過程控制單元和工作站輸出的所有信息，發(fā)出的所有指令，都必須經(jīng)由工作站運(yùn)行員接受。工程師工作站的主要職能是負(fù)責(zé)實(shí)行必要的診斷與維護(hù)工作。
電氣工程，作為一門頗為引人關(guān)注的技術(shù)學(xué)科在現(xiàn)代生活中發(fā)揮的作用越來越大了，尤其是和我們的日常生活的密切程度越來越深了，并且其對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和普及也做出了最為突出的貢獻(xiàn)，在不知不覺中逐步地改變著人們的生活方式和工作模式，在極大的方便了人們的日常生活的同時(shí)為我們的工作也帶來了很大的便利，值得我們進(jìn)一步的研究和探討。
1．2電氣自動(dòng)化技術(shù)
電氣自動(dòng)化，其實(shí)也就是我們常說的電氣工程及其自動(dòng)化，從名稱我們就可以看出其和電氣工程之間存在著密不可分的關(guān)系。電氣自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)和使用在很大程度上提高了人們的生活水平和生活質(zhì)量，并且其對(duì)于電氣工程的推動(dòng)作用最為明顯，可以說電氣自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)使用給電氣工程的發(fā)展帶來了新的活力，使其發(fā)生了天翻地覆的變化。
2．電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方向
2．1電氣自動(dòng)化技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的使用
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍是比較廣泛的，在電氣工程中的很多地方都可能會(huì)用到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，而電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣系統(tǒng)中的一個(gè)主要的應(yīng)用方向就是在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的使用。在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中合理的運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠在很大程度上節(jié)省人力、物力和財(cái)力，在節(jié)約成本的同時(shí)還能夠提高遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果，使得監(jiān)控變得更加靈活，更加有效，尤其是在一些對(duì)于通訊信號(hào)要求較高的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中更是能夠發(fā)揮突出的效果。
2．2電氣自動(dòng)化技術(shù)在集中式監(jiān)控中的使用
相對(duì)于原有的監(jiān)控設(shè)施的散亂性和獨(dú)立性，當(dāng)前監(jiān)控設(shè)施主要體現(xiàn)出了集中性，這種集中式的監(jiān)控對(duì)于電氣工程來說是極為合適的，這種方式能夠有效改變?cè)械谋O(jiān)控模式對(duì)于電纜數(shù)量和處理器數(shù)量的高要求，在很大程度上節(jié)約了投資成本，雖然原有的監(jiān)控模式能夠很好地對(duì)于整個(gè)的電氣工程進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并且予以解決或者報(bào)警，但是相對(duì)于其高額的資金投入也是很不劃算的，一直是困擾著電氣工程負(fù)責(zé)人員的重要問題，而現(xiàn)在集中式監(jiān)控模式的使用就很好的解決了這一問題，其不僅僅投資小，在監(jiān)控效果上甚至比原有的監(jiān)控模式更好，這主要就是得益于電氣自動(dòng)化技術(shù)的合理使用。在集中式監(jiān)控中合理的使用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠更為簡(jiǎn)便的發(fā)現(xiàn)電氣工程中出現(xiàn)的問題并且能夠自動(dòng)化的給予解決的辦法，這些都是以往的傳統(tǒng)監(jiān)控模式所不能達(dá)到的，也是現(xiàn)代化的電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的一個(gè)重要應(yīng)用方向之一。
2．3電氣自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)中的應(yīng)用
現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)可以說是當(dāng)前電氣工程中應(yīng)用最為頻繁的一種技術(shù)，其應(yīng)用的效果也頗為受人歡迎，應(yīng)用這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還是比較明顯的，比如，這種技術(shù)的使用能夠有效減少隔離設(shè)備的使用，還能夠有效的控制端子柜的應(yīng)用，最終能夠起到節(jié)約成本，提高效率的目的。這種現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)在各地電氣工程中都有應(yīng)用，尤其是融入了電氣自動(dòng)化技術(shù)之后其效果更為突出，也更為明顯，更為受人歡迎，使得電氣自動(dòng)化的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)展。
3．電氣工程對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的融合使用措施
3．1電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
電網(wǎng)調(diào)度是電氣工程的主要工作之一，在電網(wǎng)調(diào)度中融合使用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠起到較好的效果。電氣自動(dòng)化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用離不開自動(dòng)化設(shè)備的參與，因此，融合了電氣自動(dòng)化技術(shù)的電網(wǎng)調(diào)度設(shè)備都是采用的一些自動(dòng)化系統(tǒng)裝置的顯示器、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，這種自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用能夠更好地進(jìn)行全網(wǎng)電力的調(diào)配，更加科學(xué)合理的進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度，通過自動(dòng)化的分析和計(jì)算，針對(duì)整個(gè)的電網(wǎng)中電力的需求狀況進(jìn)行合理的調(diào)度，確保整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行，避免電力調(diào)度事故的出現(xiàn)。
