电气自动化在电气工程的运用

电气自动化在电气工程的运用

马志恒

西安科技大学成人教育学院

摘要: 本文主要探讨了自动化技术在电气工程中的主要表现形式，并以此为依托，论述了电气自动化工程的发展方向，管控一体化技术以及状态检修技术方面进行了讨论。

关 键 字: 电气自动化; 控制系统; 设计思想; 系统功能

一、介绍电气自动化的相关内容

1.1介绍电气自动化的概念

电气自动化是高等院校开设的一门工科专业。培养德、智、体全面发展，具有良好的科学素养和创新精神，培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径复合型高级工程技术人才。

1.2介绍电气自动化的范围

本专业主要学习电子技术、电工技术、信息控制、电气测量、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和专业知识。本专业主要特点是强电弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本

训练，具有解决电气工程与自动化领域技术问题的基本能力。

该专业是强电和弱电、计算机技术与电气控制技术交叉渗透的综合型专业学科。电气工程及其自动化专业培养出的毕业生，以理论基础扎实、专业知识面宽广、实践动手能力强、适应性强在国内有较好的声誉主干课程电路原理、电子技术基础、计算机技术(语言、软件基础、硬件基础、单片机)、信号与系统、电磁场理论与应用、自动控制原理、电机学、电力电子技术、电气测量、电力拖动与控制等。就业方向适合到国民经济各部门从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发等方面的工作，也能在科研院所、高等学校从事电气信息与自动化技术相关的研究开发、技术引进与改造及教学工作。

二、自动化技术在电气工程运用中的主要表现形式分析

2.1电气工程中电力调度自动化技术的运用分析

在电力系统工程的具体应用上，电力调度自动化无疑是关键之在，它能够有效地保证整个电网系统供电的安全性、经济性和优质性。另外，这一种电网调度自动化的方式，能够加强对电气工现代化的管理实现生产自动化的目标。受当前技术发展的限制，目前电气工程工作践中的电力调度自动化技术主要由调度主站系统以及运动装置系统这两个方面组成。根据以上所说的配置结构，电力调度自动化技术主要具备以下几个功能:

2.2电力调度自动化技术的应用

通过应用电力调度自动化技术的应用。电力调度自动化技术方式的应用能够对整个电网系统在运行过程中的各种动作、运行的状态以及各项的参数进行全方位地、长时间地监控，从而保证电网系统的安全、高效运行。比如，操作人员在控制、监督与管理整个电网正常运行状态下的电压指标、潮流指标、周波指标以及负荷指标时，不仅仅局限于人工的监测，还可以通过电力系统运行状态下相关设备的实际运行情况以及各项工况指标(主要包括用水指标以及用电指标等在内)，来反映整个电网系统的运行状况。这一种电力调度自动化技术方式的应用，可以充分保证以上监控指标具体取值的可靠与准确，使得数据符合相关标准规范，还能够稳定且有效地满足电气工程终端使用用户在水资源、电能资源和汽能资源等方面的需求。

2.3电力调度自动化技术方式的应用

电力调度自动化技术方式的应用，是电网系统调度工作开展的充分保证:在整个电气工程中，电力调度自动化技术方式的应用，可以充分 保证整个电网运行系统在安全监督控制的基础上，进- -步地实现整个电 网调度运行经济性的目标。在这一过程当中， 不仅能够有效控制、减少损耗能源问题，还能够满足现代化电气工程运行状态下对于多供电及多发电的相关要求。

2.4电力调度自动化技术方式的应用

电力调度自动化技术方式的应用，能够提高针对整个电网运行状态下相关运行安全事故分析的技术性与处理的有效性:无论是在调查还是在实践研究中都发现，电网运行状态下所出现的异常性运行问题或者运行事故，在事故原因上都十分复杂，而且大多数的运行安全事故都以顺发行状态的形式表现出来，如果对于这些安全事故无法及时地进行合理的判断与科学的处理，这将会严重威胁电网运行系统覆盖范围内用电设备以及相关运行人员的人身安全。因此，将电力调度自动化技术与电气工程工作实践进行有效地相结合，可以对整个电网系统在各种运行状态下的安全性运行进行有效得分析。另外，在分析的基础上，还能够提供与之相对应的事故处理方式以及监督控制策略。事故的发生对于整个电网安全运行来说，通过最大限度地防止各种运行安全性，电力调度自动化技术仍有着极为重要意义与价值就目前的技术条件来讲，以发电厂自动化技术的组成为切入点来看，发电自动化技术主要是由自动电压控制系统、自动发电量控制系统以及动力机械自动控制系统三个方面构成的。我国地域辽阔，大大小小的发电厂加起来数不胜数，因此，发电厂的经营、运行模式都不尽相同，大体上可归为两种类型:火电厂自动化系统和水电厂自动化系统。值得一提的是，无论是火电为主的发电方式还是水电为主的发电方式，也包括其他类型的发电方式，任何形式的发电方式在发电厂自动化系统的应用过程中都具备许多相似之处，这在发电厂自动化系统的运行中是需要特别注意的。

