電氣工程及自動(dòng)化控制技術(shù)論文

　　摘要：本文介紹了供電系統(tǒng)中主要的兩種監(jiān)督控制方式，分別為分層分布式和集中式，并且對(duì)兩者進(jìn)行了全面的分析，前者投入成本較低，且穩(wěn)定性與實(shí)時(shí)性均能達(dá)到供電系統(tǒng)的要求。而后者成本較高，但是由于其系統(tǒng)具有很高的響應(yīng)速度且便于維護(hù)，兩者均能滿足當(dāng)前的供電系統(tǒng)要求。除此之外，針對(duì)供電系統(tǒng)的控制要點(diǎn)提出了幾點(diǎn)建議，在建設(shè)供電系統(tǒng)的過(guò)程中，應(yīng)該采用先進(jìn)的控制理論和技術(shù)，進(jìn)而保證電能的質(zhì)量以及電能的調(diào)度更加快捷。

　　關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng)；電氣工程；自動(dòng)化；控制技術(shù)

　　1控制技術(shù)簡(jiǎn)介

　　目前，供電系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)主要采用分層分布式監(jiān)督和集中式監(jiān)督，兩者均能夠?qū)�供電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督控制，使其能夠高效的運(yùn)行，并且對(duì)于電能的質(zhì)量有一定的提高。其中，前者分為間隔層、通信層以及站級(jí)監(jiān)控層。間隔層主要功能為將保護(hù)單元與測(cè)控單元安裝在開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備周圍。通信層包括電纜、光纖、終端設(shè)備等部分，主要是為了與各個(gè)控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。站級(jí)監(jiān)控層主要是為了監(jiān)督管理間隔層與通信網(wǎng)絡(luò)的信息交換。不同于分層分布式監(jiān)督技術(shù)，集中式控制技術(shù)主要是通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換將各個(gè)傳感器采集到的信息進(jìn)行統(tǒng)一的管理，通過(guò)對(duì)采集的信息進(jìn)行分析處理，進(jìn)而能夠?qū)Ω鱾�(gè)控制器進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，從而達(dá)到控制的目的。

　　2控制技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

　　分層分布式與集中式控制技術(shù)均含有優(yōu)點(diǎn)，同樣也都具有不同的缺點(diǎn)。分層分布式具有可靠性高、組態(tài)靈活、控制難度低、成本較低的優(yōu)點(diǎn)，并且在局部模塊發(fā)生故障時(shí)，其他模塊均能夠正常運(yùn)行，進(jìn)而能夠保障供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于該控制方式的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，需要進(jìn)行一些復(fù)雜的控制，防止數(shù)據(jù)包的丟失以及數(shù)據(jù)缺失，從而造成供電系統(tǒng)不能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。目前針對(duì)這種情況往往采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)協(xié)議，在遇到數(shù)據(jù)丟失等情況時(shí)，使數(shù)據(jù)進(jìn)行重新發(fā)送，進(jìn)而保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。集中分布式由于其采用集中控制方式，為此需要將所有傳入的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)而能夠保障信息處理的正確性。采用該控制方式的供電系統(tǒng)往往采用硬接線技術(shù)，這種技術(shù)成熟，并且具有很快的響應(yīng)速度，除此之外，還有設(shè)備易于維護(hù)，控制簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。但是，該供電系統(tǒng)往往采用大量的電纜，為此，成本較高且不利于安裝，尤其是一些長(zhǎng)距離的電纜，電纜的長(zhǎng)短對(duì)于電信號(hào)的傳輸有著十分巨大的影響。較長(zhǎng)的電纜傳輸?shù)碾姎鈹?shù)據(jù)容易受到外界環(huán)境的干擾，進(jìn)而影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)若不能正確的傳輸，將會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成巨大的影響。

　　3供電系統(tǒng)的控制要點(diǎn)

　　3.1PLC技術(shù)PLC

　　技術(shù)作為專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的數(shù)字化電子系統(tǒng)，其不僅具有很高的可靠性，還能夠提高供電系統(tǒng)的靈活性。PLC技術(shù)就是通過(guò)對(duì)采集的信息進(jìn)行分析，進(jìn)而完成一系列的指令，保證供電系統(tǒng)各個(gè)模塊的正常工作。PLC技術(shù)通常采用閉環(huán)控制技術(shù)對(duì)供電系統(tǒng)的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)和控制，其次則是借助開(kāi)關(guān)量，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，進(jìn)而在不影響供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，高效的對(duì)電流量進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目的。除此之外，PLC的指令是按照順序執(zhí)行的，有助于簡(jiǎn)化操作，提高工作效率。PLC的使用不僅能夠有效提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還能夠有效降低資源的浪費(fèi)，從而大大提高供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

　　3.2計(jì)算機(jī)技術(shù)

