电气工程中电气自动化的作用

电气工程中电气自动化的作用

王会朋

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摘要：电气自动化技术能够有效的提高电气工程的工作效率，减少人工成本，提高经济效益。随着我国大数据、云计算以及人工智能技术的发展，电气自动化技术在相关技术下得到改进与应用。文章在研究电气自动化技术特点的基础上，整理电气自动化技术在工程中的应用发展与未来应用的展望。

关键词：电气自动化；大数据；人工智能；电气工程

电气自动化技术早在上个世纪五十年代国内就有初步的应用与发展，到上个世纪九十年代，随着单片机技术发展的突飞猛进，电气自动化技术得到了更加广泛的应用。电气系统的自动化技术是通过整合计算机技术、应用通讯技术、运动控制技术与系统自动保护的基础上发展起来的，具有多学科结合的综合性较强技术。随着大数据技术的发展，电气自动化技术依据大数据技术在设备运行数据实施检测，实时收集检测系统数据，同时实现数据采集、处理、故障分析以及相应的对潜在运行风险作出预示报警等方面有更好表现。人工智能化发展趋势下，电气自动化在结合人工智能后对系统处理更加智能。人工智能技术主要是工程师通过对计算机的运行逻辑依据人的思维进行模拟，让机器达到和人操作一样的效果，这样人工智能就能让系统变得更加稳定高效。文章就重点总结电气自动化技术特点，研究电气自动化在电气工程的应用，以及研究电气自动化最新发展方向和技术特点[1]。

1电气自动化技术特点

电气自动化具有以下特点：①不同技术与多个学科互相融合。技术方面的融合前言有介绍，学科方面的融合包括控制学、语言学、信息技术学、计算机学、电子学等，随着技术的发展，电气自动化技术的覆盖的技术部分越来越广，这样电气自动化的设计过程中，不仅仅需要重视硬件部分，也需要在软件算法方面花更多的精力；②对其他技术如计算机，电力电子技术的依赖较强。如信号采集系统、传感器在控制各类信号就需要借助现代电子计技术；③操作频率低，响应时间短。与热工系统相比，电气设备的操作频率较低，有的好几个月才操作一次，但对动作要求是时间要短，通常是40ms内完成。现代电气自动化技术的优势：①不用搭建控制器。传统的自动化控制系统需要搭建控制器，但随着系统的复杂化，控制器就很难准确控制该对象，智能化控制器可以使得控制模块设计的工作量不断变少，提高系统的可靠性；②电气自动化技术可以提高系统动态响应，对故障能做及时的处理；③在处理不同的数据情况下，一致性较强[2]。

2电气自动化在电气工程的应用

2.1电气自动化技术在电网调度中的应用

电网调度自动化是通过服务器与自动化控制系统结合用于电力调度自动化方面，国内采用的是开放式电网调度自动化系统，由RISC工作站、UNIX操作系统、TCP/IP通讯协议、人机交互界面等组成，软件部分含有SCADC系统、应用软件等。其中应用软件有自动发电控制、负荷预测、系统以及设备状态评估、调度员潮流分析、静态安全分析、EEAC以及DTS等。主要有以下特点：①有效提高系统的安全可靠性，是通过电网运行中经济调度来实现；②有效提高电力系统负荷预测精度，可以通过收集电力生产过程中数据的检测与分析加入预测算法实现；③更加精确的确定故障点，提高排查故障的效率[3]。

2.2电气自动化技术在发电厂发散监控系统中的应用

在发电厂运行和生产过程中，电气自动化技术在发电厂发散监控系统的作用的实现主要是通过对以太网通讯的监控、对发电生产过程控制单元的监控和对应的设备运行的监控以及相应数据的监控方面。目前主要采用的分散系统控制方式为分层结构特点的方式进行设计，这样通过发散系统对其过程控制单元实现实时监控，能够有效的对系统故障进行及时处理。

2.3电气自动化技术在变电站的应用

电气自动化技术在变电站的应用可以大大减少变电站运行时的人力投入，且变电站运行更加稳定，可靠。其主要特点有：①利用电气自动化可以对变电站计算机进行保护，当系统发生故障，计算机对相应的故障进行分析，然后发出准确的故障处理安排，最后通过电气自动化设备实现保护工作；②应用于变电站自行诊断，实现对变电站各项数据进行实时监控，分析对比，然后实时判断是否存在故障以及潜在运行风险，这样能够有效降低系统故障概率；③应用于变电站故障数据记录与处理，设备的故障记录能够有效的作为分析系统故障的依据，为检修与维护提出指导[4]。

3电气自动化技术应用展望

3.1电气自动化技术高频率方向发展

越来越多的设备往高频化方向发展，如变压器高频化能有效减小变压器的体积，经济又高效，对应的电气自动化技术的发展需要兼容高频化方向的发展。

3.2电气自动化技术大数据与云计算技术联合发展

设备的运行实时数据、以及电网运行数据有大量的数据需要收集与处理，这样对在线监测系统在同步实现对数据采集与处理、电气故障分析与处理、做出对应的自检报告。并对危险进行预警以及发出通知与警告方面提出更高的要求，一般需要大容量数据存在装置保留电气设备运行历史数据。如在线监测系统运行无异常，模拟量采用每周波36点采样。若出现异常情况，采用128点采样，这样每个在线监测系统存在至少三个故障报告。因此数据信息量很大，需要借助大数据与云计算技术。

3.3电气自动化技术人工智能方向的发展

人工智能的发展在近些年得到了广泛的关注，其在电气自动化技术方面的应用也相应的被提出，其主要特点有几点：①优化电气产品的设计。传统的设计依赖工程师的设计经验，工作比较繁琐且效率很低，人工智能能够使得这个过程更加智能，提高设计效率；②对故障处理更加高效。虽然传统电气自动化技术能够有效减少故障与事故，但依然不够，人工智能算法在故障与事故的预防与维护有很多优势，如在变压器故障检测时，传统的方式是收集变压器气体，然后对变压器气体分离进行分析故障原因，这样就需要耗费大量人力物力以及时间，采用人工智能模拟专家系统，可以直接对故障与以往的进行对比，直接对故障进行分析，大大提高效率；③简化电气自动化控制流程。电气设备自动化操作由于考虑因素较多，所以操作要复杂很多，且过程越复杂，存在故障的分析越多，人工智能化能够有效避免一些不必要的操作，大大提高系统稳定性。

4结束语

文章总结了电气自动化技术的特点，分析其在电力系统不同环节的应用，研究了其随着大数据、云计算以及人工智能技术的发展，电气自动化技术的在相关技术下得到改进与应用，整理电气自动化技术在工程中的应用发展与未来应用的展望。

参考文献：

[1]李水锋.电气自动化技术应用分析[J].工程技术研究,2016(8):47+52.

[2]崔福鑫.电气工程自动化存在的问题及解决措施[J].住宅与房地产,2017(5):155.

[3]宋海南.电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].南方农机,2016(11):134+148.

[4]黄振强.电气工程中电气自动化应用研究[J].数字技术与应用,2015(3):49-50+53.