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摘要:電氣自動化技術(shù)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(jīng)濟(jì)效益。隨著我國大數(shù)據(jù)、云計算以及人工智能技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化技術(shù)在相關(guān)技術(shù)下得到改進(jìn)與應(yīng)用。文章在研究電氣自動化技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,整理電氣自動化技術(shù)在工程中的應(yīng)用發(fā)展與未來應(yīng)用的展望。
關(guān)鍵詞:電氣自動化;大數(shù)據(jù);人工智能;電氣工程
電氣自動化技術(shù)早在上個世紀(jì)五十年代國內(nèi)就有初步的應(yīng)用與發(fā)展,到上個世紀(jì)九十年代,隨著單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn),電氣自動化技術(shù)得到了更加廣泛的應(yīng)用。電氣系統(tǒng)的自動化技術(shù)是通過整合計算機(jī)技術(shù)、應(yīng)用通訊技術(shù)、運(yùn)動控制技術(shù)與系統(tǒng)自動保護(hù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,具有多學(xué)科結(jié)合的綜合性較強(qiáng)技術(shù)。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化技術(shù)依據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)在設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)施檢測,實(shí)時收集檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù),同時實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理、故障分析以及相應(yīng)的對潛在運(yùn)行風(fēng)險作出預(yù)示報警等方面有更好表現(xiàn)。人工智能化發(fā)展趨勢下,電氣自動化在結(jié)合人工智能后對系統(tǒng)處理更加智能。人工智能技術(shù)主要是工程師通過對計算機(jī)的運(yùn)行邏輯依據(jù)人的思維進(jìn)行模擬,讓機(jī)器達(dá)到和人操作一樣的效果,這樣人工智能就能讓系統(tǒng)變得更加穩(wěn)定高效。文章就重點(diǎn)總結(jié)電氣自動化技術(shù)特點(diǎn),研究電氣自動化在電氣工程的應(yīng)用,以及研究電氣自動化最新發(fā)展方向和技術(shù)特點(diǎn)[1]。
1電氣自動化技術(shù)特點(diǎn)
電氣自動化具有以下特點(diǎn):①不同技術(shù)與多個學(xué)科互相融合。技術(shù)方面的融合前言有介紹,學(xué)科方面的融合包括控制學(xué)、語言學(xué)、信息技術(shù)學(xué)、計算機(jī)學(xué)、電子學(xué)等,隨著技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化技術(shù)的覆蓋的技術(shù)部分越來越廣,這樣電氣自動化的設(shè)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(shù)如計算機(jī),電力電子技術(shù)的依賴較強(qiáng)。如信號采集系統(tǒng)、傳感器在控制各類信號就需要借助現(xiàn)代電子計技術(shù);③操作頻率低,響應(yīng)時間短。與熱工系統(tǒng)相比,電氣設(shè)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(nèi)完成。現(xiàn)代電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢:①不用搭建控制器。傳統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)需要搭建控制器,但隨著系統(tǒng)的復(fù)雜化,控制器就很難準(zhǔn)確控制該對象,智能化控制器可以使得控制模塊設(shè)計的工作量不斷變少,提高系統(tǒng)的可靠性;②電氣自動化技術(shù)可以提高系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng),對故障能做及時的處理;③在處理不同的數(shù)據(jù)情況下,一致性較強(qiáng)[2]。
2電氣自動化在電氣工程的應(yīng)用
2.1電氣自動化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
電網(wǎng)調(diào)度自動化是通過服務(wù)器與自動化控制系統(tǒng)結(jié)合用于電力調(diào)度自動化方面,國內(nèi)采用的是開放式電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng),由RISC工作站、UNIX操作系統(tǒng)、TCP/IP通訊協(xié)議、人機(jī)交互界面等組成,軟件部分含有SCADC系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等。其中應(yīng)用軟件有自動發(fā)電控制、負(fù)荷預(yù)測、系統(tǒng)以及設(shè)備狀態(tài)評估、調(diào)度員潮流分析、靜態(tài)安全分析、EEAC以及DTS等。主要有以下特點(diǎn):①有效提高系統(tǒng)的安全可靠性,是通過電網(wǎng)運(yùn)行中經(jīng)濟(jì)調(diào)度來實(shí)現(xiàn);②有效提高電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測精度,可以通過收集電力生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的檢測與分析加入預(yù)測算法實(shí)現(xiàn);③更加精確的確定故障點(diǎn),提高排查故障的效率[3]。