3．2電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)電廠是電氣工程的一個(gè)重要組成部分，在發(fā)電廠中合理的運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效提高發(fā)電廠的生產(chǎn)效率，有效減少發(fā)電廠發(fā)生事故的概率，尤其是在發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)中融合使用電氣自動(dòng)化技術(shù)的話能夠直接監(jiān)控到每一個(gè)的執(zhí)行單元，進(jìn)而對(duì)于整個(gè)的電氣工程流程進(jìn)行監(jiān)控，并且所獲得的各種數(shù)據(jù)和效果圖都是高質(zhì)量的，在確保發(fā)電廠正常運(yùn)行的同時(shí)提高了整個(gè)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。
3．3電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用
變電站是電力系統(tǒng)中電力運(yùn)輸過程中不可獲取的一部分，在變電站中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠完全取代電力人員的作用，采取全自動(dòng)化的裝置來進(jìn)行電力的轉(zhuǎn)換，在確保安全的同時(shí)提高了電力轉(zhuǎn)換的效率，并且其多層次的監(jiān)控模式還能夠?yàn)樽冸娬镜母咝н\(yùn)行提供有力保障。
供電調(diào)度自動(dòng)化中的軟件系統(tǒng)
目前，國內(nèi)多數(shù)發(fā)電廠的監(jiān)控系統(tǒng)較為落后，其采用的主要設(shè)備為中央信號(hào)光字牌。這種監(jiān)測(cè)設(shè)備很難滿足故障信息的監(jiān)測(cè)需求，使火電廠設(shè)備的運(yùn)行和使用受到了極大的限制，同時(shí)也導(dǎo)致了生產(chǎn)效率低下、安全性無法保障等一系列現(xiàn)實(shí)問題。
1.2控制系統(tǒng)缺陷
在大多數(shù)發(fā)電廠內(nèi)，升壓站依舊采用傳統(tǒng)的硬搬把（按鈕）進(jìn)行生產(chǎn)操作。硬搬把在工作時(shí)間較長的情況下會(huì)產(chǎn)生磨損等問題，從而導(dǎo)致操作失敗，容易引起操作事故，因此存在的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較大。除此之外，公用操作系統(tǒng)存在諸多不便。公用系統(tǒng)是由機(jī)組工作人員進(jìn)行輪流操作的，并且其無法納入DCS系統(tǒng)，這樣一來，就容易造成疏忽，導(dǎo)致操作事故的發(fā)生。
2電氣自動(dòng)化技術(shù)在火電廠的基本作用
一般來說，傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠中的DCS系統(tǒng)側(cè)重于機(jī)爐的簡(jiǎn)單控制，而電氣系統(tǒng)則可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。電氣自動(dòng)化技術(shù)是以監(jiān)視控制設(shè)備為主，通過數(shù)據(jù)連接和監(jiān)控信息的反饋反映出設(shè)備的運(yùn)行情況，并且能夠在發(fā)生意外事故的時(shí)候采取緊急應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行處理。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于火電廠當(dāng)中，根據(jù)電量日常表、設(shè)備數(shù)據(jù)表、檢修報(bào)表提供的相關(guān)信息，能夠及時(shí)分析出設(shè)備的警告信號(hào)、動(dòng)作事件異常情況，以此來避免重大事故的發(fā)生。
3采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的目的
3.1采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的必要性
傳統(tǒng)的DCS技術(shù)無法滿足當(dāng)下火電廠的發(fā)展需求，根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一般規(guī)律，必然會(huì)遭到淘汰。2007-03，總理就提出了“十一五”期間關(guān)閉5.0×107kW小火電機(jī)組的目標(biāo)，淘汰落后的生產(chǎn)方式，建設(shè)大機(jī)組，實(shí)行大規(guī)模的自動(dòng)化生產(chǎn)，以提升生產(chǎn)效率。而在這樣的情況下，就必須實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的集中化控制和輕松、快捷、簡(jiǎn)便的系統(tǒng)操作模式。為了達(dá)到這一目標(biāo)，就必須采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)，轉(zhuǎn)變過去單一采集電氣信號(hào)的生產(chǎn)模式，提高整個(gè)火力發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行和管理水平。采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)于火力發(fā)電廠的長足發(fā)展和進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。
3.2完善火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)
采用火力發(fā)電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)最大的目的就是完善火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平的提升得益于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，它對(duì)火力發(fā)電廠的作用則體現(xiàn)在對(duì)生產(chǎn)過程各個(gè)方面有效的監(jiān)控?；鹆Πl(fā)電廠中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控裝置可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)和監(jiān)控，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的信息化管理和控制。
4電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用配置
