电气工程自动化技术的应用论文

电气工程自动化技术的应用论文

　　电气工程自动化技术的应用论文对电气工程中自动化技术的发展和运用进行了概述。

　　电气工程自动化技术的应用论文【1】

　　摘 要：电气自动化技术作为从电气工程技术发展出来的并与电子与信息技术紧密结合起来的一门电气工程应用技术学科。

　　随着我国经济的不断增长，电气自动化技术在国民生产中各个部门和领域已得到了广泛应用。

　　关键词：电气工程;自动化技术;现状;应用

　　1 电气工程及其自动化技术概述

　　电气工程及其自动化是以电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等电工理论为基础，研究电能的产生、传输、使用及其过程中涉及的技术和科学问题。

　　电气工程中的自动化涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。

　　电气工程及其自动化技术主要以控制理论、电力网理论为基础，以电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段，同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。

　　控制理论是在现代数学、自动控制技术、通讯技术、电子计算机、神经生理学诸学科基础上相互渗透，由维纳等科学家的精炼和提纯而形成的边缘科学。

　　它主要研究信息的传递、加工、控制的一般规律，并将其理论用于人类活动的各个方面。

　　将控制理论和电力网理论相结合，应用于电气工程中，有利于提高社会生产率和工作效率，节约能源和原材料消耗，同时也能保证产品质员，改善劳动条件，减轻体力、脑力劳动，改进生产工艺和管理体制。

　　2 电气工程中自动化技术运用分析

　　2.1电网调度自动化

　　(1)实现对电网安全运行状态的实时监控。

　　通过调度人员控制和监管电网的电压、潮流、周波和负荷等，并观测主设备的位置状况和水、热等方面的工况指标，使之能符合规定，以保证用户计划用水、用电、用汽等的需求。

　　(2)实现对电网运行的经济调度。

　　在对电网实现安全监控的基础上，通过自动化手段以实现电网经济调度，以达到节省能源、降低损耗和多供电、多发电的目的。

　　(3)实现对电网运行安全事故的分析和处理。

　　电网中出现异常运行或者故障的因素非常复杂，如果不能及时的判断或处理措施不当，有可能会危及到设备安全和人身安全。

　　通过电网调度自动化技术的增强，能够实现电网的安全运行分析，提供事故处理的对策和相应的监控手段，以防止事故的发生，并对已发生的事故进行及时处理，减少和避免事故的发生率。

　　2.2发电厂自动化

　　(1)水电厂自动化。

　　水电厂需要调速器、水轮机以及水轮发电机力励磁控制系统等。

　　水电厂自动化可以具体分为单机自动化、公用设备自动化、梯级水电厂综合自动化以及全厂自动化等等，通过自动化系统的使用，极大的提高水电厂运行的经济性、安全性和供电的质量。

　　(2)火电厂自动化。

　　火电厂的自动化也是一门综合性的技术，有信息和数据处理、自动保护、自动检测、顺利控制以及设备管理等方面的功能。

　　自动化系统主要包括了锅炉控制系统、汽轮机控制系统、发电机控制系统、计算机监视和数据系统以及机炉系统主控系统等。

　　2.3变电站综合自动化

　　变电站综合自动化是在变电站应用信息处理与传输技术和自动控制技术的基础上，通过计算机硬件系统或者自动化装置，代替人工进行各种运行作业，提高变电站管理水平和运行水平的自动化系统。

　　伴随着微机监控技术在变电站中的广泛应用，变电站正逐渐向着综合自动化方向进行发展。

　　目前我国已经实现了变电站继电保护微机化和远程的远动和监控，并正在大力推行无人值班变电站的运用。

　　无人值班变电站的功能包括变电站的自动测量、设备的远动和监控、开关操作的远动、继电保护、事故和设备故障的自动记录等方面，无人值班变电站的运用必然会将变电站的综合自动化程度带向一个更高的阶段。

