新探电气工程及其电气自动化的控制系统应用

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年第4期   作者:黄尧
[导读] 电气工程中有一个主要的重点开展的方面就是自动化
        黄尧
        国能粤电台山发电有限公司   广东台山   529228

        摘要:电气工程中有一个主要的重点开展的方面就是自动化,因此自动化技术不断地进行优化,使其可以更好地适应现代社会的发展需求。以下对电气自动化技术进行了简单分析,熟悉电气自动化技术运用于人力方面、技术层面、资源层面的加入特点,从而探讨电气自动化技术在实践中可以可能为电气工程所提供的技术及功能的支持,进而使电气工程可以高效地运作,其有利于提高电气工程在运行中所创造的效益,并且在自动化技术的支持下还能够更好地推动电气工程的自动化、智能化发展。
        关键词:电气工程;电气自动化;控制系统
        引言
        电气自动化技术是运用了自动检测功能和自动控制功能的综合性装置体系,对电力系统能完成远程调节控制和信息监控等功能,在技术发展的背景下信息化技术会逐步渗透至原有的电力工程中,确保其工作效率持续有效提升。电气自动化技术需要自动化的电脑配置和相应技术进行协调,同时在电气工程的实际应用中,电气自动化技术也要坚持最大限度满足生产的基本需求,要求具体的设计方案要尽可能简洁经济,要处理好结构内部的关系,最大程度的保证电力系统在高效稳定安全的状态下进行运转。
        1电气工程以及自动化主要组成
        电气自动化主要由两个部分组成,分别是硬件系统和软件系统。一般来说,设计的开端都是硬件系统,在对硬件系统进行设计时,有一定需要遵守的原则,提升工业设施的自动化设计是硬件设计的前提条件。因此,在进行设计过程中,需要对设备的实际使用需求进行深入了解,然后,选择相匹配的计算机,选择比较安全并且稳定的操作系统,保证系统能够实现正常稳定运行。之后的具体发展过程中,需要充分结合实际情况对辅助设施以及元器件进行相应合理的选择,进而保证设备的稳定运行。硬件设计接收后,就需要对各个相关线路进行连接,连接的要求依然是保证系统能够正常使用。整体设计结束后,需要对功能进行相应的测试,就是在机器发出具体的指令后,能够把信息实现更好的传递以及接收,这样能够保证电气工程设施的正常稳定运行。对电气化设施进行相关软件设计时,需要充分结合实际的工作需求,更好地实现系统以及设施的自动化使用。
        2电气工程及其电气自动化的控制系统应用
        2.1智能控制技术
        通过智能化技术,能够提前有效地设定好设备的运行参数,并下达指令,这样不需要人为操作就能自动控制着整个电力系统的运行,整个操作过程更加省时省力也更为流畅。有些电气工程自动化控制系统内设有人工智能芯片,系统在运作时能够自动识别芯片中的数据,这就方便系统操作人员能根据实际工作情况随时更改系统设定,以便更快地实现原来的操作预期,保障系统的安全运行。除此之外,工作人员还可以在系统内建立监控系统,以保证能够实时监控到系统运行的过程,能够在防止故障发生同时推动系统的高效运行。DCS系统又被成为集散性的控制系统,作为一种新型控制系统,DCS相较于传统的集中性的控制系统有着很大的差异。DCS控制系统建立在传统的计算机控制系统之上,主要通过优化内部软件工作环境和改变传统工作思维进行工作,由于DCS系统中包含计算机系统、显示系统等,因此DCS控制系统又名为4C技术。DCS控制系统相较于传统的控制系统有着较高的安全性,还是一个时效性非常强的系统,这是由于DCS控制系统是建立在微型计算机局域网中的,因此在操作过程中可做到即时控制,且能对控制过程达到全面的监控。


