电气化及自动化论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇电气化及自动化论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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电气工程，作为一门颇为引人关注的技术学科在现代生活中发挥的作用越来越大了，尤其是和我们的日常生活的密切程度越来越深了，并且其对于计算机网络技术的进一步发展和普及也做出了最为突出的贡献，在不知不觉中逐步地改变着人们的生活方式和工作模式，在极大的方便了人们的日常生活的同时为我们的工作也带来了很大的便利，值得我们进一步的研究和探讨。

1．2电气自动化技术

电气自动化，其实也就是我们常说的电气工程及其自动化，从名称我们就可以看出其和电气工程之间存在着密不可分的关系。电气自动化技术的开发和使用在很大程度上提高了人们的生活水平和生活质量，并且其对于电气工程的推动作用最为明显，可以说电气自动化技术的开发使用给电气工程的发展带来了新的活力，使其发生了天翻地覆的变化。

2．电气工程中电气自动化技术的应用方向

2．1电气自动化技术在远程监控中的使用

远程监控系统的应用范围是比较广泛的，在电气工程中的很多地方都可能会用到远程监控系统，而电气自动化技术在电气系统中的一个主要的应用方向就是在远程监控中的使用。在远程监控系统中合理的运用电气自动化技术能够在很大程度上节省人力、物力和财力，在节约成本的同时还能够提高远程监控的效果，使得监控变得更加灵活，更加有效，尤其是在一些对于通讯信号要求较高的远程监控系统中更是能够发挥突出的效果。

2．2电气自动化技术在集中式监控中的使用

相对于原有的监控设施的散乱性和独立性，当前监控设施主要体现出了集中性，这种集中式的监控对于电气工程来说是极为合适的，这种方式能够有效改变原有的监控模式对于电缆数量和处理器数量的高要求，在很大程度上节约了投资成本，虽然原有的监控模式能够很好地对于整个的电气工程进行监控，及时发现问题并且予以解决或者报警，但是相对于其高额的资金投入也是很不划算的，一直是困扰着电气工程负责人员的重要问题，而现在集中式监控模式的使用就很好的解决了这一问题，其不仅仅投资小，在监控效果上甚至比原有的监控模式更好，这主要就是得益于电气自动化技术的合理使用。在集中式监控中合理的使用电气自动化技术能够更为简便的发现电气工程中出现的问题并且能够自动化的给予解决的办法，这些都是以往的传统监控模式所不能达到的，也是现代化的电气自动化技术在电气工程中的一个重要应用方向之一。

2．3电气自动化技术在现场总线监控技术中的应用

现场总线监控技术可以说是当前电气工程中应用最为频繁的一种技术，其应用的效果也颇为受人欢迎，应用这种技术的优势还是比较明显的，比如，这种技术的使用能够有效减少隔离设备的使用，还能够有效的控制端子柜的应用，最终能够起到节约成本，提高效率的目的。这种现场总线监控技术在各地电气工程中都有应用，尤其是融入了电气自动化技术之后其效果更为突出，也更为明显，更为受人欢迎，使得电气自动化的应用范围进一步扩展。

3．电气工程对电气自动化技术的融合使用措施

3．1电气自动化技术在电网调度中的应用

电网调度是电气工程的主要工作之一，在电网调度中融合使用电气自动化技术能够起到较好的效果。电气自动化在电网调度中的应用离不开自动化设备的参与，因此，融合了电气自动化技术的电网调度设备都是采用的一些自动化系统装置的显示器、打印机、计算机网络设备等，这种自动化设备的应用能够更好地进行全网电力的调配，更加科学合理的进行电网调度，通过自动化的分析和计算，针对整个的电网中电力的需求状况进行合理的调度，确保整个电网的正常运行，避免电力调度事故的出现。

3．2电气自动化技术在发电厂分散测控系统中的应用

发电厂是电气工程的一个重要组成部分，在发电厂中合理的运用电气自动化技术能够有效提高发电厂的生产效率，有效减少发电厂发生事故的概率，尤其是在发电厂分散测控系统中融合使用电气自动化技术的话能够直接监控到每一个的执行单元，进而对于整个的电气工程流程进行监控，并且所获得的各种数据和效果图都是高质量的，在确保发电厂正常运行的同时提高了整个运行的安全性和稳定性。

3．3电气自动化技术在变电站中的应用

变电站是电力系统中电力运输过程中不可获取的一部分，在变电站中应用电气自动化技术能够完全取代电力人员的作用，采取全自动化的装置来进行电力的转换，在确保安全的同时提高了电力转换的效率，并且其多层次的监控模式还能够为变电站的高效运行提供有力保障。

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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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目前，国内多数发电厂的监控系统较为落后，其采用的主要设备为中央信号光字牌。这种监测设备很难满足故障信息的监测需求，使火电厂设备的运行和使用受到了极大的限制，同时也导致了生产效率低下、安全性无法保障等一系列现实问题。

