自動化技術(shù)及其應(yīng)用范文

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篇1

【關(guān)鍵詞】水電站；自動化；技術(shù)應(yīng)用；問題分析

0前言

我國水電站自動化技術(shù)有著非常重要的作用，它能夠更好的保證水電站的運(yùn)行，提高水電站發(fā)電效率，為我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供源源不斷的動力。但是在實(shí)際的水電站自動化技術(shù)的應(yīng)用中還存在許多的問題，如果這些問題不能夠及時(shí)解決，就會嚴(yán)重影響到我國水電站自動化技術(shù)的發(fā)展。尤其是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展更是為自動化技術(shù)提供了條件。本文通過對該技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討，進(jìn)而提高水電站發(fā)展?fàn)顩r，為社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)步提供條件。

1水電站自動化應(yīng)用的意義

在我國水電站的管理中，實(shí)現(xiàn)其自動化控制，可以更好的節(jié)省管理成本，提高資源的利用率，實(shí)現(xiàn)我國水電事業(yè)的良好發(fā)展。所以加強(qiáng)水電站自動化可以通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)整個(gè)水電站的實(shí)時(shí)動態(tài)管理，提高水電站的發(fā)電量。通過自動化設(shè)置，就可以減少水電站管理人員數(shù)量，實(shí)現(xiàn)自動化管理，這樣不僅可以減少管理成本，同時(shí)也可以提高管理效率，促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

2水電站自動化技術(shù)

2.1水電站自動化技術(shù)內(nèi)容

2.1.1實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行監(jiān)控

水電站在自動化管理中，能夠更好的實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組以及輔助設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)控，進(jìn)而保證整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高水電站的發(fā)電質(zhì)量。在監(jiān)控中，自動化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對電機(jī)定子以及電機(jī)的轉(zhuǎn)子電量進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)定子繞組和各部軸承溫度以及鐵芯溫度的監(jiān)測。如果在監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)問題可以啟動備用設(shè)備，并及時(shí)報(bào)告到相關(guān)計(jì)算機(jī)，同時(shí)技術(shù)人員對其進(jìn)行維修查看。除此之外，該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)對機(jī)組冷卻系統(tǒng)和機(jī)組系統(tǒng)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，保證運(yùn)行狀態(tài)的良好，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)記錄。

2.1.2實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組自動控制

水電站自動化技術(shù)最主要的就是要實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行方式的自動化控制。在這樣的控制方式中不僅可以實(shí)現(xiàn)開停機(jī)的自動化控制，還可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相和調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)電等的自動化。除此之外，自動化系統(tǒng)還可以自動維護(hù)水輪發(fā)電機(jī)的狀態(tài)，它可以根據(jù)系統(tǒng)要求以及電站的運(yùn)行狀況自動調(diào)節(jié)到發(fā)電的最佳機(jī)組運(yùn)行數(shù)量，從而保證水電站的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)機(jī)組間經(jīng)濟(jì)負(fù)荷的分配，通過對系統(tǒng)負(fù)荷的變化來自動調(diào)節(jié)機(jī)組有功和無功功率等，最終達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化，促進(jìn)水電站的發(fā)展。

2.1.3實(shí)現(xiàn)輔助設(shè)備的控制

自動化系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的自動控制，同樣也就包含對輔助設(shè)備的控制，例如各種水泵、油泵以及空壓機(jī)等。同時(shí)它也可以對電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和保護(hù)，如果發(fā)現(xiàn)問題可以自動投用輔助設(shè)備，并且采取相應(yīng)的保護(hù)措施，如發(fā)出信號或者緊急停機(jī)，進(jìn)而減少水電站的損失，保證水電站的安全運(yùn)行。在這樣的自動化系統(tǒng)中也可以實(shí)現(xiàn)對電站閘門、攔污擰⑸舷掠嗡位的監(jiān)控，通過對其監(jiān)控可以減少管理人員的工作壓力，提高管理效率，最終實(shí)現(xiàn)自動化管理的目標(biāo)。

2.2水電站自動化的作用

2.2.1提高工作可靠性

通過對水電站的自動化監(jiān)控，能夠保證水電站工作的可靠性，減少安全事故的發(fā)生。在水電站的運(yùn)行中，它的可靠性影響著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r以及人民的生活狀況，所以通過水電站自動化管理，可以實(shí)現(xiàn)水電站內(nèi)部的實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題或者故障時(shí)可以提前做出預(yù)警，降低事故發(fā)生的概率。即使是出現(xiàn)事故，該系統(tǒng)也可以及時(shí)進(jìn)行開關(guān)的控制，保證設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，減少事故帶來的損失。自動化系統(tǒng)的控制，不僅可以提高管理水平和監(jiān)控力度，同時(shí)也可以減少管理成本，提高管理質(zhì)量，進(jìn)而保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高工作可靠性，提升水電站經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.2保證電能質(zhì)量水平

水電站通過對有功和無功功率的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)輸電，這樣可以更好的調(diào)節(jié)電力以及電壓，從而保證電能的質(zhì)量。但是在這樣的控制過程中，人員控制會存在一定的不穩(wěn)定性，尤其是在出現(xiàn)突發(fā)事故時(shí)，由于人工速度和精準(zhǔn)度有限，最終會影響到電能的質(zhì)量。通過水電站的自動化管理，則可以大大改變這一狀況，它可以及時(shí)掌握調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)，從而做到調(diào)節(jié)的精準(zhǔn)化和速度化，提高故障處理的效率，能夠保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保證電能的質(zhì)量水平。

2.2.3提高勞動生產(chǎn)率

水電站一般都建在比較偏僻的山區(qū)，這樣無疑會增加管理成本。工作人員工作環(huán)境較差，而且物資運(yùn)輸投入也比較大，最終會影響到管理人員的工作積極性。但是通過實(shí)現(xiàn)自動化管理，管理人員數(shù)量就大為減少，大部分的設(shè)備運(yùn)行都是實(shí)現(xiàn)將運(yùn)行參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)，然后計(jì)算機(jī)再執(zhí)行相應(yīng)的程序，最終達(dá)到自動控制和監(jiān)測的目的。自動化系統(tǒng)不僅可以減少管理成本，還可以將大量的勞動力從中解放出來，提高勞動生產(chǎn)效率。自動化發(fā)展符合社會發(fā)展要求，符合時(shí)展趨勢。

2.2.4提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益

水電站的自動化控制可以提高自身的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。在自動化管理下，系統(tǒng)對水電站運(yùn)行所用的資源進(jìn)行科學(xué)分配。在發(fā)電的過程中可以自動調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的數(shù)量，從而達(dá)到水電站運(yùn)行的最佳狀態(tài)，提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，水電站的自動化運(yùn)行還可以自動調(diào)節(jié)水量，保證洪水來時(shí)下游人民的生產(chǎn)生活，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化，最終提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益。

3水電站自動化的應(yīng)用

3.1PLC在水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器中的應(yīng)用

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC在水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器中的應(yīng)用越來越廣泛。水輪機(jī)微機(jī)調(diào)速器在水輪機(jī)控制系統(tǒng)中有著非常重要的作用，它主要是通過控制導(dǎo)水葉接力器的油量來實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)水葉開度大小的控制，最終達(dá)到調(diào)節(jié)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。但是當(dāng)水輪機(jī)并入電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，就會出現(xiàn)總功率不穩(wěn)狀態(tài)。而采用PLC技術(shù)，系統(tǒng)則可以根據(jù)水電站水頭高低變化來時(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)數(shù)據(jù)，最終達(dá)到調(diào)節(jié)目的，保證水電站的正常運(yùn)行。

3.2油水氣系統(tǒng)的控制

在水電站的自動化運(yùn)行中可以減少人員的管理，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對油水氣系統(tǒng)的控制，進(jìn)而保證整個(gè)系統(tǒng)的正常性。但是要想保證設(shè)備的正常運(yùn)行，首先要對其運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，保證設(shè)備自動化管理技術(shù)的精確性。如果油水氣系統(tǒng)的控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常，自動化系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并采取一定的措施，對其進(jìn)行控制。例如關(guān)閉設(shè)備運(yùn)行開關(guān)，啟動備用設(shè)備等。排水系統(tǒng)水泵在控制時(shí)應(yīng)該要保證管路的暢通，同時(shí)還要以技術(shù)系統(tǒng)供水為主。然后該系統(tǒng)在帶動油泵的運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)油泵的系統(tǒng)供油。但是在進(jìn)行油水氣系統(tǒng)的控制時(shí)，還應(yīng)該改善泵組作業(yè)狀況，提高油泵的使用壽命，節(jié)省設(shè)備購買資金，最終實(shí)現(xiàn)水電站自動化技術(shù)的良好發(fā)展。

4總結(jié)

水電站的發(fā)展?fàn)顩r關(guān)系到我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，會間接影響到我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。所以實(shí)現(xiàn)水電站自動化發(fā)展有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，它不僅能夠提升水電站的管理水平，減少管理資金的支出，同時(shí)也可以提高水電站的管理效率，提升社會勞動生產(chǎn)率。通過自動化的調(diào)節(jié)，可以加強(qiáng)水電站各系統(tǒng)運(yùn)行狀況的監(jiān)控，能夠更好的保證水電站的安全性。除此之外，它還可以減少事故發(fā)生的概率，發(fā)生事故時(shí)可以及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救，降低國家經(jīng)濟(jì)損失，提高社會經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張秀麗.關(guān)于水電站電氣自動化應(yīng)用問題的探討[J].大家，2010，10（8）：6-7.

篇2

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù);智能

中圖分類號： C35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

據(jù)統(tǒng)計(jì),2000年我國水電裝機(jī)容量為7500 萬kW,開發(fā)率僅為19.8%。與其它發(fā)達(dá)國家相比,我國水能資源開發(fā)利用水平還很低,水電站自動化程度還很落后。如何逐漸加大開發(fā)力度,利用好豐富的水能資源,對于我國的現(xiàn)代化建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,具有十分重大的意義。

(一)水電站自動化概述

1.水電站自動化的作用

水電站自動化就是要使水電站生產(chǎn)過程的操作、控制和監(jiān)視,能夠在無人(或少人)直接參與的情況下,按預(yù)定的計(jì)劃或程序自動地進(jìn)行。水電站自動化程度是水電站現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志,同時(shí),自動化技術(shù)又是水電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行必不可少的技術(shù)手段。水電站自動化的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)提高工作的可靠性:水電站實(shí)現(xiàn)自動化后,一方面可通過各種自動裝置快速、準(zhǔn)確、及時(shí)地進(jìn)行檢測、記錄和報(bào)警,既可防止不正常工作狀態(tài)發(fā)展成事故,又可使發(fā)生事故的設(shè)備免遭更嚴(yán)重的損壞,從而提高了供電的可靠性。另一方面,通過各種自動裝置來完成水電站的各項(xiàng)操作和控制,不僅可以大大減少運(yùn)行人員誤操作的可能,從而也減少了發(fā)生事故的機(jī)會;而且還可大大加快操作或控制的過程,尤其在發(fā)生事故的緊急情況下,保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行和對用戶的正常供電,具有非常重大的意義。

(2)提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性:水電站實(shí)現(xiàn)自動化后,可根據(jù)系統(tǒng)分配給電站的負(fù)荷和電站的具體條件,合理地進(jìn)行調(diào)度,保持高水頭運(yùn)行,同時(shí)合理選擇開機(jī)臺數(shù),使機(jī)組在高效率區(qū)運(yùn)行,以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。如何實(shí)現(xiàn)各電站合理最優(yōu)調(diào)度,避免不必要的棄水,充分利用好水力資源,對于梯級電站來說尤為重要。

(3)保證電能質(zhì)量:我們知道,電壓和頻率作為衡量電能質(zhì)量好壞兩項(xiàng)基本指標(biāo)。電壓或頻率的的穩(wěn)定主要取決于電力系統(tǒng)中無功功率和有功功率的平衡。因此要維持系統(tǒng)電壓和頻率在規(guī)定范圍內(nèi),就必須迅速而又準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)有關(guān)發(fā)電機(jī)組發(fā)出的有功和無功功率。特別是在發(fā)生事故的情況下,快速的調(diào)節(jié)或控制對迅速恢復(fù)電能質(zhì)量具有決定性的意義,而這個(gè)過程,單純靠手動操作,無論在速度方面還是在精度方面都是難于實(shí)現(xiàn)的,只能借助于自動裝置來完成。可見,提高水電站的自動化水平,是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的重要措施之一。

