电气工程中电气自动化技术的应用研究.pdf

电力应用模具制造 2023年第9期电气工程中电气自动化技术的应用研究周忞剀，蒋一鸣（国网上海金山供电公司，上海2015082）【摘要】现阶段，随着电气智能时代的到来，电气自动化技术在电气工程中的应用也越来越广泛，推动社会电力建设以及电力调配的快速发展。由于电气工程所牵涉的领域相对广泛，对此，文章基于电子自动化技术的功能与特点，论述了其在电气工程中具体应用，并最后提出了该技术在电气工程中未来的应用方向，促进自动化技术智能发展与应用。关键词：电气工程；电气自动化技术；应用研究中图分类号：F407.67文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.09.068Research on the Application of Electrical AutomationTechnology in Electrical EngineeringZhou Minkai，Jiang Yiming(State Grid Shanghai Jinshan Power Supply Company,Shanghai 2015082,CHN)【Abstract】At present,with the arrival of the era of electrical intelligence,the application of electrical automation technology in electrical engineering is becoming increasingly widespread,promoting the rapid development of social power construction and power allocation.Due to the relativelywide range of fields involved in electrical engineering,this article discusses the specific application of electronic automation technology in electrical engineering based on its functions and characteristics.Finally,it proposes the future application direction of this technology in electrical engineering,promoting the development and application of automation technology intelligence.Key words:electrical engineering；electrical automation technology；application research1引言近年来，随着我国工业化进程的不断推进，电气自动化技术也在逐步发展和完善，成为工业生产中不可或缺的重要环节。这一技术的应用范围广泛，涵盖了制造业、能源、交通、医疗、农业等领域，其效果十分卓著，可以提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量等方面的表现1。可以预见，随着我国经济的进一步发展和技术的不断革新，电气自动化技术将继续发挥着重要作用，为实现高质量、可持续发展提供强有力的支撑2。2电气自动化技术基本功能与技术特点2.1基本功能电气自动化技术是指将电子技术、自动控制技术、计算机技术等应用于电气系统中，实现对电气设备、系统和过程的自动化控制和监测。它的基本功能包括以下几个方面3。（1）自动控制。电气自动化技术可以实现对电气设备、系统和过程的自动化控制，可以根据预先设定的控制策略和参数自动调节电气系统的工作状态，达到优化控制和自动化管理的目的。（2）监测和诊断。电气自动化技术可以实时监测电气系统的工作状态、运行参数、故障信息等，并进行实时诊断和故障排除，提高电气系统的可靠性和稳定性。（3）数据采集和处理。电气自动化技术可以采集电气系统的各种运行参数和状态数据，并进行分析和处理，为电气系统的优化设计、运行管理和故障诊断提供数据支持。