自動(dòng)化系統(tǒng)的通信帶寬通常高達(dá)10Mbit/s以上，100Mbit/s以太網(wǎng)也已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。自動(dòng)化系統(tǒng)以以太網(wǎng)為通信媒介，使用雙絞線、同軸電纜、光纖等介質(zhì)進(jìn)行信號(hào)傳輸。電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠中主要采取了I/0集中控制方式和遠(yuǎn)程智能I/0方式來完成監(jiān)控。4.1I/0集中監(jiān)控方式I/0集中監(jiān)控方式通過硬接線電纜與集控室DCSI/0通道相連，實(shí)現(xiàn)DCS對(duì)全廠電氣設(shè)備的監(jiān)控。在低壓廠用電時(shí)，會(huì)使用UT-9935低壓變保護(hù)測(cè)控裝置進(jìn)行監(jiān)控，而高壓電廠用電時(shí)，則采用UT-9921綜合保護(hù)測(cè)控裝置。4.2遠(yuǎn)程智能I/0監(jiān)控方式遠(yuǎn)程智能I/0監(jiān)控方式是針對(duì)較遠(yuǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立的監(jiān)控方式，也成為現(xiàn)場(chǎng)A/D轉(zhuǎn)換機(jī)柜。這種監(jiān)控方式主要采取硬接線電纜和采集柜相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)，主要應(yīng)用雙絞線來傳輸信號(hào)。遠(yuǎn)程智能I/0的監(jiān)控方式可以節(jié)省大量電纜，節(jié)約了安裝費(fèi)用，但模擬量卡件不能有絲毫減少。除了I/0集中監(jiān)控方式和遠(yuǎn)程I/0方式外，火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用配置還涉及到站控層、網(wǎng)控子系統(tǒng)等技術(shù)的應(yīng)用。站控層是火電廠后臺(tái)采用雙操作員的監(jiān)控手段，具有系統(tǒng)維護(hù)、故障分析和保護(hù)管理等功能。一般情況下，通常會(huì)在站控層內(nèi)設(shè)置一套UT-2000綜合操作屏，提供直觀的監(jiān)控模式。網(wǎng)控子系統(tǒng)采取66kV以上電壓等級(jí)線路配置方式，并且配置了UT-600系列控制裝置。
不管是電力工程，還是自動(dòng)化本身技術(shù)，將電氣自動(dòng)化滲透在電力系統(tǒng)中都具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，其主要表現(xiàn)在：推動(dòng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平上。它本身屬于高科技的范疇，在電力應(yīng)用中，以電力設(shè)施與技術(shù)更新為主，當(dāng)然也能帶動(dòng)電力工程信息化水平，特別是電力設(shè)施權(quán)限上；具體如：電氣設(shè)施模糊化，同時(shí)運(yùn)用范圍日漸加寬也極大的推動(dòng)了電氣自動(dòng)化技術(shù)水平的提高。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到電力工程中，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，電氣自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)有著密切的聯(lián)系，在相關(guān)設(shè)施維護(hù)時(shí)，只要經(jīng)過計(jì)算機(jī)就能達(dá)到要求；然后再由工作人員結(jié)合數(shù)據(jù)信息，利用計(jì)算機(jī)運(yùn)行以達(dá)到對(duì)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行的維護(hù)，同時(shí)這也是控制工作人員工作強(qiáng)度的有效方式。將電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用在電力工程中，能夠有效提高管理效率。為了滿足電氣自動(dòng)化應(yīng)用要求，電力設(shè)施與技術(shù)管理都需要不斷調(diào)整。就目前的電氣自動(dòng)化相關(guān)設(shè)備來看：由總線連接構(gòu)成，其連接過程簡(jiǎn)單，在總線控制的過程中，同時(shí)也是對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行有效管理的方法。
1.2電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)原則
目前，大多數(shù)電力系統(tǒng)已經(jīng)帶有自動(dòng)保護(hù)裝置，故在設(shè)備選型時(shí)，通常會(huì)優(yōu)先選擇自動(dòng)化綜合系統(tǒng)，其選型接線方式比較簡(jiǎn)單，結(jié)合繼電保護(hù)就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備的有效應(yīng)用。從總體來看，電氣自動(dòng)化技術(shù)必須遵循的原則，主要包括以下方面：電氣自動(dòng)化控制設(shè)施的連線形式必須結(jié)合原有的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，即使使用的是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也必須添加設(shè)備數(shù)量與種類，并且在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中詳細(xì)說明，以保障設(shè)備連接的精確性。在計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程開關(guān)中，必須使用遠(yuǎn)程閉閘、開閘智能開關(guān)，以確保遠(yuǎn)程操作中的自動(dòng)化控制順利實(shí)現(xiàn)。利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)開關(guān)監(jiān)控，在接點(diǎn)打開的情況下，將其納入監(jiān)控體系。如果是低壓開關(guān)，必須設(shè)置輔助接點(diǎn)。在設(shè)置與安裝繼電保護(hù)設(shè)施時(shí)，必須整合綜合電氣與變壓保護(hù)技術(shù)。
2電力電氣自動(dòng)化在電力工程的應(yīng)用
2.1變電站自動(dòng)化
變電站自動(dòng)化，是利用站內(nèi)電氣設(shè)施監(jiān)控，在計(jì)算機(jī)替代傳統(tǒng)監(jiān)控設(shè)施的環(huán)境，確保二次設(shè)施的數(shù)字化與集成化；變電站利用光纖替代傳統(tǒng)的電纜傳輸，以提高信息傳輸效率在自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，同時(shí)它還可以在計(jì)算機(jī)截面上進(jìn)行操作，以統(tǒng)一記錄運(yùn)行狀態(tài)。另外，變電站自動(dòng)化也能滿足各種電氣設(shè)施的運(yùn)行要求，它在電網(wǎng)自動(dòng)化中發(fā)揮了很好的作用。
2.2PLC系統(tǒng)