(4)提高勞動生產(chǎn)率、改善勞動條件:水電站大多地處偏僻山區(qū),遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),職工長期生活在較差的環(huán)境之中。水電站實(shí)現(xiàn)自動化后,很多工作都是由各種自動裝置按一定的程序自動完成,用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來代替人工操作及定時(shí)巡回檢查、記錄等繁雜勞動,大大改善運(yùn)行人員的工作和生活環(huán)境,減輕了勞動強(qiáng)度,提高了運(yùn)行管理水平。

2.水電站自動化的內(nèi)容

水電站自動化的內(nèi)容,與水電站的規(guī)模及其在電力系統(tǒng)中的地位和重要性、水電站的型式和運(yùn)行方式、電氣主接線和主要機(jī)電設(shè)備的型式和布置方式等有關(guān)?？偟膩碚f,水電站自動化包括以下幾個(gè)方面:

(1)完成對水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行方式的自動控制:一方面,實(shí)現(xiàn)開停機(jī)和并列、發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相和調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)電等的自動化,使得上述各項(xiàng)操作按設(shè)定的程序自動完成;另一方面,自動維持水輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,根據(jù)系統(tǒng)要求和電站的具體條件自動選擇最佳運(yùn)行機(jī)組數(shù),在機(jī)組間實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配,根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)機(jī)組的有功和無功功率等。

(2)完成對水輪發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備運(yùn)行工況的監(jiān)視:如對發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子回路各電量的監(jiān)視,對發(fā)動機(jī)定子繞組和鐵芯以及各部軸承溫度的監(jiān)視,對機(jī)組和冷卻系統(tǒng)工作的監(jiān)視,對機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)工作的監(jiān)視等。

(3)完成對輔助設(shè)備的自動控制:包括對各種油泵、水泵和空壓機(jī)等的控制,并發(fā)生事故時(shí)自動地投入備用的輔助設(shè)備。

(二)水電站自動化技術(shù)的發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,電子計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,一種模塊化的基于現(xiàn)場總線的水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn),逐步取代了傳統(tǒng)的以常規(guī)控制、人工操作為主的控制模式,大大提高水電站的自動化程度,實(shí)現(xiàn)水電站“無人值班,少人值守”。

1.系統(tǒng)構(gòu)成:采用了計(jì)算機(jī)、可編程序控制器(PLC)或智能I/0、微機(jī)繼電保護(hù)裝置和專用智能測控裝置,通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線將主控機(jī)與各個(gè)現(xiàn)地控制站、智能裝置等有機(jī)連接在一起,構(gòu)成了按功能分工協(xié)作的分層分布式綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

2.系統(tǒng)的主要特點(diǎn):(1)開放式體系結(jié)構(gòu),層次分明,具有良好的擴(kuò)展性。(2)分層分布式系統(tǒng),可以根據(jù)監(jiān)控對象、功能進(jìn)行配置,具有很好的分散性、開放性和靈活性。(3)采用冗余配置,具有很高的可靠性。(4)用中文Windows

操作系統(tǒng)和智能通信等先進(jìn)技術(shù),便于系統(tǒng)升級。(5)靈活的組態(tài)界面,人機(jī)接口能力強(qiáng),界面友善,易于掌握,方便設(shè)計(jì)、調(diào)試和現(xiàn)場運(yùn)行。

3.系統(tǒng)主要功能:(1)對電站設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)視與記錄:計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動完成電站設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、處理以及設(shè)備運(yùn)行狀況的自動監(jiān)視與記錄,包括開關(guān)量信息監(jiān)視,模擬量信息監(jiān)視,故障/事故報(bào)警、記錄與顯示,SOE 點(diǎn)記錄與顯示。(2)對電站實(shí)現(xiàn)自動控制:根據(jù)上級調(diào)度要求和電站自身的具體情況,對電站設(shè)備進(jìn)行操作或調(diào)節(jié),包括機(jī)組的自動開停和并列以及運(yùn)行工況的自動轉(zhuǎn)換、機(jī)組有功和無功負(fù)荷的自動調(diào)節(jié)、自動發(fā)電控制AGC、自動電壓控制AVC、斷路器操作等。(3)對發(fā)電機(jī)、主變、線路等主要設(shè)備及輔助設(shè)備進(jìn)行保護(hù)與監(jiān)控。(4)實(shí)現(xiàn)電站運(yùn)行管理的自動化:實(shí)現(xiàn)運(yùn)行報(bào)表的自動生成,運(yùn)行操作的自動記錄,電站設(shè)備參數(shù)或整定值的記錄與保存,所有報(bào)表均可自動或召喚打印以及運(yùn)行人員仿真培訓(xùn)等。(5)系統(tǒng)通訊:實(shí)現(xiàn)與上級調(diào)度、水情測報(bào)系統(tǒng)、辦公自動化網(wǎng)絡(luò)等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間通信,達(dá)到信息資源共享,充分發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的綜合效益。

(三)水電站自動化技術(shù)的應(yīng)用

福建省漳州市詔安龍?zhí)端麡屑~工程是福建省“十五”規(guī)劃重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,總投資1.16 億元,電站總裝機(jī)容量1.26 萬kw,由兩臺6300kw 機(jī)組組成,水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用長沙華能自控集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的MTC-3S 型微機(jī)綜合自動化系統(tǒng)。

1.系統(tǒng)構(gòu)成:由1 號工作站、2 號工作站、1#機(jī)組LCU、2#機(jī)組LCU、公用LCU 同期屏、機(jī)組保護(hù)期屏、主變線路保護(hù)屏、故障濾波系統(tǒng)屏和GPS(衛(wèi)星時(shí)鐘)等,通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)構(gòu)成。系統(tǒng)圖如下:

2.系統(tǒng)主要配置:見系統(tǒng)圖。

3.系統(tǒng)通訊:采用國際標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP 協(xié)議,通訊方式為競爭式,接口為RS485,接口標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3,傳輸介質(zhì)為網(wǎng)絡(luò)銅軸電纜/雙絞線,節(jié)點(diǎn)數(shù)大于等于255,數(shù)據(jù)傳輸速率為10/100Mbps,通訊接口及通道誤碼率小于10-6。

4.系統(tǒng)特點(diǎn):系統(tǒng)集保護(hù)、遙控、遙測、遙信、遙調(diào)五大功能于一身,具有保護(hù)可靠、自動化程度高、并網(wǎng)快、精度高等優(yōu)點(diǎn)。

該工程建成投產(chǎn)后,緩解了福建省緊張的電力供應(yīng)狀況,改善該縣城鄉(xiāng)居民人畜飲水條件,計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行中完全能滿足水電站綜合自動化要求,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

(四)結(jié)束語

總之,水電站采用綜合自動化系統(tǒng)后不僅提高水電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和工作的可靠性、保證電能質(zhì)量;而且提高勞動生產(chǎn)率、改善勞動條件和減少運(yùn)行人員,從而提高電站運(yùn)行的效益,;同時(shí)采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控電站各種參量及運(yùn)行工況后,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除事故隱患;另外采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控在減少人員的同時(shí)也減少了相應(yīng)的生活辦公設(shè)備和工資支出,因而能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益?？梢?水電站綜合自動化系統(tǒng)與水電站的生產(chǎn)、效益密切相關(guān),隨著國家能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,水資源開發(fā)利用程度的加大,水電站綜合自動化系統(tǒng)在越來越多的水利樞紐工程中得到更廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn):

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篇3

關(guān)鍵詞：水電站；電氣工程；自動化技術(shù)；應(yīng)用

1水電站自動化的作用

1.1提高工作可靠性

在水電站的管理中，我們可以通過自動監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，讓水電站的運(yùn)行可靠性得到保證，同時(shí)可以減少水電站事故的發(fā)生。在日常操作中，水電站運(yùn)行的可靠性對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民的生活水平的提高，都有很大的幫助，因此通過水電站自動化管理，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測的問題，降低水電站系統(tǒng)的事故率，也可以及時(shí)切換控制系統(tǒng)，確保設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，減少事故帶來的損失。自動控制系統(tǒng)，不僅可以提高管理和控制能力，也能降低管理成本，提高管理質(zhì)量，確保穩(wěn)定性供電的可靠性，提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2保證電能質(zhì)量水平

為了保證電能質(zhì)量水平的提高，我們要通過對水電站進(jìn)行調(diào)節(jié)，判斷現(xiàn)在水電站做的是有功功率還是無功功率，在不斷進(jìn)行技術(shù)提高的今天，確保水電站輸出的是穩(wěn)定的電流和電壓，這樣才能保證電能的質(zhì)量，保證輸出功率。但要求達(dá)到這樣的控制水平，如果單純使用人員的控制力，那一定會造成不穩(wěn)定，特別是事故發(fā)生的時(shí)候，畢竟人工的控制速度和判斷的準(zhǔn)確度有限，最終也會影響到電能穩(wěn)定的質(zhì)量，如果通過水電站自動化進(jìn)行控制，將大大改變手動控制造成較大局限性的局面，而且可以在一定的標(biāo)準(zhǔn)下，調(diào)整控制速度和控制精度，提高故障處理效率，使電力系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，使電能質(zhì)量完全提高。

1.3提高勞動生產(chǎn)率

從一般角度來說，我們現(xiàn)在建立水電站的位置都是比較偏遠(yuǎn)的山區(qū)，地形比較復(fù)雜，運(yùn)輸比較困難，這無疑會增加運(yùn)輸成本和管理成本。人員的工作條件差，但還需要比較大的物資材料運(yùn)輸，最終會對管理人員的管理造成很多麻煩。這塊就需要實(shí)現(xiàn)自動化，這樣管理人數(shù)可以急劇下降，大多數(shù)設(shè)備的操作運(yùn)行參數(shù)一個(gè)一個(gè)輸入到計(jì)算機(jī)中，然后計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的控制和最終的檢測，不僅降低了管理成本，也可以解放勞動力，提高生產(chǎn)效率。在我國，自動化的發(fā)展非常迅速，社會的發(fā)展也很快，隨著時(shí)間的發(fā)展，要求也會越來越全面。

2水電站自動化過程中的技術(shù)內(nèi)容

2.1監(jiān)測發(fā)電機(jī)

水電站自動化管理中，可以在水輪發(fā)電機(jī)和輔助操作系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)控，使整個(gè)系統(tǒng)的功能正常，水電自動化的監(jiān)控系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)定子與轉(zhuǎn)子的電流進(jìn)行監(jiān)測，但也要注意定子的狀態(tài)和溫度，并且對電機(jī)的溫度進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)測進(jìn)行中的問題并及時(shí)啟動備用設(shè)備，這對計(jì)算機(jī)及相關(guān)技術(shù)人員要求比較高，要多為維護(hù)設(shè)備考慮，該系統(tǒng)還可以用于冷卻和裝置的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)，確保良好的工作狀態(tài)，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，記錄真實(shí)、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。

2.2水輪機(jī)自動控制

其主要技術(shù)是實(shí)現(xiàn)水電站的水輪機(jī)運(yùn)行自動控制。在這種模式下，能實(shí)現(xiàn)自動關(guān)閉，包括一個(gè)相位調(diào)制和發(fā)電功率的自動轉(zhuǎn)發(fā)等。此外，還可以提高水輪機(jī)的自動化水平，可以根據(jù)需求和電廠發(fā)電機(jī)組最佳自動控制對水電站的數(shù)量，增加經(jīng)濟(jì)效益，使單位之間的負(fù)荷分配的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，負(fù)載的有功功率和無功功率，最終，我們要得到的結(jié)果是經(jīng)濟(jì)效益最大化，并且促進(jìn)我國水電站的快速發(fā)展。

2.3實(shí)現(xiàn)控制輔助設(shè)備

自動系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)各種自動控制裝置，包括用于控制設(shè)備也不同，如泵和壓縮機(jī)等。同時(shí)也可用于電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和保護(hù)，當(dāng)自動輔助系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問題，要采取相應(yīng)的保護(hù)措施，如信號發(fā)出的損失或水電站的設(shè)施出現(xiàn)驟停，要確保水電站的安全運(yùn)行。這樣的自動化系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)在電站閘門、上下游水位的監(jiān)控和監(jiān)測，這樣可以大大減輕工作人員的壓力，提高政府的管理效率，最終實(shí)現(xiàn)自動化管理。

