电气自动化论文论文大全11篇

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远程监控系统是指通过一个电脑终端对所有其他地方的设备进行控制的技术。在电气工程中应用这种设计理念不仅可以大幅度减少电缆的增加量，还可以节约安装及材料方面的成本支出，产生较高的组态灵活性和可靠性，并实现高效益的生产规模。但由于电气工程中电气通讯量比较大，且现场总线通讯速度较低，在遇到信号较差的地方时就会限制这种远程监控式的功能。所以远程监控式的设计理念只能应用于系统监控相对较小的电气工程中，而不适用于建立全长自动化的控制系统。

2集中化监控式设计理念

所谓集中化是指所有的运行项目都在一个系统中运行。具有操作简单、对控制站方面的要求较低、系统运行及维护方便的特点。单个分散的监控无论是处理器的安装，还是电缆的连接，都非常繁琐，而且众多的电缆搅合在一起，对于处理速度会造成严重影响，不但使得投资成本增加，而且还使系统的安全可靠性能下降。而将集中化的监控式设计理念应用于电气工程中不仅可以减少成本支出，还方便实行统一监控，促进电气工程的有序运行，满足工程的需要。因此集中化监控式的设计理念被广泛应用于电气工程中。

3现场总线监控式设计理念

现场总线监控式技术是现阶段电气工程中应用最为广泛的一项技术，具有高效性。该项技术是建立在电气工程实际应用基础之上的，不同间隔采取相对应的技术性措施。在具体操作中，主要采取现场安装的工作方式，电缆连接方式要不断优化，以有效地降低电气工程中设备的投入成本。在简化电缆连接方式，并降低设备投入的同时，还要减少设备的隔离以及端子柜的使用，不但提高了电气工程安全可靠运行，而且增加了电气工程的运营效益。

二、电气自动化在电气工程中的实现方式

1计算机自动控制、调节及操作的实现方式

这种实现方式是指在遵照调度方案的前提下，为实现能够对电缆起关闭作用的设备进行控制和调节，电力系统能够自主并合理有效地利用现场控制命令。转换和设置相关设备的运行方式如电网开/闭、限制修改操作、各种整定值以及报警信号复归等。

2人机联系功能

这种实现方式是指电气自动化系统通过允许电气设备的操作，其中包括鼠标、键盘与打印机等设备，达到调整所有电气设备运行画面并对定值进行不断修改、实时监控、调节与打印数据的目的。而且，利用这种方式开发应用程序也非常方便。但只是操作人员在操作台上操作，则只能完成控制调节和监控所有的电气设备以及设置参数值等操作。

三、电气自动化在电气工程中的融合应用

1电气自动化在电气管理中的应用

在电气工程管理中应用电气自动化技术充分体现了对高新技术的应用，这一过程中注重对编程的调试。不仅要采集流量、温度及压力等等数据，还要对于所获得的大量数据进行检测，发挥其输出控制功能以及技术处理功能，使得设备的维护量和投资额大幅度降低，有效地保证了设备管理及控制的精度和温度性。对于电气工程管理而言，应用电气自动化技术能够有效地遏制可能出现在电气工程施工过程中的弄虚作假、敷衍了事的情况。

2电气自动化在电网调度中的应用

对于实现电网调度过程的自动化而言，电气自动化技术主要是其应用性领域的界定，即利用电气系统局域网络实现电厂、变电站终端以及下级调度中心三者之间连接。在应用领域中，由网络连接中心服务器、电网调度打印设备、大屏显示器等。在电网调度中，电气自动化技术的应用，不仅可以对电气系统的运行状态进行实时性的评估，还可以对电力负荷进行预测为基础进行经济调度，为实现电网安全可靠的运行还可以对数据进行实时性采取、处理和监控，以适应现代化市场运营的需求。

3电气自动化在分散测控系统中的应用

其应用采用的是分层分布的结构，主要由以太网、工作站、数据高速通讯网以及过程控制单元等组成。对工作站而言主要分为两种：即工程师和运行员，主要负责提供人机接口。其中，直接应用于生产的过程控制单元，其运行状态的实现是通过检测设备，并对于设备以有效控制，实现对于整个生产过程的检测并实施连锁性的保护和控制；而过程控制单元以及工作站所输出的信息以及发出的指令，都要由运行员工作站接受。工程师工作站的职能，是负责设置工程师并进行必要的诊断及维护工作。

4电气自动化在变电站中的应用

传统变电站的自动化实现监视的功能主要是采用电磁装置，而现在的电气自动化技术可以自动地进行监视和操作，在变电站中应用电气自动化技术不仅加强了变电站的监控能力，还大幅度地提高了变电站的运行水平和效率。另外电磁装置被全微机设备所取代还实现了操作及监视过程的屏幕化与运行及管理过程的自动化。

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1.2电气自动化技术电气自动化技术大多运用于工业生产控制系统之中，是指在无需工作人员手动操作的情形下，利用机器设备的自动化完成加工生产，并在生产管理过程中完成产品质量检测、自动处理产品信息、对实际情况分析判断等。所有这些程序都不需要人工手动操作，全部采用机械自动化控制系统完成。由此可知，电气自动化技术即指利用电气设备控制生产顺序、控制时间的技术，是与电气工程和机械设备息息相关的内容。自动化系统的开发、调试、应用、维护与产品研发和电力技术的管理与应用对电气自动化的要求越来越高。

