电气工程及其自动化技术设计及应用

徐吉

摘要：随着现代技术的快速发展，电气工程领域取得了显著的成绩。电气工程作为现代科技的主要学科之一，对电气工程及其自动化技术的研究是非常具有现实意义的。由于其具有科学性以及实用性，已被广泛应用到工业领域、农业领域以及国防建筑等领域之中，对于国民经济的发展具有重要的作用。本文主要介绍了电气工程及其自动化技术设计内容以及应用情况，希望对相关人士能有所帮助。

关键词：电气工程；自动化技术；设计；应用

0引言

虽然我国的工业建设相对发达国家来说起步较晚，电气工程及其自动化技术还不是非常发达，但是随着多年的技术飞速发展，我国的电气工程及其自动化技术得到了很大的进步，并且为我国工业的发展及经济的建设提供了较大的驱动力。电气工程及其自动化技术的设计能力以及应用水平在很大程度上反映着我国科技水平、工业建设能力以及人们生活水平。所以，充分了解电气工程及其自动化技术的特征、设计内容以及应用方向，可以最大程度的发挥此项技术的社会价值，为我国的技术及经济的发展做出更大的贡献。

1电气工程及其自动化技术的相关特点

（1）能与不同技术深度融合，具有极其广阔的应用前景

电气工程指的是发电、输电、变电、配电、用电五大环节组成的电力系统，而电气工程指的则是基于这样一个电力系统所建立起的，具有多重控制功能、自主及半自主决策及检测功能、全面监控和调节功能的自动化控制系统。这就意味着电气工程及其自动化技术是能够与不同技术深度融合的。以信息技术为例，信息技术在电气工程中的应用包括基于现场总线监控的电力系统自动化控制系统、基于VPN技术的二次系统工程安全防护系统等等，这些都是电力工程及其自动化技术应用价值的重要体现。而另一方面，随着我国电气化时代的到来，电气自动化技术也将会在越来越多的领域彰显中重要的应用价值，故其具有极其广阔的应用前景。

（2）在工业方面实用性较强，能够有效提升工业生产力

电气工程及其自动化技术的实用性在工业方面体现的更为突出，以工业生产中的自动化控制领域为例，传统的工业生产多是基于人工所建立的，存在的人员管理困难、人工成本高、生产效率低等一系列难题，随着电气工程及其自动化技术在工业生产中的应用，传统的人工控制已逐渐向自动化生产完成转型，无论是单个生产设备的调试和控制，还是整个工业生产的生产链，都可以借助电力工程自动化技术完美完成，实现了人员的最优化配置。促使生产力得到了有效提升。

2电气工程及其自动化技术的设计内容

2.1电气工程及其自动化技术的设计原则

随着时代的变迁，电气工程及其自动化技术也需要结合实际的生产环境和设备平台，进行针对性的改动和设计。一般可从以下几个方面着手。

（1）首先是电气工程及其自动化技术的可靠性，以机械设备为例，设计过程中，设计人员需要确保所使用的自动化系统在元件动作节拍表的执行、元件状态表的检测、可循环工作流程等方面具有较高的完成度，从而对机械设备的正常工作奠定必要的基础。因此，可靠性是进行电气工程及其自动化设计的基本依据。

（2）其次是电气工程及其自动化技术的经济性。设计人员所提出的方案应当在满足可靠性的基础上，尽可能以较低的成本达到较高的效益。以发电厂主控系统中的机炉协调自动化系统为例，某些小型发电厂虽然不考虑实际情况，盲目采用现场总线监控方式借助以太网将系统设计按照一定的间隔划分给不同处理器进行处理，虽然提升了效率，但却使得造价大幅度上升。实际上，对于小型发电厂而言，采用Lonworks总线，CAN总线等各种类型的自动化通讯方式以基本可以满足需求，故经济性同样是电气工程及其自动化技术的重要设计原则

（3）最后是电气工程及其自动化技术的综合性。综合性的设计原则主要体现在两个方面，其一是以中央处理器为代表的各类硬件的选择，合适的中央处理器能够与系统中的连接控制器以及传感器等辅助设备完美契合，进而使得整个系统的工作效率大大提升。其二是根据所配备的系统硬件来编写合适的软件系统，使得具体的生产行为和控制系统能够在不同平台借助同一套面向对象的程序设计得以体现，从而使得整个系统的设计能够满足各种要求。