3水電站電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1PLC在對渦輪螺旋槳調(diào)速中的作用

軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)發(fā)電廣泛應(yīng)用于中低水頭電站。由于其不同的導(dǎo)葉水輪機(jī)在水中可以協(xié)調(diào)作用，大大提高效率，可以為電廠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。水輪機(jī)的生產(chǎn)廠家，提供一系列不同的渦輪葉片和改進(jìn)葉片角頭關(guān)聯(lián)的曲線，調(diào)節(jié)器廠根據(jù)此曲線設(shè)計(jì)調(diào)速器在位于葉片和葉片之間的關(guān)系，進(jìn)行調(diào)速。但由于實(shí)際電站水輪機(jī)的水頭和水位變化，必須根據(jù)廠家提供的參數(shù)的變化進(jìn)行調(diào)速，這樣，在運(yùn)行時(shí)性能曲線的差異才能保持最佳狀態(tài)。因此對這些方法改變單位調(diào)節(jié)，可使用可編程邏輯控制器（PLC）進(jìn)行調(diào)速。在機(jī)組調(diào)試運(yùn)行和在不同的水頭聯(lián)合作用下，并在下游水位改變時(shí)手動組合葉片，給葉片提供最佳的組合曲線，然后修改原始的組合曲線和實(shí)際的PLC單元進(jìn)行調(diào)速，讓渦輪螺旋槳處在最佳狀態(tài)。

3.2PLC應(yīng)用在水庫式電站調(diào)速器上

在這樣的電廠發(fā)電站中，水頭變化范圍大，從開始到結(jié)束通常根據(jù)水輪機(jī)設(shè)計(jì)水頭，但如果水頭減少，在水下運(yùn)行的汽輪機(jī)液壓調(diào)節(jié)器往往不能讓機(jī)組額定轉(zhuǎn)速（自動狀態(tài)），以調(diào)整啟動打開經(jīng)常需要更換芯片或增加串聯(lián)電阻并要調(diào)整輸出的差異，以開放的形式提供，但有時(shí)仍小于設(shè)計(jì)水頭，為了提高機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)能力，解決速度不快的問題，必須在換芯片或移除串聯(lián)電阻時(shí)，加上PLC控制，可根據(jù)需要修改水頭高度，修改程序，可以輕松打開和關(guān)閉機(jī)組，改變開度。

3.3油、氣、水的控制

在水電站運(yùn)行自動化的過程中，要減少人員的主動管理，多使用自動化管理，但也要注意控制油氣水系統(tǒng)，保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定安全，確保設(shè)備正常運(yùn)行，首先要確保參數(shù)的準(zhǔn)確性，加大自動化管理技術(shù)，控制油、水、氣，對不尋常的狀態(tài)進(jìn)行自動化檢測和控制，多利用一些自動化措施。如關(guān)閉開關(guān)設(shè)備運(yùn)行、使用備用保證管道的控制，或者加強(qiáng)與供水系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)。然后，驅(qū)動泵系統(tǒng)的運(yùn)行，并最終保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。但是，石油、天然氣和水的控制，必須提高泵組的工作條件，使油泵的使用壽命延長，節(jié)省設(shè)備的錢，最后，要指出的是自動化發(fā)展的好多工作必須細(xì)致。

4結(jié)束語

水電站被認(rèn)為是一種處于重要地位的供電系統(tǒng)，水電站的運(yùn)行效率和供電質(zhì)量對國民生產(chǎn)總值有非常重要的影響，影響國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此，電廠運(yùn)行的發(fā)展具有重要意義。在我國的科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，新技術(shù)的應(yīng)用拓展到所有的領(lǐng)域，在水電站運(yùn)行的領(lǐng)域也不例外，生產(chǎn)的自動化，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動程序控制是發(fā)展的趨勢。水電站自動化系統(tǒng)應(yīng)用中生產(chǎn)工人的繁重工作很突出，我們要減少工人的工作負(fù)荷和提高效率，節(jié)約大量成本。總之，自動化系統(tǒng)在水電工程中的應(yīng)用，不僅提高經(jīng)濟(jì)效率，與此同時(shí)還節(jié)省了成本，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，帶動地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)自動化;無線通信網(wǎng)絡(luò) 傳輸 混合式網(wǎng)絡(luò)

1．無線通信的應(yīng)用

目前有數(shù)種用于電力系統(tǒng)自動化的無線通信技術(shù)，按照傳輸距離大致可以分為以下四種，即基于IEEE802.15的無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)(WLAN)、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)(WMAN)及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)(WWAN)。

與傳統(tǒng)有線通信網(wǎng)絡(luò)相比,無線通信技術(shù)使遠(yuǎn)程監(jiān)控變電站具有潛在優(yōu)勢,例如:節(jié)省架設(shè)電纜的費(fèi)用以及通信基礎(chǔ)設(shè)施的快速安裝。但無線通信對電磁干擾(EMI)更敏感,通常對帶寬容量和通信設(shè)備之間的最大距離有限制。此外,由于無線通信中的無線電波在空中傳播,能發(fā)生竊聽,這對通信安全是一個(gè)威脅。電力公司使用無線通信有兩種選擇:①利用現(xiàn)有的公共網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施,例如公共蜂窩網(wǎng)絡(luò),②架設(shè)專用無線網(wǎng)絡(luò)。

專用無線網(wǎng)絡(luò)可使電力公司對其通信網(wǎng)絡(luò)擁有更多的控制權(quán)。但是,專用無線網(wǎng)絡(luò)需要大量的安裝投資及維護(hù)費(fèi)用。在電力自動化中,無線通信技術(shù)已經(jīng)有所應(yīng)用。最近,數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)的短信服務(wù)(SMS)功能已經(jīng)應(yīng)用于變電站的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視。蜂窩網(wǎng)絡(luò)的控制信道還應(yīng)用于某些基于警報(bào)的變電站監(jiān)視情形。然而,這種通信技術(shù)只適合于發(fā)送小量數(shù)據(jù)的應(yīng)用,因此不能提供變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控應(yīng)用所需的嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。

隨著近期無線通信及數(shù)字電子技術(shù)的進(jìn)步,混合式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)激活了可供選擇的其它可升級的無線通信系統(tǒng),能夠提供自動化應(yīng)用要求的嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。這些最新無線技術(shù)有:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、WiMAX網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

2．用于電力自動化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

2.1．無線自動儀表讀取(WAMR)

WAMR系統(tǒng)為電力行業(yè)提供了多項(xiàng)優(yōu)勢,包括不再需要人工抄表員而降低了電力公司的運(yùn)營成本,還有基于顧客的實(shí)時(shí)能量消耗的實(shí)時(shí)計(jì)價(jià)模式。WAMR系統(tǒng)的實(shí)時(shí)計(jì)價(jià)功能對顧客也很有益。電力公司的實(shí)時(shí)計(jì)價(jià)模式要求電力公司和顧客的儀表設(shè)備之間有可依賴的雙向通信,而WSN技術(shù)通過提供低成本低功率的無線通信有效的解決了這個(gè)要求。電力控制中心通過多跳式無線通信收集來自儀表的傳感數(shù)據(jù),這種監(jiān)控系統(tǒng)為電力公司提供了靈活性。總之,WAMR系統(tǒng)能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)提供下列功能:①自動儀表讀取功能:WSN可以實(shí)時(shí)自動測量顧客的能量消耗。自動儀表測量還可以分為:個(gè)體儀表測量、群體儀表測量和全球儀表測量。在此,我們的目標(biāo)是為電力行業(yè)提供具有各種實(shí)時(shí)監(jiān)控選項(xiàng)的靈活管理策略。②遙測功能:電力控制中心可從智能傳感器節(jié)點(diǎn)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),控制位于配電網(wǎng)選定點(diǎn)上的某些元件,例如,控制開關(guān)的狀態(tài)。因而,配電傳感自動化能夠通過減少故障和修復(fù)時(shí)間增強(qiáng)電力行業(yè)的服務(wù)。③動態(tài)配置功能:在電力自動化應(yīng)用中,即使網(wǎng)絡(luò)線路出現(xiàn)故障時(shí)也要保證測量的可靠性。因而,為了滿足應(yīng)用的可靠性要求,動態(tài)地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)配置就顯得極其重要,例如:動態(tài)的路由選擇。在這方面,WSN的自我配置能力能夠使網(wǎng)絡(luò)動態(tài)的重新配置。④狀態(tài)監(jiān)控功能:監(jiān)控儀表設(shè)備的狀態(tài)是WAMR系統(tǒng)的另一個(gè)功能,此功能嵌入在智能傳感器內(nèi)。這一功能對于準(zhǔn)確及時(shí)地確定網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)故障會很有幫助。另外,狀態(tài)監(jiān)控功能還可以應(yīng)用于修改儀表設(shè)備的情形。例如,如果某人試圖破壞儀表設(shè)備,系統(tǒng)能夠自動通知公安局。這縮減了派出維修人員修理被破壞儀表設(shè)備的大量費(fèi)用。

可以預(yù)見,隨著WAMR技術(shù)的不斷進(jìn)步,這種系統(tǒng)不會再那么昂貴,并且會更加可靠。隨著低成本低功率無線傳感器的發(fā)明,無線RF通信是收集電力儀表數(shù)據(jù)最為節(jié)省成本的方式。

2.2．電力系統(tǒng)監(jiān)控

設(shè)備故障、電擊、意外事故和自然災(zāi)害等均會引起電力干擾和斷電,經(jīng)常導(dǎo)致服務(wù)長期中斷。因此,電力系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)控制和監(jiān)視,以便及時(shí)采取必要的預(yù)防措施。在這方面,WSN能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)提供一種低成本的可靠的監(jiān)視系統(tǒng)。用無線傳感器節(jié)點(diǎn)建設(shè)的有效監(jiān)視系統(tǒng)能夠減少配電網(wǎng)故障檢測及恢復(fù)電力供應(yīng)的時(shí)間。另外,電力服務(wù)的連續(xù)性在當(dāng)今競爭激烈的電力市場中從顧客滿意度角度來看也是至關(guān)重要的。為評定電力系統(tǒng)的性能,用WSN技術(shù)可獲得幾項(xiàng)質(zhì)量服務(wù)(QoS)指數(shù)。例如,可以計(jì)算出服務(wù)中斷的平均持續(xù)時(shí)間和平均維修時(shí)間。

2.3．無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)兩個(gè)重要的考慮

2.3.1．網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和體系結(jié)構(gòu)要求

傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)使用壽命、路由算法、傳感器節(jié)點(diǎn)的通信范圍等幾個(gè)方面具有重要含義。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)要求包括網(wǎng)絡(luò)的物理和邏輯組織以及傳感器節(jié)點(diǎn)的密度。通常,傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)就是有效的覆蓋配置區(qū)域。網(wǎng)絡(luò)的邏輯和等級組織還影響能量消耗及通信協(xié)議的選擇。另外,根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的要求,傳感器網(wǎng)絡(luò)可以是分布式組織或者群集式組織。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和體系結(jié)構(gòu)要求回答下列問題來確定:

1)何種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最適合這種應(yīng)用?(是一對一、一對多、多對一還是多對多?)

2)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)如何工作?(是主輔式、點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)還是對等式?)

3)覆蓋區(qū)域內(nèi)最惡劣的環(huán)境條件是什么?

4)電力系統(tǒng)當(dāng)前和以后有多少變電站要監(jiān)控?

5)是否存在已知的物理障礙物、電力線或大型感應(yīng)電動機(jī)的RF干擾等潛在干擾問題?

2.3.2．應(yīng)用要求

通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳播的必需信息應(yīng)予以分類和量化。通過對電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用進(jìn)行綜合分析來實(shí)現(xiàn)這些要求。下列問題可幫助電力公司確定這些要求:

1)應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量要求是什么?(要求實(shí)時(shí)監(jiān)視還是容忍延遲監(jiān)視?)

2)系統(tǒng)連續(xù)查詢信息(定期監(jiān)視)還是根據(jù)異常查詢(基于事件的監(jiān)視)?

3)傳感器數(shù)據(jù)的類型是什么?即:影像、聲音、數(shù)據(jù)?

