電氣工程及自動化技術(shù)的設(shè)計與運用

時間:2022-01-22 08:48:08

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電氣工程及自動化技術(shù)的設(shè)計與運用

摘要:近些年來,電子技術(shù)和信息技術(shù)日益更新,促進(jìn)了數(shù)字化技術(shù)、自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展。隨著社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,我國不斷加大電氣工程建設(shè),各種大、中、小型變電站數(shù)量逐漸增加。文章對電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞:電氣工程;電氣自動化技術(shù);電子技術(shù);信息技術(shù);數(shù)字化技術(shù)

針對電氣工程而言,其自動化發(fā)展指電力企業(yè)選擇先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),實施電氣工程建設(shè),運用自動化技術(shù),實現(xiàn)電氣工程的自動化作業(yè)。針對電力行業(yè)而言,自動化技術(shù)、自動化設(shè)計是電力發(fā)展的必然方向。對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益而言,大力發(fā)展自動化技術(shù)可有效提高社會和經(jīng)濟(jì)效益。對于電氣工程,通過電子信息技術(shù)和通訊技術(shù)的有機(jī)集合,促進(jìn)電氣工程的自動化發(fā)展。因此,筆者根據(jù)自身多年的電力從業(yè)經(jīng)驗,分析電氣設(shè)計自動化發(fā)展的優(yōu)點,探討自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用。

1自動化發(fā)展的電氣設(shè)計優(yōu)點

1.1提升產(chǎn)品質(zhì)量和電力系統(tǒng)工作效率

對于電氣工程的自動化設(shè)計,促進(jìn)生產(chǎn)自動化和作業(yè)自動化,利用自動化設(shè)計可實現(xiàn)電力作業(yè)的靈敏控制和精確控制,優(yōu)化生產(chǎn)控制流程,建立電力操作系統(tǒng),實現(xiàn)電氣工程的自動化設(shè)計,確保電氣設(shè)計與規(guī)定操作相符合。同時,通過自動化設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)電氣系統(tǒng)的數(shù)據(jù)化控制,在沒有主觀因素的影響下,保證電氣操作流程的科學(xué)運行,明確規(guī)定動作,有效提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高電力工作效率。

1.2改善勞動條件

針對電氣工程而言,自動化設(shè)計具有知識和技術(shù)密集型的特點,在傳統(tǒng)電力企業(yè)中,變電站、變電所需要大量人工作業(yè),利用自動化技術(shù),可減少人工勞動強(qiáng)度,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)手工作業(yè)方式。近些年來,隨著電氣設(shè)計得到廣泛運用,機(jī)械行業(yè)生產(chǎn)環(huán)境得到明顯改善,可有效改善勞動條件,實現(xiàn)電氣自動化,促進(jìn)電力系統(tǒng)的勞動條件得到明顯改善。

1.3提高電力設(shè)備的可靠性、安全性

針對電氣設(shè)計而言,對診斷問題、保護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)、處理警報等方面均可實現(xiàn)自動化。針對電氣生產(chǎn),如果遇到了電壓短路問題,出現(xiàn)超負(fù)荷運載,通過自動化設(shè)計可自動控制保護(hù),促進(jìn)系統(tǒng)自動運行或停止,減少人身事故發(fā)生,有效保護(hù)電氣設(shè)備,降低設(shè)備損壞率。針對電氣設(shè)計的自動化發(fā)展,電子元件十分重要,可減少元件磨損,提升電氣設(shè)備的安全性與可靠性,減少設(shè)備故障,促使電氣設(shè)備使用壽命得以延長。

2電力系統(tǒng)中電氣自動化的運用

隨著電氣自動化技術(shù)和信息技術(shù)的日益更新,針對電力系統(tǒng)而言,如果想要更好地利用自動化技術(shù),必須促進(jìn)計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)發(fā)展,通過信息技術(shù)發(fā)展,推動自動化技術(shù)的發(fā)展。依靠計算機(jī)、信息技術(shù),提升電氣工程的便捷性,促使電力控制和系統(tǒng)維護(hù)的簡易化。目前,針對電氣工程,自動化技術(shù)運用主要包含以下五個方面:

2.1仿真技術(shù)

我國自動化設(shè)計技術(shù)發(fā)展迅速,目前已逐漸接近其他國家,對于提升電氣的技術(shù)水平有很大幫助。電氣工程必須運用自動化技術(shù),憑借大量實驗數(shù)據(jù),實現(xiàn)多項操作的自動化控制,幫助實驗人員能夠測試新裝置,實現(xiàn)同步控制。因此,針對電氣工程,仿真技術(shù)能夠創(chuàng)造良好的實驗環(huán)境,通過動態(tài)監(jiān)控和仿真建模,實現(xiàn)系統(tǒng)簡易控制,提高系統(tǒng)操作的安全性。

2.2智能電氣技術(shù)

針對電氣工程,要通過技術(shù)不斷創(chuàng)新和加大引用新技術(shù),譬如微機(jī)處理和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),若是電網(wǎng)方向出現(xiàn)故障,則網(wǎng)絡(luò)能夠及時發(fā)出信號,反饋給電力部門,便于及時做出相應(yīng)處理。同時合理運用智能化技術(shù),可有效提升電力系統(tǒng)的安全性和可控性。

2.3集成技術(shù)

現(xiàn)階段,針對電氣工程的自動化技術(shù),提倡統(tǒng)一化管理,需依靠信息技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)等技術(shù)集成。對于電力管理、安全維護(hù),需選擇分開管理方式,不同部分管理職責(zé)不同。尤其是自動化技術(shù)引入,促使電力管理更為規(guī)范、合理。利用集成技術(shù),實現(xiàn)各部分集成化、統(tǒng)一化,可有效提升技術(shù)的核心競爭力,有利于滿足各類客戶的不同需求。所以,集成技術(shù)應(yīng)在電氣工程中大量運用,能支持項目設(shè)計、實施與測試,提升開機(jī)的安全性,減少技術(shù)運行成本和運行時間。

2.4人工智能技術(shù)

在電氣自動化工程中,想要實現(xiàn)自動化控制以及自動化處理,必須能夠自動診斷故障,及時分析故障問題來有效規(guī)范系統(tǒng)操作,通常需要人工完成。然而,使用人工智能技術(shù)就可提升電力運轉(zhuǎn)效率。如某電網(wǎng)出現(xiàn)故障后,如果采用傳統(tǒng)管理方式,出現(xiàn)停電、線路等故障就必須將線路全部切斷,以阻隔線路電流,再人工查找問題,人工修理故障,但使用人工智能技術(shù)就可消除人工環(huán)節(jié),減少周圍用戶的用電影響。

2.5電網(wǎng)技術(shù)

我國電網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展,基本實現(xiàn)了調(diào)度自動與電網(wǎng)一體化,通過高級軟件運用,促進(jìn)了配電模型技術(shù)發(fā)展,有效提升數(shù)字信息處理能力。針對電氣工程來說,電網(wǎng)調(diào)度十分重要,而電網(wǎng)調(diào)度、計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)十分密切。

3電氣自動化技術(shù)的設(shè)計發(fā)展方向

近些年來,隨著我國社會生產(chǎn)力快速發(fā)展,電氣工程行業(yè)發(fā)展巨大。然而,與世界發(fā)達(dá)國家相比,我國電氣工程設(shè)計、自動化技術(shù)發(fā)展尚處于起步階段,我國發(fā)展較為落后。目前,針對電氣工程學(xué)科、自動化設(shè)計等學(xué)科建設(shè),我國也取得了一些成果。從理論建設(shè)角度出發(fā),我國電氣工程、自動化技術(shù)發(fā)展概括如下:

3.1智能化設(shè)計

針對電氣工程而言,使用自動化技術(shù)是為提高生產(chǎn)作業(yè)效率,實現(xiàn)電力運行智能化、自動化。從電氣工程設(shè)計角度出發(fā),智能化是綜合社會、心理、動力等理論,通過計算機(jī)、人工智能等技術(shù)結(jié)合,統(tǒng)稱為電氣設(shè)計學(xué)科。同時,通過交叉學(xué)科的建設(shè)促使了電氣工程設(shè)計的智能化發(fā)展。通過人工智能技術(shù),實現(xiàn)電氣工程的數(shù)據(jù)模擬,確保電力系統(tǒng)運行邏輯、決策的能力模仿。針對電氣工程的未來發(fā)展,智能化設(shè)計是電力事業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