2电气自动化设计理念

2.1远程监控式理念远程监控系统是一项高技术、高难度的新技术，是指利用电脑终端对其他各个地方的设备进行集中控制的技术。在电气工程中运用这项技术，可以大幅度减少电缆使用量，节省安装支出和材料使用的成本，还可以实现系统之间的组态灵活性和可靠性，获取更高效益。但监控式对传输信号强度依赖性较高，电气工程的通讯量通常较大，加之现场通讯速度较低，在信号较差时远程监控式便会受到较大的限制。因此，远程监控式设计理念更适合于系统控制范围较小的情况，在全自动化电气工程控制系统中并不适用。

2.2集中监控式设计理念所谓集中化即指将所有的系统运行项目控制在一个系统中集中管理、运行，这种设计理念操作简单、对控制站的要求较低、在系统运行与维护方面较为简洁。单一分散的监控不管是在处理器安装方面还是在电缆铺设连接方面，都十分繁琐，而且大量的单一电缆搅合在一起，处理器增多就会影响处理速度，使处理速度大为降低，这将导致投资成本增加，除此以外，系统的安全可靠性能也会受到影响。集中监控式设计理念在电气工程中的实际应用，不仅可以减少投资成本支出，还可以进行统一管理、方便快捷，促进电气工程的高效有序运行，满足工作新要求，因此，集中监控式设计理念在电气工程中应用较为广泛。

2.3现场总线监控式设计理念现场总线监控式技术在当前的电气工程中应用最为广泛，究其原因不外乎其高效性的特征。这项技术具有实践性特点，是在大量应用实践经验基础上不断发展起来的，不同间隔采取不同的技术措施是这项技术能够广泛应用的重要原因。在具体的操作实践中，主要的工作方式是现场安装，同时不断优化电缆连接技术，以能够有效降低电气工程中设备的投入成本。在优化电缆连接技术、降低设备成本的同时，还要尽量减少设备的隔离和端子柜的使用量，不仅可以降低成本，提高电气工程的安全性、可靠性和有效运行，还可以增加运营效益。

3电气自动化实现方式

3.1计算机自动控制、调节、操作的实现方式利用计算机进行相关设备的操作，是在遵循调度方案的前提下，对能够使电缆关闭的设备进行调节与控制，电力系统不仅能够自主的、合理的利用现场控制命令，还能够转换和设置相关设备的运行方式，如电网的开和关，限制修改操作命令，各种整定值，报警信号复归等。

3.2人机联系的实现方式人机联系的实现方式是指电气设备，包括鼠标、键盘、打印机等，通过电气自动化系统的允许以后，为达到实时监控、调节与打印数据的目的而调动一切可利用的电气设备来运行画面并对定值不断修改的方式。此外，这种实现方式是开发新的应用程序的绝佳方式，极其方便。但其缺点也显而易见，操作人员只能通过操作成控制调节、监控电气设备、设置参数值等简单操作。

4电气自动化在电气工程中的实践与应用

4.1在电气管理中的应用在电气工程领域实现电气自动化是高新技术走入各行各业的显著表现，是高科技发展的代表，这一应用过程注重编程调试。在应用时采集相关流量、温度、压力等数据，并对这些数据分析检测，发挥电气自动化的输出控制功能、技术处理功能，使设备的使用量和投资额大大降低，有效实现了设备控制的精度。对于电气工程来说，在施工中应用电气自动化技术能够有效遏制工作人员弄虚作假、敷衍了事的情况发生。

4.2在电网调度中的应用对于电网调度中电气自动化的应用来说，其技术主要表现在应用性领域的界定，即指实现电气系统局域网中电厂、变电站终端和下级调度中心三者之间的有效连接。在应用领域中，由网络实现连接中心服务器、电网调度、打印设备、大屏显示器等设备。在电网调度中，电气自动化的实际应用不仅可以实时性评估电力系统的运行状态，还可以对以电力负荷为基础的预测采取及时调度策略。不仅可以保证电力系统的安全可靠运行，还可以对数据及时的收集整理分析和监控，以适应现代化市场的营销需求。

4.3在分散测控系统中的应用在这方面的应用主要以分层的结构实现，包括太网、工作站、数据通讯网和过程控制单元等四部分组成。工作站主要包括两类，分别是工程师和运行员，是人机接口的主要负责人。过程控制单元是直接应用于生产的，其运行状态主要通过设备的检测实现，并能够有效控制设备，以实现整个生产过程的连续性和过程的检测、保护和控制。过程控制单元和工作站输出的所有信息，发出的所有指令，都必须经由工作站运行员接受。工程师工作站的主要职能是负责实行必要的诊断与维护工作。

4.4在变电站中的应用传统变电站为实现自动化实时监测功能，主要采用电磁装置，而当今的全微机设备，技术先进使得电气自动化装置可以自动进行监视操作。在变电站中使用电气自动化技术不仅可以加强变电站的监控功能，还能够大幅度提高变电站的运行水平和效率。全微机设备的应用不仅可以实现监视画面的屏幕化，还能够使管理自动化。