3电气工程及其自动化技术的应用及发展趋势

（1）在建筑领域的应用

随着我国城市化进程的逐渐加快，我国的建筑业得到了快速的发展，楼宇建设正在向着高层化以及智能化方向发展。不管是最为基本的电力照明，还是非常复杂的排水系统全都需要电气工程以及自动化技术的应用。采用电力设备以及自动化控制系统是现阶段高层建筑最为主要的运行方式。电气工程及其自动化技术在高层建筑中除了采取网络监控等方式之外，还会全面的对相关设备的自动化运行进行监测。另外，电气工程及其自动化技术可以将建筑设备的有关信息通过自动化管理系统，传递到建筑服务方，从而提升建筑服务的效率，使其更加便捷。

（2）在实时仿真系统方面的应用

实施仿真系统可以获得大量的相关数据，在此前提下可以使得不同的电力系统相关实验同时进行。此外，还可以帮助研究人员进行装置测试，并且不同类型的控制装置都可以与其形成闭环的控制系统，这样就可以为输电系统以及研究职能保护控制提供较好的实验条件。电力工程中实时仿真系统的应用，使得对电力系统负荷动态特性监测以及电力系统实时仿真建模等方面的研究较为方便。

（3）在钢铁业领域的应用

电气工程及其自动化技术在很大程度上影响了钢铁行业的发展程度。主要体现在两方面：一方面，可以完成对钢铁行业生产流程以及生产规模的自动化控制，可以在很大程度上提升钢铁的生产效率。另外，可以建立自动控制的环境监测系统，从而对降低钢铁生产中废水废气的排放非常有利；一方面，通过电气工程及其自动化技术的应用，国家相关部门能够实现对于钢铁行业相关数据的时时监控，从而可以通过监管来确保钢铁的安全生产，使钢铁的生产更加符合社会的需求，可以使社会资源在钢铁行业中更加合理的配置。

（4）在火电厂领域的应用

从现阶段的情况来看，火力发电还是我国最主要的发电形式，电气工程及其自动化技术可以应用在火电厂的各个生产环节。首先，电气自动化技术可以将火电厂的锅炉、发电机以及汽轮机等非常重要的设备进行很好的连接起来，利用自动化系统对其运行情况进行全面的监测，以便在设备出现问题时可以及时发现原因所致，从而采取针对性措施进行解决。其次，在火电厂相关电力设备正式投入运行之前，通过电气工程及其自动化技术可以快速的对其进行调试，以便及时发现运行中可能的隐患并进行解决，从而很好的确保电力设备在正式运行时电网的安全。在电网正式运行之后，电气自动化技术还能够在线实时监测电力设备的实际运行情况。最后，电气工程及其自动化技术还可以把电厂中旧有的传统电磁设备升级成为现代科技设备，并且由于采用的是计算机光纤来替代传统的电缆信号，从而很大程度上提高了火电厂电力设备的运行效率。

（5）在智能保护方面的应用

在当今时代，我国的综合性自动化领域研究取得了较大的成就，可以达到国际先进水平，同时智能保护方面的研究也是处于国际领先的水平。在电气自动化保护装置中应用较为先进的技术（例如：人工智能、自适应理论、网络通信以及综合自动控制理论等）可以很大程度上提升电力系统的安全性能，可以使得保护系统具有智能化的特点。

（6）未来的发展趋势

随着互联网和以太网技术的不断成熟，整个电气自动化领域将会产生新的突破。例如视频处理技术将使得整个电气控制系统的数据采集和信息处理能力进一步完善，虚拟现实技术将使得未来的自动化设备产品的研发具有更优秀的人机交互性，总而言之，整个电气自动化控制系统将逐渐从单一设备向集成化多元化系统化方向不断发展。

4结束语

电气工程及其自动化技术已经成为了我国工业建设的主要动力技术之一，通过其科学性以及可行性来提升不同工业领域的实际生产效率，确保工业建设的安全可靠。电气工程及其自动化技术在以后的发展应用过程中，应继续坚持已有的设计原则，并在此基础上全面的实施数字化建设、标准化建设，使电气工程及其自动化技术可以应用到更多的领域。只有逐渐的提高电气工程及其自动化的设计能力及水平，才能不断的开拓技术应用的范围，从而在更多的领域提升工作效率，提升技术能量。

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作者简介：

徐吉，（1990——），男，助理工程师，本科，电力系统运行兼与办公综合技术管理工作。