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1.2主要辅助设备运行状态的监控
在水电站中,围绕发电机组有一些主要的辅助设备,这些设备的运行工况同样影响着电站的稳定生产。电气自动化在这里有了广泛的应用。应用过程:通过“监测设备——控制设备——控制节点”的方式,将辅助设备运行数据发送至计算机,计算机通过数据库和预设规则比对,判断辅助设备的健康状态并相应控制设备的电气参数。应用内容:⑴检测定子和转子回路是否正常;⑵检测定子绕组的铁芯温度是否正常;⑶检查机组度及变速系统、制冷系统等是否正常;⑷以上无论哪部分出现问题,电气自动化系统都会迅速启动应急程序和保护措施,同时将故障信息上传警报。
1.3主要电气设备的监控和保护
水力发电的输出离不开变压器、母线、开关柜、输电线路等主要电气设备。对这些设备的监控和保护成了水电站电气自动化应用的必然内容。应用过程:通过PT、CT等设备采集到的电气量,判断设备是否有故障,并视故障情况作出反应。应用表现:⑴对不立即危害发电机组的异常情况(如机组冷却水源中断、机组温度超限、油槽油面异常、推力轴承或者导轴承温度升高等),只发警告以引起运行人员的注意;⑵对于超过保护整定限值的故障情况(如机组过速且调速器失灵、导水叶剪断、铜管爆破等),电气自动化系统不但跳开断路器和,还同时关闭机组进水闸门。
1.4机组外辅助设备的监控
完整的水电站拥有数量众多的水泵、空压机、油泵等机组外电气设备,以及浩大的水工建筑物。电气自动化在这一块的应用为:⑴控制水泵等设备的运行状态,故障时及时投入备用设备;⑵检测大坝闸门是否可正常启动,检测拦污栅是否堵塞,当水位过高过低时引发自动报警。
2、PLC技术应用展开
PLC即可编程控制器。在水电站电气自动化中,可应用PLC来控制几乎所有设备的生产过程。⑴在轴流桨式水轮机调速器中的应用。轴流浆式水轮机厂家一般会提供所谓“协联曲线”(即描述不同水头下浆叶转角与导叶开度的关系的曲线),以指导电站生产。但实际运行时,上下游水位及水轮机水头处于不断变化之中,某些情况下会远离厂家参数,因此按协联曲线运行不一定能达到最佳状态。采用PLC技术后,可先针对不同上、下游水位及水头情况,手动协联浆叶和导叶,在获得最佳协联曲线后修改原厂家曲线并输人至PLC控制器,从而使机组能时时处在最佳状态。⑵在水库式电站调速器中的应用。水库式电站的运行水头波动范围较大,其调速器与启动开度一般按水轮机设计水头确定。但当水头降低或水头远高于设计标准时,为保证机组额定转速,往往需要更换调速器控制芯片,改变开度指示仪电阻(串接或移除),工作量较大。在采用PLC技术后,则可依据水头高低设计出相应程序,依照程序来自动改变启动开度。
3、电气自动化瓶颈
虽然电气自动化给水电站自动运行带来了方便,但其自身发展存在一定瓶颈,主要体现在:因电气自动化的基础是实现对设备的全面监测,因此整个自动化系统的监控模块非常之多,这样就导致通信网络较为复杂且通信速度、通信质量面临挑战。随着新技术(如光纤通信技术)的推进,相信电气自动化瓶颈能够得到解决。
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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。
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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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2)电网调度管理
电网调度的时效性与安全性对一个国家整个电力系统的运行具有关键性作用，传统的电网调度过程过于分散，不同部门之间相互分离，无法实现信息共享，使得电力分配与使用问题繁多。在其管理过程中，灵活运用电气自动化技术从而建立了电网调度自动化技术系统，从打印设备的配置、工作站的组建、中心服务系统的运用以及合理将大屏幕显示器的作用实现最大化发挥，在该调度自动化系统中，实现了变电站、发电厂与次级调度中心三者的联系，使其成为一个整体，这方便了电气自动化技术对电气系统以及其运行过程的时时监督，对所收集的信息进行合理科学性评估，做好电力负荷的有效预测，同时，电气自动化技术还应定期做好电网调度整个过程的信息采集、数据分析，并对其整个流程进行合理监控，从而保证电网运行的安全性与经济性，使其发展目标与市场经济相融合，并不断借鉴吸收，实现新型化发展。