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通常来看，继电保护装置的功能主要是关于继电保护，也就是说，电气系统一旦有故障或者是短路、过载等情况发生，那么该装置就会立刻有警报信号发出，继而连接装置就会被迅速切断，这样继电保护的作用就能实现了。很多人都知道，传统的继电保护装置的灵活性不足，很容易发生一些故障，诸如误动和拒动等。所以在有效地运用了电气自动化技术之后，继电的自动化保护便由此实现了。而且对电气系统进行实时地监测，就能有效地控制设备的运行参数。与此同时，有效地融合运用该技术之后，就能借助远程监控的方式来维持电力和检测故障，促使装置维持较长的工作时间，对于运行设备可能发生的异常、故障等都能及时检测出来。与此同时，有效运用该技术，还可以实现一定程度的实时监测，这里针对的是相应的线路或电气设备，但只是在电气系统中某些范围内，这样就能即刻将一系列解救反应发出来。

1.2电气自动化与电网调度

在具体的工作实践中，要想实现自动化的电网调度，就一定要先有机地结合各设备，诸如对大屏幕、服务器等的调度。电网调度技术是以电气系统区域网为基础的，要很好地结合起发电厂、变电站和调度中心三方面，从而在电网调度中有效地应用电气自动化技术。所以说，实现电网调度自动化技术存在很多的益处，不但对实时监控电气系统运行过程中的状态有利，使得电气系统的运行能够确保安全稳定。此外，还能基于相关数据的收集、整理，全面地分析数据，以便对系统的具体工作实践进行全面地了解，这就有助于电力系统更加的安全、可靠，促使其得到全面提升。另外，因为能够与持续发展变化中的现代化运营需求相适应。

1.3电气自动化与发电厂的分散测控系统

在发电厂中分散测控系统中，可有效地融合应用电气自动化技术。这里采用的结构主要是分层分布式，并且将很多分单元涵盖在内，具体涉及到过程控制、太网等。就当中的过程控制单元而言，其往往是直接应用于生产过程中，通过这样的方式来实时的监控系统中的一些设备的运行状况。终将有助于更加有效地控制生产的全过程。其中工作站能够将人工或者是计算机借口提供给工作人员。例如在工作站中，运行员就能够对一些信息和命令进行接收，这里主要针对的是过程控制单元；工程师进行的主要是维护系统的工作，另外还包括相关的系统设置。两方面的相互配合和彼此融合，将有助于吧工作站的功能充分发挥出来，得到最大程度的实现。

2.电气自动化的发展趋势

分析如今的社会经济发展趋势，我们可以看出对经济发展起到重要促进作用的重要手段之一就是发展科技并促使其得到广泛而有效的应用。而我们高新技术产业发展前景十分广阔，究其原因，有效地应用电气自动化技术发挥了很大程度的作用。随着社会各行业不断发展和应用电气自动化技术，其自身的发展是非常迅速而明显的。电气工程要想实现持续发展，更是需要在其中有效地融合应用电气自动化技术。目前，很多不同的行业融合应用电气自动化技术，尽管还有许多不足和问题存在，有待于进一步地改进和完善。不过，我们要坚信电气自动化这一朝阳产业必然具有深远的发展前景。其在今后的发展历程中，必将更加广泛地应用于电气工程中，并且实现持续发展。

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2.在电力系统中电气自动化技术的具体应用

2.1变电站及配电自动化技术的应用

在电气自动化技术中变电站自动化技术占有重要地位，这一技术主要是由电子技术、现代通信技术、信息处理技术以及先进的计算机技术构成的，通过这项技术可以进一步重新组合和优化设计变电站的二次设备，进而实现了配电自动化目标。通过这一技术的应用可以有效节省人力资源，降低相关工作人员的工作强度，提高工作效率。于此同时，通过运用变电站自动化技术还可以进一步实现对各种电气设备的管理，实现从多个角度、全方位的控制电气设备的运行状况，实现高效控制目标。在实际电力企业运行过程中变电站自动化主要是依靠使用新型设备实现的，与传统的电磁式设备相比新型设备具有自动化、智能化和可视化功能，能够实现自动化的管理。除此之外，变电站自动化也是构成电网调度自动化的重要组成部分，不仅可以满足变电站自身的操作需求，也对整个电力系统运行有着重要影响，是电力生产现代化的重要构成。近几年，随着科学技术的快速发展，变电站自动化技术也得到了进一步发展，目前已经建立了综合性自动化的监测系统，使得变电站运行得到进一步的保证，有效的降低了电力运行的成本，提高电力运行质量，为经济发展创造更便利的条件。

2.2电网调度自动化技术的具体应用

电网是电力工程中的重要组成部分，电网存在面积广、所跨区域大等特点，所以在管理过程中存在一定难度。但是随着电网调度自动化技术的快速发展，电网管理难度也在不断降低，现在电力企业可以运用大屏幕显示器、计算机等自动化系统对各地的电网实行远程监控和管理。依据电力工程中对电网运行状况的分析，实时监控电网运行状况，发现电网运行过程中存在的问题，并且通过自动化系统对整个电网系统进行评估、调配和预测。这一技术的广泛应用可以有效减少电网运行过程中出现的各种电力故障和异常情况，及时判断出电网运行过程中出现的问题，并采取适当的措施解决电网安全事故，降低电力工程运行过程中的设备安全事故和人员伤亡事故。此外，在电力运行过程中应用电网调度自动化技术还可以加强对整个电网的管理力度，通过系统监测和分析得到的数据能够帮助寻找电气事故的原因和发生地，防止电力事故的扩散，降低事故危害面，维护电力运行安全。

