电气工程及其自动化在电气工程中的运用研究

(整期优先)网络出版时间:2023-10-23
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电气工程及其自动化在电气工程中的运用研究

钟林

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摘要:在过去的几年中,伴随着我国经济的飞速增长和科技的不断进步,电气工程和自动化技术在电气系统中得到了广泛应用,这使得电气系统运行更为高效、稳定和安全,为其未来的发展提供了巨大的潜力。电气作为现代工业中不可缺少的组成部分之一,在生产生活中起着非常重要的作用,其技术水平直接影响到工业生产效率和经济效益。然而,当前的电气和自动化系统设计仍显不够科学和合理,电气设备的品质有待提高,节能措施不足,以及技术管理存在缺陷,这些问题严重阻碍了电气系统的进一步优化升级,降低了电气系统的经济效益和社会效益。因此,我们需要加大对电气系统技术的研发力度,确保电气系统在应用、维护和自动化方面的整合,从而提升电气系统的建设和管理水平。

关键词:电气工程;自动化;应用研究

引言

电气自动化展现出鲜明的集中化和信息化特点,将其整合到电气工程中,可以显著提升电气系统的运行稳定性和安全性,进而增强电气工程的管理效能。电气自动化是一种先进的科学技术,能够实现信息传递与处理,并为生产生活提供服务,因此,在现代社会中发挥着重要作用。在我国,电气自动化技术的进展相对较晚,现在仍然是一个比较成熟的发展阶段。因此,电气行业需要加大对电气自动化技术研究的力度,以确保电气系统能够安全稳定地运行。

1电气工程的基本概念与技术特点

电气工程,作为现代工程学的一个核心分支,覆盖了电力、电子和自动控制等多个重要领域,专注于电能生成、传输、分配和应用的深入研究。电气工程是一门综合性较强的科学,涉及到电气自动化控制理论与方法、电力系统运行原理、电气设备安装调试以及电气系统设计等多方面内容。电气工程在我们的日常生活和工业制造中起到了不可或缺的角色,其核心理念和技术属性在当代科技发展中具有显著的重要性。

1.1电气工程的基本概念

电气工程是一个涉猎广泛且深入的学科领域,其中涉及的基础概念有:1)电流、电压和电阻。电气工程主要研究电荷的流动(电流)、电势差(电压)以及电流穿越物质的阻碍性(电阻),这些都是电气现象的核心参数。2)关于电路与电子元件:电路主要是由如电阻、电容、电感等电子部件组成,而在电气工程领域,研究的焦点是电路中这些电子部件的组合方式、连接方式及其功能。3)关于电力系统:电力系统描述的是从电能产生到消耗的完整过程,涵盖了发电厂、变电站、输电线路以及配电网络等多个部分。4)电机与电力电子领域:电气工程主要研究各类电机,例如发电机、电动机等,同时也关注电力电子技术在电机驱动和电力转换过程中的实际应用。5)自动化控制:在电气工程领域,应用了自动控制的理论和技术手段,以研究如何让系统自动达到预定的状态或性能水平,进而达到智能化控制的目的。

1.2电气工程的技术特点

电气工程的技术特性涵盖了:1)跨学科的特点:电气工程包含了多个学科的知识,例如物理学、数学和材料科学等,因此需要将这些不同学科的知识整合到工程实践中。2)在技术创新方面:电气工程不断地促进技术革新,从传统电力系统到新兴的智能电网和电动汽车等多个领域,都出现了新的技术创新。3)在实际应用方面,电气工程注重将理论知识应用到具体的工程项目中,以实现设备和系统从设计到制造,再到运行和维护的全过程。4)关于可持续发展:电气工程日益重视可持续性,致力于实现节能、减少排放以及清洁能源等可持续发展的目标。