217电力应用模具制造 2023年第9期（4）远程监控和控制。电气自动化技术可以通过网络技术实现对电气系统的远程监控和控制，方便对分布式电气设备和系统的集中管理和控制。（5）信息共享和决策支持。电气自动化技术可以将电气系统的运行数据、状态信息等实时共享和传输，为管理决策提供数据支持和科学依据。2.2技术特点（1）智能化。电气自动化技术采用计算机、通信、控制等高科技手段，实现电气系统的自动化控制和智能化管理，能够根据预设的程序和算法自主判断、分析、调整电气系统的工作状态，提高生产效率和品质。（2）可靠性。电气自动化技术采用可靠性高的电子元器件、通信设备、传感器等组成电气系统，具有高度可靠性和稳定性，能够提高电气系统的运行效率和稳定性。（3）灵活性。电气自动化技术采用软件编程的方式，可以根据生产工艺流程和变化需求进行灵活调整和优化设计，能够适应不同的生产需求和工艺要求。（4）集成化。电气自动化技术采用模块化和集成化设计，可以将电气控制、通信、监测、数据处理等功能集成在一个系统中，提高电气系统的整体性能和协同效应。（5）可扩展性。电气自动化技术具有高度可扩展性，可以根据实际需要扩展和改进电气系统的功能和性能，实现电气系统的长期稳定运行和不断优化。3电气自动化技术在电气工程中的应用3.1在电力运行中的应用为了保证电力生产、输电和配电的稳定性和效率，电力运行环节需要科学应用自动化技术。电力自动化技术是指将先进的电子技术、计算机技术、通信技术等应用于电力系统中，实现电力生产、输电、配电等各个环节的自动化控制和管理。通过自动设备的应用，电力系统可以实现信息之间的交互方向的转变，使电力运行程序更加稳定4。在输电和配电方面，电力自动化技术可以实现对电力输配电过程的自动化控制和监测。通过自动化设备，可以实现对电力输配电过程的实时监测和控制，保证电力输配电的稳定性和安全性。此外，电力自动化技术还可以实现对电力系统的故障诊断和恢复。通过自动化设备的应用，可以实现电力系统的自动故障检测、诊断和恢复，减少人工干预的时间和工作量，提高电力系统的可靠性和稳定性。3.2在电力调度中的应用电力调度是指对电网中的发电、输电和供电等环节进行协调、调度和管理，以保障电力系统的安全稳定运行。随着自动化技术的发展，电力调度已经实现了自动化管理，通过自动化系统的运行和控制，可以实时监测和分析电网的运行状态，及时发现并解决电网中的故障和问题，提高电力系统的运行效率和稳定性。自动化技术在电力调度中的应用可以分为多个方面，包括自动化监测、自动化控制、自动化预测等。自动化监测通过安装各种传感器和监测设备，可以实时获取电力系统中各个环节的运行数据和状态信息，如电力负荷、电压、频率、温度等，为电力调度员提供准确的数据支持。自动化控制则通过自动化设备和控制算法，实现对电力系统的实时控制和调节，如发电机控制、变电站控制、配电网控制等，从而实现对电力系统的实时响应和调整。自动化预测则通过数据挖掘、机器学习等技术，对电力系统未来的运行状态进行预测和分析，为电力调度员提供决策支持。3.3在发电厂中的应用随着现代科技的进步，智能装置和自动化设备已经被广泛应用于电力生产环节。通过将这些技术应用于发电厂，可以实现对生产过程的自动化控制，从而提高生产效率和降低生产损耗，具体来说，自动化技术可以帮助发电厂实现以下方面的控制。（1）发电设备的运行。自动化技术可以实现对发电设备的自动化控制，例如，自动调节温度、压力、转速等参数，确保发电设备的安全稳定运行。自动化技术通过各种传感器和控制系统实现对发电设备的自动化控制，例如，对锅炉、汽轮机、发电机、变压器等设备的控制。对于锅炉，自动化控制利用对锅炉燃烧器的控制，调节燃烧器的燃料供给量和空气供给量，以控制炉膛内的温度、压力和氧含量等参数。对于汽轮机，自动化控制保障了对汽轮机转速、蒸汽流量、进出口压力等参数的控制，以保证汽轮机的运行在安全范围内，提高发电效率。同时，自动化技术还可以实现对设备的维护管理，包括定期检修、更换部件、润滑维护等工作，以延长设备的使用寿命，减少故障率。（2）能源消耗。自动化技术利用对发电过程的实时监测，实现对能源消耗的精确控制和优化，从而降低能源损耗，提高能源利用效率。自动化控制系统通过监测发电过程中的能源消耗情况，包括燃料消耗、电力消耗等。