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电气自动化技术在电气机械工程中的应用王秉玺

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：王秉玺

[导读] 摘要：随着电力能源的需求增加，电气机械工程的建设、管理、控制体系不断完善，其中应用的电气自动化技术，通过集中监控技术、远程监控技术、现场总线监控技术，实现了电力设备的远程实时监控，具有成本低、效率高的优点，而且消除了人工控制的主观因素，实现了电气机械工程的统一调配。

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        摘要：随着电力能源的需求增加，电气机械工程的建设、管理、控制体系不断完善，其中应用的电气自动化技术，通过集中监控技术、远程监控技术、现场总线监控技术，实现了电力设备的远程实时监控，具有成本低、效率高的优点，而且消除了人工控制的主观因素，实现了电气机械工程的统一调配。电气自动化技术主要应用在发电厂、变电站以及电网调度、电气机械工程管理这几个环节中，切实提高了电网运行效率，保障了电力生产、配送的安全性和稳定性，对于完善我国的电网管理制度具有积极意义。
        关键词：电气自动化技术；电气机械工程；应用
        进入 21 世纪以来，计算机技术迅速发展，与先进机械技术、电气仪表联合使用，实现了工业生产的电气自动化控制。现阶段，机械生产已经逐步取代了人工生产，电气自动化设备的使用，使得生产率大大提高，而且保证了产品质量的统一，提高了单位时间内的产量，从而使得企业生产效益明显提升，因此被广泛采用。在电气机械工程中，集成自动化技术、人工智能技术等构成了现代化的电气自动化技术，保障了电气机械设备的正常运转，在电力输送过程中，能够实现电气设备使用的全方位监控，一旦发生故障，可及时知晓并进行有效处理，切实保障了电力配送的安全性和稳定性。
        1 电气自动化技术
        随着电气机械技术的发展，传统的人工控制方式已经无法满足高效生产模式的需求了，电气自动化技术的研发应用正是现代化电网发展的要求。社会的发展，电气设备在工业生产和居民生活中的广泛使用，使得电力能源的需求量不断增加，国家电网的铺设范围不断扩大，使得电力设备的管控难度增加，应用现代化的信息处理技术，能够将设备仪表上的数据信息转化为决策指标，进行电力设备的远程实时监控，而在这一过程中，电气自动化技术的应用，至关重要。现阶段，电气自动化技术的控制系统已相对完善，根据其控制方式可分为以下 3 种技术类型：（1）集中监控技术。一般用于生产系统的自我检修，在安全防护要求相对较低时期，设计也相对简单。这一技术将系统的功能集中到同一中央处理器中，信息处理速度快，但是系统可监控对象较少。（2）远程监控技术。远程监控是现代化电气自动化生产的一个基本要求，需要将监控双方的计算机连接在一起，而且监控方还可随意控制被监控方的计算机，进行远程操作，具有灵活高效、成本低的优点。（3）现场总线监控技术。因为以太网计算机技术的发展而被广泛应用到电气机械工程中，兼具远程监控方式的优点，而且具有较强的针对性，进一步完善了现有的电气自动化控制系统。在电气机械工程中，应用电气自动化技术，不仅能够有效保障电力设备的高效运转，而且能够降低电网故障概率，提高故障诊断效率，切实保障电网的正常运行。具体来说，该技术具有以下几个应用优势：（1）成本低，效率高。电气机械工程遍布全国各地，依靠传统人工管理的方式，数据收集难度高，耗费时间长，自动化技术的应用，能够实现数据的自动采集、分析，高效可行，消除了大量的人工耗费，而且调控效率高。（2）消除了人工控制的主观因素。人工的调控具有一定主观性质，会受到工作态度、操作技术等因素的干扰，自动化控制是根据设定好的程序进行的，能够通过系统软件信息自动分析，进行合理的调配，节省时间，只要保证控制系统不出现故障，就能确保各个生产环节按部就班进行，电网运行的稳定性得以保障。（3）实现了电气机械工程的统一调配。电气机械工程是一个极大的网络，每天控制中心需要接收海量电力信息，通过电气自动化技术，能够实现各个电力网点的统一调配，确保系统的协调运行，实现各个生产环节的统一调度，确保电力生产、输送的有序性和高效性。
        2 电气自动化技术在电气机械工程中的应用
        2.1 在发电厂中的应用
        在各个发电厂中，应用电气自动化技术，构建分散测控系统，实现各个发电厂之间的独立作业和统一调配，对于提高电力企业的生产效益具有重要作用。分散测控系统是由远程工作站、数据通信系统和以太网等组成的分层分布的测控系统，拥有分散的系统控制功能，和一体化的数据显示、系统控制功能。

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在发电厂中，控制人员可以应用分散测控系统，对电厂各类生产设备的运行数据进行监控，综合分析所采集的数据，明确各类设备的运行状态，进行故障诊断，优化设备运行参数，切实提升发电厂的经济效益。除此之外，发电厂中的生产数据还可作为电网统一调配的参考依据，使得电力企业朝着管理智能化、数字化的方向不断发展，推动国家电力网络建设。
        2.2 在电网调度中的应用
        电气机械工程是一个系统性、综合性较强的项目，机械化水平较高，在生产效率提升的同时，有一个弊端，就是电力生产、配送的各个环节环环相扣，一旦某个环节发生故障，将导致大片区的电力系统瘫痪，依靠人工维修的方式，耗时较长，会造成长时间的电力供应中断，这样将会造成较大的社会效益损失。电气自动化技术的应用，能够实现电网故障的自我检测诊断，迅速明确故障环节，技术人员可迅速赶到现场修复故障，缩短电力供应中断时间。在电网调度中，FCS 控制系统可以准确检测电气设备的运行状态，电气负荷自动化控制系统，确保了电力系统运行的安全性，自动化通讯系统能够加强各区域电网信息的交流，实现电网调控的统一性，而上述系统都属于电气自动化技术的组成部分。
        2.3 在变电站中的应用
        在变电站中应用电气自动化技术，能够提高变电站工作效率，消除人为因素带来的操控失误，实现对各个变电站工作程序的实时监控，对于保障变电站工作的安全性和高效性具有积极意义。变电站的设置需要根据电力输送的需求进行，而且不能设置于居民区中，派遣工作人员进行变电站的管理有诸多不便，自动化技术的应用，使得变电站实现了“无人值班”的管理模式，虽然目前该管理模式尚未健全，仍有一些技术问题未解决，但是已经处于初步发展、逐步完善的阶段。
        2.4 在电气机械工程管理中的应用
        在传统的电气机械工程管理中，电力系统的故障维修模式为应时维修模式，即在设备出现故障后开展检修工作，这种模式属于故障维修的初始阶段，随着电气自动化技术的推广普及，开展计划维修模式甚至是预防维修模式，才是电力设备管理的发展方向。电气自动化技术，实现了对电力设备运行状态的实时监控，能够通过仪表信息的采集明确设备运行的效率和状态，通过数据分析，能够及时发现设备存在的运行隐患，及时采取应对措施，更换设备零部件，或者调整其运行参数，降低设备故障率。
        3 结语
        在生产制造行业中，电气机械已逐步代替了人工，而随着计算机技术的发展与广泛应用，人们开始研究机械的自动化控制，以期降低人工运营成本，提高工业制造效率。电气自动化技术由自动化软件、硬件以及系统这三个组成部分，通过信息技术的应用来实现电气机械工程的自动控制调配，且随着科学技术水平的提高，电气机械工程中的电气自动化技术也在不断发展，目前正向着网络化、智能化、集成化的方向发展，对于进一步完善我国的电网输配送体系具有积极意义。
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