2.3分散测控系统自动化技术的具体应用

在电力工程建设过程中分散监控系统自动化技术也发挥着重要作用，这项技术主要是依靠太网、过程控制单元、高速数据通讯网以及工程师工作站等一步步对电厂的运行状况进行全面的控制和管理。在生产运行过程中运用过程控制单元主要是通过接受热电阻、电气量以及热电偶等信号实现的，系统可以对这些信号进行自动处理和运算，并且对电网进行全面的监控管理。这项技术对于提高电力工程电气自动化技术有着重要作用。

2.4计算机自动化的应用

电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统，通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时，对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用，从而在电力工程中实现操作技术的使用性，更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式，才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。

2.5电力自动化技术的发展趋势

我国的经济不断的发展，人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高，因此，对供电系统的需要和依赖也是越来越高，但是由于电力系统的的内部之间的原因，造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享，也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此，在以后的发展过程中，我们针对这种现象，就应该加强和改善，对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一，然后达到电力资源的统一共享，这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展，新技术也在不断的发展，如果电力资源的内部管理恰当，再更好的运用电力自动的技术，在电力工程的发展上面就能提高经济效益。

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2电气自动化在水利水电工程中的应用情况

水利水电工程自动化具有一定的复杂性，其包括多项内容，而且会受到较多因素的影响，不同大小的水利水电工程中，应用的发电站组以及设备不同，这些设备影响着系统自动化运行的程度。水利水电工程有着多种工作方式，其运行的模式影响着系统的工作效率。水利水电工程自动化运行影响这电能生产的效率，自动化系统可以发挥监督的作用，可以对工程质量进行控制，在监控的过程中，还需要应用较多的辅助设备，这管理这些设备时要做好独立控制，避免设备之间互相干扰、互相影响。另外，利用电气自动化技术，还可以实现对水工建筑物的运行情况的控制。

2.1完成对水轮发电机组运行模式的自住智能控制。首先，应用电气化完成了同时完成关停机，发电转调相与调相转发点的管理控制，从在没有人的时候，它能独立的完成工作。其次，电气自动化可以很智能的使发电站组在最经济的情况下健康运行，它可以智能的根据实际情况与系统的指令自动启动一定数目的机组，从而可以让负荷很经济的在运行的机组间分配。因为它可以控制发电机组的关和闭，因此他就可以根据负荷的要求自动变换机组，从而把有用功提高到最大，把无用功降到最低。最后，如果出现工作事故或者洪涝期间机组频率低时，它可以智能的使备用机组投入工作，但当汛期时，它可以智能断开一些机组。

2.2行使对水轮发电机组及其周围重要设备的运行状态的监测。比如说可以检测发电机组的定子与电子中的电路安全，同时可以检测发电机定子绕组和铁芯中温度是不是超过了设定的温度，此外，对发电机组度与制冷系统的监督，对机组变速系统的监督。当这其中之一出现故障，电气自动化会果断智能的采取措施，同时向检测人员发送警讯与紧急呼叫。

2.3行使对周围重要设备的智能控制。包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，一旦发生问题，其他辅助设备可以快速投入运行。2.4行使对重要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、检测和保护。

2.5行使对水工建筑物运行状态的控制和监测比如对于发电机组是否良好工作的检测控制，对于拦污闸有没有阻塞的控制，水位高低的检测，同时可以对饮水压力管起保护作用。

3设备选型及自动化设计

随着水利水电工程自动化水平的提高，水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多，其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素的不足使水利水电工程的自动控制的安全受到不同程度的影响，这就需要对设备进行选型和自动化设计。轴流转浆式水轮机被广泛应用于中低水头电站。由于其涡轮叶片，导叶协联行动和涡轮的水行头随不同进而应用。这将为电厂创造更多的经济效益。汽轮机发电机组制造商都有不同的头下的导叶开度和相关曲线的叶片角度，调整工厂在这条曲线集州长导向叶片和叶片的涡轮机制造关联关系。然而，由于工厂的实际操作，涡轮头和下游水位化，以及厂家提供的交通参数有很大的不同，它是由联邦曲线机组运行性能差，不能达到最佳状态。在机组调试过程中，并在未来的运行可以是不同的头和上下游水位和手动合作相关的导叶，并取得了最好的联营曲线，然后修改原有的关联曲线输入PLC离开单位实际的最佳状态。

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不管是电力工程，还是自动化本身技术，将电气自动化渗透在电力系统中都具有很强的现实意义，其主要表现在：推动电力系统自动化水平上。它本身属于高科技的范畴，在电力应用中，以电力设施与技术更新为主，当然也能带动电力工程信息化水平，特别是电力设施权限上；具体如：电气设施模糊化，同时运用范围日渐加宽也极大的推动了电气自动化技术水平的提高。将自动化技术应用到电力工程中，具有明显的优势。同时，电气自动化和计算机有着密切的联系，在相关设施维护时，只要经过计算机就能达到要求；然后再由工作人员结合数据信息，利用计算机运行以达到对相关设备运行的维护，同时这也是控制工作人员工作强度的有效方式。将电气自动化技术运用在电力工程中，能够有效提高管理效率。为了满足电气自动化应用要求，电力设施与技术管理都需要不断调整。就目前的电气自动化相关设备来看：由总线连接构成，其连接过程简单，在总线控制的过程中，同时也是对整个过程进行有效管理的方法。