電力自動化系統(tǒng)應(yīng)綜合確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用要求,以建立最適合應(yīng)用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。全面考慮各種選擇條件以及是否適合電力公司的應(yīng)用對于成功實(shí)施至關(guān)重要。

3．用于電力自動化的WiMAX網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(WMN)

3.1．WiMAX和無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的混合式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

3.1.1．增加可靠性

在無線網(wǎng)狀區(qū)域中,無線中樞在無線連接的發(fā)送者和接收者之間提供了冗余路徑。這就排除了網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)的單點(diǎn)故障和可能存在的瓶頸鏈接,顯著增加了通信可靠性。由于存在多重可能的可選路由,還可以保證網(wǎng)絡(luò)抗?jié)撛趩栴}的健壯性,例如:因RF干擾或障礙而產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)故障、路徑故障。因此,利用WMN技術(shù),即使在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)元件故障或網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況下,電力公司的網(wǎng)絡(luò)也可長期可靠地運(yùn)行。

3.1.2．安裝成本低

由于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)只要求線路上的幾個(gè)點(diǎn)連接至有線網(wǎng)絡(luò),因此建設(shè)無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以降低基礎(chǔ)設(shè)施成本,并且能夠以合理費(fèi)用對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造,這一點(diǎn)在現(xiàn)今電力公司競爭激烈的環(huán)境下尤其重要。

3.1.3．較大的覆蓋區(qū)域

目前,無線局域網(wǎng)(WLAN)的數(shù)據(jù)速率通過應(yīng)用極具效率的調(diào)制配置有所增加,例如:802.11a和802.11g為54Mbps。雖然WLAN的數(shù)據(jù)速率增加了,對于具體的傳輸功率,當(dāng)來自存取點(diǎn)的終端用戶更多時(shí),WLAN的覆蓋范圍和連通性都有所下降。然而,WiMAX技術(shù)可使局域控制中心與遠(yuǎn)程控制中心之間進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的性能卻不會降低。因此,混合式網(wǎng)絡(luò)中的WiMAX骨干網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)自動化應(yīng)用所要求的高速遠(yuǎn)距離通信。

3.1.4．自動網(wǎng)絡(luò)連通

在該混合式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中,無線網(wǎng)狀區(qū)域可以動態(tài)地自我組織和自我配置。換言之,網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)自動建立并保持網(wǎng)絡(luò)連通,這可為電力公司提供無縫多跳式互聯(lián)服務(wù)。例如,當(dāng)新節(jié)點(diǎn)加入到網(wǎng)絡(luò)中時(shí),這些節(jié)點(diǎn)利用其網(wǎng)狀功能自動發(fā)現(xiàn)所有可能的路由器并決定到達(dá)控制中心的最佳路徑。此外,鑒于新的可用路由,現(xiàn)有網(wǎng)狀路由器可重新組織網(wǎng)絡(luò),從而能夠輕松擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的自我配置特點(diǎn)對于電力系統(tǒng)自動化至關(guān)緊要,因?yàn)樗闺娏灸軌驊?yīng)付由顧客需求量推動的新的連通要求。

3.2．WiMAX和無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的混合式體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵

3.2.1．惡劣的監(jiān)視環(huán)境

在變電站,由于障礙及電力線和RF干擾引起的極其嘈雜的環(huán)境,無線鏈接表現(xiàn)出極為不同的時(shí)間和空間特點(diǎn)。為改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)容量,限制無線電干擾,開發(fā)通信協(xié)議時(shí)應(yīng)使用先進(jìn)的無線電技術(shù),例如多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)、多重?zé)o線電界面和智能天線。

3.2.2．WiMAX塔臺的最佳放置

在提出的混合式體系結(jié)構(gòu)中,在符合時(shí)間臨界監(jiān)視數(shù)據(jù)的截止期限的同時(shí),設(shè)計(jì)一種有效的低成本的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施很重要。因此,配有昂貴的RF硬件的WiMAX塔臺,應(yīng)置于配置區(qū)域的最佳位置,以便既降低基礎(chǔ)設(shè)施成本又滿足服務(wù)質(zhì)量要求。

3.2.3．靈活性支持

需要使用低反應(yīng)時(shí)間切換管理算法來支持移動設(shè)施控制器的通信服務(wù)。這樣必要時(shí),例如發(fā)生警報(bào)時(shí),移動設(shè)施管理器還可以本地監(jiān)視系統(tǒng)。

3.2.4．集成不同種類網(wǎng)絡(luò)

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與不同無線網(wǎng)絡(luò)集成的能力有限。因此,為增強(qiáng)混合式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的性能,應(yīng)改進(jìn)多重?zé)o線界面的集成能力以及網(wǎng)絡(luò)路由器的相應(yīng)網(wǎng)關(guān)/橋接器功能。

3.2.5．升級性

在如今競爭性的動態(tài)市場環(huán)境下,電力公司可能很快會配置新變電站、提供更大的服務(wù)請求。因此,設(shè)計(jì)的混合式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠很好地升級,以適應(yīng)由顧客需求量推動的新通信要求。

3.2.6．協(xié)調(diào)的資源管理

為對無線信道特點(diǎn)、爭用和通信量模式的系統(tǒng)變化作出有效反應(yīng),需要分布式和協(xié)作式網(wǎng)絡(luò)資源管理。這樣,才可以實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的良好性和網(wǎng)絡(luò)的自我配置。

3.2.7．安全性

網(wǎng)絡(luò)中的阻斷服務(wù)攻擊可能會對配置的混合式網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行造成嚴(yán)重?fù)p害。使用有效的加密術(shù)和密碼系統(tǒng),可以解決安全性問題。為解決所有這些現(xiàn)有的混合式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的問題,從物理層到應(yīng)用層的協(xié)議棧需要改進(jìn)或重新創(chuàng)建。在這方面,需要一個(gè)跨層設(shè)計(jì)來共同優(yōu)化主要網(wǎng)絡(luò)功能以及設(shè)計(jì)適合無線信道動態(tài)特點(diǎn)的通信協(xié)議集。這樣,混合式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)才能夠快速確定服務(wù)中斷,及時(shí)恢復(fù)電力公司的服務(wù)。

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[關(guān)鍵詞]工業(yè)自動化；控制技術(shù)；PLC；工控PC

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）47-0018-01

隨著工業(yè)自動化技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，其在工業(yè)發(fā)展中所占的地位也越來越重要。與傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)人工機(jī)械操作相比，自動化技術(shù)不但能夠極大的提高生產(chǎn)效率，而且能夠保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，并有效處理生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量之間存在的矛盾。研究并改善工業(yè)自動化控制技術(shù)是未來工業(yè)技術(shù)發(fā)展中的重點(diǎn)，只有不斷改進(jìn)工藝自動化控制技術(shù)，才能使工業(yè)生產(chǎn)自動化、智能化、效率化和精確化水平得以進(jìn)一步的提高，并且從當(dāng)前的工業(yè)自動化控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，未來的自動化控制儀器儀表還需要向著可控性和可視性發(fā)展。以下本文中筆者就結(jié)合自己對工業(yè)自動化控制的認(rèn)識，來探討其發(fā)展應(yīng)用問題。

1.工業(yè)自動化控制技術(shù)概述

工業(yè)自動化控制技術(shù)就是指利用微電子技術(shù)、電氣技術(shù)、機(jī)械技術(shù)以及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)來對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，而無需使用人工操作機(jī)械來控制生產(chǎn)進(jìn)度。也就是說，在工業(yè)自動化控制下的工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備是利用各種儀器、儀表和控制器，按照預(yù)先設(shè)定的流程進(jìn)行機(jī)械自動調(diào)節(jié)來進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行的。因此在自動化控制系統(tǒng)中，必須要對所有涉及到生產(chǎn)調(diào)節(jié)的儀器都進(jìn)行精準(zhǔn)的參數(shù)設(shè)置，以確保其在生產(chǎn)中能夠充分發(fā)揮職能作用，確保生產(chǎn)順利進(jìn)行的目的。一般來講，工業(yè)自動化控制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)和各種傳動設(shè)備組成。

2.工業(yè)自動化控制的發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國的工業(yè)自動化控制技術(shù)已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，自動化控制系統(tǒng)也逐漸趨于完善。但盡管如此，工業(yè)自動化控制技術(shù)仍然具有很大的發(fā)展應(yīng)用空間。就目前來看，較為常用的自動化控制產(chǎn)品主要有PLC與工控PC兩種，這兩種自動化控制產(chǎn)品的應(yīng)用代表了我國的工業(yè)自動化控制水平已經(jīng)有了很大的發(fā)展。

2.1 PLC的發(fā)展與應(yīng)用

PLC是可編程序控制器的英文縮寫，是由美國通用汽車公司在1968年首先提出的可編程控制器的相關(guān)設(shè)想，并于次年研發(fā)出了世界上第一臺PLC。隨后世界各國都開始積極研發(fā)PLC，極大的促進(jìn)了PLC的快速發(fā)展。直到今天，PLC已經(jīng)成為一種應(yīng)用廣泛的工業(yè)自動化生產(chǎn)控制設(shè)備，在工業(yè)自動化發(fā)展中起到很大的推動作用。在我國，現(xiàn)也已經(jīng)有很多科研單位或者工廠都在不斷研發(fā)和改進(jìn)PLC的性能，但很多技術(shù)都還要依賴國外進(jìn)口，因此如何提高我國自主的工業(yè)自動化控制技術(shù)水平仍然是需要我們不斷努力研究的課題。

事實(shí)上，PLC一直都是引領(lǐng)工業(yè)自動化發(fā)展的先驅(qū)，也是工業(yè)自動化的發(fā)展重點(diǎn)。這是因?yàn)镻LC在工業(yè)生產(chǎn)中的用途極為廣泛，不但能夠?qū)崿F(xiàn)單機(jī)自控的自動化控制系統(tǒng)，而且還能在流水線上的生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行使用。不但能夠執(zhí)行邏輯運(yùn)算，還能夠通過程序設(shè)置來實(shí)現(xiàn)定時(shí)、計(jì)數(shù)以及控制生產(chǎn)順序。并且由于其是采用插入式模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，因而能夠直接將數(shù)據(jù)信息傳回計(jì)算機(jī)中，方便了管理與維護(hù)。另外，PLC的編程較為簡單，能夠在現(xiàn)場及時(shí)進(jìn)行修改或調(diào)試，因?yàn)榫S護(hù)極為方便，可靠性較高，體積小，通用性很強(qiáng)，方便擴(kuò)展和安裝。

2.2 工控PC

工業(yè)PC主要包含兩種類型：IPC工控機(jī)以及它們的變形機(jī)，如AT96總線工控機(jī)等。由于基礎(chǔ)自動化和過程自動化對工業(yè)PC的運(yùn)行穩(wěn)定性、熱插拔和冗余配置要求很高，現(xiàn)有的IPC已經(jīng)不能完全滿足要求，將逐漸退出該領(lǐng)域，取而代之的將是其他工控機(jī)，而IPC將占據(jù)管理自動化層。而目前工況PC之所以沒有完全替代PLC，主要有兩個(gè)原因：一個(gè)是系統(tǒng)集成原因；另一個(gè)是軟件操作系統(tǒng)Windows NT的原因。一個(gè)成功的PC-based控制系統(tǒng)要具備兩點(diǎn)：一是所有工作要由一個(gè)平臺上的軟件完成；二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預(yù)見，工業(yè)PC與PLC的競爭將主要在高端應(yīng)用上，其數(shù)據(jù)復(fù)雜且設(shè)備集成度高。工業(yè)PC不可能與低價(jià)的微型PLC競爭，這也是PLC市場增長最快的一部分。從發(fā)展趨勢看，控制系統(tǒng)的將來很可能存在于工業(yè)PC和PLC之間，這些融合的跡象已經(jīng)出現(xiàn)。

工業(yè)自動化控制PC的主要優(yōu)點(diǎn)在于它便于安裝和使用，具有高級的診斷功能，使用人員可以更加靈活的進(jìn)行選擇而且在使用的花費(fèi)上也比較合理，在工業(yè)發(fā)展中極大地降低了生產(chǎn)成木，基于PC的控制器可以像PLC一樣，并且作和維護(hù)人員接受，所以目前的制造商大部分都在生產(chǎn)中采用PC控制方案。近些年，工業(yè)PC在我國取得了很大的發(fā)展，技術(shù)與研發(fā)上也己經(jīng)和發(fā)達(dá)國家水平相近。