1.2控制系统缺陷

在大多数发电厂内，升压站依旧采用传统的硬搬把（按钮）进行生产操作。硬搬把在工作时间较长的情况下会产生磨损等问题，从而导致操作失败，容易引起操作事故，因此存在的风险系数较大。除此之外，公用操作系统存在诸多不便。公用系统是由机组工作人员进行轮流操作的，并且其无法纳入DCS系统，这样一来，就容易造成疏忽，导致操作事故的发生。

2电气自动化技术在火电厂的基本作用

一般来说，传统的火力发电厂中的DCS系统侧重于机炉的简单控制，而电气系统则可以实现自动化控制。电气自动化技术是以监视控制设备为主，通过数据连接和监控信息的反馈反映出设备的运行情况，并且能够在发生意外事故的时候采取紧急应对措施进行处理。将电气自动化技术应用于火电厂当中，根据电量日常表、设备数据表、检修报表提供的相关信息，能够及时分析出设备的警告信号、动作事件异常情况，以此来避免重大事故的发生。

3采用火电厂电气自动化技术的目的

3.1采用火电厂电气自动化技术的必要性

传统的DCS技术无法满足当下火电厂的发展需求，根据社会经济发展的一般规律，必然会遭到淘汰。2007-03，总理就提出了“十一五”期间关闭5.0×107kW小火电机组的目标，淘汰落后的生产方式，建设大机组，实行大规模的自动化生产，以提升生产效率。而在这样的情况下，就必须实现生产的集中化控制和轻松、快捷、简便的系统操作模式。为了达到这一目标，就必须采用火电厂电气自动化技术，转变过去单一采集电气信号的生产模式，提高整个火力发电厂电气自动化系统的运行和管理水平。采用火电厂电气自动化技术，对于火力发电厂的长足发展和进步起着至关重要的作用。

3.2完善火力发电厂的控制系统

采用火力发电厂电气自动化技术最大的目的就是完善火力发电厂的控制系统和监测系统。电力自动化技术应用水平的提升得益于科学技术的不断进步和发展，它对火力发电厂的作用则体现在对生产过程各个方面有效的监控。火力发电厂中，电气自动化系统的监控装置可以实现保护和监控，还可以进行数据交换，实现火力发电厂的信息化管理和控制。

4电气自动化技术的应用配置

自动化系统的通信带宽通常高达10Mbit/s以上，100Mbit/s以太网也已经得到了广泛应用。自动化系统以以太网为通信媒介，使用双绞线、同轴电缆、光纤等介质进行信号传输。电气自动化技术在火力发电厂中主要采取了I/0集中控制方式和远程智能I/0方式来完成监控。4.1I/0集中监控方式I/0集中监控方式通过硬接线电缆与集控室DCSI/0通道相连，实现DCS对全厂电气设备的监控。在低压厂用电时，会使用UT-9935低压变保护测控装置进行监控，而高压电厂用电时，则采用UT-9921综合保护测控装置。4.2远程智能I/0监控方式远程智能I/0监控方式是针对较远现场设立的监控方式，也成为现场A/D转换机柜。这种监控方式主要采取硬接线电缆和采集柜相结合的方式来实现，主要应用双绞线来传输信号。远程智能I/0的监控方式可以节省大量电缆，节约了安装费用，但模拟量卡件不能有丝毫减少。除了I/0集中监控方式和远程I/0方式外，火电厂电气自动化系统应用配置还涉及到站控层、网控子系统等技术的应用。站控层是火电厂后台采用双操作员的监控手段，具有系统维护、故障分析和保护管理等功能。一般情况下，通常会在站控层内设置一套UT-2000综合操作屏，提供直观的监控模式。网控子系统采取66kV以上电压等级线路配置方式，并且配置了UT-600系列控制装置。

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我国总体用电量随着居民生活水平的提高,呈现日益上升趋势。根据近几年的发电效率而言,发电量明显无法满足居民用电量,特别是夏天分时段的供电,严重影响了居民的正常生活。随着家用电器的增加,居民用电量也日益攀升,电力厂相应的发电要求也随之提高。传统发电系统存在的问题,严重影响发电量和发电效益的提高,致使居民用电要求无法得到满足。而电气自动化技术在火力发电中的应用,有效提高了发电效率,解决了这一问题[2]。电气自动化技术通过收集有用数据进行分析,制定出具体可行的实施方案,在运行时间的强度方面做好有效规划,在满足居民用电的同时,减少发电过程中产生的资源浪费。

1.2降低成本

煤和石油是传统的发电材料,发电技术落后,很难完成发电强度的准确分析,对发电量的控制也存在问题,容易出现发电过多或不足现象。另外,由于人工操作的原因,也存在资源燃烧不充分所造成的浪费问题。而电气自动化技术可以使用计算机软件,准确算出资源充分燃烧所需的时间,大大提高资源的使用效率。在火力发电中使用电气自动化技术,既能提高发电厂的发电效率,也能满足居民在用电量方面的需求。在降低发电成本的同时,更好地实现了电量供应目标。

