電子信息工程自動化技術(shù)研究
時間:2022-04-28 10:26:26
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摘要:近些年,隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的迅猛發(fā)展,不僅是我國的經(jīng)濟建設(shè),我們在工業(yè)化的前進道路上也是一路順風(fēng)而行。作為國家發(fā)展的基礎(chǔ)之一的電工業(yè),它的自動化技術(shù)在面臨新時代下國民更高的要求時,也是在不斷的提升當(dāng)中。而電力自動化技術(shù)應(yīng)用在電力工程上能夠幫助我們實現(xiàn)自動化的控制和監(jiān)督,使得電力系統(tǒng)得以飛快的穩(wěn)定地建設(shè)和發(fā)展,確保各項電力工程的順利進行。在本文中,通過淺談目前的電力自動化技術(shù),結(jié)合具體的應(yīng)用實例,來對電工自動化技術(shù)這一國民支撐基礎(chǔ)進行簡單的闡明。
關(guān)鍵詞:電力自動化;電信工程;經(jīng)濟基石
一、前言
說到最早的能源,大家可能首先想到的是早在上世紀(jì)八十年代,著名的瓦特,那個運用科學(xué)方法改良了蒸汽機并成功引發(fā)了工業(yè)革命的偉大天才。而早以替代蒸汽這一動力的可控電能,它作為一種傳輸便捷、運用基本無污染的生活基礎(chǔ)能源,當(dāng)仁不讓地成為了如今人們生活不可或缺的一部分。然而,僅僅擁有電能是不夠的,就好比是體內(nèi)的血紅細(xì)胞為你傳輸氧氣,這個可愛的小細(xì)胞還需要血液載著自己四處奔跑,還需要去往肺部進行氣體交換。那么如何能夠科學(xué)地監(jiān)測并穩(wěn)定控制呢?電力自動化技術(shù)便是由此應(yīng)運而生,它集電能生產(chǎn)、傳輸和管理實現(xiàn)于一體,能夠自動控制、調(diào)度和管理整個電力系統(tǒng)。而電力工程的自動化技術(shù),不僅能夠完全滿足系統(tǒng)運行時的各項需求,同時還大大避免了人力方面的巨大開銷,并通過科學(xué)的設(shè)計確保了整個運轉(zhuǎn)流程的無縫銜接,穩(wěn)定而高效。
二、電工自動化簡介
電工自動化技術(shù)是以信息電子技術(shù)為依托,主要利用了網(wǎng)絡(luò)通訊、電子以及信息處理這三大技術(shù),也即是一項十分復(fù)雜的高等綜合技術(shù)。雖然從設(shè)計上來講十分繁雜,包含了諸多科學(xué)技術(shù)知識,然而,對于控制它的人來講,卻是簡單方便,這就好比是前人種樹后人乘涼,科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用意義便在此。通過電工設(shè)計的自動化,不僅實現(xiàn)了自動監(jiān)控以及管理,在電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面,也是遠(yuǎn)強于人力控制,保證了電力系統(tǒng)運行的高效性、經(jīng)濟性以及可靠性。而這些平日里我們忽視的基礎(chǔ)設(shè)施,實際上發(fā)揮著我們難以想象的重大作用。即便操縱簡單,然而在應(yīng)用過程中,卻也仍需要遵守相應(yīng)的規(guī)則,以此保證電力系統(tǒng)各部分的安全穩(wěn)定運行,達(dá)成最初的設(shè)計目的。比方說由于當(dāng)前的技術(shù)所限,某一部分的子設(shè)施需要定期進行檢查或者替換、設(shè)備的運行是否依舊遵循舊有規(guī)律,以及我們的操縱人員是否按照規(guī)定去執(zhí)行每一步。在遇到儀器失靈或因故障發(fā)生事故時,又該如何確保我們的人員安全以及將相關(guān)儀器設(shè)施的損失降到最低。以及龐大系統(tǒng)運轉(zhuǎn)在各個環(huán)節(jié)下可能存在的隱患,隱藏在各種數(shù)據(jù)下的不利變化,都是需要警惕和防范的。
三、電力工程的自動化應(yīng)用
