電子信息工程自動(dòng)化技術(shù)的研究論文

電子信息工程自動(dòng)化技術(shù)的研究論文

　　摘要：近些年，隨著(zhù)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，我們在工業(yè)化的前進(jìn)道路上也是一路順風(fēng)而行。作為國家發(fā)展的基礎之一的電工業(yè)，它的自動(dòng)化技術(shù)在面臨新時(shí)代下國民更高的要求時(shí)，也是在不斷的提升當中。而電力自動(dòng)化技術(shù)應用在電力工程上能夠幫助我們實(shí)現自動(dòng)化的控制和監督，使得電力系統得以飛快的穩定地建設和發(fā)展，確保各項電力工程的順利進(jìn)行。在本文中，通過(guò)淺談目前的電力自動(dòng)化技術(shù)，結合具體的應用實(shí)例，來(lái)對電工自動(dòng)化技術(shù)這一國民支撐基礎進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡明。

　　關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化；電信工程；經(jīng)濟基石

　　一、前言

　　說(shuō)到最早的能源，大家可能首先想到的是早在上世紀八十年代，著(zhù)名的瓦特，那個(gè)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(dòng)力的可控電能，它作為一種傳輸便捷、運用基本無(wú)污染的生活基礎能源，當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，就好比是體內的血紅細胞為你傳輸氧氣，這個(gè)可愛(ài)的小細胞還需要血液載著(zhù)自己四處奔跑，還需要去往肺部進(jìn)行氣體交換。那么如何能夠科學(xué)地監測并穩定控制呢？電力自動(dòng)化技術(shù)便是由此應運而生，它集電能生產(chǎn)、傳輸和管理實(shí)現于一體，能夠自動(dòng)控制、調度和管理整個(gè)電力系統。而電力工程的自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠完全滿(mǎn)足系統運行時(shí)的各項需求，同時(shí)還大大避免了人力方面的巨大開(kāi)銷(xiāo)，并通過(guò)科學(xué)的設計確保了整個(gè)運轉流程的無(wú)縫銜接，穩定而高效。

　　二、電工自動(dòng)化簡(jiǎn)介

　　電工自動(dòng)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)，也即是一項十分復雜的高等綜合技術(shù)。雖然從設計上來(lái)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(lái)講，卻是簡(jiǎn)單方便，這就好比是前人種樹(shù)后人乘涼，科學(xué)技術(shù)的應用意義便在此。通過(guò)電工設計的自動(dòng)化，不僅實(shí)現了自動(dòng)監控以及管理，在電力系統的穩定性方面，也是遠強于人力控制，保證了電力系統運行的高效性、經(jīng)濟性以及可靠性。而這些平日里我們忽視的基礎設施，實(shí)際上發(fā)揮著(zhù)我們難以想象的重大作用。即便操縱簡(jiǎn)單，然而在應用過(guò)程中，卻也仍需要遵守相應的規則，以此保證電力系統各部分的安全穩定運行，達成最初的設計目的。比方說(shuō)由于當前的技術(shù)所限，某一部分的子設施需要定期進(jìn)行檢查或者替換、設備的運行是否依舊遵循舊有規律，以及我們的操縱人員是否按照規定去執行每一步。在遇到儀器失靈或因故障發(fā)生事故時(shí)，又該如何確保我們的人員安全以及將相關(guān)儀器設施的損失降到最低。以及龐大系統運轉在各個(gè)環(huán)節下可能存在的隱患，隱藏在各種數據下的不利變化，都是需要警惕和防范的。

　　三、電力工程的自動(dòng)化應用

　　從前文就可以了解到，電力自動(dòng)化系統的應用是極為廣泛的，比方說(shuō)用電方面，大到整個(gè)國家的供電系統，小到家庭用電保護的自動(dòng)斷電保護開(kāi)關(guān)，都可以視作這個(gè)系統中的一部分。自電力自動(dòng)化系統誕生，從上世紀中期逐漸發(fā)展到今天，從最開(kāi)始簡(jiǎn)單而局限的單項自動(dòng)裝置，接著(zhù)演變，發(fā)展到了廣泛運用遠動(dòng)通信技術(shù)（應用通信技術(shù)對遠方的運行設備進(jìn)行監視和控制）的裝置，再到后來(lái)，則是以集成度高而功能復雜的計算機為核心的現代電網(wǎng)實(shí)時(shí)監控系統。從應用上來(lái)講，為我們熟知的，主要有電力工業(yè)管理、電網(wǎng)調度、水力火力發(fā)電、電力系統信息自動(dòng)傳輸、反事故自動(dòng)裝置、供電系統自動(dòng)化等方面。接下來(lái)就列舉的這幾項進(jìn)行相關(guān)介紹。

