電子信息工程自動(dòng)化技術(shù)的研究論文

　　摘要：近些年，隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的迅猛發(fā)展，不僅是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，我們?cè)诠�業(yè)化的前進(jìn)道路上也是一路順風(fēng)而行。作為國(guó)家發(fā)展的基礎(chǔ)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(guó)民更高的要求時(shí)，也是在不斷的提升當(dāng)中。而電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電力工程上能夠幫助我們實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(xiàng)電力工程的順利進(jìn)行。在本文中，通過淺談目前的電力自動(dòng)化技術(shù)，結(jié)合具體的應(yīng)用實(shí)例，來對(duì)電工自動(dòng)化技術(shù)這一國(guó)民支撐基礎(chǔ)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(jì)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(gè)運(yùn)用科學(xué)方法改良了蒸汽機(jī)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(yùn)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(gè)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(jìn)行氣體交換。那么如何能夠科學(xué)地監(jiān)測(cè)并穩(wěn)定控制呢？電力自動(dòng)化技術(shù)便是由此應(yīng)運(yùn)而生，它集電能生產(chǎn)、傳輸和管理實(shí)現(xiàn)于一體，能夠自動(dòng)控制、調(diào)度和管理整個(gè)電力系統(tǒng)。而電力工程的自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠完全滿足系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的各項(xiàng)需求，同時(shí)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(jì)確保了整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)流程的無縫銜接，穩(wěn)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(xiàng)十分復(fù)雜的高等綜合技術(shù)。雖然從設(shè)計(jì)上來講十分繁雜，包含了諸多科學(xué)技術(shù)知識(shí)，然而，對(duì)于控制它的人來講，卻是簡(jiǎn)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(jì)的自動(dòng)化，不僅實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)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(qiáng)于人力控制，保證了電力系統(tǒng)運(yùn)行的高效性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性。而這些平日里我們忽視的基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)際上發(fā)揮著我們難以想象的重大作用。即便操縱簡(jiǎn)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(yùn)行，達(dá)成最初的設(shè)計(jì)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(jìn)行檢查或者替換、設(shè)備的運(yùn)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(shí)，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(yùn)轉(zhuǎn)在各個(gè)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(dòng)化應(yīng)用

　　從前文就可以了解到，電力自動(dòng)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(gè)國(guó)家的供電系統(tǒng)，小到家庭用電保護(hù)的自動(dòng)斷電保護(hù)開關(guān)，都可以視作這個(gè)系統(tǒng)中的一部分。自電力自動(dòng)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(jiǎn)單而局限的單項(xiàng)自動(dòng)裝置，接著演變，發(fā)展到了廣泛運(yùn)用遠(yuǎn)動(dòng)通信技術(shù)（應(yīng)用通信技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)方的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)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(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代電網(wǎng)實(shí)時(shí)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(dòng)傳輸、反事故自動(dòng)裝置、供電系統(tǒng)自動(dòng)化等方面。接下來就列舉的這幾項(xiàng)進(jìn)行相關(guān)介紹。

　�。ㄒ唬╇娋W(wǎng)調(diào)度自動(dòng)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(dòng)、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(dòng)化系統(tǒng)。這一套以計(jì)算機(jī)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(jìn)行安全檢測(cè)、分析匯進(jìn)行人機(jī)交互以及絕對(duì)的實(shí)時(shí)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(gè)部分，這個(gè)很好理解，前者就是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)各種狀況進(jìn)行獲取，通過諸如最簡(jiǎn)單常見的溫度濕度傳感器、紅外線熱感儀器等，接著通過計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行分析，通信傳輸?shù)礁鱾�(gè)節(jié)點(diǎn)；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(duì)措施。借助這一先進(jìn)的調(diào)度技術(shù)，管理者可以很方便的隨時(shí)了解到系統(tǒng)變化情況，掌控全局，更方便了后期的維護(hù)管理。自動(dòng)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(shí)，即便沒有人進(jìn)行監(jiān)察，但調(diào)度自動(dòng)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(qiáng)有力的保障。時(shí)代在發(fā)展，技術(shù)在變得更先進(jìn)，調(diào)度自動(dòng)化的優(yōu)異性和穩(wěn)定性必然會(huì)在未來進(jìn)一步提升。即便當(dāng)下，在我們最開始的工程實(shí)施中，花費(fèi)了大量的人力物力，也會(huì)遇到各種儀器參數(shù)指標(biāo)不正常的情況，但通過在實(shí)際運(yùn)行中的不斷調(diào)整改進(jìn)，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(jìn)發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化也將運(yùn)用各種先進(jìn)的通信傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)計(jì)算和預(yù)測(cè)來提高電網(wǎng)本身的分析反應(yīng)能力和負(fù)荷預(yù)測(cè)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)。