　　2.4配电自动化

　　配电自动化是一项集合了现代控制技术、计算机技术、数据传输、设备管理等方面为一体的综合信息管理系统。

　　配电自动化的目的是改进电能质量、提高供电的可靠性、向用户提供优质的服务，并减轻运行人员的劳动强度，以实现经济运行的目标。

　　当前国外一些发达国家中，在配电自动化中已有了多年的运行经验，并逐步向大规模地形显示、光纤通信和人工智能等实用化技术方面纵深性发展。

　　我国的配电自动化主要使用了三种基本功能模式，即就地控制的馈线自动化、集中监控模式的配电自动化和集中监控模式的配电自动化与配电管理相结合的模式。

　　目前我国多采用了后两种模式，并使用了分布式总体结构，将主站和子站通过网络进行联在一起，从而形成统一的配电自动化系统。

　　3电气工程自动化技术的发展热点及其趋势分析

　　3.1电力一次设备的在线检测

　　对汽轮机、发电机、开关、断路器、变压器等电力一次设备的重要运行参数实行不间断的实时监测，不但能够监视设备在线运行状态，还可以分析相关重要参数的变化趋势，判断是否存在发生故障的可能性，进而延长设备的保养周期，提高其利用率，也为该电力设备从定期检修向状态检修过渡提供了充足的保障。

　　3.2光电式电力互感器

　　按照一定的比例关系把输电线上的大电流数值和高电压降低到标准值是电力互感器的重要作用。

　　但其缺点也不容忽视，即：电压等级越高，绝缘难度越大，且设备的质量和体积也越大;互感器输出的信号不能与微机化计量及保护设备直接接口;其信号的动态范围较小，电流互感器达到饱和状态甚至引起信号畸变的几率越大。

　　与此同时，新研制的光电式电力互感器也存在不少技术难题，其输出的信号有限，电磁绝缘、兼容、耐环境程度以及电子电路的供电电源等是其面临的主要技术难题，也是光电式电力互感器的未来主攻方向。

　　3.3先进管理和控制软件的应用

　　当前，计算机控制系统在国内电场中已得到了广泛的使用，并极大的促进了电厂自动化技术的发展。

　　然而，计算机控制系统的潜能并没有被完全发掘，为此，我们应吸取国外先进的技术经验，积极开发出适合我国电力行业所需的先进管理和控制软件，以充分发挥当前计算机控制系统的功能。

　　3.4单片机、集成电路及工业控制计算机的发展

　　在集成电路方面，需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。

　　在电机控制方面，还有专用于产生PWM控制信号的HEF4752、TL494、SLE4520和MA818等应用也相当广泛。

　　在逻辑电路方面，值得注意的是用专用芯片(ASIC)进行逻辑设计。

　　ASIC中有编程逻辑阵列PLD。

　　PLD有四种类型的器件：PROM、FPLA、PAL、GAL。

　　GAL是PAL的第二代产品，它可以在线电擦洗，与TTL兼容，有较高的响应速度，有可编程的保密位等优点。

　　这些特点使得GAL在降低系统造价，减少产品体积和功耗，提高可靠性和稳定性及简化系统设计，增强应用的保密性方面有广阔的发展产景，特别适合新产品研制及DMA控制和高速图表处理，其上述交流的控制最终用工业控制计算机完成。

　　4结束语

　　在科学技术突飞猛进的今天，重视电气工程以及自动化技术的研究是非常必要的。

　　近年来，随着经济的发展，以及科学技术的不断进步，电气自动化技术必将向着更为先进的方向发展，在各个领域的应用也将越来越广泛，很大程度上促进了我国国民经济的增长。

　　我们要积极关注并吸收国内外先进的技术优势，根据实际，开拓新理论、新技术的运用思路，为我国的电气工程自动化技术的运用和发展做出应有的贡献。

　　参考文献：

　　[1]郑丽娜.浅谈电气自动化技术的应用[J].科学与财富，2012(3).

　　[2]解乃嘉.电气工程中自动化技术的运用[J].科技资讯，2011(33).