1.2电气自动化技术的设计原则

目前，大多数电力系统已经带有自动保护装置，故在设备选型时，通常会优先选择自动化综合系统，其选型接线方式比较简单，结合继电保护就能实现自动化设备的有效应用。从总体来看，电气自动化技术必须遵循的原则，主要包括以下方面：电气自动化控制设施的连线形式必须结合原有的系统设计，即使使用的是监测系统也必须添加设备数量与种类，并且在图纸设计中详细说明，以保障设备连接的精确性。在计算机远程开关中，必须使用远程闭闸、开闸智能开关，以确保远程操作中的自动化控制顺利实现。利用计算机实现开关监控，在接点打开的情况下，将其纳入监控体系。如果是低压开关，必须设置辅助接点。在设置与安装继电保护设施时，必须整合综合电气与变压保护技术。

2电力电气自动化在电力工程的应用

2.1变电站自动化

变电站自动化，是利用站内电气设施监控，在计算机替代传统监控设施的环境，确保二次设施的数字化与集成化；变电站利用光纤替代传统的电缆传输，以提高信息传输效率在自动化技术的运用，同时它还可以在计算机截面上进行操作，以统一记录运行状态。另外，变电站自动化也能满足各种电气设施的运行要求，它在电网自动化中发挥了很好的作用。

2.2PLC系统

PLC作为计算机技术与继电接触整合的产物，通过电力系统，它实现了工作指令的信息记录与自动编程，在有效控制电力系统信息运算和记录的同时，减小电力系统耗能，让整个系统更加灵活、轻便。PLC在电力系统数据分析、转换、整合、采集、传递、转换等方面都具有得天独厚的优势，在吸纳到电力系统进行有效控制的同时，对不份额柔性操作进行智能控制。利用电力系统中的独立模块，以及总线信息中的通信连接，不仅能保障电力系统正常控制，对促进电力系统相关工作协调化也有重大作用。

2.3电网调度

电网调度组成，主要包含电网调度中心控制中的工作站、计算机网络、打印设施、显示器等。在电网调度自动化中，利用电力系统的广域网与专用网进行连接，由电网调度范围、中心控制内的终端和发电厂构成。在电力生产中，它不仅能满足数据采集、调度自动化，还能对电网监控进行有效分析。另外，它在估算电力状态、预测电力负荷时也有很大作用，电网自动化不仅有助于调动经济调度与发电控制功能，对满足电力市场运营要求也有很大作用。

2.4发电厂测控

在单元控制过程中，控制单元一般由智能模件与主控模件构成。其PCU能直接面对生产中的热电偶、变送器、电气量、脉冲量、开关量等各种信号接收。在处理运算中，通过实时显示运算设施与参数，在打印好输出信号与执行机构后，以完成过程生产的控制、监测与联锁保护。其中，工程师与运行员为其准备好人机接口，工程师主要负责组态修改与设置，以确保系统维护与诊断；运行员接收PCU的信息，为其提供良好的控制与监视手段。

2.5计算机

计算机作为整个电气自动化最主要的技术之一，它的应用对象主要有电力系统的变电、配电和供电环节。而智能电网则是电力系统应用最广的技术，调动电网的技术是电力系统应用计算机技术最典型的代表之一，同时也是现行电力系统自动化最主要的部分，它不仅能实现国家电网相关信息的收集工作，同时还能对各个区域、省市、县级电网进行自动调控与调动。

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⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制，使电力在生产的过程中能够获取实时数据，能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作，提高电网运行的质量，适应电力市场运营的需求。

⑶发电厂分散测控系统（DCS）。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印，促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能，保障系统运行的安全。

2电力工程中电气自动化技术

⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件，在我国电力工程发展中起着十分重要的作用，伴随着电力技术的发展和提高，交流变频技术的兴起，第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求，以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流，使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件，其对驱动电力要求简单，开关时间快，并且安全工作区十分稳定，但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加，从而不利于P-MOSFET的推广和应用。在这种背景下，作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生，IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快，通态电压低，工作频率高，并且具有宽而稳定的安全工作区，工作效率高，驱动电路简单，更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件，随机复合化技术的不断提高，电器件生产范围不断扩大，应用也不断的深入，在电器复合化的同时，加强对电器向模块化的发展，使电力电器件向更高要求发展。

⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中，为了能够适应电力电子器件的需求，由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中，以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗，保障开关在频率上的提高，把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上，使电力电子器件在零电压或零电流下转换。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗，并且节约成本，提高逆变器集成化，在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。

⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究，将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理，在对交流调速控制理论研究过程中，其控制思想独特，具有创造性，控制结构简单，控制手法直接，对信号处物理概念明确，转矩响应迅速，大大的提高了调速效率，形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。

⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展，高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中，它主要采用全数字控制，通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作，提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高，变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。

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1.1.1先进控制的特点在化工的生产当中，往往生产过程较为复杂多样，这样就很难的建立起数学模型。一旦没有完善的数学模型，就会导致预测和推断的失误。与传统的控制技术相比，先进的控制技术能够更加的抓准将要预测和推断的难点。