3.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的儀器儀表

工控儀表重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表；全面擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域，推進(jìn)儀器儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，完成自動化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變，推進(jìn)具有自主版權(quán)自動化軟件的商品化。

3.1電工儀器儀表

電工儀器儀表重點(diǎn)發(fā)展長壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測儀表和電網(wǎng)計(jì)量自動管理系統(tǒng)。

3.2科學(xué)測試儀器

科學(xué)測試儀器重點(diǎn)發(fā)展過程分析儀器、環(huán)保監(jiān)測儀器儀表、工業(yè)爐窯節(jié)能分析儀器以及圍繞基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)所需的汽車零部件動平衡、動力測試及整車性能檢測儀、大地測量儀器、電子速測儀、測量型全球定位系統(tǒng)以及其他試驗(yàn)機(jī)、實(shí)驗(yàn)室儀器等新產(chǎn)品。產(chǎn)品以技術(shù)含量較高的中檔產(chǎn)品為主。

3.3信息技術(shù)電測儀器

信息技術(shù)電測儀器主要發(fā)展電測儀器軟件化、智能化技術(shù)，總線式自動測試技術(shù)，綜合自動化測試系統(tǒng)，新型元器件測量技術(shù)及測試儀器，在線測試技術(shù)，信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品測試技術(shù)，多媒體測量技術(shù)以及相應(yīng)測試儀器，用電監(jiān)控管理技術(shù)等。

4.工業(yè)自動化技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的主要部分是IDE和IAS。IDE為每個(gè)應(yīng)用程序提供了歷史記錄審核跟蹤技術(shù)，包括戶標(biāo)識符、日期以及關(guān)于變化的詳細(xì)信息。IAS對于用戶來說可以大大的降低工程投資成木，可以簡化分布式自動化應(yīng)用的開發(fā)、維護(hù)和管理，未來的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)會利用最新的科學(xué)技術(shù)成果，向網(wǎng)絡(luò)化、平臺化、集成化方向發(fā)展。現(xiàn)場總線是這幾年迅速發(fā)展起來的工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它的主要作用是解決工業(yè)現(xiàn)場的儀器儀表、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備之間的數(shù)字通信，以及現(xiàn)場控制設(shè)備與高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞，現(xiàn)場總線使得測控設(shè)備具有了數(shù)字計(jì)算與數(shù)字通信的能力，極大地提高了信號的測量與傳輸?shù)木龋鰪?qiáng)了系統(tǒng)和設(shè)備的性能。目前我們國內(nèi)現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在：自主研發(fā)的現(xiàn)場總線開始投入到市場，現(xiàn)場總線品中多樣，競爭激烈，各行業(yè)的現(xiàn)場應(yīng)用工程開始迅速的發(fā)展。

5.結(jié)語

綜上所述，工業(yè)自動化控制技術(shù)作為推動現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化的主要動力，其不但能夠減少人工勞動量，而且能夠極（下轉(zhuǎn)第134頁）（上接第25頁）大的提高生產(chǎn)效率，增大工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。更重要的是使用自動控制系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械操控，就能使工人脫離惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)更加現(xiàn)代化和人性化的工業(yè)生產(chǎn)。同時(shí)，工業(yè)自動化控制技術(shù)水平的高低也是衡量國家科技水平高低的重要指標(biāo)之一，在未來的工業(yè)技術(shù)發(fā)展中，必須要加大對工業(yè)自動化控制技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)用，以促進(jìn)我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇6

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化；問題

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

自動化技術(shù)在我國起步較晚，較之西方發(fā)達(dá)國家還存在著一定差距，文章結(jié)合電氣工程自動化在實(shí)際應(yīng)用中的不足，深入分析和廣泛研究，有針對性地進(jìn)行解決處理，不斷提高電氣工程自動化水平，推動電氣工程自動化的快速發(fā)展。

1 電氣工程自動化存在的問題

1.1 自動化水平低。電氣工程自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，沒有根據(jù)具體應(yīng)用對象，有針對性地進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，在實(shí)際應(yīng)用中，自動化水平低，沒有真正發(fā)揮電氣工程自動化的重要作用。

1.2 數(shù)據(jù)傳輸安全性不高。數(shù)據(jù)傳輸是電氣工程自動化系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、?zhǔn)確性和傳輸速度對于企業(yè)運(yùn)營有著重要影響。但是，當(dāng)前電氣工程自動化的硬件和軟件接口存在很大差異，給各個(gè)系統(tǒng)模塊的信息交換帶來很大阻礙和困難，增加了數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用成本。

1.3 集成化不足。近年來，電氣工程自動化快速發(fā)展，在某些方面、某些環(huán)節(jié)，電氣工程自動化越來越完善，并且逐漸朝著智能化、集成化方向發(fā)展。我國電氣工程自動化集成度較低，很多應(yīng)用模塊都處于相互獨(dú)立狀態(tài)，各個(gè)系統(tǒng)和模塊之間的數(shù)據(jù)通信和信息連接不足，信息資源共享受到多方面限制，在很大程度上影響了電氣工程自動化系統(tǒng)的使用功能。

1.4 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不統(tǒng)一。電氣工程自動化發(fā)展的重要趨勢是實(shí)現(xiàn)規(guī)范、高效、統(tǒng)一的自動化系統(tǒng)。當(dāng)前，不同公司開發(fā)的電氣工程自動化系統(tǒng)采用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不同，使得電氣自動化系統(tǒng)的共享性和兼容性較差，軟硬件之間的數(shù)據(jù)通信需要解決網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一的問題。

2 電氣工程自動化的有效解決對策

2.1 實(shí)現(xiàn)電氣工程自動化的開放化、信息化和科技化。首先，電氣工程自動化系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)積極利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，優(yōu)化局部設(shè)計(jì)，采用合適的電氣元件，基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)電氣工程自動化的資源共享和實(shí)時(shí)信息交換，實(shí)現(xiàn)一體化的電氣自動化系統(tǒng)控制、決策和管理。其次，在電氣工程自動化系統(tǒng)中積極融合計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并且利用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電氣自動化的人工智能，通過計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化，改進(jìn)電氣自動化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不斷提高自動化水平。最后，在電氣工程自動化系統(tǒng)開發(fā)過程中，積極采用現(xiàn)代化的技術(shù)設(shè)備，引進(jìn)各種新材料、新技術(shù)，使電氣工程更加精確耐用、簡單操作，不斷提升電氣工程自動化系統(tǒng)性能。

2.2 提高數(shù)據(jù)傳輸安全性。安全性是電氣工程自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)需要考慮的重要問題，電氣工程的安全裝置對于整個(gè)電氣自動化系統(tǒng)的可靠性和安全性有著直接關(guān)系，因此加強(qiáng)安全裝置質(zhì)量控制。在選擇相關(guān)安全裝置時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持實(shí)用、可靠、穩(wěn)定、安全的原則，按照電氣工程自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，檢測安裝裝置的使用性能和質(zhì)量，確保電氣工程自動化系統(tǒng)中各個(gè)應(yīng)用模塊和裝置具有良好的兼容性和相容性，充分發(fā)揮安全裝置的重要作用。另外，為了進(jìn)一步提高電氣工程自動化的安全性，應(yīng)做好安全防護(hù)，在日常工作中，彌補(bǔ)薄弱環(huán)節(jié)，加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)管，采取切實(shí)可行、有效的監(jiān)控方案，及時(shí)診斷，及時(shí)分析，實(shí)時(shí)監(jiān)控，以最快速度解決出現(xiàn)的問題，提高電氣自動化系統(tǒng)的安全性。

2.3 提高集成化程度。為了推動我國電氣工程自動化的快速發(fā)展，相關(guān)部門應(yīng)制定規(guī)范、統(tǒng)一的電氣自動化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，各個(gè)公司在開發(fā)和設(shè)計(jì)電氣工程自動化系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的開發(fā)軟件或者平臺，并且組織專業(yè)技術(shù)人員分析電氣工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行情況，對于存在問題的系統(tǒng)模塊，加大研究力度，不斷改進(jìn)和優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。同時(shí)，加大對技術(shù)人員的綜合素質(zhì)、專業(yè)技能教育培訓(xùn)，鼓勵技術(shù)人員學(xué)習(xí)先進(jìn)的自動化技術(shù)，提高創(chuàng)新性和主觀能動性，不斷提高電氣自動化系統(tǒng)的集成度，降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管理、運(yùn)行、維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)各個(gè)模塊之間良好的兼容性。

2.4 采用科學(xué)、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。電氣工程自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)盡量采用科學(xué)、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，進(jìn)一步完善和改進(jìn)系統(tǒng)功能，采用現(xiàn)代化電氣技術(shù)，利用規(guī)范的系統(tǒng)模塊，有針對性地對系統(tǒng)測試、開機(jī)和運(yùn)行進(jìn)行編程，結(jié)合不同企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用需求，優(yōu)化和完善系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息交換和資源共享，發(fā)揮電氣自動化系統(tǒng)的重要作用。

3 關(guān)于電氣工程自動化建設(shè)的建議

3.1 電氣工程自動化結(jié)合數(shù)字化技術(shù)。數(shù)字化是指電氣工程自動化與軟件技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合，數(shù)字化操作管理電氣工程自動化生產(chǎn)發(fā)展，提高企業(yè)對工程發(fā)展精確度的控制與運(yùn)算，創(chuàng)新自動化發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，使市場數(shù)據(jù)發(fā)展自動化與網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合。

3.2 電氣工程自動化結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。及時(shí)分享網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大優(yōu)勢，電氣工程自動化系統(tǒng)可以通過與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)企業(yè)的智能化管理，有效的結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對收集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送，使電氣工程自動化隨時(shí)隨地都能對生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)況進(jìn)行監(jiān)控管理。

3.3 電氣工程自動化結(jié)合創(chuàng)新技術(shù)。在電氣工程自動化的研發(fā)進(jìn)程中，不僅需要企業(yè)對自動化發(fā)展的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與分析，消耗巨大的人力與物力資源，還需要企業(yè)與電氣工程自動化相關(guān)的科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作，運(yùn)用企業(yè)自身資源進(jìn)行未來發(fā)展的優(yōu)勢分析和投入最新技術(shù)進(jìn)行市場競爭優(yōu)勢的分析，更直觀的為企業(yè)未來發(fā)展提供扎實(shí)基礎(chǔ)。

3.4 電氣工程自動化結(jié)合企業(yè)自身現(xiàn)況。無論電氣工程自動化如何進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展都離不開企業(yè)，企業(yè)不僅為電氣工程自動化提供著所需的資金和生產(chǎn)技術(shù)人員，還具有決定電氣工程自動化發(fā)展的方向，聯(lián)系著自動化與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的發(fā)展趨勢，企業(yè)不斷引進(jìn)先進(jìn)的研究技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)與研發(fā)的新型技術(shù)相結(jié)合，檢驗(yàn)電氣工程自動化的發(fā)展可行性，以科學(xué)的眼光看待電氣工程自動化的實(shí)施成果，直觀面對企業(yè)對電氣工程自動化的重要性。

結(jié)語

隨著現(xiàn)代化社會的信息化水平不斷提高，電氣工程自動化的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，有效推動了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了進(jìn)一步推動電氣工程自動化的快速發(fā)展，應(yīng)制定標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)規(guī)范，積極引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備，加大自主研究，積極創(chuàng)新，采取有效對策解決當(dāng)前電氣工程自動化系統(tǒng)的不足，不斷提高我國電氣自動化水平。