1.3优化配置

合理分配资源是火力发电过程中的重要内容,需要重点注意。发电厂内设备比较多,为达到供电要求,通常需要长时间的同时运转。而发电设备作为机械,有一定的运作限度,运转时间过长或进行超负荷运转,都会影响设备的运作效率,严重情况下会损坏设备。而电气自动化技术可以准确计算出设备所需运转时间,在出现超负荷情况下可自动停止,待设备冷却后再进行运转。因此,发电设备在电气自动化技术下可以进行轮流休养,设备的运转效率得到提升,使用年限也得到有效保障。另外,电气自动化技术可以对设备故障进行报警,及时提醒管理人员发现并解决问题。以往数据的输入可以实现对设备的人工模拟操作,最大程度提高设备的使用效率。

2应用现状

在设备保护方面的应用。电气自动化技术在设备保护方面的应用包括联锁保护、装置保护、继电保护和防雷保护。电气自动化技术在设备出现异常情况时,会及时关闭闸门,使故障设备停止生产运行,对设备进行有效的联锁保护。电气自动化技术能够协调搭配火力发电厂中的危机保安器、安全门等保护装置,在排除外因干扰的前提下,完成电气操作运行指令。继电保护是通过连接计算机和继电器,构建自动化的控制模式,实现继电器在火力发电厂运行过程中的有效调控。电气自动化技术对电力设备的保护控制,通过使用防雷器,减少雷击对电机设备产生的干扰。在常规控制方面的应用。电气自动化技术在常规控制方面的应用有集中控制、就地控制、自动控制和故障控制。在集中控制中,电气自动化技术有效组合了发电机组、炉锅和汽轮机,实现了控制操作的集中化,设备运行效率得到明显提高。就地控制是针对规模相对比较小的火力发电厂采用的控制方式,通过连接重要设备及装置,实现设备的整体运行[3]。自动控制即自动化的电能生产,在减少设备运行错误的同时,电能生产的难度也相应降低,电能产量与经济效益也得到提高。在故障控制中,技术人员只需通过计算机监控运行设备,可以及时发现设备故障并解决。对于比较小的设备故障,系统可根据操作指令自动进行处理。

3系统配置

3.1I/O监控

I/O监控是一种集中监控方式,设备中电器的所有馈线都需要设置对应的I/O接口,通过电缆连接各个I/O通道,设备在进行A/D处理后进入DCS状态,由此使整个发电工厂的设备处于DCS的监控之下。I/O监控在运行过程中,方便进行维护,问题发现和解决速度快,优势明显。相对比较低的监控防护等级,降低了DCS的造价,也有效降低了发电所需的成本。而I/O监控所涉及范围包括所有电气设备,工程量大且比较复杂。电气设备的增加,无疑会加大监控范围,致使监控运行压力增加。监控范围以及空间跨度的扩大,也相应增加了电缆的距离,DCS的可靠性受到一定程度的干扰。

3.2远程智能I/O控制

远程智能I/O控制,作为一种监控技术,在生产中的应用领域比较广泛。远程智能I/O控制的采用,相对减少了人力资源的使用,操作人员可在远程接触中实现对电气设备的智能控制,有效缓解了操作人员的工作压力,降低了工作强度。火力发电过程中,I/O信号通过电缆连接加采集柜,利用光纤或者双绞线实现加采集柜与DCS控制器的连接,从而进行数据传输。远程智能I/O控制不需要操作人员进行近距离接触,在电缆铺设方面节省了部分安装费用。另外,I/O控制可以自动对所收集数据进行检查、处理和校正。而在电量变送器、卡件和模拟量卡件方面,I/O控制也无法减少。

3.3总线控制

总线控制技术在电气设备上的应用,通常需要利用3G技术来实现,通信技术、计算机技术和控制技术三者的配合和促进,是信息技术和网络技术在设备控制领域有效发展的重要基础。总线控制技术通过避开DCS控制站中的输入、输出单元,改变了传统DCS控制中的集中和分散相结合控制体系。传统集散结合的控制模式,在部分电气设备的管理上是统一进行的,缺乏针对性和及时性。而总线控制技术,有效解决了这一问题,对电气设备进行高度的分散管理和分散控制。

4创新手段

4.1单元炉机组的统一

电气自动化技术在火力发电应用中的创新,需要实现发电厂电、机、炉的一体化,形成单元制的监控运行方式。火力发电厂中的DCS控制可通过这种监控方式,分析和总结火电机组整体的运行参数以及状态信息,发掘火电机组的最大潜力,其自身独具的控制功能在得到发挥的同时,也在一定程度上缩小了控制范围,对监控系统进行了相应的简化,有效降低了造价成本[4]。另外,在采集火力发电中有关电厂信息管理系统的信息方面,统一单元炉机组有重要的促进作用,实现了火电电网运行管理的统一和加强,中调AGC的相关要求和指令也逐一完成,电网工作效率提高,整个运行处于最佳、最经济状态。单元炉机组的统一,有效提高了火电机组的自动化水平,其监控水平也得到相应提升。