三、电气工程中电力电子技术应用路径

3.1软开关控制装置

在电气工程施工过程中，施工技术水平滞后，由于不合理的施工技术和设备应用，严重影响到电气工程运行性能。通过系统开关装置的应用，可以有效降低电容，减少变压器元件占据的空间面积，但是高频开 关转换会在一定程度 上增加电能损耗，影响电能生产效率。在这个过程中，可能产生电磁干扰，影响到电气系统稳定运行。通过软开关控制装置的应用，可以最大程度地降低系统开关装置电能损耗，避免噪声干扰。如果采用串联方式将多个电路联系在一起，则可以有效提升电力系统性能，有助于软开关装置更大范围应用。

3.2静止无功补偿装置

社会经济持续增长下，社会生产力水平显著提升，对于电能需求度不断增长，静止无功补偿装置的应用，可以为电网运行稳定性和安全性提供坚实保障，将功率变化控制在合理范围内。静止无功补偿装置具有较强的抗干扰性能，对冲击性负荷无功补偿，提升电力系统运行效率，为电力输送系统稳定运行提供保障。与此同时，静止无功补偿装置的应用，有助于提升电力系统的运行性能和功率因数，最大程度地降低电力系统功率损害，减少不良干扰，保证电网输电压安全稳定性。当前静止无功补偿装置包括晶闸管投切电容器、静止同步补偿器、晶闸管控制电 抗器和可控串联补偿装置等。 静止同步补偿器与电网并联在一起，输出电压调节来吸收无功电流，满足无功补偿需要。晶闸管投切电容器自身具有无机磨损和快速响应的优势，具有良好的

无功补偿效果，最大程度地降低对电网的冲击电流。可控串联补偿装置的应用，电容器和电控器 并联在一一起， 调节电抗器电流，可以有效提升补偿装置基频等效电抗特性。

3.3有源电力滤波器

有源电力滤波器的应用，适用于动态抑制谐波需要，将电力装置划分为补偿电流发生电路和指令电流检测电路两部分。根据相应指令电流检测电路，可以将谐波电流分量和基波分量电流分离开，发挥反极性作用来抵消负载电力，电网最后仅存基波电流。与此同时，源电力谐波器是由PWM逆变器构成的，尽管结构较为复杂，但是具有多样补偿和动态相应特点，改善电网组抗力和功率补偿不良影响，最大程度地抑制谐波电流的出现。

3.4高压直流输电技术

高压直流输电技术是借助电子换流器来转变输出电流，转换为直流电，将直流电传输到各个受电端，并借助电子换流器转化为交流电，输送到千家万户。在高压直流输电过程中，传输功率高于直流电，传输过程中具有较强的稳定性和安全性，对于输电线路的要求不高，受到相关工作者的高度关注和重视。需要注意的是，高压直流输电技术输电过程 在保证线路安全稳定运行的同时， 最大程度地降低电能损耗，满足不同额定频率电网联结需要。从当前电气工程中高压直流输电技术的应用情况来看，多为直流联络线。

3.5电路保护装置

电路保护装置同样是电力电子技术中的重要组成部分，在电气工程中应用，可以有效避免电路装置损坏和电能损耗。如果电路出现故障问题，依托于快速熔断器或电流继电器等电路保护装置，可以为电路装置起到保护作用，最大程度地减少故障问题和损坏程度。随着电力工程的 发展，传统电路保护装置暴露出一系列弊端 和不足，电路保护作用缺失。基于此，应该充分发挥电力电子技术优势，通过检测装置来反馈电路运行情况，如果出现过电流、过电压故障，可以第一时间断电，保护电子元件安全。此外，在配电系统中应用电力电子技术，可以实现配电系统的实时监管和控制，促使工作人员制定规范化措施，避免由于不必要的失误影响到配电系统的稳定运行。

四、结论

本专业培养掌握电气自动化技术必备的基础理论知识和专业技能，具有良好的职业道德和较强的电气技术应用能力，从事电气设备安装、检测、调试、维护和管理工作的高等技术应用型人才。

毕业后可到企事业单位从事电气技术、工厂供配电、自动控制及计算机应用等方面的运行、维护、测试和管理等工作。电气自动动化这个专业使我了解到许多从没有知道过得如识，电气自动化这门技术包括了很多专业的知识，然而，我在这里写的也只是这门 技术所包含的一 部分的专业知识， 主要和这门技术比较更机近的专业知识，这门技术用在很多的工作岗位上，还有通过自动检测系统，我们了解到温度和大气压是怎么来进行检测的，使我了解了”我们所测量的温度是用什么符号表示的，也还了解到夜里培测是怎么一一回事，是怎么来测量大气压，使我知道了用什么样的仪器来测量大气压的，还知道压力分几种，我从论文中通过自控制系统，学习到什么样的机器或者是我们生活中的一一些我们世用到的机器，它们需要一个控制系统来控制这些机器工作， 在很多科学领域都是需要自动控制系统来操作，所以，通过写论文中我学习到了很多东西，学习到电气自动化包括很多专业的知识，电气自动化这个专业应用的很广泛，在许多的工业上，用到很多电气自动为化的专业知识，所以我会在以后的实践中学习更多的有关于电气自动化方面的知识，会在以后的生活实践中把这个专业的知识很好的运用到这里面。

参考文献:

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[2].徐跃华.浅析电力电子技术在电气控制中的一些具体应用，科技风， 2018. 11 (23) :99-105.

[3].姚李孝。发电厂电气部分[M]，北京：中国水利水电出版社，2011