　　計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，促使供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)計(jì)算機(jī)。供電系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的結(jié)合不僅提高了工作效率、降低資源的消耗，還有效的提高了電能的生產(chǎn)效率以及電能質(zhì)量。在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，電網(wǎng)的調(diào)度控制、變電站的自動(dòng)化以及電網(wǎng)的智能技術(shù)都是供電系統(tǒng)控制之中的要點(diǎn)所在。電網(wǎng)的調(diào)度控制就是通過(guò)計(jì)算機(jī)與電網(wǎng)調(diào)度控制中心的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，對(duì)發(fā)電站、變電站等終端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，并加以控制，從而實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域電能的調(diào)度。變電站作為電能轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所，在供電系統(tǒng)中的地位十分重要。變電站主要是將電力系統(tǒng)中的電能進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，進(jìn)而保證電能遠(yuǎn)距離的傳輸以及用戶電壓的穩(wěn)定。在自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方面，變電站是借助于計(jì)算機(jī)來(lái)完成的，為此在變電站工作過(guò)程中，應(yīng)該與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，采用先進(jìn)的控制理論與技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)變電站的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化控制。智能電網(wǎng)技術(shù)是將電網(wǎng)建設(shè)成為數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的一種智能技術(shù)。供電系統(tǒng)在采用計(jì)算機(jī)技術(shù)時(shí)應(yīng)該按照實(shí)際的需要進(jìn)行選取，并且選用一些可靠性高、實(shí)時(shí)性好的新型技術(shù)。除此之外，還應(yīng)該采用有前景的計(jì)算機(jī)技術(shù)加以應(yīng)用，進(jìn)而保證在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能夠滿足工業(yè)需求，保證公司的利益。遺傳算法在計(jì)算中使用了較高精度的數(shù)據(jù)和結(jié)果要求，在電氣工程的使用中可以給運(yùn)算結(jié)果更高的準(zhǔn)確性，但受到高精度計(jì)算的要求，當(dāng)運(yùn)算數(shù)據(jù)達(dá)不到系統(tǒng)要求時(shí)，可能造成運(yùn)算無(wú)法繼續(xù)。在遺傳算法中使用智能化技術(shù)是必然的要求，通過(guò)高效的發(fā)揮智能化系統(tǒng)本身反應(yīng)速度、使用范圍等優(yōu)勢(shì)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和識(shí)別電氣系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障，及時(shí)切斷供電避免故障惡化，并及時(shí)將故障信息進(jìn)行傳輸或自行進(jìn)行處理。

　　3.3人工智能的相關(guān)技術(shù)

　　在20世紀(jì)中期，人工智能的概念初步被提出，當(dāng)時(shí)的人工智能是指類人機(jī)械和類人系統(tǒng)的研究，研究過(guò)程中涉及控制論、計(jì)算機(jī)、心理學(xué)、哲學(xué)以及數(shù)學(xué)等各相關(guān)學(xué)科。隨著機(jī)械設(shè)備的規(guī)模、功能和應(yīng)用區(qū)域越來(lái)越大，許多地區(qū)是人類無(wú)法到達(dá)的，此時(shí)必須要使用機(jī)械代替人類進(jìn)行工作。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器逐漸發(fā)展出與人類類似的能力�，F(xiàn)在的智能化技術(shù)除了能夠自主進(jìn)行某些操作和重復(fù)反應(yīng)外，還研究出了識(shí)別的能力，能夠自動(dòng)辨別掃描到的圖片、接收的音波。在現(xiàn)代社會(huì)生活中，電氣工程幾乎參與到人們生活的方方面面，而受到電氣工程設(shè)置區(qū)域以及強(qiáng)電流危險(xiǎn)性的限制，需要廣泛的應(yīng)用到智能化技術(shù)，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制、信息處理技術(shù)。這些功能對(duì)促使電氣工程的自動(dòng)化控制水平進(jìn)步非常有利，可以有效到將人力資源節(jié)省出來(lái)，代替人類做一些危險(xiǎn)性較強(qiáng)的工作，因此保護(hù)了人們的健康和安全，提高了工作質(zhì)量�，F(xiàn)在常說(shuō)的人工智能研發(fā)涉及的主要內(nèi)容是虛擬人工智能的開(kāi)發(fā)、強(qiáng)化等內(nèi)容�，F(xiàn)有的大多數(shù)智能化系統(tǒng)都是依附于計(jì)算機(jī)運(yùn)行的，所以人工智能領(lǐng)域歸屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用科學(xué)，人工智能技術(shù)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械和系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)制造出能夠像人腦一樣進(jìn)行類似應(yīng)對(duì)反應(yīng)和運(yùn)算，使系統(tǒng)可以在無(wú)人狀態(tài)下穩(wěn)定的運(yùn)行，并能夠?qū)δ承┩话l(fā)狀況進(jìn)行正確的反應(yīng)處理�，F(xiàn)在對(duì)人工智能的研發(fā)主要是通過(guò)將各種需要應(yīng)對(duì)的情況編制成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的語(yǔ)言，再設(shè)定反應(yīng)語(yǔ)言。而電氣工程的自動(dòng)化控制為對(duì)電氣工程有關(guān)技術(shù)、信息處理以及自動(dòng)化的控制等不同內(nèi)容的研究。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)了人們對(duì)電的需求，從而促進(jìn)了電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，早期的供電系統(tǒng)已經(jīng)不能夠滿足人們的要求，為此供電系統(tǒng)越來(lái)越受到各界的關(guān)注。隨著智能化技術(shù)的不斷成熟，相關(guān)實(shí)驗(yàn)以及案例的成功，促使著電氣過(guò)程及自動(dòng)化控制技術(shù)與供電系統(tǒng)的融合。通過(guò)與控制技術(shù)的結(jié)合，供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量以及電能控制均能夠有效的提高，因此對(duì)供電系統(tǒng)控制技術(shù)的研究具有深遠(yuǎn)意義。

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