4.2控制保护手段的创新

在传统火力发电中,系统控制方式是报警,联锁是其采用的保护手段,而这种控制保护手段,仅仅适用于带有波动性的超限报警和联锁跳机。电气自动化技术的创新应用,通过计算机技术实现控制和保护目的,在检测电气自动化系统运营、诊断出现故障的过程中,火电设备系统的隐患能够提前被发现,控制保护策略也可以及时进行改善,如主动性的控制和保护措施的采用,可以自动调整系统故障的控制范围,实现有效的防范,从而保证电气自动化系统的正常运转。此外,控制保护手段的创新,也使电气自动化系统在设备维护上处于主动防患状态,设备出现的故障能够及时发现和处理。

4.3电气的全通信控制

就目前情况来看,电气自动化系统在火力发电中的应用,还无法达到DCS控制系统的要求,在DCS控制系统基础上实现的电气全通信控制方式也无法得到满足。通信的速度以及系统的可靠性都需要有一定的提升,而DCS控制系统与电气自动化系统之间所存留的部分硬接线,也是需要解决的问题[5]。电气全通信控制模式的形成,需要解决好热工工艺连锁方面的问题,在实际应用上提高电气后台系统的水平,对于初期阶段的基础运转监控功能,还需要不断丰富,在实际操作过程中,提高电气自动化系统控制的逻辑性,在控制水平、运行管理水平以及自动化水平方面不断提升。

4.4通用网络结构的构建

在电气自动化系统成功生产运营过程中,通用网络结构的构建有重要的推动作用。电气自动化技术在火力发电中的创新应用,需要选择合适的网络通讯产品,能够在扩展自动化办公环境的基础上,实现元件甚至电气自动化系统整体范围内的使用,以电厂管理层为基础,发挥对现场设备的监控功能,保证计算机控制系统、管理系统以及控制设备之间信息传输的畅通性,实现整体集中运行的自动化。

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2电气工程及其自动化中存在的问题

2.1能耗大。虽然电气工程自动化技术的出现为人类的发展进步做出了巨大贡献，但是我们不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，摆在当前最为棘手的问题就是对于能源的消耗过大。在电气工程自动的发展系统本身带有复杂性，被应用的范围逐步扩大，对于能源的需求量也与日俱增。电气自动化是以消耗电能为主，作为当下最为先进的技术之一，对其本身最为基础的要求就是要做到在运作过程中保证误差小，并且准确有效，所以，就需要大批量的电气设备共同运作，如此，对于电能的消耗可谓是不计其数，与我们国家提出的走绿色节能的可持续发展道路存在差距。2.2质量水平较低。就现阶段的发展而言，电气工程自动化技术已经得到的飞速的提升，但纵观整体发展情况而言，其质量水平还处在发展低端。尤其是最近几年，人们对于生活追求的品质不断攀升，相应地也加大了对电气自动化水平的要求，但是我国对这一领域研究的时间还不是很长，对于相应的管理流程和先进的发展模式还不能很好的予以把控，特别是在自动化工厂的生产环节，相关人员只关心结果而忽略过程中的质量问题。但是，众所周知的是，如果电气的生产质量得不到有效的保证，就会发生一系列的用电事故，严重的会造成爆炸、火灾等重大安全事故出现，需要引起人们的深思。2.3集成化程度低。　顾名思义，集成化的主要运作原理就是把所有需要的东西做还集合工作，上文已经提到过，虽然电气工程自动化近年来的发展势头迅猛，但由于起步过晚，　虽然在努力的向集成化方面靠拢，确切的来说，现在还处于自动化阶段，技术水平发展有限，集成化技术还不成熟，各个体系和功能之间还无法做到有效的集成连接。所以，还达不到及时实现资源的有效共享，在一定程度上影响了电气自动化功能的发挥，使电气自动化工程技术滞后。

3对电气自动化工程中节能设计技术

3.1减少线路传输产生的耗损。由于无法对线路上的电流做出改变，所以也只能通过减少电阻来有效降低电能在传输中产生的耗损。所以，可以从这几方面做起，减少导线电阻：（1）使用功率较小导线；（2）使用相对较短的导线。这样做可以避免在布线过程中少走弯路，减少人员的工作量，有效减少电能耗损，同时在安装变压器时候与负荷中心保持较短的距离，也是减少供电的距离；（3）使用截面积大较大的导线，如果条件允许，可以选用较大截面积的导线，有效减少电阻产生的耗损。3.2无功补偿。电力系统在运行的过程中，配电设备中的无功功率占有较大的容量，所以存在较为严重的电能耗损的情况，不仅影响到电压，还对整个电能的质量造成不良的影响。对使用者来说，无功功率主要表现在功率低，尤其是当功率过低的时候，用户需要向相关部门缴纳一定的罚款，因此如果说能够使用合适的无功补偿设备，就可以保证功率的平衡，有效提高供电质量。工作人员在操作中要尽量减少对电能不必要的耗损，从而确保电气工程的安全运行。如果导线受到电阻的影响，那么由电机产生的电能就不能被变压器更好的吸收，同时没被吸收的那些电能在电流传输的过程中会被释放出来。同时由于无功功率产生了一定的作用，因此可以让电容器和无功功率进行抵消。利用电气相关设备在进行无功补偿时候，有几处要格外注意：（1）利用电容器在进行无功补偿的时候，一定要根据电压容量，电压负荷，自然功率，目标功率等参数来确定电容器的容量，同时如果在无功补偿的环节中发现产生了谐波，需要通过串联定量电抗器来消除谐波；（2）以参数的物理量来确定无功的电流，功率的参数，从而有效避免投切振荡现象。