1.1.2先进控制的应用

先进控制的应用在当今的自动化技术当中得到过广泛的应用，与传统的技术水平相比，现如今的技术手段不仅仅应用到了信息化技术手段，还应用到了很多数学模型之类的知识。因为只有建立了完善的数学模型，才能够对采集到的变量进行精确的统计和计算。再加上信息化的先进技术，这些是保障先进控制应用的有效技术手段之一。

1.2现场总线

1.2.1现场总线的特点

现场总线具有将所有的线路连接起来的功能，现场总线将所有的自动化系统和只能现场设备进行了连接，使得这些智能化设备能够听从统一的号令，这种管理方式既能够节省大量的人力和物力，还能够在很大程度上使得系统的管理变得更具有自动化和智能化。线路总线基于计算机网络自动化技术，使得系统的单回路调节器、现场变送器、现场执行器、可编程序控制器等设备能够与总线进行连接，进而对化工生产当中的一些设备进行更好的控制和调整。

1.2.2现场总线控制系统

现场总线系统能够在化工生产和电气自动化的生产当中保证成本的最低化和投资以及安装费用的最低化，这些费用对于任何一个商家来说都是应当精打细算的，只有注重每一个细节，才能够使得企业不断的变得强大起来。现场总线的控制还能够减少工人的工作量，在保证质量的情况下增加了工作的效率。

2化工生产中电气自动化技术的发展趋势

化工生产中电气自动化技术的发展趋势已经越来越趋向于国际化，因为我国目前的电气化发展已经采用了很多先进的科学技术和技巧，现代化的科学技术与先进的技术是完全分不开的，其中以电子信息技术为最主要的技术手段。现如今在这个二十一世纪当中，更多的事业都趋向于信息化和国际化。自从研发出了电气自动化技术在化工厂当中的应用，对于提高信息系统的处理能力就有着很高的要求，然而信息系统的运行和应用又完全离不开网络技术。通过电气自动化的运行和应用可以加快我国现有工业的发展，从节约资源入手，尽最大的可能去降低生产的成本和费用，保证少成本就可以获得更多的经济效益。能够合理并且高效的应用现代化信息技术是缩短我国与其他国家之间差距的一个保障之一，只有促进全国的经济发展才能够让更多的百姓拥有现代化的生活。

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1.1故障诊断

电气工程设备的工作时间长，难免会发生故障，由于电气设施故障的非线性、复杂性及不确定性，一旦发生故障，往往需要大量的时间排查故障，效率低、准确率低。而智能化技术能够有效解决这一问题。在故障发生前，一般仪器会出现一些人们很难发现的预兆，通过实时监测仪器状态，在出现异常时及时报警并提示故障位置，在故障真正发生前避免故障，能够在极大程度上减少维修时间。电气工程中常常通过分析变压器中渗漏油分解出来的气体进行故障诊断，确定故障发生的范围，并通过各种手段逐步缩小范围，从而确定故障位置并提示派遣人员及时检修。同时，智能化装置可以记录故障问题，为以后的故障诊断提供参考，使故障诊断更加安全可靠。

1.2智能控制

智能控制能够在很大程度上实现电气工程及其自动化的控制过程自动化，实现无人化管理和远程管理，提高管理的高效性。尤其对于一些高危险、高难度的工作，如高压控制，智能控制是必不可少的。相对于传统的控制器，智能控制器的灵活性更好，更易调节。传统的控制器在设置时需要精确考虑控制对象的动态方程，而实际涉及到的控制环境往往很复杂，存在很多不确定因素。但是智能控制不存在这方面问题，因为其在设计时并不涉及控制对象的模型。并且智能化控制器可以根据对响应数据（如鲁棒性变化、响应时间、下降时间）的分析随时调整系统，调整后智能控制器的性能会大大提高，调整的过程并不需要专业人士在场，这样就减少了大量的人力。以风力发电厂智能化升压站系统为例。智能化升压站系统通过对过程层和间隔层设备升级，将一些模拟量和开关量数字化，有效运用光纤设备，实现间隔层和过程层的通信。站控层由系统主机、工作站、VQC等设备组成，是全站监控、管理、调度中心。系统通过智能化控制，自动完成信息的采集、测量、控制、保护等功能，相比于传统的升压站系统在效率、有效性等方面有很大的提高。

1.3优化设计

电气设备的设计工作相当繁琐，需要综合运用成套设备、电路、电机与电气、电磁场、变压器等学科的知识，并结合过去的设计经验。传统的设计方式根据经验和实验，手工完成设计，方案的达标率非常低，修改难度大，成本高，产品的开发周期也很长。应用智能化技术能够有效提高设计产品的质量，缩短开发周期。智能化技术在这方面的应用主要有专家系统和遗传算法。其中，专家系统依据该领域的专家提供的知识经验，建立数据库，在决策前模拟专家决策过程，做出合理决策，该技术比较前沿，目前尚处于研发阶段，尚未得到大量应用。遗传算法是一种借鉴进化论的随机化搜索方法，被广泛运用于信号处理、组合优化、自适应控制等领域，在电气设计产品的优化上性能优越。