PLC作為計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電接觸整合的產(chǎn)物，通過電力系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)了工作指令的信息記錄與自動(dòng)編程，在有效控制電力系統(tǒng)信息運(yùn)算和記錄的同時(shí)，減小電力系統(tǒng)耗能，讓整個(gè)系統(tǒng)更加靈活、輕便。PLC在電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析、轉(zhuǎn)換、整合、采集、傳遞、轉(zhuǎn)換等方面都具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，在吸納到電力系統(tǒng)進(jìn)行有效控制的同時(shí)，對(duì)不份額柔性操作進(jìn)行智能控制。利用電力系統(tǒng)中的獨(dú)立模塊，以及總線信息中的通信連接，不僅能保障電力系統(tǒng)正常控制，對(duì)促進(jìn)電力系統(tǒng)相關(guān)工作協(xié)調(diào)化也有重大作用。
2.3電網(wǎng)調(diào)度
電網(wǎng)調(diào)度組成，主要包含電網(wǎng)調(diào)度中心控制中的工作站、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、打印設(shè)施、顯示器等。在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中，利用電力系統(tǒng)的廣域網(wǎng)與專用網(wǎng)進(jìn)行連接，由電網(wǎng)調(diào)度范圍、中心控制內(nèi)的終端和發(fā)電廠構(gòu)成。在電力生產(chǎn)中，它不僅能滿足數(shù)據(jù)采集、調(diào)度自動(dòng)化，還能對(duì)電網(wǎng)監(jiān)控進(jìn)行有效分析。另外，它在估算電力狀態(tài)、預(yù)測(cè)電力負(fù)荷時(shí)也有很大作用，電網(wǎng)自動(dòng)化不僅有助于調(diào)動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度與發(fā)電控制功能，對(duì)滿足電力市場(chǎng)運(yùn)營要求也有很大作用。
2.4發(fā)電廠測(cè)控
在單元控制過程中，控制單元一般由智能模件與主控模件構(gòu)成。其PCU能直接面對(duì)生產(chǎn)中的熱電偶、變送器、電氣量、脈沖量、開關(guān)量等各種信號(hào)接收。在處理運(yùn)算中，通過實(shí)時(shí)顯示運(yùn)算設(shè)施與參數(shù)，在打印好輸出信號(hào)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)后，以完成過程生產(chǎn)的控制、監(jiān)測(cè)與聯(lián)鎖保護(hù)。其中，工程師與運(yùn)行員為其準(zhǔn)備好人機(jī)接口，工程師主要負(fù)責(zé)組態(tài)修改與設(shè)置，以確保系統(tǒng)維護(hù)與診斷；運(yùn)行員接收PCU的信息，為其提供良好的控制與監(jiān)視手段。
2.5計(jì)算機(jī)
計(jì)算機(jī)作為整個(gè)電氣自動(dòng)化最主要的技術(shù)之一，它的應(yīng)用對(duì)象主要有電力系統(tǒng)的變電、配電和供電環(huán)節(jié)。而智能電網(wǎng)則是電力系統(tǒng)應(yīng)用最廣的技術(shù)，調(diào)動(dòng)電網(wǎng)的技術(shù)是電力系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)最典型的代表之一，同時(shí)也是現(xiàn)行電力系統(tǒng)自動(dòng)化最主要的部分，它不僅能實(shí)現(xiàn)國家電網(wǎng)相關(guān)信息的收集工作，同時(shí)還能對(duì)各個(gè)區(qū)域、省市、縣級(jí)電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控與調(diào)動(dòng)。
社會(huì)的不斷發(fā)展以及人們對(duì)生產(chǎn)及生活要求的不斷提高，就導(dǎo)致了對(duì)電能的需求量會(huì)逐漸的增加，這為我國的火力發(fā)電工作帶來了一定挑戰(zhàn)，提高火力發(fā)電效率已經(jīng)成為社會(huì)各界共同關(guān)注的問題。而原有傳統(tǒng)的火力發(fā)電設(shè)備多數(shù)都需要較多的人員進(jìn)行實(shí)際操作及控制，工作效率低，而將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于火力發(fā)電，可以使火力發(fā)電實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，提高發(fā)電效率及電能產(chǎn)昌，更好滿足社會(huì)需求。
1.2發(fā)電成本顯著降低
用于火力發(fā)電的原材料通常都是煤炭及石油等可燃原料，原有的火力發(fā)電技術(shù)存在諸多問題，使得原材料的燃燒率不高，不能夠充分燃燒而釋放出全部的能量，這使得發(fā)電效果平平，投入了較多的原料卻沒有得到預(yù)期的電量，也就增加了發(fā)電成本。而將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到火力發(fā)電中，就可以對(duì)各種燃燒方法進(jìn)行自動(dòng)化控制，從而實(shí)現(xiàn)燃料的充分燃燒，使得燃料的浪費(fèi)率大為降低，也就相應(yīng)的節(jié)約了發(fā)電成本。
1.3資源得到最優(yōu)化配置
在火力發(fā)電的過程中，所需要的是所有的資源是否能夠全面合理的得以有效的利用，其結(jié)果對(duì)于電廠的發(fā)電效率有著直接的影響，過去較為滯后的發(fā)電技術(shù)，對(duì)于電力設(shè)備和原材料以及工作人員都沒有進(jìn)行更好更全面的加以利用，人員和原材料的浪費(fèi)，設(shè)備發(fā)生了故障沒有得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和維護(hù)，對(duì)于火力發(fā)電在一定程度上都造成了損失。然而，自從電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)之后，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的障礙，能夠得以有效的及早發(fā)現(xiàn)，在操作模式方面可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作，時(shí)期資源在使用的過程中，能夠?qū)⑵渥畲蟮目衫脙r(jià)值給予充分發(fā)揮。
2火力發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的可行性和必要性