　�。ㄒ唬╇娋W(wǎng)調度自動(dòng)化技術(shù)。電力系統中各種電壓的變電所，以及輸配電線(xiàn)路組成的整體，稱(chēng)為電網(wǎng)，而調度即調動(dòng)、安排的意思。電網(wǎng)調度的主要作用就是提高電力傳輸的質(zhì)量和效率，盡可能減少損失。電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統。這一套以計算機為核心的控制系統，從功能上能夠實(shí)現通過(guò)各種傳感器采集信息、數據分析進(jìn)行安全檢測、分析匯進(jìn)行人機交互以及絕對的實(shí)時(shí)控制。電網(wǎng)調度的基礎結構主要包括信息獲取處理以及相應執行兩個(gè)部分，這個(gè)很好理解，前者就是對系統運行時(shí)各種狀況進(jìn)行獲取，通過(guò)諸如最簡(jiǎn)單常見(jiàn)的溫度濕度傳感器、紅外線(xiàn)熱感儀器等，接著(zhù)通過(guò)計算機程序進(jìn)行分析，通信傳輸到各個(gè)節點(diǎn)；后者則是相應執行不同狀況下的系統設定的應對措施。借助這一先進(jìn)的調度技術(shù)，管理者可以很方便的隨時(shí)了解到系統變化情況，掌控全局，更方便了后期的維護管理。自動(dòng)化技術(shù)的應用，使得無(wú)人值守這一設想成為了現實(shí)，即便沒(méi)有人進(jìn)行監察，但調度自動(dòng)化系統仍舊憑借科學(xué)技術(shù)給我們的日常用電提供了強有力的保障。時(shí)代在發(fā)展，技術(shù)在變得更先進(jìn)，調度自動(dòng)化的優(yōu)異性和穩定性必然會(huì )在未來(lái)進(jìn)一步提升。即便當下，在我們最開(kāi)始的工程實(shí)施中，花費了大量的人力物力，也會(huì )遇到各種儀器參數指標不正常的情況，但通過(guò)在實(shí)際運行中的不斷調整改進(jìn)，終究是成功架設起這樣的基礎而重要的設施。隨著(zhù)電力工程的前進(jìn)發(fā)展，電網(wǎng)調度自動(dòng)化也將運用各種先進(jìn)的通信傳輸技術(shù)、計算機計算和預測來(lái)提高電網(wǎng)本身的分析反應能力和負荷預測的準確性，更好更穩定可靠地為人民提供基礎保障服務(wù)。

　�。ǘ�）現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。先說(shuō)一下總線(xiàn)的定義，總線(xiàn)是將分散、具有通信能力的測量控制設備作為網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)，相互連通傳遞信息，共同完成自控任務(wù)的一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò )。而現場(chǎng)總線(xiàn)則是一種應用在生產(chǎn)現場(chǎng)，鏈接智能現場(chǎng)設備和自動(dòng)化測量控制系統的數字式、雙向傳輸、多分支機構的通信網(wǎng)絡(luò )。比如說(shuō)工廠(chǎng)中的各種自動(dòng)化儀器、控制器設備等，這是一種能夠通過(guò)通信，有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)的傳輸方式進(jìn)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)，現在已經(jīng)能夠通過(guò)家庭WiFi無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，憑借一個(gè)手機終端便能控制空調、電視、洗衣機等智能設備，這種情況也可以看作是一個(gè)簡(jiǎn)單的控制網(wǎng)絡(luò )。如此一來(lái)，從設計上來(lái)講，便可以簡(jiǎn)單在兩根電源線(xiàn)上掛接足夠多的自控設備，通過(guò)這一技術(shù)，節省了大量線(xiàn)纜、槽架、連接件等材料，并且減少系統設計、安裝、維護的工作量以及所需的空間資源。由于現場(chǎng)總線(xiàn)布置簡(jiǎn)單、使用可靠、性?xún)r(jià)比高等顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)，自然被整個(gè)行業(yè)重視并迅速推廣開(kāi)來(lái)。另外，電工自動(dòng)化如前文講述的，是一個(gè)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(diǎn)想必是毫無(wú)疑問(wèn)的，它同樣對電子設備有較高的要求，以及考驗設計人員的統籌全局規劃能力�？偟膩�(lái)講，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)通過(guò)電子計算機以及網(wǎng)絡(luò )通信，采集現場(chǎng)各類(lèi)信息并數字化傳輸至目標，為網(wǎng)絡(luò )中心提供所需的實(shí)時(shí)信息，通過(guò)自動(dòng)化或人工參與的調度，實(shí)現遠程控制，就如同是遙控器一般。

