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摘要:電氣自動化技術能夠有效的提高電氣工程的工作效率,減少人工成本,提高經濟效益。隨著我國大數據、云計算以及人工智能技術的發展,電氣自動化技術在相關技術下得到改進與應用。文章在研究電氣自動化技術特點的基礎上,整理電氣自動化技術在工程中的應用發展與未來應用的展望。
關鍵詞:電氣自動化;大數據;人工智能;電氣工程
電氣自動化技術早在上個世紀五十年代國內就有初步的應用與發展,到上個世紀九十年代,隨著單片機技術發展的突飛猛進,電氣自動化技術得到了更加廣泛的應用。電氣系統的自動化技術是通過整合計算機技術、應用通訊技術、運動控制技術與系統自動保護的基礎上發展起來的,具有多學科結合的綜合性較強技術。隨著大數據技術的發展,電氣自動化技術依據大數據技術在設備運行數據實施檢測,實時收集檢測系統數據,同時實現數據采集、處理、故障分析以及相應的對潛在運行風險作出預示報警等方面有更好表現。人工智能化發展趨勢下,電氣自動化在結合人工智能后對系統處理更加智能。人工智能技術主要是工程師通過對計算機的運行邏輯依據人的思維進行模擬,讓機器達到和人操作一樣的效果,這樣人工智能就能讓系統變得更加穩定高效。文章就重點總結電氣自動化技術特點,研究電氣自動化在電氣工程的應用,以及研究電氣自動化最新發展方向和技術特點[1]。
1電氣自動化技術特點
電氣自動化具有以下特點:①不同技術與多個學科互相融合。技術方面的融合前言有介紹,學科方面的融合包括控制學、語言學、信息技術學、計算機學、電子學等,隨著技術的發展,電氣自動化技術的覆蓋的技術部分越來越廣,這樣電氣自動化的設計過程中,不僅僅需要重視硬件部分,也需要在軟件算法方面花更多的精力;②對其他技術如計算機,電力電子技術的依賴較強。如信號采集系統、傳感器在控制各類信號就需要借助現代電子計技術;③操作頻率低,響應時間短。與熱工系統相比,電氣設備的操作頻率較低,有的好幾個月才操作一次,但對動作要求是時間要短,通常是40ms內完成。現代電氣自動化技術的優勢:①不用搭建控制器。傳統的自動化控制系統需要搭建控制器,但隨著系統的復雜化,控制器就很難準確控制該對象,智能化控制器可以使得控制模塊設計的工作量不斷變少,提高系統的可靠性;②電氣自動化技術可以提高系統動態響應,對故障能做及時的處理;③在處理不同的數據情況下,一致性較強[2]。
2電氣自動化在電氣工程的應用
2.1電氣自動化技術在電網調度中的應用
電網調度自動化是通過服務器與自動化控制系統結合用于電力調度自動化方面,國內采用的是開放式電網調度自動化系統,由RISC工作站、UNIX操作系統、TCP/IP通訊協議、人機交互界面等組成,軟件部分含有SCADC系統、應用軟件等。其中應用軟件有自動發電控制、負荷預測、系統以及設備狀態評估、調度員潮流分析、靜態安全分析、EEAC以及DTS等。主要有以下特點:①有效提高系統的安全可靠性,是通過電網運行中經濟調度來實現;②有效提高電力系統負荷預測精度,可以通過收集電力生產過程中數據的檢測與分析加入預測算法實現;③更加精確的確定故障點,提高排查故障的效率[3]。
2.2電氣自動化技術在發電廠發散監控系統中的應用
在發電廠運行和生產過程中,電氣自動化技術在發電廠發散監控系統的作用的實現主要是通過對以太網通訊的監控、對發電生產過程控制單元的監控和對應的設備運行的監控以及相應數據的監控方面。目前主要采用的分散系統控制方式為分層結構特點的方式進行設計,這樣通過發散系統對其過程控制單元實現實時監控,能夠有效的對系統故障進行及時處理。
2.3電氣自動化技術在變電站的應用
電氣自動化技術在變電站的應用可以大大減少變電站運行時的人力投入,且變電站運行更加穩定,可靠。其主要特點有:①利用電氣自動化可以對變電站計算機進行保護,當系統發生故障,計算機對相應的故障進行分析,然后發出準確的故障處理安排,最后通過電氣自動化設備實現保護工作;②應用于變電站自行診斷,實現對變電站各項數據進行實時監控,分析對比,然后實時判斷是否存在故障以及潛在運行風險,這樣能夠有效降低系統故障概率;③應用于變電站故障數據記錄與處理,設備的故障記錄能夠有效的作為分析系統故障的依據,為檢修與維護提出指導[4]。
3電氣自動化技術應用展望
3.1電氣自動化技術高頻率方向發展
越來越多的設備往高頻化方向發展,如變壓器高頻化能有效減小變壓器的體積,經濟又高效,對應的電氣自動化技術的發展需要兼容高頻化方向的發展。
3.2電氣自動化技術大數據與云計算技術聯合發展
設備的運行實時數據、以及電網運行數據有大量的數據需要收集與處理,這樣對在線監測系統在同步實現對數據采集與處理、電氣故障分析與處理、做出對應的自檢報告。并對危險進行預警以及發出通知與警告方面提出更高的要求,一般需要大容量數據存在裝置保留電氣設備運行歷史數據。如在線監測系統運行無異常,模擬量采用每周波36點采樣。若出現異常情況,采用128點采樣,這樣每個在線監測系統存在至少三個故障報告。因此數據信息量很大,需要借助大數據與云計算技術。
3.3電氣自動化技術人工智能方向的發展
人工智能的發展在近些年得到了廣泛的關注,其在電氣自動化技術方面的應用也相應的被提出,其主要特點有幾點:①優化電氣產品的設計。傳統的設計依賴工程師的設計經驗,工作比較繁瑣且效率很低,人工智能能夠使得這個過程更加智能,提高設計效率;②對故障處理更加高效。雖然傳統電氣自動化技術能夠有效減少故障與事故,但依然不夠,人工智能算法在故障與事故的預防與維護有很多優勢,如在變壓器故障檢測時,傳統的方式是收集變壓器氣體,然后對變壓器氣體分離進行分析故障原因,這樣就需要耗費大量人力物力以及時間,采用人工智能模擬專家系統,可以直接對故障與以往的進行對比,直接對故障進行分析,大大提高效率;③簡化電氣自動化控制流程。電氣設備自動化操作由于考慮因素較多,所以操作要復雜很多,且過程越復雜,存在故障的分析越多,人工智能化能夠有效避免一些不必要的操作,大大提高系統穩定性。
4結束語
文章總結了電氣自動化技術的特點,分析其在電力系統不同環節的應用,研究了其隨著大數據、云計算以及人工智能技術的發展,電氣自動化技術的在相關技術下得到改進與應用,整理電氣自動化技術在工程中的應用發展與未來應用的展望。
參考文獻:
[1]李水鋒.電氣自動化技術應用分析[J].工程技術研究,2016(8):47+52.
[2]崔福鑫.電氣工程自動化存在的問題及解決措施[J].住宅與房地產,2017(5):155.
[3]宋海南.電氣工程及其自動化中存在的問題及解決措施[J].南方農機,2016(11):134+148.
[4]黃振強.電氣工程中電氣自動化應用研究[J].數字技術與應用,2015(3):49-50+53.
作者:曾少蘭 單位:陽江市凱源電力發展有限公司