2.2電氣自動化技術(shù)在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在發(fā)電廠運(yùn)行和生產(chǎn)過程中,電氣自動化技術(shù)在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)的作用的實(shí)現(xiàn)主要是通過對以太網(wǎng)通訊的監(jiān)控、對發(fā)電生產(chǎn)過程控制單元的監(jiān)控和對應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)控以及相應(yīng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控方面。目前主要采用的分散系統(tǒng)控制方式為分層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的方式進(jìn)行設(shè)計,這樣通過發(fā)散系統(tǒng)對其過程控制單元實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控,能夠有效的對系統(tǒng)故障進(jìn)行及時處理。
2.3電氣自動化技術(shù)在變電站的應(yīng)用
電氣自動化技術(shù)在變電站的應(yīng)用可以大大減少變電站運(yùn)行時的人力投入,且變電站運(yùn)行更加穩(wěn)定,可靠。其主要特點(diǎn)有:①利用電氣自動化可以對變電站計算機(jī)進(jìn)行保護(hù),當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障,計算機(jī)對相應(yīng)的故障進(jìn)行分析,然后發(fā)出準(zhǔn)確的故障處理安排,最后通過電氣自動化設(shè)備實(shí)現(xiàn)保護(hù)工作;②應(yīng)用于變電站自行診斷,實(shí)現(xiàn)對變電站各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,分析對比,然后實(shí)時判斷是否存在故障以及潛在運(yùn)行風(fēng)險,這樣能夠有效降低系統(tǒng)故障概率;③應(yīng)用于變電站故障數(shù)據(jù)記錄與處理,設(shè)備的故障記錄能夠有效的作為分析系統(tǒng)故障的依據(jù),為檢修與維護(hù)提出指導(dǎo)[4]。
3電氣自動化技術(shù)應(yīng)用展望
3.1電氣自動化技術(shù)高頻率方向發(fā)展
越來越多的設(shè)備往高頻化方向發(fā)展,如變壓器高頻化能有效減小變壓器的體積,經(jīng)濟(jì)又高效,對應(yīng)的電氣自動化技術(shù)的發(fā)展需要兼容高頻化方向的發(fā)展。
3.2電氣自動化技術(shù)大數(shù)據(jù)與云計算技術(shù)聯(lián)合發(fā)展
設(shè)備的運(yùn)行實(shí)時數(shù)據(jù)、以及電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)有大量的數(shù)據(jù)需要收集與處理,這樣對在線監(jiān)測系統(tǒng)在同步實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集與處理、電氣故障分析與處理、做出對應(yīng)的自檢報告。并對危險進(jìn)行預(yù)警以及發(fā)出通知與警告方面提出更高的要求,一般需要大容量數(shù)據(jù)存在裝置保留電氣設(shè)備運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)。如在線監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行無異常,模擬量采用每周波36點(diǎn)采樣。若出現(xiàn)異常情況,采用128點(diǎn)采樣,這樣每個在線監(jiān)測系統(tǒng)存在至少三個故障報告。因此數(shù)據(jù)信息量很大,需要借助大數(shù)據(jù)與云計算技術(shù)。
3.3電氣自動化技術(shù)人工智能方向的發(fā)展
人工智能的發(fā)展在近些年得到了廣泛的關(guān)注,其在電氣自動化技術(shù)方面的應(yīng)用也相應(yīng)的被提出,其主要特點(diǎn)有幾點(diǎn):①優(yōu)化電氣產(chǎn)品的設(shè)計。傳統(tǒng)的設(shè)計依賴工程師的設(shè)計經(jīng)驗(yàn),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(shè)計效率;②對故障處理更加高效。雖然傳統(tǒng)電氣自動化技術(shù)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(yù)防與維護(hù)有很多優(yōu)勢,如在變壓器故障檢測時,傳統(tǒng)的方式是收集變壓器氣體,然后對變壓器氣體分離進(jìn)行分析故障原因,這樣就需要耗費(fèi)大量人力物力以及時間,采用人工智能模擬專家系統(tǒng),可以直接對故障與以往的進(jìn)行對比,直接對故障進(jìn)行分析,大大提高效率;③簡化電氣自動化控制流程。電氣設(shè)備自動化操作由于考慮因素較多,所以操作要復(fù)雜很多,且過程越復(fù)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(tǒng)穩(wěn)定性。
4結(jié)束語
文章總結(jié)了電氣自動化技術(shù)的特點(diǎn),分析其在電力系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)的應(yīng)用,研究了其隨著大數(shù)據(jù)、云計算以及人工智能技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化技術(shù)的在相關(guān)技術(shù)下得到改進(jìn)與應(yīng)用,整理電氣自動化技術(shù)在工程中的應(yīng)用發(fā)展與未來應(yīng)用的展望。
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作者:曾少蘭 單位:陽江市凱源電力發(fā)展有限公司