篇7

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化技術(shù)；分析；設(shè)計(jì)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在電氣工程以及自動化技術(shù)上有了很大的發(fā)展和技術(shù)提升，但是相比于一些科技較為發(fā)達(dá)的國家，我國在這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展上時(shí)間比較短，技術(shù)水品相對偏低，所以我國在這個(gè)領(lǐng)域所做的投入比重也很大，尤其是電氣工程等重點(diǎn)行業(yè)，針對行業(yè)的現(xiàn)實(shí)存在的弊端，出臺了一系列的鼓勵政策來激勵在這行業(yè)上的發(fā)展。電氣工程是一種新興行業(yè)學(xué)科，是現(xiàn)在新興技術(shù)的核心類技術(shù)。在人們的認(rèn)知里可能會認(rèn)為，隨著科技的發(fā)展以及電氣工程行業(yè)的興起，促使由有機(jī)械時(shí)代快速的跨入了信息時(shí)代，提升了人們在生活上的品質(zhì)，也提高了在工作上的效率和質(zhì)量，所以說電氣工程的快速發(fā)展已經(jīng)成為了現(xiàn)代科技進(jìn)步的重要標(biāo)志。也正是因?yàn)殡姎夤こ淘诳萍及l(fā)展上的重要作用，才使得我國在電氣工程上得到了快速的提升，在如何提高電氣工程的問題上，現(xiàn)在很多高校都開設(shè)了相應(yīng)的課程學(xué)習(xí)和研究機(jī)構(gòu)，這樣就可以在最大化地推動電氣工程行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。

1電氣工程以及自動化技術(shù)的簡單介紹

自動化技術(shù)和電氣工程和現(xiàn)在人們的實(shí)際生活是相關(guān)聯(lián)的，現(xiàn)在已經(jīng)融入到了現(xiàn)實(shí)生活的方方面面，比如我們在日常生活中的許多家用電器都有在電氣工程和自動化技術(shù)方面的應(yīng)用，由于在現(xiàn)實(shí)生活中人們對這方面的需求量與日俱增，也就促使電氣工程行業(yè)的發(fā)展越來越快。在高校的教育上通過將電氣工程學(xué)引入課堂學(xué)習(xí)，使得我們在電氣工程人才培養(yǎng)上得到了大大的增強(qiáng)，也只有這樣才能夠使得電氣工程行業(yè)有著更好更快的發(fā)展。

2電氣工程與自動化技術(shù)的主要設(shè)計(jì)理念

在對電氣工程以及自動化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用與設(shè)計(jì)上，主要應(yīng)該針對硬件設(shè)施和軟件設(shè)施這兩大塊來進(jìn)行分析研究，在一般情況下，應(yīng)該首先對硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際需求，對所需求的電子元器件進(jìn)行有針對性的選擇。第一，應(yīng)對中央服務(wù)器進(jìn)行設(shè)置，采用現(xiàn)在最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備來作為這個(gè)系統(tǒng)的核心所在；第二，選擇的輔設(shè)備，如傳感器、控制器、檢測設(shè)備等；第三，將所有相關(guān)設(shè)備按照一定的條件、要求和操作規(guī)程進(jìn)行連接，然后組成一個(gè)具有相應(yīng)功能較為完善的系統(tǒng)，能夠完成各項(xiàng)工作任務(wù)的電氣自動化設(shè)備。在實(shí)際的運(yùn)用當(dāng)中，除了要遵循理論上的問題外，還需要在實(shí)際應(yīng)用中著重注意。在現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)境的條件下針對自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要在不改變原本生產(chǎn)基礎(chǔ)的條件下進(jìn)行理念設(shè)計(jì)，所以在硬件的實(shí)際安裝上的標(biāo)準(zhǔn)和要求也是較高的，同時(shí)設(shè)備自身的體積必須適應(yīng)安裝要求，不能過大或過小，過大會嚴(yán)重影響安裝的可行性，過小也會影響在實(shí)際上的操作。因此設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須進(jìn)行實(shí)地考察，充分研究和分析在這方面的兼容性，以保證元器件的兼容問題。在對硬件設(shè)施的設(shè)計(jì)完成以后，就需要進(jìn)行對軟件系統(tǒng)設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)，在市面上，現(xiàn)在的自動化控制系統(tǒng)在類型上多種多樣。但是，要想促使元器件在自動化上的能力得到最好的發(fā)揮，生產(chǎn)商就會選擇相匹配的軟件設(shè)計(jì)單位，來根據(jù)自身的需要設(shè)計(jì)出有針對性的相匹配的軟件系統(tǒng)。

3電氣工程以及自動化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用

隨著社會需求的不斷加大，電氣工程以及自動化在是應(yīng)用領(lǐng)域上也是變得越來越廣，下面就對其實(shí)際應(yīng)用從多方面進(jìn)行分析。

3.1在供熱系統(tǒng)方面的主要應(yīng)用

在供熱系統(tǒng)上來說，建設(shè)主要從電網(wǎng)的調(diào)度和變電站的自動化這兩個(gè)方面來進(jìn)行。在針對電網(wǎng)的調(diào)度上，通過在使用這項(xiàng)技術(shù)能夠促使供熱系統(tǒng)最大程度上實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)行和管控，這樣就能夠提高安全生產(chǎn)的系數(shù)，同時(shí)也能增加在實(shí)際工作上的效率，同時(shí)也可以利用這方面技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控和分析，這樣就能夠更有效的對系統(tǒng)的運(yùn)行做好評定標(biāo)準(zhǔn)。

3.2在變電站上的主要應(yīng)用

電力設(shè)備在運(yùn)行上是否平穩(wěn)、是否安全、是否可靠是電氣工程以及自動化技術(shù)在保障上的根本要求及標(biāo)準(zhǔn)，所以在電力設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)方面的保護(hù)和控制上的相關(guān)措施是不可缺少的，但是，由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科技的不斷創(chuàng)新，變電站在電力設(shè)備的應(yīng)用上也是越來越多，同時(shí)，在電力設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用、運(yùn)行方面也是越來越復(fù)雜，為了確保電力系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行，相關(guān)單位投入大量的物資和人力來進(jìn)行維護(hù)以保障運(yùn)行。但是，將電氣工程以及自動化技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際變電站的工作當(dāng)中，就能夠盡量簡化操作流程同時(shí)也能提高安全系數(shù)。在變電站的建設(shè)上，采用自動化系統(tǒng)就會事這項(xiàng)技術(shù)的作用更加凸顯出其優(yōu)勢。能夠最大化的優(yōu)化變電站的實(shí)際工作程序，同時(shí)達(dá)到進(jìn)行自動化控制的要求，盡可能的提高變電站在實(shí)際工作上的效率，同時(shí)也提高了變電站的安全性保障；在變電站的監(jiān)控系統(tǒng)上運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)也能夠使其在性能上得到更大的提高。

3.3在電網(wǎng)調(diào)度中的主要應(yīng)用

在電力系統(tǒng)應(yīng)用自動化方面電網(wǎng)調(diào)度在自動化上的應(yīng)用有著十分重要的作用，我國的地域十分廣闊，在進(jìn)行電網(wǎng)的調(diào)動上可以利用自動化技術(shù)來進(jìn)行輔助完成，同時(shí)也可以用來對整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而大大減少在人員和物資上的消耗，同時(shí)能夠保證相關(guān)人員清楚的把持全局，及時(shí)發(fā)現(xiàn)在電網(wǎng)調(diào)度實(shí)際運(yùn)行商出現(xiàn)的突發(fā)問題，避免問題的進(jìn)一步擴(kuò)大，更好的保護(hù)了電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全以及在實(shí)際經(jīng)濟(jì)上的利益，進(jìn)而也將大大降低事故問題的發(fā)生幾率，盡可能地減少和降低不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

3.4在鋼鐵行業(yè)中的主要應(yīng)用

鋼鐵是我國的主要經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，在我國部分區(qū)域的發(fā)展上起著十分重要的作用，但是隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，鋼鐵行業(yè)要想快速的發(fā)展，進(jìn)行自動化的應(yīng)用也是必將進(jìn)行的工作。在這個(gè)行業(yè)中，使用這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用在兩個(gè)方面的問題上，首先，就是在鋼鐵的生產(chǎn)過程中使用自動化技術(shù)，就會使生產(chǎn)質(zhì)量有較大的提高，在安全問題上，也能減少安全隱患問題的發(fā)生。其次，在鋼鐵生產(chǎn)管理上的主要優(yōu)化，將自動化應(yīng)用到鋼鐵的生產(chǎn)過程當(dāng)中，可以節(jié)省鋼鐵行業(yè)的人力資源的浪費(fèi)，同時(shí)也可以有效的降低在工作中人員的管理難度，總的來說自動化的應(yīng)用給鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)提供了極大的工作便利。

3.5在智能化建筑物方面的主要應(yīng)用

在建設(shè)智能化的建筑過程當(dāng)中很容易在安全和能耗的方面出現(xiàn)問題，但是，將電器工程以及自動化技術(shù)應(yīng)用到這項(xiàng)工作當(dāng)中來就可以盡可能的解決在這方面出現(xiàn)的問題。第一，是電氣工程以及自動化技術(shù)的應(yīng)用可以成功的解決在智能化建設(shè)當(dāng)中因?yàn)樵O(shè)備過多而產(chǎn)生的安全問題的發(fā)生。利用這項(xiàng)技術(shù)，將安全用電設(shè)備接入到建筑當(dāng)中，可以大大降低用電安全問題的產(chǎn)生，從側(cè)面增加里用電的安全系數(shù)。第二，是使用這項(xiàng)技術(shù)可以盡可能的解決智能建筑在靜電上存在的問題，降低了智能建筑在靜電上造成的危害。在電子設(shè)備的使用過程當(dāng)中經(jīng)常會產(chǎn)生或者積蓄一定的靜電，如果得不到有效的排解，由于設(shè)備較多，就會造成產(chǎn)生的靜電變大，嚴(yán)重的影響相關(guān)設(shè)備的正常使用時(shí)間。在這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用上可以盡可能的避免靜電現(xiàn)象的出現(xiàn)，盡可能的減少靜電安全問題的產(chǎn)生，從而為設(shè)備的正常運(yùn)行提供良好的條件。第三，是電氣工程以及自動化技術(shù)在智能化建筑上的應(yīng)用，可以極大的減少因?yàn)閻毫永子晏鞖鈱ㄖ陨硭a(chǎn)生的嚴(yán)重影響，我們在生活常識中也能夠知道，在雷雨天氣，越高的物體，越容易被雷電擊中，而電氣工程以及自動化技術(shù)的應(yīng)用就可以為建筑物起到一個(gè)保護(hù)的作用，能夠使雷電在危及到建筑的時(shí)候，成功的將其引入地下。

4在實(shí)際應(yīng)用方面所需要思考的問題

在這方面技術(shù)理論的發(fā)展上來看，我們要將理論與實(shí)際進(jìn)行充分的融合，只有在理論成熟的條件下，才能進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用與實(shí)踐，這兩者之間的關(guān)系十分密切?，F(xiàn)在電氣自動化行業(yè)隨著在實(shí)踐中的不斷發(fā)展與壯大，如今已經(jīng)形成了一門較為系統(tǒng)、全面的學(xué)科類技術(shù)知識，如今在許多高校都開設(shè)了相應(yīng)課程的學(xué)習(xí)和研究，從某種現(xiàn)實(shí)意義上來說，電氣自動化技術(shù)的興起就是為了滿足我們在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)與生活上的各種需求而產(chǎn)生的一種新興技術(shù)。比如在生產(chǎn)加工方面，在傳統(tǒng)模式下的生產(chǎn)加工過程中，都是采用人工加工的方法來完成各項(xiàng)工作的，這樣的工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到我們社會需求的標(biāo)準(zhǔn)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在產(chǎn)品設(shè)備方面的需求量也是在逐年的增加，在這樣的情況下，僅僅依靠人來完成這項(xiàng)工作已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)的要求了，必須進(jìn)行改革創(chuàng)新，提高生產(chǎn)工作效率，在現(xiàn)實(shí)的市場競爭當(dāng)中，企業(yè)要想在實(shí)際中獲取更多的利益，就必須在生產(chǎn)成本上進(jìn)行合理的控制，而如何進(jìn)行控制有成為了企業(yè)自身十分頭痛的問題，但是通過電氣工程以及自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，就能極大的解決在這方面產(chǎn)生的問題，能夠是我們的生產(chǎn)成本得到極大的降低。為我們的企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件，同時(shí)也為電氣工程以及自動化技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新做好了鋪墊。