電氣自動(dòng)化技術(shù)自誕生以來，在各行各業(yè)中都取得了十分驕人的應(yīng)用成績，其在數(shù)據(jù)采集及管理、運(yùn)行控制等多個(gè)方面都取得了不錯(cuò)的效果。在火力發(fā)電系統(tǒng)中運(yùn)用了電氣自動(dòng)化技術(shù)在對(duì)交流電進(jìn)行采樣、測(cè)量和監(jiān)控的同時(shí)，還可以在新型計(jì)算機(jī)技術(shù)的協(xié)助下與工業(yè)輸電之間的電網(wǎng)進(jìn)行創(chuàng)新性和性能性革新?；鹆Πl(fā)電廠原來使用的火力發(fā)電技術(shù)中各系統(tǒng)與集散控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送量有限，加上工作人員無法周全的觀察到所有的參數(shù)信息變化，這就導(dǎo)致了整個(gè)發(fā)電運(yùn)行系統(tǒng)我們所能掌握的信息量較少，而且也導(dǎo)致了電力操作人員的操作內(nèi)容不輕松和不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)運(yùn)行裝置系統(tǒng)中存在的問題，無法把握故障的發(fā)生。但是，對(duì)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的火力發(fā)電，電力設(shè)備的自動(dòng)化水平顯著提高，在建立的火力發(fā)電的通信網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)明顯增多數(shù)倍。對(duì)于電力操作人員來說，很大程度上降低了操作難度和發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的難度。
3電氣自動(dòng)化在火力發(fā)電系統(tǒng)中各方面的應(yīng)用實(shí)例
3.1實(shí)現(xiàn)爐機(jī)組一體化
在火力發(fā)電中運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，就實(shí)現(xiàn)了火力發(fā)電廠的機(jī)、爐、電運(yùn)行系統(tǒng)一體化的目標(biāo)。這樣整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和運(yùn)行信息就靠機(jī)、電、爐這個(gè)一體來監(jiān)控運(yùn)行和匯總分析。這樣的一體化就更大的實(shí)現(xiàn)了火電機(jī)組的潛力，并且縮小了控制層的規(guī)模，簡(jiǎn)化了發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，因此，也更大程度的降低了發(fā)電的生產(chǎn)成本。另一方面，爐機(jī)組這一統(tǒng)一單元實(shí)現(xiàn)了火力發(fā)電信息采集的便利化，更能提高火力發(fā)電廠的電廠信息管理系統(tǒng)的工作效率，統(tǒng)一了電網(wǎng)的運(yùn)行和管理，提高了電網(wǎng)的工作效率，使電網(wǎng)保持在最優(yōu)化的運(yùn)行狀態(tài)。
3.2實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化檢測(cè)
我國火力發(fā)電廠傳統(tǒng)的系統(tǒng)控制及保護(hù)功能等只局限于電力運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi)，是為了電力運(yùn)行超過一定限定數(shù)值后，便會(huì)出現(xiàn)跳閘及報(bào)警的現(xiàn)象。但是現(xiàn)代化的電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行檢測(cè)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力運(yùn)行系統(tǒng)的有效控制，其不僅可以完成對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控及診斷檢測(cè)工作，同時(shí)還能夠提前預(yù)測(cè)出可能發(fā)生的安全事故等，不是等到事故真的發(fā)生了現(xiàn)進(jìn)行報(bào)警等，這樣的工作方式有效的避免了電力安全事故的發(fā)生，降低了發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)損失。
3.3實(shí)現(xiàn)了通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的成功運(yùn)行中，通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建起著至關(guān)重要的作用。通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了辦公室自動(dòng)化到整個(gè)系統(tǒng)的電氣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)化，完成了電廠的管理人員和操作人員對(duì)整個(gè)電廠設(shè)備的實(shí)時(shí)觀測(cè)和監(jiān)督，并且保證了控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
2電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1變電站及配電自動(dòng)化的應(yīng)用
變電站自動(dòng)化技術(shù)是采用現(xiàn)代通信技術(shù)、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及信息處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的二次設(shè)備的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而減少了人力資源的浪費(fèi)，減低了變電站及配電站工作人員的工作強(qiáng)度，提高變電站及配電站人員的安全性及整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的有效性。不僅如此，變電站自動(dòng)化技術(shù)還可以多層次、全方位地對(duì)多種電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行安全檢測(cè)以達(dá)到高效控制的目標(biāo)。在實(shí)際的應(yīng)用中，主要通過新型的設(shè)備代替以往的電磁式裝置從而使得現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視操作更加智能化、可視化。變電站自動(dòng)化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化不可分割的重要組成部分，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著對(duì)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用以及監(jiān)控設(shè)備的更新，種綜合性的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低運(yùn)行維護(hù)的成本，高質(zhì)量輸電過程，經(jīng)濟(jì)效益提高很多。
2.2在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用