通过对能源消耗数据的分析和处理，能 218电力应用模具制造 2023年第9期够了解能源消耗情况的变化趋势和规律，为优化控制提供依据和参考。并基于能源消耗监测数据和分析结果，自动化控制系统制定相应的优化控制策略，例如，调整燃料供给量、优化发电负荷、优化输电系统等，以实现最佳的能源利用效率。此外，自动化控制系统还可以根据实时的发电数据和环境条件，智能化地调节发电设备和系统的运行状态，例如，调整发电机的电压、频率等参数，优化锅炉燃烧效率等，以实现能源的最优利用。（3）安全生产。自动化技术通过实时监测发电生产过程中各个关键环节的数据和参数，识别生产中的安全隐患和异常情况。例如，自动化技术利用监测发电机组的温度、电流、电压等参数，监测输电系统的电流、电压、频率等参数，监测锅炉的水位、燃烧情况等参数，监测燃气供应的流量、压力等参数。自动化控制系统将这些监测数据实时传输给人工智能算法进行分析，利用机器学习技术预测可能出现的故障和异常情况。当出现预警信号时，自动化控制系统会立即向运维人员发出警报，并提示可能出现的故障类型和解决方案，使运维人员能够及时采取措施，避免或降低生产事故的发生。此外，自动化技术还能对生产过程中的安全隐患进行实时监测和预测。自动化技术还可以监测输电系统的绝缘电阻、接地电阻等参数，以便及时发现输电线路的漏电情况，防止电击事故的发生。3.4在配网自动化中的应用自动化技术在电力生产、运行和调度中发挥着重要作用，可以大大提高电力系统的稳定性和可靠性。然而，为了实现全面的自动化技术应用效果，技术人员必须关注配网中自动化技术的应用方案。在配电网中，自动化技术可以通过实时监测和控制电网状态，自动调节负荷和电网运行参数，及时识别和处理故障，提高电网的安全性和可靠性。例如，自动化技术可以通过智能负荷控制和能源管理系统优化负荷分配，减少能源浪费，同时提高电网运行效率和稳定性。4未来发展前景电气自动化技术在电气工程中具有广泛的应用前景和潜力，未来将在以下几个方面得到发展和应用。4.1智能电网随着能源需求的增加和环境保护的要求，智能电网的建设将成为电力行业的主要趋势。电气自动化技术将在智能电网的设计、建设和运营中发挥重要作用，包括智能电表、远程控制、数据采集和分析等方面。4.2新能源随着新能源技术的不断发展和应用，电气自动化技术将在新能源领域中扮演重要角色，包括风力发电、太阳能发电、地热能等。电气自动化技术将在新能源发电过程中实现远程监测、控制和调度，提高新能源的利用效率和可靠性。4.3工业自动化电气自动化技术在工业生产和制造过程中应用广泛，未来将更加智能化、自动化和集成化。例如，智能化机器人、自动化控制系统、工业互联网等将成为未来工业生产的重要组成部分。4.4智能建筑电气自动化技术在智能建筑中的应用也将越来越广泛，包括建筑智能化、智能家居、智能楼宇管理系统等。电气自动化技术可以实现自动控制、智能化管理和能源优化，提高建筑物的能源利用效率和舒适性。4.5电气交通随着电气交通的发展，电气自动化技术将在电动汽车、轨道交通、无人驾驶等方面得到应用。电气自动化技术可以实现智能化控制、数据采集和分析，提高交通系统的效率和安全性。综上所述，电气自动化技术的应用范围较为普遍，为了满足提升自动化技术的控制能力上还要控制电气工程运行的稳定性，这就要求相关技术人员不仅要全面掌握专业知识以外，还要具备大量的实际工作经验。未来电气自动化技术在人工智能时代的大背景下将得到更加广泛的应用，因此对电气自动化技术的不断强化学习是重要的。参考文献1贾世超.电气自动化技术的应用分析J.电子技术,2023,52(02):288289.2罗强.自动化技术在电气工程中的应用J.集成电路应用,2023,40(02):356357.3王洪涛.浅谈电气自动化技术在电气工程中的应用J.城市建设理论研究(电子版),2023(01):9698.4邢龙.电气自动化技术在电气工程中的应用J.矿业装备,2022(06):158159.第一作者简介：周忞剀，男，1994年12月生，汉族，上海人，本科，助理工程师，T10现场工程师，研究方向：电气工程及其自动化。（收稿日期：2023-05-08）DMM 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