　　[3]陈洪峰.国内电气自动化发展状况与趋势[J].科技创新导报，2009(01).

　　[4]徐东海.浅谈电气工程中自动化技术的运用[J].中国新技术新产品，2010(24).

　　电气自动化技术在电气工程中的应用论文【2】

　　摘要：随着我国经济的迅速发展和科技水平的逐渐提升，促使着电气工程行业也在不断的朝前发展，尤其是社会对电力的需求量的逐日增大，这就要求电气工程行业必须要加快对电气自动化技术的应用，大幅度的节省施工时间，提高电气工程的建设效率。

　　因此，本文重点对电气自动化技术在我国电气工程中的应用进行阐述，根据其在电气工程中的设计理念，展望未来电气自动化的发展方向，以求对电气行业的相关工作者提供可参考信息。

　　关键词：电气工程;电气自动化;应用;发展方向

　　近几年由于我国科学技术水平的进步，自动化技术的应用在各行各业中逐步扩散起来，比如电气自动化在电气工程中的应用也逐渐受到人们的关注，电气工程行业关系着人们的日常生活，影响着其他行业的发展，所以对电气自动化在电气工程中的应用进行研究探析，是十分有必要的实时话题。

　　一、电气自动化在电气工程中的应用现状

　　1.1 电网调度的自动化应用

　　电网调度自动化是指利用现代的计算机网络自动监控体系取代以往人工监视的模式，利用网络将整个体统中的调度中心、变电站、工作站连接使其能够自动完成调度功能。

　　电网调度实现自动化首先需要调度中心有一个连接所有设备的计算机，该计算机还需配置可连接所有设备的网络，中心服务器以及大屏显示器和高效率的工作团队。

　　通过对专属局域网的控制实现电网调度过程的自动化，并可以实现自发电厂到用户终端的有效连接。

　　由此可以看出，电气自动化技术的应用可以有效地对电气系统的运行状态和实时情况进行评估，并根据已有数据对电力负荷进行预测，以此基础上进行调度，实现发电控制环节的自动化。

　　需要指出的是，电气工程应对数据进行实时的采集、处理和监控，并根据已获取的信息对电网运行和安全状况进行有效调动，满足当前用户需求。

　　1.2 变电站的自动化应用

　　传统的变电站是通过人工操作，从监控到最后信息的反馈均需要人工完成，设备都是电磁装，数据的收集、整理、记录都要通过人来实现，并没有实现对变电站的全局性直接监视。

　　现在的电气自动化技术在变电站中的应用取代了以往电话人工操作及控制技术，并实现了对变电站监控能力的进一步加强，同时还实现了变电站运行水平及其效率的大幅度提高。

　　其借助于全微机设备来替代之前的电磁装置，因而实现了操作及监视等过程的屏幕化，数据进行传输时应尽可能采用计算机电缆方式来进行电力信号电缆的取代，并实现了运行及管理过程的自动化。

　　1.3 发电厂测控系统的自动化应用

　　对于发电厂分散测控系统而言，其实际应用时常采用的是分层分布的结构，利用以太网、远行工作站、数据高速通讯网以及过程控制单元等实现分散测控的目的。

　　其中过程控制单元可直接在生产过程进行应用，并可对设备运行状态及其相关参数进行实时性的显示、打印及信号的输出，并由此进行执行机构的驱动，实现整个生产过程的检测、联锁性保护及其控制。

　　对于工作站而言，其主要包括了工程师及运行员两种工作站，主要负责提供人机接口。

　　由过程控制单元向运行员工作站进行信息的发送，同时接受由工作站发送来的指令。

　　工程师工作主要负责为工程师进行设置、诊断及维护方式的提供。

　　二、电气自动化在电气工程中的设计理念

　　2.1 集中监控式设计理念

　　一般而言，电气工程中的运行及其维护过程十分简洁，对控制站方面的要求也较低，所以在系统的设计方面相对就比较容易。

　　再加上，电气工程主要是将各种功能纷纷集中于相同的处理器中进行工作处理，所以对于处理器而言任务较为繁重，因而其处理速度会受到较大程度的影响。

　　当电气设备受到监控时，由于监控对象的大幅度增加，主机的冗余将会大幅度降低，进而导致电缆数量的不断加大，以及投资的显著增加;此外，较长距离的电缆也会给系统的可靠性造成严重的影响。

