電氣工程及其自動化存在問題與對策

仲華

摘要：要想我國國民經濟走向可持續化發展道路，保障人民的生活水平，促進現代化、信息化的有效發展，發展電氣工程及其自動化是極為重要的。隨著社會的不斷發展，人們對于電力的需求也會逐漸增大，發展電氣工程以及自動化就顯得尤為重要，并且在電氣工程及其自動化發展過程中，也會受到很多方面的影響。

關鍵詞：電氣工程 自動化 問題與對策

中圖分類號： F407 文獻標識碼： A

一、電氣工程自動化及其重要性

電氣工程是保證工業生產正常運行的基礎保障。在工業生產中，各種智能化的先進設備儀器不斷的應用到生產中，所以電氣工程中的作用越來越重要。電氣自動化是從上個世紀50 年代開始興起并且逐步發展壯大的，以化工企業為例，到如今，化工工業自動化技術和裝備技術不斷發展，其發展速度和應用領域急速擴大，幾十年來，從初期簡單的手工操作到連續工藝迅速發展，為工業發展做出了巨大的貢獻。同時工藝單發展也對生產穩定性提出了越來越高的要求，儀表使用越來越普遍，由于自動化專業在國民經濟領域里發揮的巨大的作用，涉及面之寬，應用范圍之廣，自動化技術從簡單回路的閉環控制到單元裝置的全面自動控制，所使用的工具也從氣動單元組合儀表、電動單元組合儀表到DCS，普遍應用在化學工業中，控制水平也日新月異，從傳統單參數簡單控制回路到多變量復雜控制技術，而且正以蓬勃發展之勢影響著人們的生產和生活。

二、電氣工程及其自動化存在問題

1 、有關電氣工程節能的問題

目前，在我國，目前電氣工程領域中還存在較為突出的問題就是電氣的節能問題，而這個問題的出現是與我國工業的急速、失衡發展密切相關的。在建筑行業不斷地智能化和科技化完善的今天，電氣工程在建筑工程領域中占有了不可取代的地位，這就對電氣工程的技術和管理能力提出了更高的要求，同時電氣工程的質量也直接關系到建筑行業的發展，尤其在能源利用方面體現的更加突出，這包括電氣工程對整個建筑內部的溫度調節的需要、照明設備控制的需要、衛生通風的控制需要以及建筑內部娛樂設施的特殊用電等。

2、有關電氣工程質量管理的問題

據電氣工程行業的相關調查報道稱，國內很多電氣企業和部門在電氣生產管理上存在很大弊端，他們過分關心的是產品的質量檢驗，而對電氣工程質量管理的監測卻很不到位。尤其體現在設計單位和建設單位之間缺少必要的交流，這使得產品在設計和施工階段不能很好的對接而造成不必要的損失；在員工的后期培訓管理中也缺乏一定的教育和說明，使得培訓管理形同虛設；在建筑工程的前期和中期，生產部門和企業之間不能主動加入電氣工程的施工當中，只是過多的要求施工后期的工程質量，而缺少對施工質量管理的嚴格把關，這樣就造成了電氣工程整體工作的混亂無序和工程質量達不到預定目標，這使得電氣工程的正常運轉和安全質量受到了嚴重的影響，因此，面對電氣工程中存在的種種管理問題，我們必須采取必要的解決措施予以有效應對。

3、有關數據傳輸安全性的問題

電氣工程及其自動化技術起初在工業生產中形成，并得到了快速發展和建設。伴隨著該技術的不斷發展，它在商業領域中發揮著越來越重要的作用。一個高效的電氣自動化系統就需要一個完整的網絡結構，而這種網絡結構的多樣化、安全化會對整個系統所產生的產品帶來很大影響，尤其是在系統中的數據信息轉輸、交換和共享等在整個電氣自動化系統中占據重要地位。當前，各單位使用的信息傳遞產品不同，同時企業間開發的程序接口不同，這就給數據傳輸和通信帶來了一定難度，這使得數據傳輸的安全性受到威脅，而且也增加了電氣自動化系統的運營成本。