在電力工程中，電網(wǎng)的總調(diào)度能夠通過大屏幕顯示器、計(jì)算機(jī)服務(wù)等自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。根據(jù)電力工程中電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，監(jiān)控電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。通過各個(gè)分系統(tǒng)傳送的電力工程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、控制發(fā)電的數(shù)據(jù)，對(duì)電力工程整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估、調(diào)配和預(yù)測(cè)，從而減少了電網(wǎng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的電力故障及異常情況，通過電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠及時(shí)作出判斷，檢測(cè)更加及時(shí)。從而減少了電力工程中危及人身安全和設(shè)備安全的事故。另外，通過電氣自動(dòng)化技術(shù)還能對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，調(diào)度從大屏幕上可以清晰的采集信息，找出電氣事故的發(fā)生地并提出應(yīng)對(duì)措施，防止事故的擴(kuò)散，減低影響。
2.3分散測(cè)控系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用
在電力工程的發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)中，通過太網(wǎng)、過程控制單元、工程師工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等對(duì)分層對(duì)電廠的生產(chǎn)狀況進(jìn)行測(cè)試和控制。經(jīng)過過程控制單元可以在生產(chǎn)運(yùn)行的過程中通過接受熱電阻、熱電偶、電氣量等信號(hào)，處理運(yùn)算的結(jié)果、參數(shù)等，通過這種方式對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，從而提高電氣自動(dòng)化在電力工程中的檢測(cè)、保護(hù)和控制功能。
2.4計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的應(yīng)用
電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用主要是引入了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，通過微型計(jì)算機(jī)讓整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)記錄、反饋電氣設(shè)施的實(shí)際工作情況。同時(shí)，對(duì)反饋信息進(jìn)行的誤差判定。加強(qiáng)軟件的查找、分析、測(cè)算的應(yīng)用，從而在電力工程中實(shí)現(xiàn)操作技術(shù)的使用性，更加便于電力工程的管理。在電氣自動(dòng)化技術(shù)中還要注意對(duì)監(jiān)控方式、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控進(jìn)行設(shè)計(jì)。只有全面加強(qiáng)電氣設(shè)備的監(jiān)控信息及監(jiān)控方式，才能提高監(jiān)控系統(tǒng)的效率以及整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。
2.5電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
我國的經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，人們的的經(jīng)濟(jì)水平和生活的質(zhì)量也在不斷的提高，因此，對(duì)供電系統(tǒng)的需要和依賴也是越來越高，但是由于電力系統(tǒng)的的內(nèi)部之間的原因，造成了各個(gè)部門之間不能達(dá)到有效的資源共享，也就會(huì)使電力系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的問題。因此，在以后的發(fā)展過程中，我們針對(duì)這種現(xiàn)象，就應(yīng)該加強(qiáng)和改善，對(duì)電力部門之間的內(nèi)部資源進(jìn)行資源整合和統(tǒng)一，然后達(dá)到電力資源的統(tǒng)一共享，這樣就會(huì)形成一個(gè)內(nèi)部信息可以高效利用的效果。隨著電力自動(dòng)化的發(fā)展，新技術(shù)也在不斷的發(fā)展，如果電力資源的內(nèi)部管理恰當(dāng)，再更好的運(yùn)用電力自動(dòng)的技術(shù)，在電力工程的發(fā)展上面就能提高經(jīng)濟(jì)效益。
1.1故障診斷
電氣工程設(shè)備的工作時(shí)間長，難免會(huì)發(fā)生故障，由于電氣設(shè)施故障的非線性、復(fù)雜性及不確定性，一旦發(fā)生故障，往往需要大量的時(shí)間排查故障，效率低、準(zhǔn)確率低。而智能化技術(shù)能夠有效解決這一問題。在故障發(fā)生前，一般儀器會(huì)出現(xiàn)一些人們很難發(fā)現(xiàn)的預(yù)兆，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器狀態(tài)，在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)警并提示故障位置，在故障真正發(fā)生前避免故障，能夠在極大程度上減少維修時(shí)間。電氣工程中常常通過分析變壓器中滲漏油分解出來的氣體進(jìn)行故障診斷，確定故障發(fā)生的范圍，并通過各種手段逐步縮小范圍，從而確定故障位置并提示派遣人員及時(shí)檢修。同時(shí)，智能化裝置可以記錄故障問題，為以后的故障診斷提供參考，使故障診斷更加安全可靠。
1.2智能控制