        2.2仿真技术
        在电力系统中,常用的仿真技术为虚拟现实技术,可将其用于电力系统设计、线路巡查及技术培训等环节,可通过其真实体验的优势,预防、规避电力系统运行故障,提高线路巡查效率,强化电力工作者专业素养,为电力系统的运行提供保障。在电力系统设计中,设计人员可利用虚拟现实技术进行设计方案的仿真模拟,结合虚拟环境中的电力系统运行状况,评估各项设计方案的应用效果,进而明确电力系统设计方案的不足,为设计方案优化提供参考。例如,某电网公司将虚拟现实技术与3D建模、无人机等技术整合,共同开展电力线路迁改规划设计工作,利用无人机获取电力线路的地理信息,通过3D建模与虚拟现实技术打造虚拟环境,明确各项迁改规划方案的应用效果,使配网线路设计更贴合工程实践,提高设计合理性及可行性。在线路巡查中,电力企业可引进基于虚拟现实技术的巡检设备,为巡检人员获取电力系统运行状况提供帮助。例如,在电表箱巡检中,电力企业可为巡检人员配置VR增强设备,通过该设备的摄像头对电表箱粘贴的标签进行识别,获取电表箱的基础信息,如线路图等,评估电表箱是否存在异常。在技术培训中,电力企业可利用虚拟现实技术模拟电力系统操作的各种环境,组织电力人员进行模拟操作,提高电力人员的专业技能,保障电力系统的精准操作。例如,在变电站检修培训中,电力企业可利用虚拟现实技术模拟变电站的运行环境,展示操作设备的各项细节与参数,并以可视化方式下达操作指令,参训人员可在虚拟环境内进行相应操作,掌握变电站检修的各项要点,提高电力系统运维有效性。
        2.3监控技术的应用
        锅炉炉膛火焰温度是反映燃煤发电机组煤粉燃烧过程特性的重要参数,对锅炉的燃烧控制及其诊断等具有重要意义。目前,工业生产广泛应用的测温方法主要有热电偶测温法、声波测温法以及红外测温法。热电偶测温法仪器结构简单,测量方便,该技术相对成熟,但不适用于锅炉火焰温度的测量。声波测温法和红外测温法等非接触式测温法具有适用范围广,可靠性高,能适应工业生产现场较为恶劣的测量环境,实时性好,能满足现代化电厂对于锅炉测温的高效性和实时性的要求,被广泛用于火电机组的温度检测。然而,锅炉内的高温烟气夹杂着大量的炭灰及粉尘等颗粒,在炉内高温的湍流环境下,烟气流动情况十分复杂,烟气中的飞灰等杂质极易粘附在红外温度检测系统的测量孔上,形成结焦,导致炉膛火焰温度测量不准确。现有红外温度检测系统对于测量孔的结焦,没有有效的处理方法,主要依靠人工拆卸进行清焦,费时费力,也存在较大的安全隐患。因此,高效清除红外温度检测系统结焦成为炉膛火焰红外温度检测系统急需解决的问题。空气炮作为一种清堵助流的装置,利用气流对静止的物料进行冲击,具有清堵效果明显、清洁度高、结构简单、操作方便及安全性高等优势,目前广泛用于锅炉煤仓破拱、火车装卸助流以及低温电除尘器清灰等工业环境。空气炮在喷爆后,气缸内的气体压力迅速下降,为了获得较大的冲击力,往往需要储存大量的压缩气体,因此需要较大空间来放置气缸。炉膛火焰红外温度检测系统安装在锅炉水冷壁上,整个安装空间有限,基于空气炮原理,设计了一种新型的清焦装置,在利用红外测温法对锅炉炉膛火焰温度测量时,根据摄像头采集的测量孔图像,通过连通域提取算法完成对测量孔结焦堵塞的检测与判别。当系统判定测量孔结焦堵塞后,利用空气炮清堵的原理,实现对温度检测系统测量孔结焦的清除。
        结语
        总之,电气自动化技术需要针对电气工程的实际情况及实际需求来确认具体的应用方向,实现对电力系统的智能化监控,以此来掌握更为精准的电气工程运作信息。同时对于电气自动化技术还需不断地进行技术研究及创新,从而优化自动化技术的应用效果,并通过技术创新的方式来使其更好地适用于电气工程中,进而推动电气工程的良好发展。
        参考文献
        [1]上官经.探讨电气工程及其自动化的智能化技术应用研究[J].中国新通信,2020,22(07):112.
        [2]吴凌云.关于电气自动化技术在电气工程中的应用分析[J].安徽建筑,2019,26(01):162-163.
        [3]沈志君.浅析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].信息通信,2019,000(012):169-171.
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