　　因此，集中化监控式设计理念在电气工程中的应用相对较为广泛。

　　2.2 远程监控式设计理念

　　对于远程监控式设计理念而言，由于其自身的特点比如灵活、可靠性，所以在电气工程应用中较少使用电缆，节省了安装费用和材料的开支。

　　但因电气工程中各现场总线通讯速度较慢，且通讯信息量较大，因而远程监控式仅仅适合用于系统监控相对较小的电气工程中，并不适合进行全长电气自动化控制系统的建立。

　　2.3 现场总线监控式设计理念

　　当下，较常见的电气工程自动化技术的应用包括现场总线以及以太网等相关网络技术，使用现场总线监控式设计理念可使系统在设计过程中更具针对性，比如对各种间隔进行采用使用不同功能进行，以便以间隔具体情况为依据进行设计。

　　此方式和远程监控式相比较的话，即涵盖了远程监控方式的优点，又可以减少设备的隔离、 模拟量以及端子柜等方面的量，因此，此方式是电气工程中应用最多也最好的一种理念，并成为电气自动化未来发展的主要方向之一。

　　三、电气自动化在电气工程中的发展和应用前景

　　3.1 电力一次设备智能化发展。

　　一般而言，一次设备同二次设备的安装相距需要达到几十米甚至可达几百米之远，两者之间的连接常借助于大电流对电缆及强信号电力电缆的控制来实现的。

　　但电力一次设备的智能化与此状况有着较大程度的不同，在对一次设备进行设计布局时，经常需要借助于二次设备的功能时间来实现，这样做的好处是大量节约了控制电缆及电力信号电缆量。

　　3.2电力一次设备在线监测的实现。

　　发电机、短路器及变压器等的一次设备常常需要对其中某个重要参数进行无间断检测，这就要求在对设备进行在线运行状态监视的同时，还要对其某些参数的重要变化趋势进行预测，以便对设备发生故障的可能性进行判断，以便延长其保养周期，也为今后设备状态的检修提供保障。

　　3.3光电式电力互感器的发展。

　　电力互感器最大的作用是遵循一定比例将输电线上的大电流和高电压降低到允许的标准值范围，但在这个过程中电力互感器存在着较为明显的不足之处：(1)其在电压等级相对较高的时候难以实现绝缘;(2)输出信号是不能与危机化计量直接进行连接的;(3)由于自身信号动态变化范围小，导致饱和状态下信号发生畸变情况可能性增大。

　　再加上光电式电力互感器输出信号有限、电磁绝缘性较差等技术不足，未来光电式电力互感器有待解决的难度颇多，这些难题也将会成为未来研究的主要方向。

　　四、总结

　　电气工程中使用电气自动化技术可以提升相关设备的有效性，可以实现整个工程的信息化、网络化和效率化，可以使电气工程的数据采集、电网调度更加高效便捷，可以满足目前经济环境下的刚性需求，更好地适应社会的发展规律。

　　参考文献：

　　[1]陈伟：浅析电气自动化在电气工程中的应用[J]，科技专论，2013(1)

　　[2]马巍：浅谈电气自动化的现状与发展方向[J]，黑龙江科技信息，2011(26)

　　[3]张燕：电气自动化在电气工程中的应用探析[J]，电子技术与软件工程，2013(9)

　　[5]徐景龙：分析电气的自动化在电气工程中的融合运用[J]，黑龙江科技信息，2012(11)

　　[6]武芳军：工业电气自动化的重要性和发展趋势[J]，中小企业管理与科技(上旬刊)，2011(4)

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