智能控制能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)電氣工程及其自動(dòng)化的控制過程自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)無人化管理和遠(yuǎn)程管理，提高管理的高效性。尤其對(duì)于一些高危險(xiǎn)、高難度的工作，如高壓控制，智能控制是必不可少的。相對(duì)于傳統(tǒng)的控制器，智能控制器的靈活性更好，更易調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的控制器在設(shè)置時(shí)需要精確考慮控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)方程，而實(shí)際涉及到的控制環(huán)境往往很復(fù)雜，存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問題，因?yàn)槠湓谠O(shè)計(jì)時(shí)并不涉及控制對(duì)象的模型。并且智能化控制器可以根據(jù)對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)（如魯棒性變化、響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間）的分析隨時(shí)調(diào)整系統(tǒng)，調(diào)整后智能控制器的性能會(huì)大大提高，調(diào)整的過程并不需要專業(yè)人士在場(chǎng)，這樣就減少了大量的人力。以風(fēng)力發(fā)電廠智能化升壓站系統(tǒng)為例。智能化升壓站系統(tǒng)通過對(duì)過程層和間隔層設(shè)備升級(jí)，將一些模擬量和開關(guān)量數(shù)字化，有效運(yùn)用光纖設(shè)備，實(shí)現(xiàn)間隔層和過程層的通信。站控層由系統(tǒng)主機(jī)、工作站、VQC等設(shè)備組成，是全站監(jiān)控、管理、調(diào)度中心。系統(tǒng)通過智能化控制，自動(dòng)完成信息的采集、測(cè)量、控制、保護(hù)等功能，相比于傳統(tǒng)的升壓站系統(tǒng)在效率、有效性等方面有很大的提高。
1.3優(yōu)化設(shè)計(jì)
電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作相當(dāng)繁瑣，需要綜合運(yùn)用成套設(shè)備、電路、電機(jī)與電氣、電磁場(chǎng)、變壓器等學(xué)科的知識(shí)，并結(jié)合過去的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)，手工完成設(shè)計(jì)，方案的達(dá)標(biāo)率非常低，修改難度大，成本高，產(chǎn)品的開發(fā)周期也很長。應(yīng)用智能化技術(shù)能夠有效提高設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短開發(fā)周期。智能化技術(shù)在這方面的應(yīng)用主要有專家系統(tǒng)和遺傳算法。其中，專家系統(tǒng)依據(jù)該領(lǐng)域的專家提供的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，建立數(shù)據(jù)庫，在決策前模擬專家決策過程，做出合理決策，該技術(shù)比較前沿，目前尚處于研發(fā)階段，尚未得到大量應(yīng)用。遺傳算法是一種借鑒進(jìn)化論的隨機(jī)化搜索方法，被廣泛運(yùn)用于信號(hào)處理、組合優(yōu)化、自適應(yīng)控制等領(lǐng)域，在電氣設(shè)計(jì)產(chǎn)品的優(yōu)化上性能優(yōu)越。
1.4PLC技術(shù)
PLC（可編程邏輯控制器）具有高可靠性和抗干擾能力，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域。在一些大型的電力企業(yè)的輔助系統(tǒng)中，PLC已經(jīng)代替了一般的繼電控制器。PLC技術(shù)使用內(nèi)存，用程序方式存儲(chǔ)控制邏輯，并用半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)。PLC技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)的自動(dòng)切換，用軟繼電器取代了實(shí)物器件，使供電系統(tǒng)更加安全可靠。并且，它能使用復(fù)雜的工作環(huán)境，具有良好的發(fā)揮性能，穩(wěn)定性強(qiáng)。
2．智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用前景
2.1優(yōu)勢(shì)分析
智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中相比于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)有巨大優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)需要建立控制模型，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析，建立動(dòng)態(tài)方程，但由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，在實(shí)際應(yīng)用中往往會(huì)出現(xiàn)無法預(yù)料的問題，很難達(dá)到預(yù)期的效果。智能化系統(tǒng)可以從根本避免不可控因素，提高工作的效率。智能化技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，通過監(jiān)測(cè)響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)性能大大提高。因此，智能化系統(tǒng)比傳統(tǒng)的控制器更能適應(yīng)實(shí)際工作環(huán)境。另外，智能化技術(shù)擁有很強(qiáng)的一致性。在輸入不同的數(shù)據(jù)時(shí)具有同樣可靠的估計(jì)能力，有廣泛的適用性。
2.2性能方向
速度、精度及效率是電氣工程及其自動(dòng)化的關(guān)鍵指標(biāo)。在電力系統(tǒng)中采用智能高速處理器芯片，同時(shí)采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，能夠改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性，提高系統(tǒng)的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)這兩個(gè)方面。對(duì)于群控系系統(tǒng)，必須按照生產(chǎn)流程的具體要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使系統(tǒng)能夠發(fā)揮最大的作用，完成信息流和物料流的動(dòng)態(tài)調(diào)控。對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)，其強(qiáng)大的可裁剪性和覆蓋面可以滿足客戶的具體要求。
2.3功能方向
在功能方向上，主要包括設(shè)計(jì)用戶圖形界面、可視化計(jì)算、多媒體技術(shù)方面的發(fā)展。目前的操作系統(tǒng)一般都采用圖形界面，具有良好的人機(jī)交互性。在智能化系統(tǒng)中采用圖形化界面，通過窗口和菜單實(shí)現(xiàn)編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能，能夠降低操作者的門檻，方便非專業(yè)人士操作。通過可視化技術(shù)，信息的表達(dá)不再是呆板的文字和數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖表，能方便操作者分析數(shù)據(jù)，也可以高效地處理和解釋數(shù)據(jù)。同時(shí)，采用無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等技術(shù)，將可視化和虛擬環(huán)境相結(jié)合，能夠更加有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。多媒體技術(shù)一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸，如果將多媒體技術(shù)應(yīng)用于智能化系統(tǒng)，可以更加綜合化、智能化地處理信息，能帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.4體系結(jié)構(gòu)