4结束语

综上所述，电气自动化对于节能设计的要求是为了响应绿色生产的理念，也是为了响应可持续发展的需求，同时也是时展的必然趋势。虽然我国现阶段在电气自动化的节能设计中取得了显著的进步，但是随着社会的发展，电气自动化节能技术仍然需要进行不断完善和发展，不断优化配电设计，在科学利用电力资源的同时，还需要不断提高电力系统的运行效率，并最终达到节能的目的。

作者:吴尚坤 单位:山东钢铁集团日照有限公司

参考文献

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电气工程自动化由发展工业革命发展而来，首先应用于工业。经过不断发展，电气工程自动化慢慢延伸到商业等其他领域，由于商业利益最大化及安全工作并不完善，在商业等领域的开发中，数据的安全性问题越来越受到人们的重视。各商业等部门在进行信息的交流及产品交流时，技术水平、数据获得等存在差异，加大了各领域的交流难度，存在一定的安全隐患。

1.2电气工程及自动化工作的效率问题效率是生产力的关键。

在自动化快速发展的今天，人们越来越重视工作效率问题，它对工程的效果有着很大的影响。在今天这个快的节奏中，工作效率甚至被视为工业的生命。落后就要淘汰，因此，电气工程自动化必须提高工作效率。由于技术的不同，掌握技术的不同，各个企业在工作效率存在差异，要想提高企业的竞争力，提高工作效率已成迫在眉睫。所以，要想树立自己的有竞争优势，就必须提高自己的工作效率。

1.3在工作过程中能源利用问题

在今天的工业发展中，电气工程已成为工业生产不可或缺的一部分，它已经是保证工业生产正常运行、实现预期目标的重要基石。在技术不断发展的今天，设备不断更新，轻型化、方便化、智能化的设备不断被运用到生产、工作中去，电气工程中的地位也越来越高。但是在工业生产中，众口难调，电气工程往往需要适应各个方面，满足各种需求，在能源利用问题上就显得不尽乐观。电气工程在节能方面的问题以在建筑电气节能设计和使用为主，另外还有一些本身内部的因素及一些不可避免的因素影响。众所周知，电气工程它是工业生产的核心与关键，随着工业生产智能化、科技化的不断发展，电气工程的作用越来越明显、越重要，电气工程的质量与水准将和工业生产紧密联系在一起。因此，提高能源利用率将为工业生产带来质的飞跃，不但能有效降低成本、提高竞争力，还能保护环境。显然，就目前的状况，技术人员还需更加努力。

1.4电气工程及自动化存在安全质量性问题

电气工程及自动化在实际运用中存在许多安全问题，比方说在数据传输方面、数据获取方面、安全防护等方面存在问题。问题的来源是由于许多商业部门、工厂只注重结果，简单认为质量问题与结果相关，而忽略了生产过程及电气工程的质量检验，他们没有对电气工程实际运行情况做详细的考察及关注，只是加强了质量的管理轻视了质量的检测，这样的做法，重视了表面忽略了一些细节的东西，从而对工业的安全生产不能提供百分之百的保证，工程质量也难以达到要求，所以要加大重视安全质量问题。

2电气工程及自动化问题的对应策略

电气工程自动化的应用范围面很广，特别是在我国现代化、工业化等方面建设问题发挥了巨大的作用，合理、正确的运用可以事半功倍，不但能迅速提高工作效率而且经济效益的提高有明显作用。乐观的是，电气自动化所能经历考验能应对许多突然因素，空间进一步压缩，有益降低企业生产成本。在激烈的市场竞争中，有发展的空间。但另一方面，综合世界电气工程及自动化的发展水平与我国的成熟程度相比，仍有一些问题需要进一步加强。

2.1促进设计的智能化、安全化

众所周知，提升电气自动化系统是提高自动化水平、提高效率的有效途径，需要在设计中对功能更加完善。但是自动化仍是大多数所掌握的技术，它存在缺陷，比方说它有互不连接、缺少整体性、不能有效完成信息共等缺陷，不能较好发挥电气自动化的功能和用途。因此，要提高设计的质量，不断去完善，使留在设计中的问题趋于最小化。另外在对电气工程自动化数据进行标准对接，应加强对传输过程中安全因素的考虑。在发展电气工程自动化的过程中，关键是要进行标准对接，只有这样才能促进设计的合理化。当然，在不断完善设计的同时科技化、电子化和交流度三个方面也应该全面的发展。