　�。ㄈ�）自動(dòng)化補償技術(shù)。在我們的電力系統中，始終存在一個(gè)效率問(wèn)題，就像我們挑一桶水，回來(lái)的時(shí)候一路上水多少會(huì )灑出來(lái)一些，最終桶里還剩下的除以我們最初挑起來(lái)的水的商就是我們挑水的效率。而電力系統的各種設施中，都會(huì )存在很多的無(wú)功（感性設備工作不消耗電能）部件，比如生活中常見(jiàn)的電動(dòng)機，道路兩旁的變壓器，家用洗機器之類(lèi)的，會(huì )在運轉過(guò)程中產(chǎn)生一種名為電感電流的物質(zhì)，類(lèi)比我們使用手機時(shí)產(chǎn)生的熱能，不僅多余轉換了一部分電能，大量的發(fā)熱還不利于系統的穩定性。而面對這類(lèi)情況，我們必然得有所措施，補償技術(shù)正是用來(lái)盡可能降低這一問(wèn)題帶來(lái)的影響。然而如何補償呢？這個(gè)問(wèn)題經(jīng)過(guò)一代代技術(shù)的發(fā)展，考慮到了保持平衡、補償不足、過(guò)補償、快速補償以及穩定補償等方面，最終得到了一種動(dòng)態(tài)補償，適應各種負荷下的方案。而實(shí)踐證明，這種智能的電力自動(dòng)化補償技術(shù)，可以有效地解決電力運行過(guò)程中的低壓?jiǎn)?wèn)題，減低線(xiàn)損，提高電能的利用率，也是節能的一種措施。

　�。ㄋ模┕饣ヂ�(lián)技術(shù)。光互連技術(shù)應用于電力工程中，主要是利用了其優(yōu)秀的技術(shù)特性，通過(guò)光波進(jìn)行互聯(lián)，擺脫了電路傳輸的束縛，避免諸如線(xiàn)路老化、傳輸介質(zhì)的考慮以及引發(fā)的維護問(wèn)題，還有高頻電路設計上的難題。它具備強大的抗干擾能力以及穩定性，自由的光互聯(lián)技術(shù)能夠將通信速度提升千倍，并且有效提升了系統的集成度，發(fā)展前景極為廣闊�？v然所需的光源直接取決于光開(kāi)關(guān)、光波導以及集成光柵等，對技術(shù)有極高的要求。然而針對其優(yōu)秀的特性，我們可以大膽預言，未來(lái)光互聯(lián)在高性能計算機系統中無(wú)處不在，甚至所有的數據交換，都可以通過(guò)光接口來(lái)完成。對了，我們手機信號，其實(shí)就是一種光波。

　　四、結語(yǔ)

　　從本文對電工自動(dòng)化定義的簡(jiǎn)單描述，再到具體的幾個(gè)應用實(shí)例，不難看出，電工自動(dòng)化的應用究竟能夠給我們的電力系統帶來(lái)多少便利，和我們生活息息相關(guān)的這些基礎工業(yè)，背后又凝聚了多少科學(xué)技術(shù)的結晶。電工自動(dòng)化，不僅降低了人力物力的消耗，更是提高了電力系統運行的穩定性，提升了效率，很好的實(shí)現了經(jīng)濟的高效益�？茖W(xué)在進(jìn)步，技術(shù)在發(fā)展，我們有理由相信，未來(lái)的電力工程必將更好的為人類(lèi)服務(wù)。

　　參考文獻：

　　[1]王健，樊其龍.電網(wǎng)電力自動(dòng)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(dòng)化的現狀及其前景[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(dòng)化技術(shù)應用探討[J].科技創(chuàng )新與應用，2014，34：151.