1.4PLC技术

PLC（可编程逻辑控制器）具有高可靠性和抗干扰能力，广泛应用于自动控制领域。在一些大型的电力企业的辅助系统中，PLC已经代替了一般的继电控制器。PLC技术使用内存，用程序方式存储控制逻辑，并用半导体电路实现。PLC技术的应用实现了供电系统的自动切换，用软继电器取代了实物器件，使供电系统更加安全可靠。并且，它能使用复杂的工作环境，具有良好的发挥性能，稳定性强。

2．智能化技术在电气工程及其自动化中的应用前景

2.1优势分析

智能化技术在电气工程及其自动化中相比于传统的控制系统有巨大优势。传统的自动控制系统需要建立控制模型，运用数学方法分析，建立动态方程，但由于系统的复杂性，在实际应用中往往会出现无法预料的问题，很难达到预期的效果。智能化系统可以从根本避免不可控因素，提高工作的效率。智能化技术可以实时监控系统，通过监测响应时间、下降时间等对系统进行实时调节，使系统性能大大提高。因此，智能化系统比传统的控制器更能适应实际工作环境。另外，智能化技术拥有很强的一致性。在输入不同的数据时具有同样可靠的估计能力，有广泛的适用性。

2.2性能方向

速度、精度及效率是电气工程及其自动化的关键指标。在电力系统中采用智能高速处理器芯片，同时采用交流数字伺服系统，能够改善电力系统的动态特性和静态特性，提高系统的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系统和数控系统这两个方面。对于群控系系统，必须按照生产流程的具体要求设计系统，使系统能够发挥最大的作用，完成信息流和物料流的动态调控。对于数控系统，其强大的可裁剪性和覆盖面可以满足客户的具体要求。

2.3功能方向

在功能方向上，主要包括设计用户图形界面、可视化计算、多媒体技术方面的发展。目前的操作系统一般都采用图形界面，具有良好的人机交互性。在智能化系统中采用图形化界面，通过窗口和菜单实现编程、图像显示、图像模拟、仿真等功能，能够降低操作者的门槛，方便非专业人士操作。通过可视化技术，信息的表达不再是呆板的文字和数据。将数据转化成图表，能方便操作者分析数据，也可以高效地处理和解释数据。同时，采用无图纸设计、虚拟样机技术等技术，将可视化和虚拟环境相结合，能够更加有效地提高产品质量、缩短产品开发周期。多媒体技术一般是将声音、文字、图像、视频等融合在一起传输，如果将多媒体技术应用于智能化系统，可以更加综合化、智能化地处理信息，能带来很大的经济效益。

2.4体系结构

通过集成化、模块化、网络化实现智能化技术在体系结构方面的发展和完善。可以使用高集成度的处理器、大规模集成电路FPGA、CPLD等提高软硬件运行速度。器件的高度集成化能够提高电路密度，减小器件体积，更加方便安装和使用。将智能化技术模块化，各模块之间通过接口通信，这样有助于技术的标准化和集成，也可以运用模块的增减将智能化产品分级别销售。将智能化系统联网使得人们能够对系统进行远程监控，随时掌握系统状况，使电气工程的控制不受地域限制。也可以实现在一台设备上控制其他设备，进行编程等操作。对于较小的电力系统，远程控制能够节约电缆的增加数，材料以及安装费用，并且可靠性高、灵活性强；但是在通讯量大的系统中远程控制会比较困难。

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2工业电气自动化数字技术的应用情况

2.1数字技术在航空工业中的应用

航空市场发展问题对于我国的经济发展都是极为重要的，就我国当前的航空市场现状而言，已经存在许多的航空巨头，但是我国实际的航空技术水平与国外航空技术水平相比还是存在一定差距的，尽管随着我国航空技术也在迅速发展，差距正在不断缩小，但是对于一些高科技技术缺乏相应的自主创新产权，多数需要依靠国外技术。对于大多数的航空机械加工都是需要高精度的工业技术来实现，但是我国明显还是无法实现的，如果通过人工也是无法实现的，实际航空机械器件所使用的合金就是我国当前工业技术无法实现的，所以加强我国工业电气自动化中数字技术的发展对于我国航空技术的发展十分重要。

2.2数字技术在汽车工业中的应用

随着经济的发展，人们生活水平的不断提高，汽车的使用量不断提高，这对于汽车工业的发展无疑是一个巨大的发展机会。我国当前工业电气自动化的生产水平要想满足当前汽车工业的发展，应加强数字技术在汽车工业中的应用，提高汽车工业生产力的发展，提高我国汽车工业加工效率，通过应用数字技术发展汽车工业的柔性生产线，此外，还需要结合虚拟工业技术、集成控制技术等。

2.3数字技术的高性价比

把数字技术大量地运用到实际的工业电气中去，从而实现工业电气自动化，这样就能够让设备实现最大化地高效运行等智能化工作状态。运用数字技术能够实现设备数据资料收集一体化等功能，实现设备智能化控制和工作。数字技术能够为企业节约大量的时间和成本。例如，用仪器设备进行数据收集分析时，可以利用数字技术中的测试、样品分析定位，在线数据分析和结果评估来进行数据的收集和分析，这样就能够在设备收集的数据和分析出的数据之间进行很好的比较和分析，并且还可以运用多项数字技术来进行多设备之间的数据收集和相互比较，这可以大大节约因为多设备数据量大而造成的工作量大容易失误等问题。在工业电气自动化中运用数字技术可以大大提升设备的精确度，实现最大化的设备性价比的提升。