通過集成化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)在體系結(jié)構(gòu)方面的發(fā)展和完善。可以使用高集成度的處理器、大規(guī)模集成電路FPGA、CPLD等提高軟硬件運(yùn)行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度，減小器件體積，更加方便安裝和使用。將智能化技術(shù)模塊化，各模塊之間通過接口通信，這樣有助于技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和集成，也可以運(yùn)用模塊的增減將智能化產(chǎn)品分級(jí)別銷售。將智能化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使得人們能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，隨時(shí)掌握系統(tǒng)狀況，使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)設(shè)備上控制其他設(shè)備，進(jìn)行編程等操作。對(duì)于較小的電力系統(tǒng)，遠(yuǎn)程控制能夠節(jié)約電纜的增加數(shù)，材料以及安裝費(fèi)用，并且可靠性高、靈活性強(qiáng)；但是在通訊量大的系統(tǒng)中遠(yuǎn)程控制會(huì)比較困難。
電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化一般是由電網(wǎng)調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、大屏幕顯示器、打印設(shè)備、工作站、服務(wù)器等組成。它由處于調(diào)度區(qū)域內(nèi)的測(cè)量控制設(shè)備等變電站終端、下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度中心、發(fā)電廠等構(gòu)成，由電力系統(tǒng)專屬局域網(wǎng)進(jìn)行連接。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化的主要功能有：適應(yīng)電力市場(chǎng)的運(yùn)營需求、對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全情況進(jìn)行分析、監(jiān)控、實(shí)時(shí)采集電力生產(chǎn)的過程中數(shù)據(jù)、自動(dòng)發(fā)電控制、對(duì)電力系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估、自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)等。
配電自動(dòng)化。配電自動(dòng)化與調(diào)度自動(dòng)化相比，規(guī)模要小的多。配電自動(dòng)化目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)、提高供電的可靠性、改進(jìn)電能質(zhì)量等，是一項(xiàng)綜合信息管理系統(tǒng)，集合了設(shè)備管理技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等為一體。配電自動(dòng)化在美國、英國、加拿大等一些發(fā)達(dá)國家已有了多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，并且有向縱深性發(fā)展的趨勢(shì)，如人工智能、光纖通信、大規(guī)模地形顯示等。目前我國的配電自動(dòng)化技術(shù)主要使用了配電管理+集中監(jiān)控模式的配電自動(dòng)化、集中監(jiān)控模式的配電自動(dòng)化、就地控制的饋線自動(dòng)化模式，且使用了分布式總體結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)將子站和主站聯(lián)在一起，形成統(tǒng)一的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。
加強(qiáng)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)
1文化因素。我們?cè)趯?duì)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該表現(xiàn)出與技術(shù)進(jìn)步和時(shí)代精神的與日俱進(jìn)，滿足電廠的功能需求，符合電廠的企業(yè)文化特征。
2美學(xué)因素。在進(jìn)行電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該基于人性化設(shè)計(jì)的角度來進(jìn)行研究考慮，對(duì)人的觸覺、聽覺、視覺等審美情趣進(jìn)行充分的考慮。
2電氣工程自動(dòng)化存在的問題及對(duì)策
2.1電氣工程自動(dòng)化存在的問題
電氣工程自動(dòng)化存在的問題主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。其一，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不夠統(tǒng)一。相關(guān)企業(yè)及部門不統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，嚴(yán)重阻礙了電力工程自動(dòng)化系統(tǒng)的有效建設(shè)；再加上不同企業(yè)之間在程序接口上的差異性，使得軟、硬件信息數(shù)據(jù)的交流與運(yùn)輸受到嚴(yán)重影響，不利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)間資源信息的共享。其二，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的集成性不高。我國現(xiàn)階段的電氣自動(dòng)化的程度較低，大多數(shù)都還停留在多島自動(dòng)化的層面上。而這種多島自動(dòng)化往往由于功能單一的局限性，而不能實(shí)現(xiàn)信息的共享，這便很大程度上影響了電氣自動(dòng)化功效的充分發(fā)揮。其三，電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用一定程度上受主觀支配。相關(guān)技術(shù)人員在開發(fā)和應(yīng)用電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的過程中，往往容易被主觀意識(shí)所支配；再加上各技術(shù)人員在技能水平上存在差異性，便使得自動(dòng)化平臺(tái)之間的差異也較大，進(jìn)而造成電氣工程自動(dòng)化成本的增加。