2.2提高能源利用率，不断促进工作效率的提高

电气工程的重点都是节约成本，减少损耗，使资源利用率达到最大化、无谓的能耗最小化，减少不必要的损耗，因此在选择供电系统的变压器时，应考虑绕组阻值相对小的变压器，目的是使电流损耗减少从而达到降低变压器的运行成本的目的。实际上由于我国工业化的不断进步与发展，高集成化、智能化、全新化的电气自动化设备正慢慢计入工业化，但由于国内工业生产利益需求的急切性及新设备的花费不容小觑，许多工业都有意回避新设备，这就进一步造成能源利用率低的问题。因此，要加大对新设备、新技术的推广，建立更加完善的条例，来提高工作效率。当然全球化的今天，知识、资源共享已是主流。因此建立一个统一的系统平台事完全有必要的，更是利大于弊的。试想如果将目前掌握的各种先进的技术融合利用，达到实现科学化管理目标，将先进思想的合理利用可以达到意想不到的效果。

2.3促进电气工程及自动化全面科技发展

应提高对科技化的认识与理解，创新是发展的动力和核心，面对着不断出现的新材料、新技术，技术人员应努力加快寻找各方面的切合点，以达到更高更的发展。当然，没有付出，就不会有收获，我们应鼓励加强信息化的投入，不断加强设备的更新、技术的引进、先进思想、最前沿技术的学习。回望历史，世界电气工程自动化发展没有一定的发展基础是完全不行的。同时，应加大与外界的联系，闭门造车是完全行不通的，应开放外界网络互连，实现资源共享，达到效益最大化。

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2智能化技术优势

在智能化的发展过程中，其相对于自动化的优势逐渐凸显出来。智能化技术应用到电气自动化中，能够更好的推动自动化技术向着更高效、更快速、更精确的方向发展。首先，智能技术的应用，使得电气自动化技术能够实现在运行过程中的动静结合控制，使得生产能够更加具有高效性，不断提高电气自动化技术的发展。其次，智能化技术的运用还能够迎合每位用户的需求，针对不同用户的不同需求进行设置，使得电气自动化本身能够更好的满足更多数人的需要。实现这种需求主要是依靠智能化的柔性系统控制作用，在生产过程中能够控制生产参数，实现模块化的时机理念。此外，在更为复杂的技术运用时，智能化技术能够使得实际应用中多程序和复杂化加工的实现成为可能。

3智能化技术的应用

3.1电气产品优化设计

为保证电气产品的市场竞争力，产品需要不断的更新和发展，才能不断满足人们日益增长的需求。对于电气产品的优化更新是一项繁琐复杂的过程，其设计需要投入大量的人力和物力，耗费的财力也是相当巨大的，对于优化的内容主要包含以下几个方面：第一，在理论知识方面需要优化更新。理论知识是指导产品优化设计的基础，是一切工作的前提。第二，产品的优化还需要足够的经验知识。丰富的经验知识是进行产品优化设计的保障。在传统的电气产品的设计过程中，要想进行产品的优化，必须进行大量的实验，并且还需要凭借经验进行综合验证，如果没有足够的财力物力支持，或者相应的经验没有达到相关的要求，就很难实现电气产品的优化设计。即使各方面都能达到相应的要求，所设计出的方案也并不能完全达到要求。但是随着智能化技术在电气自动化领域中的应用，对于电气产品的优化设计也有了全新的技术支持，不是凭借从前的经验进行，人工智能化使得计算机自动化技术就能完成相应的设计。计算机智能化的投入，使得电气产品的优化设计逐渐简单化，不仅大大降低了成本的投入，大大缩短了研发的时间，而且还使产品更能适应市场发展的需求，为电气自动化技术的发展提供了保障。

3.2人工智能控制技术

在电气自动化技术的不断发展过程中，人工智能控制技术的应用和发展已成为其优化的必经之路，人工智能技术也将逐步成为未来发展过程中的新兴力量。对于人工智能的控制，目前阶段较为常用和有效的三种控制方式主要指的是模糊控制、神经网络控制和专家系统控制。人工智能控制的运用，能够使得生产经营过程中出现的问题得到及时的解决，其在线经营模式加快了问题的处理速度，能够提高生产效率。在生产经营过程中，人工智能控制技术能够对每个设备的运行情况进行实时监控，并将收集到的信息进行及时的采集处理，在第一时间发现故障并采取相应的措施进行解决。

3.3故障的诊断电气设备

由于其特殊的性质，同普通设备相比更具有复杂性和非线性的特点，因此其诊断和维修更为复杂。采用传统的方式进行故障的诊断，不仅诊断效率较为低下，还造成人力物力的浪费，因此，采用智能技术进行电气故障的诊断显得十分有必要。人工智能技术在电气诊断方面的应用，不仅能够使得诊断的效率大大提高，还会使得诊断的差错率降低，推动力电气自动化技术的发展。在对电动机进行诊断的过程中，智能技术的应用，能够使得神经网络和模糊逻辑进行结合，诊断更具有高效性和准确性。