3.2全控性開關(guān)設(shè)計

在傳統(tǒng)變電站控制中,主要運用半控制型的晶閘管開關(guān),若未半控型無法平穩(wěn)控制整個線路。然而,使用全控型開關(guān),如IGBT全控型開關(guān)技術(shù),開關(guān)速度較快,電流密度較大,與其他電子開關(guān)相比,電路設(shè)計較為簡單,電路處理、維修比較便捷。選擇全控型開關(guān),實現(xiàn)了整個電流驅(qū)動的有機(jī)集成,促使電壓電流保護(hù)和檢測的有效結(jié)合,進(jìn)而形成了一個完整的電路體系。所以說,全控型開關(guān)會成為電氣工程自動化發(fā)展的一個考慮方向。

3.3變換器電路高頻化

目前,我國電氣工程的自動化設(shè)計、技術(shù)發(fā)展十分迅速。針對電氣工程,變換器的更新頻率較高,根據(jù)未來的發(fā)展方向,低頻化電路逐漸會發(fā)展為高頻化電路。促進(jìn)電力高頻化能夠減少外界因素的影響,提高電力功率,也可有效地處理低頻區(qū)問題。另外,使用高頻化技術(shù),在電子開關(guān)運行過程中,可明顯降低電能消耗。

3.4電流控制技術(shù)

該技術(shù)主要是為分開電氣工程的電子電流磁場,對各磁場進(jìn)行規(guī)范控制。但是該技術(shù)不能有效分離坐標(biāo)變化,運用該技術(shù)能提高電流控制效率,促進(jìn)電力管理的手段創(chuàng)新,提高電氣工程結(jié)構(gòu)的便捷性,是一種動態(tài)交流方法。針對電力工程設(shè)計,實現(xiàn)自動化運行,電流控制技術(shù)是重要的發(fā)展技術(shù)。

3.5網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計發(fā)展

目前已進(jìn)入信息時代,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展十分迅速,逐漸改變了人們生產(chǎn)和生活方式,提高了全球一體化的發(fā)展速度。針對電氣工程設(shè)計,因產(chǎn)品換代和理論更新較快且無法分離互聯(lián)網(wǎng)。要想實現(xiàn)電氣工程設(shè)計的自動化,運用自動化技術(shù),都必須依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),運用互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制與監(jiān)控技術(shù),實現(xiàn)動態(tài)化控制和實時操作控制,通過計算機(jī)安全技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù),可為電氣工程運行、電力系統(tǒng)管理創(chuàng)造一個良好網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。因此,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益發(fā)展,電氣工程設(shè)計、自動化技術(shù)發(fā)展均離不開互聯(lián)網(wǎng)。對于電氣工程而言,網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是其必然、關(guān)鍵的發(fā)展方向之一。

4結(jié)語

通過不斷的發(fā)展和創(chuàng)新,現(xiàn)階段,電氣自動化技術(shù)發(fā)展迅猛,計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和更新,自身技術(shù)水平日益提高,在電力系統(tǒng)中,電氣自動化被廣泛地推廣和運用。電力系統(tǒng)復(fù)雜、龐大,由仿真技術(shù)、智能技術(shù)、集成技術(shù)、人工智能技術(shù)、電網(wǎng)技術(shù)等組合在一起。這些技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用實現(xiàn)了高度精準(zhǔn)信息化,使電氣系統(tǒng)的維護(hù)、控制更為簡單化。我國今后的發(fā)展過程中,我們必須不斷研發(fā)新技術(shù),加強(qiáng)科學(xué)研究與創(chuàng)新,不斷推進(jìn)電力系統(tǒng)的健康、積極發(fā)展。

作者:黃偉 單位:廣西貴港市達(dá)開水庫管理局

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