3数字技术在工业电气自动化的发展趋势

数字技术对于工业发展有着重要作用，所以在工业电气自动化中加强应用数字技术对于工业电气自动化的发展是极为重要的。在未来数字技术的发展中，数字技术主要用于智能化系统的发展，通过数字技术控制各个模块进行工业生产，对于工业效率的发展需要重视应该数字技术。在未来数字技术主要是用于智能化控制，例如电机参数的自适应控制、自动识别负载控制、自动选型控制等智能化控制，所以数字技术的发展主要是向智能化控制方向发展。只有不断加深数字技术在工业自动化方面的影响，才能够推进我国工业电气自动化的发展和创新。

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（2）显示控制屏按钮齐全，显示直观，指示灯寿命长，光效好，可靠性强。控制计算机不仅具有动态协调能力，还可以存储记录，分析相关报告。其启动控制方式大小不一，如小功率采用直接启动的控制方式，大功率采用星形或三角形启动控制的方式，还有的采用变频调速控制的方式。这些不同的控制方式很好的确保了生产设备的运行稳定。

（3）确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性，同时提出相应的应急措施，确保电气系统可以在最好的状态下运行。设备一旦出现故障，人可以马上进行连锁控制，非常人性化。

2电气自动化控制系统的设计原则

（1）优化供配电的设计，促进电能的合理利用。设计时首先考虑的是设计的适应性，满足工程的动力、供应、控制和安全等要求制定，以满足建筑运行的要求，同时可以使它的运行处于一种安全的环境中。

（2）提高设备运行效率，力求简单、经济、使用以及维修方便。在整个的设计过程中，安全和满足工程的运行时整个设计的基本前提，在该前提下，一方面要注意不断的扩大工程的效益，另一方面也要注意不断的降低工程的成本，这就要求工作人员不仅仅应该使控制系统简单经济，而且还要使得系统的使用、维护方便、成本低，不宜盲目的追求自动化和高指标。

（3）合理调整负荷，提高设备利用率。在设计的过程中，要尽可能的提高系统的质量，使它的的负荷量在一个合理的范围内，当在一个特殊的用电环境中，可以合理的选取节能方法，提高店的利用率。

3电气自动化控制系统发展的现状

我国的电气自动化技术和国外发达国家相比差距仍然很大。到现在为止DCS系统的应用在自动化控制系统中仍然有着重要的不可取代的地位。

（1）电气自动化工程的分散控制系统，它是由过程控制和过程监控来组成的计算机系统，该系统的基本思想是集中操作、分级管理、配置灵活和组态方便四大方面，在生产、生活中的应用非常的广泛。但是该系统缺点明显，如可靠性能低，维修困难；生产厂家之间缺乏统一的标准，维修互换性低；价格昂贵等。

（2）WindowsNT和IE是电气自动化控制系统的标准语言规范。第一点是，在电气自动化领域，具有灵活性和易集成化等优点的人机界面操作，已成为一种主流的发展方向。第二点是，对于电气自动化控制系统的维护难度减小。

（3）监控的集中化。其缺点是处理速度缓慢，成本费用大，可靠性能低、设备很难扩容操作、故障查找难度大等。

（4）信息的集成化。在存储和读取信息时，需要使用规定的浏览器才可以访问到信息，并且信息技术会在电气自动化设施、系统和机器中进行横向扩展比较。

4电气自动化控制系统的发展趋势

随着我国经济的不断发展，科技的不断进步，伴随而来的是电气自动化控制系统技术方面的竞争，不但竞争愈演愈烈。同时，此系统对节约有效资源，降低成本费用，甚至改变我国工业的发展都有着积极意义。所以，我们必须根据自身的发展情况，来对自动化控制系统进行相应的规划，积极的发挥自己的有力的条件，实现我国的自主研发，只有这样才有可能在有限的时间内抢占先机。

（1）软件地位大大提升。随着信息技术的发展，网络技术以及计算机发展与应用的广阔前景，尤其是OPC技术、IEC61131标准和Win-dows平台的发展与广泛应用，计算机在电气自动化控制系统融合方面的作用，已无可替代。

（2）电气自动化控制系统统一化、信息化。为了独立开发系统，更为了方便达到客户要求，使得电气设备、计算机监管体系和企业工程管理体系之间数据信息能够及时的传递和畅通的交流，那么需要对电气自动化控制系统进行统一化的管理。此外，信息化是电气自动化控制系统的另一发展趋势，即实现设备与网络技术结合，实现网络自动化和管控一体化。也就是说信息技术不仅渗透在管理层面上，同时在应用信息技术的基础上迅猛发展。

（3）科技的不断发展是电气自动化行业的关键，由于电气自动化是结合了多门学科的一项技术工程，在它的组成原件方面科技的含量比较高，由于在自动化的关键技术是大部分的企业都没有属于自己的知识产权，造成同行业的企业以较低的价格和各种的渠道来加大自己的竞争力，所以，技术的不断发展的选择是整个自动化行业的突破点，也是关于电气行业长远发展的关键所在。只有在不断的科技发展中，电气自动化制系统不断突破，才能在全球化市场竞争中，立于不败之地。