4智能化应用的发展趋势

4.1主站体系的规模

不断扩大对于主站而言，在其发展过程中，所能够接收到的信息范围不断扩大，覆盖面积更加广泛，因此，在发展过程中逐渐向着规模不断扩大的方向发展。主站在其开放性、安全性以及稳定性等方面，对于软件都有突出的要求。因此，在主站智能化的建设过程中，不仅要保证其规模的扩大，在规模扩大的过程中还要保证其安全性和稳定性。

4.2应用的复杂程度不断的提高

主站规模的不断扩大，使得对电力调度的实用性的要求也将逐步增加。电力自动化智能技术的不断提升，还要体现在企业的管理和运营上。应用的复杂程度不断提高，就要求在数据的源头也要相应跟上应用程序的要求，源头努力做好多样化和复杂化的处理，还要在应用的程序中体现出独具特色的运行和管理模式。

4.3增强电力调度

自动化主站体系的交互电力自动化主站体系的交互已经从开始的单一化的模式逐步向着多元化的模式发展起来，信息的流向也不再是从前的单一流向，也逐渐向着多向流动的趋势发展。主体系统的发展不断带动着各个子系统壮大，子系统的不断发展推动力各系统间耦合性提升，信息交互也由原来的单一模式逐步向多元化的方向发展，不断实现信息的交互和共享。

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2.煤矿运输提升机械电气自动化

自从20世纪80年代以来，我们国家煤矿企业的开采量一直都是保持比较好的势头。至于运输井下厚煤方面，那些大型的煤矿企业用的方法都是胶带运输。在胶带运输的过程中，对于工况监控系统的研制总的来说取得的成果是可喜可贺的，并且对于它的应用已经进入了一个快速的发展阶段。现今，不管是计算机技术还是PLC技术，在实际生活中得到越来越多的应用，以前那些比较单一的保护现在也变得系统化、综合化。这里要提到的就是DCS结构，它实现了地面监控的目标。电气自动化技术目前来看，它发展得很不错，变频器的技术变得越来越成熟，这样也就使得调速系统发展得越来越好。一部分比较先进的国家，在采煤方面有很大的突破，它们对于提升机电控方面的研究比较深入，现在他们开始把PLC作为中心控制器，这样一来就实现了提升工艺控制，同路行程控制跟安全回路监控的全微机监控，从而改善了提升机安全运行方面的问题。现今社会，高科技文化发展的越来越好，对于煤矿机械设备而言，信息化设计它占据着重要的地位，总的来说，它是一个非常必要的环节。现在，我们国家的煤矿事业并不发达，比那些先进国家的相差很多，所以，我们国家一定要制定切实可行的政策，并且还要给予足够的技术扶持，这样一来才可以发展壮大我们国家的信息化建设事业。目前，我们国家的煤矿工业发展非常迅速，国家对煤矿开采的安全性以及煤矿机械设备的信息化建设提出了更高的要求，除此之外，煤矿企业本身为了得到更好的发展，不得不进行信息技术改革，这样一来就使得信息化设计在煤矿设备中占据的地位越来越高。

3.煤矿安全，监控控制系统

我们国家的很多煤矿企业，已经开始使用安全监控系统，这些监测装置非常的多，涵盖遥测仪、断电仪、红外线自动喷雾等装置，这些对于我们国家的煤矿生产的安全要求来说是完全足够的，但是遗憾的是，我们国家的相配的传感器种类非常的少，同时使用的寿命不是很长，除此之外，它的工作稳定性相对而言也比较差，这样一来就使得维护的工作量变得很大，以上的问题使得监控系统的工作缺乏安全性以及可靠性，在实际操作中没有得到充分的利用。对煤矿机械设备进行信息化设计对于提高工作效率是非常有帮助的，主要就是信息化设计可以改变落后的生产方式，同时改变了煤矿的作业模式。因此，研究信息化设计在煤矿机械设备中的应用具有深远的意义。

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二、电气自动化在电气工程中的融合

1.电气自动化在电气工程继电保护装置中的应用继电保护装置相当于电气工程中的报警装置，当电气系统在运行过程中出现突发状况时，继电保护装置会在第一时间发出报警信号，并将线路进行切断。而在继电装置中融入电气自动化技术，可对电气工程中的线路运行情况进行实时监控，并予以远程控制，以便及时对电气工程中的各个参数进行调节，有效解决继电装置中反应不及时或误跳情况。另外，继电自动装置保护还能对电气工程中的所有线路及设备进行异常检测，如检测到异常情况，继电自动装置会根据异常情况自动启动保护措施，有效的减少故障发生概率，提高了电气工程运行稳定性。电气自动化在电气工程变电站中的应用变电站综合自动化系统充分运用当前先进的科学技术，将计算机技术、电子技术及通信技术进行紧密融合，并通过依靠计算机进行综合系统监控，并根据电气工程实际运行情况，将自动化装置、机电保护装置、信号管理系统及测量设计进行优化重组，以便对电气工程运行进行监控、测量、通信、及控制。由于变电站综合自动化系统操作简便、维护方便、且具有智能化及集成化特点，因而，它给电气工程发展运行，创造了更多的优势。