從前文就可以了解到,電力自動化系統(tǒng)的應(yīng)用是極為廣泛的,比方說用電方面,大到整個國家的供電系統(tǒng),小到家庭用電保護的自動斷電保護開關(guān),都可以視作這個系統(tǒng)中的一部分。自電力自動化系統(tǒng)誕生,從上世紀(jì)中期逐漸發(fā)展到今天,從最開始簡單而局限的單項自動裝置,接著演變,發(fā)展到了廣泛運用遠(yuǎn)動通信技術(shù)(應(yīng)用通信技術(shù)對遠(yuǎn)方的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制)的裝置,再到后來,則是以集成度高而功能復(fù)雜的計算機為核心的現(xiàn)代電網(wǎng)實時監(jiān)控系統(tǒng)。從應(yīng)用上來講,為我們熟知的,主要有電力工業(yè)管理、電網(wǎng)調(diào)度、水力火力發(fā)電、電力系統(tǒng)信息自動傳輸、反事故自動裝置、供電系統(tǒng)自動化等方面。接下來就列舉的這幾項進行相關(guān)介紹。(一)電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)。電力系統(tǒng)中各種電壓的變電所,以及輸配電線路組成的整體,稱為電網(wǎng),而調(diào)度即調(diào)動、安排的意思。電網(wǎng)調(diào)度的主要作用就是提高電力傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率,盡可能減少損失。電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)。這一套以計算機為核心的控制系統(tǒng),從功能上能夠?qū)崿F(xiàn)通過各種傳感器采集信息、數(shù)據(jù)分析進行安全檢測、分析匯進行人機交互以及絕對的實時控制。電網(wǎng)調(diào)度的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要包括信息獲取處理以及相應(yīng)執(zhí)行兩個部分,這個很好理解,前者就是對系統(tǒng)運行時各種狀況進行獲取,通過諸如最簡單常見的溫度濕度傳感器、紅外線熱感儀器等,接著通過計算機程序進行分析,通信傳輸?shù)礁鱾€節(jié)點;后者則是相應(yīng)執(zhí)行不同狀況下的系統(tǒng)設(shè)定的應(yīng)對措施。借助這一先進的調(diào)度技術(shù),管理者可以很方便的隨時了解到系統(tǒng)變化情況,掌控全局,更方便了后期的維護管理。自動化技術(shù)的應(yīng)用,使得無人值守這一設(shè)想成為了現(xiàn)實,即便沒有人進行監(jiān)察,但調(diào)度自動化系統(tǒng)仍舊憑借科學(xué)技術(shù)給我們的日常用電提供了強有力的保障。時代在發(fā)展,技術(shù)在變得更先進,調(diào)度自動化的優(yōu)異性和穩(wěn)定性必然會在未來進一步提升。即便當(dāng)下,在我們最開始的工程實施中,花費了大量的人力物力,也會遇到各種儀器參數(shù)指標(biāo)不正常的情況,但通過在實際運行中的不斷調(diào)整改進,終究是成功架設(shè)起這樣的基礎(chǔ)而重要的設(shè)施。隨著電力工程的前進發(fā)展,電網(wǎng)調(diào)度自動化也將運用各種先進的通信傳輸技術(shù)、計算機計算和預(yù)測來提高電網(wǎng)本身的分析反應(yīng)能力和負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性,更好更穩(wěn)定可靠地為人民提供基礎(chǔ)保障服務(wù)。(二)現(xiàn)場總線技術(shù)。先說一下總線的定義,總線是將分散、具有通信能力的測量控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點,相互連通傳遞信息,共同完成自控任務(wù)的一個控制網(wǎng)絡(luò)。而現(xiàn)場總線則是一種應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場,鏈接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化測量控制系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支機構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。比如說工廠中的各種自動化儀器、控制器設(shè)備等,這是一種能夠通過通信,有線或者無線的傳輸方式進行信息交流的網(wǎng)絡(luò)。對此,可以聯(lián)想一下我們的智能家居互聯(lián),現(xiàn)在已經(jīng)能夠通過家庭WiFi無線網(wǎng)絡(luò),憑借一個手機終端便能控制空調(diào)、電視、洗衣機等智能設(shè)備,這種情況也可以看作是一個簡單的控制網(wǎng)絡(luò)。如此一來,從設(shè)計上來講,便可以簡單在兩根電源線上掛接足夠多的自控設(shè)備,通過這一技術(shù),節(jié)省了大量線纜、槽架、連接件等材料,并且減少系統(tǒng)設(shè)計、安裝、維護的工作量以及所需的空間資源。