2电气工程及其自动化在电气工程中的运用

2.1电网调度中的应用

在电网调度领域,电气自动化融合技术的主要应用集中在自动化控制以及智能决策的制定上。在电网的智能管理上,利用电气自动化技术可以使电力生产过程更加稳定安全,在电网自动化控制的领域中,利用自动化控制系统来达到电网的自动监测和管理,能够对电网进行实时的观察和掌握,从而及时识别并处理电网中出现的各种问题。此外,自动化系统的核心功能包括电能的配置和生产运输。在电能供应和需求的过程中,电能调度起到了关键的控制作用,而调度的恰当性对于系统的整体安全和稳定性有着至关重要的影响。

2.2分散测控中的应用

电气自动化技术在分布式测控系统中的运用主要集中在对发电机、变压器、开关装置、电缆等电力相关设备进行实时在线监控、故障诊断以及故障诊断等多个方面。电力生产过程中所使用到的电气设备都具有一定的危险性,这批设备在电力系统的运行过程中起到了至关重要的作用,一旦它们出现故障,将对电力系统的整体安全性和稳定性带来严重威胁,如果没有及时准确地掌握其运行状况,就可能造成事故的发生。因此,对这批设备进行实时的监控和管理显得尤为关键。为了提高电力生产效率和供电质量,必须采用先进的电气设备监测仪器,实现对各种设备的远程监控。通过在该设备上加装传感器,我们能够实时监测设备的工作状况,例如电压、电流和温度等关键数据,这些信号经过信号处理后得到反映设备运行状况的各种参数指标,这批信息是通过数据采集系统传送至自动化控制系统的,该系统对收集到的数据进行深入的分析和处理,从而生成电力设备运行状况的图像,并对这些数据进行实时的监控。

2.3 PLC技术的应用

在电力系统的运行中,PLC技术是电气工程自动化中经常使用的一种技术。它结合了继电控制和计算机技术,被归类为微机继电保护技术。与传统的继电保护技术相比,PLC技术具有更强的逻辑性,并展现出更高的可靠性、抗干扰能力、适应性以及使用上的灵活性和便利性。同时,还具有较强的数据信息采集能力以及信息处理功能,为电力系统提供更为可靠的电力资源保障。在PLC设计过程中,基因算法等技术的运用显得尤为关键,这不仅与生物学的相关知识息息相关,电力系统的应用也同样如此。因此,电力工作者可以利用遗传算法来实现对电气传动设备参数以及故障情况进行分析。尽管如此,这项技术目前仍然是在试验中,存在众多的挑战和问题,需要进一步的研究和完善,相关工作人员需要具备扎实的理论知识和专业技术能力,以便能够将所掌握的专业知识和技术有效地应用于电力工程领域,这样可以逐步减轻电力设备的工作负荷,进而显著降低风电电气工程自动化系统的运营成本,增强系统的整体性、稳定性和高效性,并推动电气工程在自动化和智能化方面取得更多的进展。

2.4数字化仿真的应用

数字化仿真技术是电气工程和自动化领域的一种创新方法,它通过运用数字化手段,构建电气系统的虚拟模型,从而实现对该系统的全面仿真和深入分析,进一步提升了系统设计和优化的效率。由于电气系统具有非线性、强耦合性以及不确定性等特点,使得电气控制系统的复杂性增加,这给电气系统的运行带来了巨大的挑战。因此,在进行数字化仿真时,对电气系统的建模和仿真技术的深入研究与开发显得尤为重要。

结束语

电气工程及其自动化技术在当前电力企业的生产和管理中起到了至关重要的作用,这项技术不仅优化了电网的调度,实现了变电站的无人值守,而且在发散监控、自动化调节、系统故障检修等多个领域都发挥了积极的作用。随着电气工程及其自动化技术的进一步发展,未来的电气自动化水平将会进一步提升。

参考文献:

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[2]陈红刚,吴传龙,吴南群.刍议电气工程中电气自动化融合技术[J].中国设备工程,2022(05):198-199.