三、電氣工程自動化對策分析

1、發電廠自動化

發電廠作為電力系統的始端，它的自動化決定了整個電力工程的自動化。（1）火力發電廠?；鹆Πl電廠是利用煤、油、天然氣、油頁巖等為燃料的發電廠。它的自動化系統一般由廠級監控信息系統（SIS）、電廠管理信息系統（MIS）、遠動系統、故障信息子系統、繼電保護及故障信息管理子站、數據采集與監視控制系統（SCADA）、機組分散控制系統（DCS）構成。（PCU）是其中最為重要的部分，可接受現場變送器、脈沖量、開關量、電氣量、熱電偶、熱電阻等信號，可直接應用于生產過程，它是由能可冗余配置的主控模件（MCU）和智能 I/O 模件構成，在運算處理之后可實現生產過程的聯鎖監測、聯鎖控制、聯鎖保護等。運行人員工作站（OS）和工程師工作站（ES）能夠提供了人機接口，同時為電氣設備維修工程師提供系統診斷、系統維護、系統組態設置等手段。數據的采集、處理、監控都采用微型計算機來完成，機組的監控水平得到了大幅度的提升，也提高了人機交互界面；無論是進口的機組，還是國產的大型機組，基本都安裝了協調控制系統；在很多電廠的自動裝置設備都是采用數字化儀表來進行顯示控制，而不再是過去那種傳統的機械式儀表，這些措施都將我國的電廠熱工自動化技術推向到了一個新的高度。

2、變電站綜合自動化

隨著使用規模的擴大和實用技術的推廣，人們已經越來越多的認識到變電站綜合自動化的重要性。自動化技術應用于變電站的主要目的是確保變電站的運營安全，提高變電站工作效率，加強對變電站的監控，逐步取代掉人工監視和人工操作，它是建立在變電站自動控制技術和變電站應用信息處理、傳輸技術基礎之上的。自動化變電站系統主要由以下子系統構成：（1）控制系統。主要是進行變電站的數據包括模擬量、開關量和電能量的數據采集、故障錄波和測距、故障記錄、斷路器跳合閘記錄、保護動作順序記錄的事件順序記錄、操作控制功能、安全監視功能、人機聯系功能、數據處理與記錄功能、諧波分析與監視、打印功能（2）繼電保護子系統。變電站綜合自動化系統中的微機繼電保護主要包括輸電線路保護、電力變壓器保護、母線保護、電容器保護、小電流接地系統自動選線、自動重合閘等。（3）電壓、無功綜合控制子系統。變電站綜合自動化系統必須具有保證安全、可靠供電和提高電能質量的自動控制功能。電壓和頻率是電能質量的重要指標，因此電壓、無功綜合控制也是變電站綜合自動化系統的一個重要組成部分（4）低頻減負荷控制及備用電源自動投入子系統。備用電源自動投入已成為變電站綜合自動化系統的基本功能之一。（5）通信子系統。主要由內部的信息溝通和變電站與其他管理部門的信息溝通。

3、電氣工程狀態檢修自動化

電氣工程狀態檢修技術主要是指通過應用電氣工程設備資產管理系統的方式，重點發揮其在狀態監視與故障診斷方向的綜合性應用功能，提供狀態檢修所對應設備在正常運行狀態下所表現出的運行狀態信息以及相關數據，同時也可以結合這部分數據實現對電氣工程相應設備運行狀態以及可能存在安全隱患或是故障的問題進行有效預測。

4、先進制動控制自動化

相對于常規PD控制，與此相對應的先進制動控制的控制效果要更加突出，表現更加好。先進制動控制自動化采取建立一個動態的數學模型來表征一個實際過程，通過多個輸入和輸出的變量之間關系相互的約束實現控制，主要是通過軟件來實施控制。過程變量數據的采集、處理和軟件測量必須保證其有效性和可靠性，主要是因為現場的數據采集受噪音的干擾，需要做濾波處理。適時計算不可測量的變量數值正是先進控制的主要內容。在化工業生產中，飽和蒸汽壓、反應熱、某些蒸餾塔的質量指標數值，就需要軟測量技術才能準確獲得。先進控制的策略包括傳統的串級、筆直、前饋控制等內容，還有智能控制系統、專家系統、模糊控制等都是先進控制的策略所在。智能控制是目前自動化發展的趨勢及熱點，也是先進控制的熱點。

結束語：

隨著國民經濟的飛速發展以及現代工業水平的不斷提高，電氣化工程以及自動化技術的重要性也是越來越突出。電氣工程以及自動化是當前我國經濟和生活的重要保障，同時也是當前我國社會經濟發展的關鍵標志。在今后很長一段時間里，社會生產力會對整個電力的需要呈現出一種不斷增長的趨勢，電氣工程和自動化的發展顯得很是重要。

參考文獻

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