5結(jié)語

電氣自動化這門技術(shù)作為一種新的技術(shù)手段，他能夠極大的提高我們現(xiàn)實(shí)生活和工作方面的效率，因此也受到了相關(guān)方面充分的重視，想要提高這方面的工作效率，就必須下大力氣在人才的培養(yǎng)方面，只有人才隊(duì)伍建立起來才能讓電氣自動化在創(chuàng)新與發(fā)展當(dāng)中的到穩(wěn)步的提升，從本文中也可以知道，受到現(xiàn)實(shí)環(huán)境和條件的影響，我國在這方面的發(fā)展時(shí)間較短，與其他發(fā)達(dá)國家相比還有一定的差距，在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，很多相關(guān)企業(yè)還沒用意識到這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中存在的好處和優(yōu)勢，也就造成很多企業(yè)無法全面時(shí)間自動化技術(shù)的應(yīng)用，嚴(yán)重的制約了在生產(chǎn)效率上的最大化，通過本文的分析我相信，在未來的發(fā)展過程當(dāng)中，隨著應(yīng)用技術(shù)逐漸被人們接受，這個(gè)行業(yè)必將受到廣泛的關(guān)注與應(yīng)用，也將極大的改變我們的生活質(zhì)量和工作效率。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

關(guān)鍵詞：電氣自動化；數(shù)字技術(shù)；試驗(yàn)方法

一、數(shù)字技術(shù)在電氣自動化中的試驗(yàn)方法

作為不具有破壞性的試驗(yàn)――局部放電試驗(yàn)，在試驗(yàn)中目前采用的有兩種試驗(yàn)方法，第一種試驗(yàn)方法是將工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓，將其電壓值降低到與局部放電試驗(yàn)的電壓值相同的狀態(tài)下，經(jīng)過幾分鐘，在進(jìn)行局部放電量的測量。第二種方法是使用變壓器，將Um作為預(yù)激磁電壓，同樣將其電壓值降低到與局部放電試驗(yàn)的電壓值相同的狀態(tài)下，經(jīng)過30至50分鐘的時(shí)間，對局部放電量進(jìn)行測量。在局部放電量的測量中，必須避免試驗(yàn)周圍的噪音污染，對電源局部的其他放電量也要進(jìn)行及時(shí)的隔離。在局部放電試驗(yàn)中，放電量的多少和接地電極表面的場強(qiáng)有直接的關(guān)系，而和電源頻率沒有任何關(guān)系。截波沖擊試驗(yàn)在試驗(yàn)過程中必須與全波沖擊試驗(yàn)的一些儀器交替進(jìn)行，才能確保試驗(yàn)的順利進(jìn)行和試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在電氣自動化中進(jìn)行科學(xué)有效的試驗(yàn)可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的安全性、可靠性。高壓試驗(yàn)與普通的電氣試驗(yàn)相比，具有特殊性和危險(xiǎn)性。在高壓試驗(yàn)中必須做到以下三點(diǎn)：

1、高壓試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)場地必須具備一定的安全措施，避免觸電現(xiàn)象的產(chǎn)生，在一些試驗(yàn)場地必須有專業(yè)人員進(jìn)行查巡。

2、在電力設(shè)備進(jìn)行加壓時(shí)，必須對接線進(jìn)行詳細(xì)的檢查，確保其正確性；加壓過程中必須禁止人員的接近，才能確保試驗(yàn)設(shè)備加壓的正常運(yùn)行。

3、在高壓試驗(yàn)結(jié)束后，必須切斷試驗(yàn)設(shè)備的接地電源，避免觸電事故的發(fā)生。

在電氣自動化高壓試驗(yàn)中要擴(kuò)大其數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用范圍，確保高壓試驗(yàn)的安全性。數(shù)字技術(shù)在電氣自動化高壓試驗(yàn)中主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助測試系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制等方面，利用數(shù)字技術(shù)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、修正，這樣能夠增加試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。對高壓參數(shù)和大電流參數(shù)的進(jìn)行試驗(yàn)可以采用小型的計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)，增強(qiáng)測試參數(shù)的準(zhǔn)確度。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高高壓試驗(yàn)設(shè)備的安全性，降低工作人員的操作難度，保障試驗(yàn)中工作人員的安全。

二、數(shù)字技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用中的特點(diǎn)

1、電氣自動化中數(shù)字技術(shù)具有可靠性

數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用主要是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和智能化高端的電氣系統(tǒng)為其發(fā)展的基礎(chǔ)前提，在電氣自動化中廣泛地應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，可以提高電氣自動化的技術(shù)水平，提高試驗(yàn)準(zhǔn)確率，使電氣設(shè)備的操作更加便捷，減少傳統(tǒng)電氣設(shè)備的使用率，增強(qiáng)電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，使整個(gè)電氣自動化系統(tǒng)更加安全、可靠。數(shù)字化技術(shù)可靠性主要體現(xiàn)在自動化儀表中，必須將模擬技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字技術(shù)，才能提高數(shù)字技術(shù)的水平，才能增加電氣自動化行業(yè)所占的市場比例，才能對其進(jìn)行明確定位，提高電氣系統(tǒng)的平衡性，為電氣自動化行業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。

2、電氣自動化中數(shù)字技術(shù)具有較高的性價(jià)比

數(shù)字技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用中具有較高的性價(jià)比，主要體現(xiàn)在數(shù)字的廣泛應(yīng)用可以確保電氣設(shè)備運(yùn)行、檢修等方面的順利進(jìn)行。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用可以極大地增強(qiáng)電氣系統(tǒng)的通信能力，擴(kuò)充其信息庫；智能化是數(shù)字化技術(shù)最突出的特點(diǎn)，在其智能化應(yīng)用中可以完善電氣自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，建立規(guī)范性強(qiáng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，確保生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品質(zhì)量，減少企業(yè)的成本投入，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

在電氣自動化的應(yīng)用和技術(shù)革新中應(yīng)用開放性的數(shù)字化系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和評估。對數(shù)據(jù)信息的輸入、輸出的有效控制，可以提高電氣設(shè)備的工作效率和確保產(chǎn)品的質(zhì)量。數(shù)字技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用能將電氣設(shè)備與多種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)之間的串聯(lián)運(yùn)用，同時(shí)還能有效解決電氣自動化系統(tǒng)中存在的問題，提高計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)度，優(yōu)化電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大電氣自動化的使用范圍。

3、電氣自動中數(shù)字化技術(shù)具有較強(qiáng)的可操作性

數(shù)字技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展的，在其操作過程中只需要對電氣設(shè)備輸入相應(yīng)的指令和程序，電氣設(shè)備就可以正常運(yùn)行?；诖耍瑪?shù)字技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用中必須具備一定的分析能力和判斷能力，才能確保電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。

數(shù)字技術(shù)的可操作性主要表現(xiàn)在光纜、電纜等介質(zhì)信息的傳遞中。邏輯分析能力在數(shù)字技術(shù)中占有重要地位，它可以使電氣設(shè)備對數(shù)據(jù)信息的數(shù)量和準(zhǔn)確度進(jìn)行自動化的校正，減少電氣設(shè)備的投入成本，確保設(shè)備的安全性。數(shù)字化系統(tǒng)的開放性，不僅使操作代碼更加標(biāo)準(zhǔn)化，還增加了程序的使用率，減少了程序的編寫時(shí)間，提高了電氣自動化的應(yīng)用范圍。

在變電站中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)可以有效地改變傳統(tǒng)電氣設(shè)備的使用方法，在變電站的數(shù)據(jù)收集及信息處理等環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化控制。在變電站中大量應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，可以很好地實(shí)現(xiàn)變電站的自我管理及控制，為智能電網(wǎng)的快速發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

三、數(shù)字技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用中的創(chuàng)新

1、加強(qiáng)程序化操作意識

對電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行程序化操作，主要是對執(zhí)行力的程序化。在數(shù)字技術(shù)應(yīng)用過程中，我們必須完成許多前提工作，才可以對設(shè)備下達(dá)指令。如我們必須將審核準(zhǔn)確的票據(jù)存儲到計(jì)算機(jī)中，在實(shí)際操作過程中，還要設(shè)置人工預(yù)界面、閘刀及開關(guān)等，加強(qiáng)程序化操作意識，提高調(diào)度指令的規(guī)范性，最終達(dá)到不需要工作人員進(jìn)行現(xiàn)場檢測，也能自動化操作的技術(shù)水平，形成完善的電氣自動化操作系統(tǒng)。

2、智能終端的引入

智能終端的引入主要是通過光纖連接，使用間隔層和智能終端來有效地完善電氣自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息收集及控制。在數(shù)字技術(shù)的這個(gè)應(yīng)用過程中，智能終端具有極強(qiáng)的適應(yīng)性和雙重化配置。在實(shí)際運(yùn)行中，第一套主要起到遙控測控、電氣跳閘的保護(hù)、現(xiàn)場信息的傳送等作用；第二套主要是加強(qiáng)電氣設(shè)備跳閘的保護(hù)力度，提升數(shù)字技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的可靠性。

3、GOOSE虛端子概念的加強(qiáng)

在改良傳統(tǒng)的二次回路時(shí)GOOSE虛端子起到了重要的作用，這一概念的加強(qiáng)可以有效地提高工作人員對電氣自動化的認(rèn)知水平，有利于電氣自動化行業(yè)的快速發(fā)展。在電氣自動化設(shè)備運(yùn)行中，將GOOSE虛端子添加的保護(hù)裝置、智能終端及測控裝置，可以實(shí)現(xiàn)全站線路及開關(guān)的的有效控制。

四、結(jié)束語

綜上所述，目前數(shù)字技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中已經(jīng)占據(jù)了重要的地位，但在其應(yīng)用過程中還存有一定問題，如沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)水平低及專業(yè)人才的缺乏等。這些問題的存在嚴(yán)重阻礙了數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，因此我們必須做好電氣自動化中數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新工作。，才能完善電氣自動化系統(tǒng)，促進(jìn)電氣自動化行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；自動化技術(shù)；應(yīng)用；優(yōu)點(diǎn)

1.引言

人們的生活離不開電，如何確保電力系統(tǒng)安全可靠而又高效的運(yùn)行是急需解決的問題。引進(jìn)自動化技術(shù)于電力系統(tǒng)中不僅可以提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，還能將其運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性提升一個(gè)臺階。因此，本文對自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用的研究具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

2.自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用概述

自動化技術(shù)是電力系統(tǒng)應(yīng)用中的新興技術(shù)，是現(xiàn)階段新技術(shù)中最具代表性作用的一種。隨著管理、材料以及信息等技術(shù)的不斷擴(kuò)展，自動化技術(shù)的應(yīng)用也變得越來越廣泛。由先前的電力系統(tǒng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控領(lǐng)域，逐漸拓展到更寬領(lǐng)域。但根據(jù)其自身特點(diǎn)以及要求，自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用流程可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）配置計(jì)算機(jī)針調(diào)控中心，將電力系統(tǒng)綜合自動化，對周邊電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)集成。整個(gè)工作中以調(diào)控中心為核心設(shè)置變電站和發(fā)電廠，并傳遞各種信息到監(jiān)控裝置之中，同時(shí)引進(jìn)實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)確保立體網(wǎng)絡(luò)覆蓋的全面性，最終完成指令以及信息的順暢、全面?zhèn)鬟_(dá)。

（2）依照常規(guī)，中心計(jì)算機(jī)完成對總體系統(tǒng)的調(diào)控，其他相關(guān)監(jiān)控及其他設(shè)備的作用則是負(fù)責(zé)監(jiān)控事故內(nèi)容記錄，同時(shí)監(jiān)控設(shè)備操作流程、相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)表以及當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常事故時(shí)進(jìn)行及時(shí)處理等工作。

（3）應(yīng)用分層控制操作，將調(diào)度所、控制所以及變電站和發(fā)電廠的各組織功能分層，提高系統(tǒng)的可靠性。

3.自動化技術(shù)集成于電力系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

（1）數(shù)據(jù)處理完善

在實(shí)際的工作中，電力系統(tǒng)控制的對象往往屬于非常復(fù)雜的電力處理結(jié)構(gòu)，采用普通的數(shù)據(jù)處理方法很難建立電力系統(tǒng)所特有空間屬性模型。自動化技術(shù)的數(shù)據(jù)共享能力優(yōu)勢非常明顯，可以構(gòu)建電力系統(tǒng)方面的基本模型，需要雙方能夠?qū)?shù)據(jù)有同一的認(rèn)識。同時(shí)，自動化技術(shù)的數(shù)據(jù)整合能力和完善的數(shù)據(jù)庫分別可以解決用電高峰時(shí)期功率不足、用電低谷功率過高的疑難問題和數(shù)據(jù)安全存儲及管理的問題。