由于現(xiàn)場總線布置簡單、使用可靠、性價比高等顯著優(yōu)點,自然被整個行業(yè)重視并迅速推廣開來。另外,電工自動化如前文講述的,是一個綜合性很高的行業(yè),盡管使用方便,但仍舊需要合理的布置和維護,這點想必是毫無疑問的,它同樣對電子設(shè)備有較高的要求,以及考驗設(shè)計人員的統(tǒng)籌全局規(guī)劃能力。總的來講,現(xiàn)場總線技術(shù)通過電子計算機以及網(wǎng)絡(luò)通信,采集現(xiàn)場各類信息并數(shù)字化傳輸至目標(biāo),為網(wǎng)絡(luò)中心提供所需的實時信息,通過自動化或人工參與的調(diào)度,實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,就如同是遙控器一般。(三)自動化補償技術(shù)。在我們的電力系統(tǒng)中,始終存在一個效率問題,就像我們挑一桶水,回來的時候一路上水多少會灑出來一些,最終桶里還剩下的除以我們最初挑起來的水的商就是我們挑水的效率。而電力系統(tǒng)的各種設(shè)施中,都會存在很多的無功(感性設(shè)備工作不消耗電能)部件,比如生活中常見的電動機,道路兩旁的變壓器,家用洗機器之類的,會在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生一種名為電感電流的物質(zhì),類比我們使用手機時產(chǎn)生的熱能,不僅多余轉(zhuǎn)換了一部分電能,大量的發(fā)熱還不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而面對這類情況,我們必然得有所措施,補償技術(shù)正是用來盡可能降低這一問題帶來的影響。然而如何補償呢?這個問題經(jīng)過一代代技術(shù)的發(fā)展,考慮到了保持平衡、補償不足、過補償、快速補償以及穩(wěn)定補償?shù)确矫妫罱K得到了一種動態(tài)補償,適應(yīng)各種負(fù)荷下的方案。而實踐證明,這種智能的電力自動化補償技術(shù),可以有效地解決電力運行過程中的低壓問題,減低線損,提高電能的利用率,也是節(jié)能的一種措施。(四)光互聯(lián)技術(shù)。光互連技術(shù)應(yīng)用于電力工程中,主要是利用了其優(yōu)秀的技術(shù)特性,通過光波進行互聯(lián),擺脫了電路傳輸?shù)氖`,避免諸如線路老化、傳輸介質(zhì)的考慮以及引發(fā)的維護問題,還有高頻電路設(shè)計上的難題。它具備強大的抗干擾能力以及穩(wěn)定性,自由的光互聯(lián)技術(shù)能夠?qū)⑼ㄐ潘俣忍嵘П叮⑶矣行嵘讼到y(tǒng)的集成度,發(fā)展前景極為廣闊。縱然所需的光源直接取決于光開關(guān)、光波導(dǎo)以及集成光柵等,對技術(shù)有極高的要求。然而針對其優(yōu)秀的特性,我們可以大膽預(yù)言,未來光互聯(lián)在高性能計算機系統(tǒng)中無處不在,甚至所有的數(shù)據(jù)交換,都可以通過光接口來完成。對了,我們手機信號,其實就是一種光波。
四、結(jié)語
從本文對電工自動化定義的簡單描述,再到具體的幾個應(yīng)用實例,不難看出,電工自動化的應(yīng)用究竟能夠給我們的電力系統(tǒng)帶來多少便利,和我們生活息息相關(guān)的這些基礎(chǔ)工業(yè),背后又凝聚了多少科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶。電工自動化,不僅降低了人力物力的消耗,更是提高了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,提升了效率,很好的實現(xiàn)了經(jīng)濟的高效益。科學(xué)在進步,技術(shù)在發(fā)展,我們有理由相信,未來的電力工程必將更好的為人類服務(wù)。
參考文獻:
[1]王健,樊其龍.電網(wǎng)電力自動化技術(shù)分析[J].中國科技信息.2012(23).
[2]陳迪,湯文潔.淺析電力自動化的現(xiàn)狀及其前景[J].中國科技信息.2012(23)
[3]程鵬.電網(wǎng)中變電運行技術(shù)的研究與分析[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊).2012(03)
[4]馬學(xué)軍.電力工程中的電力自動化技術(shù)應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014,34:151.
作者:莫吉儒 單位:德州市第一中學(xué)