2.电气自动化在电气工程中发电厂分散控制中的应用发电厂分散控制主要有工作站、太网、控制单元及通讯网四大部分组成，在发电生产过程中，采用分层结构方式，结合直接应用控制单元，从而现实电气设备之间的信号及数据传递，并对电气工程中的设备运行情况进行监控、控制，从而实现电力生产监测、控制、保护。电气自动化在电气工程中电网调度中的应用电网调度主要是通过调度服务器及电气自动化系统来实现，而电气自动化在电网调度中应用主要有以下几个优势：实现电网经济调度，充分确保电网运行的安全性及稳定性。为电网故障检测提供准确、可靠的相关数据，充分提高电网故障查询速度，以便及时对电网故障点进行排除。为电网电力负荷检测显示、提供有效的生产过程数据，从而实现电力系统负荷预测。

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2企业设备自动化节能设计

2.1电机运行中的节能设计

电机拖拽系统是电气系统一个较大的电能消耗单元，运行方案的不合理及综合维护不到位等，都会致使其运行低效，造成大量的电能浪费。大量的发热降低电机系统综合使用寿命，基于此，在进行电机运行的节能设计时应当采用高效可靠、节能经济的电气控制方案。

（1）对于运行工况偏离高效区的功率大、运行时间较长的用电系统利用变频调速控制方式改变传统的继电器控制方式，进而进行动态调节电源输入端电源频率，利用对电机转速的调控让整个电机拖拽系统的输出与输入达到平衡状态，实现节能降耗。

（2）交流电机串级调速实现电机无级平滑调速，低速时机械特性比较硬，特别是晶闸管低同步串级调速系统。以上调速系统一方面使系统参数便于调整，另一方面接近于理想过渡，调整性能好，动态响应快，起动时间短，系统抗干扰能力强，节能效果也很理想，应当推广应用。

（3）为达到电机的最佳运转工况，可改变电机的动容量，通过构筑合理群控呼梯节能控制系统，对电机进行合理的调度分配管理，降低其系统能耗，达到节能降耗的目的。

2.2水泵、风机的节能设计

（1）在满足工艺情况下，尽量降低扬程和流量。

（2）使用高效调速装置，如变频器、串级调速、液力耦合器、内反馈调速器、电磁滑差调速器。

（3）降低电机的富裕容量，提高电机运行效率，减少无功损耗。

（4）改造管路，减少阻力扬程损失，减少水泵、风机的总扬程和压力。

（5）根据用户的实际使用情况，对原有风机进行改造，改变风机的气动性能，使风机在高效区工作。

2.3配电线路的节能设计

在工业厂区的建设方面，配电线路承载着为设备输送电力重担，用电系统不仅存在因集肤效应而产生的线损，还存在功率因素低下、谐波干扰电能质量等问题。根据电力系统构架和其他特点，充分考虑对现场实际情况实施谐波治理改造，安装节电器、省电霸，对电源优化处理，同时优化用电系统。为了降低线路传输中的电能损耗，减小导线的电阻值极为重要，应当从以下几个方面来进行：

（1）导线材质的选用方面，应当选电阻率非常小的材料，这样有利于线路传输中的电能损耗的降低。

（2）缩短导线的长度，特别是在布线的时候尽量减少弯路。

（3）减小负荷中心与变压器的距离，进而缩短供电距离。

（4）选用一些横截面积比较大的导线，增加导线的横截面积，使得线路传输过程中的电能损耗通过降低导线的电阻值而得到有效减少，完成节约电能的目标。

2.4空调节能设计

空气湿度是造成被控参数变化的主要原因，加之风的大小会改变空气湿度，在进行空调节能设计方面，可设计为变风控制系统，这样可改变风量的大小，却不会改变风的温度。运用时，根据室内人数的变化而变化逆风的转速，使得送入房间的风量不会出现太大的波动，始终控制在参数之内。另外，在变风量的末端采用风机代替风阀的形式，使得风量的需求可及时反馈给风机，实现风转速的调节控制，在不同需求下，根据传感器监控的得出的参数指标，进行风转速的改变，这样就不会出现系统的过载现象，也在一定程度上减少了维护的费用。

2.5照明设施的节能设计

厂区照明设施的设计方面，应重点考虑到工业生产对光照的需求，如进行光源强度的合理设置，避免工业厂区因太追求照明条件而造成的能源浪费情况。在设计时的灯具选择方面，首先应保证灯具的配光曲线在深、广照方面趋于平衡，使其发挥最佳的照明效果，促进节能；此外，应采用LED灯替代老式的照明装置，LED灯是依靠半导体发光器件将电能直接转化为光能的，剔除了一些中间转化环节，减少了电能损耗，还具有发光的亮度高这一特点，且克服了传统的老式灯具频繁闪烁的问题，达到了节能减排的目的。