（2）安全穩(wěn)定

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行與屬于生活息息相關(guān)，一旦其安全穩(wěn)定得不到有效地保證，必然會使居民的生命財(cái)產(chǎn)受到威脅，因此我們在應(yīng)用自動化技術(shù)的過程中，安全穩(wěn)定是我們考慮的重要依據(jù)。

自動化安全監(jiān)視功能可以勝任電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中的無人專注監(jiān)控的缺陷，在完成普通技術(shù)對客觀現(xiàn)象以及客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行反映功能的基礎(chǔ)上完成對一些潛在的風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警，這樣對電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行起到有效的作用；同時(shí)自動化安全保障功能發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，能夠保證電力系統(tǒng)應(yīng)用的過程中不出現(xiàn)崩潰的跡象，在能夠確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的同時(shí)，確保電力數(shù)據(jù)能夠及時(shí)的被存儲及恢復(fù)，以免發(fā)生數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象的發(fā)生。最重要的是應(yīng)用自動化安全保障功能可以確保工作人員人身的安全。

4.電力系統(tǒng)中運(yùn)用的自動化技術(shù)

4.1 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是將所有的自動儀表裝置以及相關(guān)控制設(shè)備集合于一體，建立雙向的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對現(xiàn)場數(shù)據(jù)以及信息進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)需求對數(shù)據(jù)實(shí)施自動化控制。分布與開放是現(xiàn)場總控系統(tǒng)的最明顯特點(diǎn)，同時(shí)兼有實(shí)現(xiàn)報(bào)警、顯示和監(jiān)控的功能。現(xiàn)階段，國外的自動化總線控制系統(tǒng)發(fā)展較快，我國主要以總線控制系統(tǒng)為主。

4.2 主動的對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)

主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以實(shí)時(shí)對內(nèi)部數(shù)據(jù)分析判斷，提升整個(gè)系統(tǒng)的可靠性能。近年來，此技術(shù)的應(yīng)用越來越廣，充當(dāng)了系統(tǒng)控制的核心，其所具有的主動功能對系統(tǒng)安全運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。

4.3 光互連并行處理技術(shù)

光互連并行處理技術(shù)傳輸速度快，能夠控制時(shí)鐘扭轉(zhuǎn)出現(xiàn)幾率，是系統(tǒng)自我保護(hù)的良藥。而靈活性是光互連并行處理技術(shù)的顯著特點(diǎn)，可以有效解決無終端臨界線長度限制缺陷和有終端線輸出端密度的限制缺陷。光互連并行處理技術(shù)同時(shí)兼有抗電磁干擾的性能，可以使電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加快捷簡單。

5.結(jié)語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及自動化技術(shù)的逐漸發(fā)展，自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用的范圍以及程度會越來越廣。因此，在今后電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中，我們應(yīng)該重視自動化技術(shù)與電力系統(tǒng)的結(jié)合度，保證二者能夠?qū)崿F(xiàn)良好的統(tǒng)一，并且研究以及創(chuàng)新全新的自動化技術(shù)，為電力系統(tǒng)的快速發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，能夠在很大程度上提高電力系統(tǒng)自動化水平，保證社會經(jīng)濟(jì)的高速進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞 煤礦；機(jī)械；電氣自動化

中圖分類號TD4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2013）86-0105-02

科技的發(fā)展推動了電氣自動化技術(shù)的進(jìn)步，煤炭生產(chǎn)出于對提高產(chǎn)量的需要，迫切需要提升機(jī)械設(shè)備的自動化水平，從而節(jié)約勞動力，提高生產(chǎn)效率。電氣自動化技術(shù)使得采集數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，把大量人力從危險(xiǎn)的生產(chǎn)環(huán)境中解放出來，提高了工人生產(chǎn)的安全系數(shù)。

1 煤礦采掘機(jī)械設(shè)備的電氣自動化

1.1 采掘設(shè)備和其他輔助設(shè)備技術(shù)的發(fā)展

電力牽引成為了煤礦采掘機(jī)械的主要動力來源。多電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)被應(yīng)用到了采掘設(shè)備上，電機(jī)多采用橫向安置，而且隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，裝機(jī)容量不斷增大，從常見的1 000kW的總裝機(jī)功率擴(kuò)大到了1 500kW，電機(jī)的牽引功率達(dá)到了120kW。交流電牽引電機(jī)的使用，不僅提高了設(shè)備的效率，而且讓設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定，強(qiáng)大抗污能力減輕了機(jī)械維護(hù)的勞動強(qiáng)度，所以這樣設(shè)備受到煤礦生產(chǎn)企業(yè)的廣泛歡迎。計(jì)算機(jī)技術(shù)是所以設(shè)備自動化控制的核心技術(shù)，同時(shí)輔以故障診斷技術(shù)和傳感技術(shù)，讓采掘設(shè)備的自動化程度越來越高，具備了效率、精確、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

除了采掘機(jī)械的進(jìn)步，生產(chǎn)中要使用的輸送設(shè)備也不斷向重承載和多樣化的方向發(fā)展。技術(shù)先進(jìn)的國家已經(jīng)引入了雙速電機(jī)，而且能夠依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)的過程的全程監(jiān)控。液壓支架是保證安全采掘的重要工具，引入計(jì)算機(jī)技術(shù)后，可以實(shí)現(xiàn)電液控制自動化和高壓大流量供液，從而是支架的移動速度提高了7s/架左右，使得煤炭采掘的功率和效率有了大幅度提升，增強(qiáng)了煤炭生產(chǎn)的可靠性。

1.2 我國采煤機(jī)自動化技術(shù)同世界先進(jìn)技術(shù)的差距

雖然我國在采煤設(shè)備電氣自動化技術(shù)上有了明顯的進(jìn)步，但是同世界產(chǎn)煤發(fā)達(dá)國家相比，差距也是很明顯的。采掘機(jī)的最大裝機(jī)功率僅為830千瓦，液壓牽引功率僅為500千瓦，電牽引的應(yīng)用規(guī)模不大，電牽引設(shè)備主要依賴進(jìn)口，交流電牽引的電控部分更是完全進(jìn)口。國產(chǎn)的電牽引采煤機(jī)尚處在研發(fā)階段，僅有少量的研究成果可以在實(shí)踐中應(yīng)用。工作面輸送機(jī)連接強(qiáng)度差，運(yùn)輸能力差，整體效率低下。液壓支架的電液控制系統(tǒng)和判斷故障的微控制系統(tǒng)都不能實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)。所以，從總體上來看，我國煤炭采掘設(shè)備的電氣自動化技術(shù)的發(fā)展仍處在落后局面之中。

2 煤礦運(yùn)輸提升設(shè)備的電氣自動化

從上個(gè)世紀(jì)八十年代開始，我國煤炭的開采量急速增長，在大型的煤礦中，膠帶運(yùn)輸是輸送厚煤的主力設(shè)備。為了滿足形勢發(fā)展的需要，我國大力推動了膠帶運(yùn)輸中的工況監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)并取得了重大突破。系統(tǒng)中融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和PLC技術(shù)后，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)的綜合化和系統(tǒng)化，DCS結(jié)構(gòu)的應(yīng)有使地面監(jiān)控得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，通過科研人員的努力，我國自行研發(fā)和膠帶機(jī)全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)以及膠帶集中監(jiān)控系統(tǒng)，在生產(chǎn)中表現(xiàn)出了卓越的性能。相對來說，膠帶自動化的保護(hù)技術(shù)尚需完善，需要在以后的研究和生產(chǎn)中大力發(fā)展。

電氣自動化技術(shù)的成熟和普及，使得交流變頻器技術(shù)得到了發(fā)展，從而推動了調(diào)速系統(tǒng)的進(jìn)步。在技術(shù)先進(jìn)的國家里，采煤提升機(jī)的控制技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)完備，通過PLC來完成中心控制，同時(shí)達(dá)到了提升工藝控制、同路行程控制以及安全回路監(jiān)控等多個(gè)目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)了真正的全微機(jī)監(jiān)控，提高了提升設(shè)備的安全性。

3 變電站綜合自動化系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

供電系統(tǒng)是煤礦機(jī)械設(shè)備得以運(yùn)轉(zhuǎn)的動力，實(shí)現(xiàn)變電站的自動化對機(jī)械設(shè)備電氣自動化具有重要的意義。下面針對一般規(guī)模的煤礦，來闡述一下變電站綜合自動化系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用。

3.1 35kV變電所工程的基本情況

基本設(shè)備包括5kV線路雙回，主變壓器2臺，6k V出線（電機(jī)，廠變等）X回，6kV母聯(lián)2回，35kV PT 2回，6kV PT2回等，該變電所的保護(hù)和監(jiān)控的微機(jī)綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

更加煤礦電力供應(yīng)和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的需要，設(shè)計(jì)中的主變壓器、35線路采用集中組屏方式，主控制室內(nèi)安裝了后臺監(jiān)控系統(tǒng)，每個(gè)開關(guān)柜上裝有6kV保護(hù)裝置，各保護(hù)裝置均可以從RS485通訊接口把信息傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)。這樣的設(shè)計(jì)既便于操作，又節(jié)約空間。

3.2 變壓器成套保護(hù)設(shè)備

主要的保護(hù)裝置有變壓器差動保護(hù)裝置MTPR-110SD、變壓器高低后備保護(hù)裝置MTPR-035HB，綜合測控裝置MMCU-10H?？梢詽M足對匝間短路、相間短路等變壓器內(nèi)部故障和外部故障的安全應(yīng)急。同時(shí)，對器接地、過負(fù)荷、過流等危險(xiǎn)情況以及變壓器本體如輕重瓦斯、溫度、壓力釋放等故障起到保護(hù)作用。

對于35kV線路保護(hù)，使用的是MLPR-10H2型微機(jī)線保護(hù)裝置，具體由三段式過電流保護(hù)、單相接地保護(hù)、后加速等保護(hù)組成。系統(tǒng)中還有一臺微機(jī)型PT切換和一臺低電壓保護(hù)裝置MPTS-10H，可以實(shí)現(xiàn)雙母線或單母分段主接線方式下的PT轉(zhuǎn)化，從而具備了兩段母線的測量保護(hù)、絕緣監(jiān)視、切換等作用，同時(shí)可以監(jiān)控和低壓保護(hù)兩段沒有關(guān)聯(lián)的母線。

3.3 后臺計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

后臺監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以使用目前國內(nèi)比較先進(jìn)和穩(wěn)定的珠海萬力達(dá)的WLD2100變電站綜合自動系統(tǒng)。該系統(tǒng)由監(jiān)控保護(hù)單元、通訊管理機(jī)和后臺監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。監(jiān)控保護(hù)單元采用的是隔層設(shè)計(jì)，通訊的中心設(shè)備是通訊管理機(jī)，具有間隔層設(shè)備的通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換、監(jiān)控后臺計(jì)算機(jī)和傳達(dá)上級調(diào)動的功能。后臺的監(jiān)控計(jì)算機(jī)能夠介紹到現(xiàn)場采集的全面信息以及保護(hù)設(shè)備發(fā)出的信息，對其可以對這些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、核對、判斷、顯示和打印，記錄安全事件，并能發(fā)出警報(bào)，從而監(jiān)控站內(nèi)的所有運(yùn)轉(zhuǎn)情況。而且計(jì)算機(jī)還具有遠(yuǎn)程控制功能和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以全面提升整個(gè)變電站的自動化水平。

4 結(jié)論

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)代社會，信息化技術(shù)延伸到了煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，成為了維持和提高煤炭生產(chǎn)的重要技術(shù)支撐。從整體發(fā)展情況來看，我國電氣自動化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比是非常落后的。尤其現(xiàn)在煤礦事故頻發(fā)，而電氣自動化在煤炭安全生產(chǎn)方面也可以起到非常積極的作用，用該技術(shù)發(fā)展的監(jiān)測裝置，如遙測儀、斷電儀、紅外線設(shè)備等，尤其是發(fā)展我國相對較弱的傳感技術(shù)，可以大大提升煤礦設(shè)備的安全性能。所以，從長遠(yuǎn)的發(fā)展來看，國家要提高的足夠資金、人才和技術(shù)的投入，確保我國煤炭產(chǎn)生沿著高效、安全、環(huán)保的方向不斷前進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

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