　�。ǘ�）現(xiàn)場(chǎng)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(cè)量控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)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(xiàn)場(chǎng)總線則是一種應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，鏈接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化測(cè)量控制系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支機(jī)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。比如說工廠中的各種自動(dòng)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(jìn)行信息交流的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)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(gè)手機(jī)終端便能控制空調(diào)、電視、洗衣機(jī)等智能設(shè)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，從設(shè)計(jì)上來講，便可以簡(jiǎn)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(jì)、安裝、維護(hù)的工作量以及所需的空間資源。由于現(xiàn)場(chǎng)總線布置簡(jiǎn)單、使用可靠、性價(jià)比高等顯著優(yōu)點(diǎn)，自然被整個(gè)行業(yè)重視并迅速推廣開來。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(hù)，這點(diǎn)想必是毫無疑問的，它同樣對(duì)電子設(shè)備有較高的要求，以及考驗(yàn)設(shè)計(jì)人員的統(tǒng)籌全局規(guī)劃能力�？偟膩碇v，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)通過電子計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)通信，采集現(xiàn)場(chǎng)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(shí)時(shí)信息，通過自動(dòng)化或人工參與的調(diào)度，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，就如同是遙控器一般。

　　（三）自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)。在我們的電力系統(tǒng)中，始終存在一個(gè)效率問題，就像我們挑一桶水，回來的時(shí)候一路上水多少會(huì)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(huì)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(dòng)機(jī)，道路兩旁的變壓器，家用洗機(jī)器之類的，會(huì)在運(yùn)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(jī)時(shí)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(duì)這類情況，我們必然得有所措施，補(bǔ)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(bǔ)償呢？這個(gè)問題經(jīng)過一代代技術(shù)的發(fā)展，考慮到了保持平衡、補(bǔ)償不足、過補(bǔ)償、快速補(bǔ)償以及穩(wěn)定補(bǔ)償?shù)确矫�，最終得到了一種動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，適應(yīng)各種負(fù)荷下的方案。而實(shí)踐證明，這種智能的電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)，可以有效地解決電力運(yùn)行過程中的低壓?jiǎn)栴}，減低線損，提高電能的利用率，也是節(jié)能的一種措施。

　�。ㄋ模┕饣ヂ�(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(jìn)行互聯(lián)，擺脫了電路傳輸?shù)氖�縛，避免諸如線路老化、傳輸介質(zhì)的考慮以及引發(fā)的維護(hù)問題，還有高頻電路設(shè)計(jì)上的難題。它具備強(qiáng)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�千倍，并且有效提升了系統(tǒng)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關(guān)、光波導(dǎo)以及集成光柵等，對(duì)技術(shù)有極高的要求。然而針對(duì)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(jì)算機(jī)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(duì)了，我們手機(jī)信號(hào)，其實(shí)就是一種光波。

　　四、結(jié)語

　　從本文對(duì)電工自動(dòng)化定義的簡(jiǎn)單描述，再到具體的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例，不難看出，電工自動(dòng)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(dòng)化，不僅降低了人力物力的消耗，更是提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提升了效率，很好的實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)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，未來的電力工程必將更好的為人類服務(wù)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]王健，樊其龍.電網(wǎng)電力自動(dòng)化技術(shù)分析[J].中國(guó)科技信息.2012（23）.

　　[2]陳迪，湯文潔.淺析電力自動(dòng)化的現(xiàn)狀及其前景[J].中國(guó)科技信息.2012（23）

　　[3]程鵬.電網(wǎng)中變電運(yùn)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(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，34：151.