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随着变电站计算机控制技术的提升，不在局限于后台控制，将延伸到现场的控制，以及视频等先进信息搜集设备也将变成变电站自动化系统的结构之一，因此需要其他的功能能适应此做好准备，传达信息功能也应加强。随着变电站计算机控制技术的提升，不在局限于后台控制，将延伸到现场的控制，以及视频等先进信息搜集设备也将变成变电站自动化系统的结构之一，因此需要其他的功能能适应此做好准备，传达信息功能也应加强[2]。不用人工的通讯网络。可以设立局域网于变电站中，以不一样的设备与方式连接到变电站局域网中，其他远程驱动与维护设备可以使用现场控制总线由集中地数据进行处理后以I℃P朋接入，进而由传送信息的设备接入里面的局域网。使其运行站点都连接在局域网上，进一步实现数据的共同分享使用。局域网用网络的互换机器进行和全国电力数据网络的相互联系。但是还是要保留原先变电站的模拟接口与数据接口，因为万一出现问题，这些将成为我们的后备通道。局部网络顾名思义是一种于小型区域实现数据信息互相联系的网络通道，并遵循相关的协议进行实现信息互联的系统[3]。在其系统中，各个计算机既可以分开使用不相互影响，又可以在需要的时候进行相关的信息数据的传送。局部网络由两种分类的存在：局部性的区域的网络与计算机相互交换机器。其中局部性的区域的网络是属；于局部网络类型中最常见的一种，其中局域网是有四种因素构成，它们分别是拓扑结构、传输媒介、传输的控制与通信的方式。局域网除了这四种因素还有其中心部分，那就是相互联系与信息传送。局域网的传送信息的方式有两种，分别是有线与无线，有线的通道是使用双绞线与同轴电缆或者同轴光纤，其中速度较慢的传送方式是使用有线中的双绞线，其最高的传送速率是几兆比特每秒。而且有线中的这种双绞线所能传送的间距比较短，正因为如此，所以所投入的成本也相对比较少。相较与双绞线，电缆就具有相对好的性能，它具有互联设备多，传送的间距长，容量大，抗干扰好等特点。
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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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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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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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2.1电气工程自动化存在的问题
电气工程自动化存在的问题主要体现在以下三个方面。其一，网络架构不够统一。相关企业及部门不统一的网络架构，严重阻碍了电力工程自动化系统的有效建设；再加上不同企业之间在程序接口上的差异性，使得软、硬件信息数据的交流与运输受到严重影响，不利于实现企业间资源信息的共享。其二，电气自动化系统的集成性不高。我国现阶段的电气自动化的程度较低，大多数都还停留在多岛自动化的层面上。而这种多岛自动化往往由于功能单一的局限性，而不能实现信息的共享，这便很大程度上影响了电气自动化功效的充分发挥。其三，电气自动化技术的使用一定程度上受主观支配。相关技术人员在开发和应用电气工程自动化技术的过程中，往往容易被主观意识所支配；再加上各技术人员在技能水平上存在差异性，便使得自动化平台之间的差异也较大，进而造成电气工程自动化成本的增加。
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2.1TN-S和TN-C-S系统的应用
TN-S系统是能够严格区分保护地接线PE和中性线N的低压配电系统，采用保护线地线PE加上三相四线的一种接地系统，能够达到保护智能建筑系统中所有设备的路线，也能达到预警、防静电、机房交换机等功能目的。TN-C-S系统主要由TN-C和TN-S2个接地系统组成，这2种系统的分界面主要在PE线与N线的连接点上，其安全性极高，是智能建筑的一个重要接地系统，能够有效提高住宅用户的安全性。
2.2楼宇控制系统的应用
智能建筑的楼宇控制系统主要有排水、照明、通风和消防监测等系统，且这些系统都是和用户的生活密切相关，智能建筑楼宇若能实现控制系统自动化，则能够大幅提高各项系统的运行效率。比如，用户最能感受到的照明系统中的智能开关，能够准确的控制灯的开关，根据实际需求利用照明，能够最大程度节约能源，且其监控系统还能自动检测，不必安排人员进行夜间巡灯值班。再比如，智能建筑中的消防检测系统，能够提供应用在线监测，利用传感器技术，实现自动监测，自动传输数据和报警数据的自动发送，能够第一时间掌握智能建筑的实际动态，进而实现第一时间将火灾隐患扼杀在摇篮中。
2.3通信自动化系统的应用
智能建筑的核心是智能化，而智能建筑的智能化的核心就是通信自动化系统，因此在智能建筑的电气工程设计中必须要实现通信系统的自动化。通信自动化系统的主要功能就是调整和处理智能建筑内外各种语言、图像、文字和数据之间的通信。这样就能将智能建筑的用户建立局域网，进行办公区内的计算机和其他外部设备之间的联接，实现电子数据的业务交换，这就能够满足用户对这一方面的一定需求。另外，卫星通信系统的引入，更加实现了国际信息间的联系，更是起到了零距离的作用，这样将可以更加有效形成较为完善的智能建筑网络体系，实现全球资源的实时共享。
2.4办公自动化系统的应用
智能建筑一般为项目比较大，其需要处理的事情也比较多，这就需要不少的人力、财力和物力，这无形之中就增大了成本。但若能实现办公自动化，那么将能有效降低成本。办公自动化就是利用先进的科学技术，逐步将人的部分办公业务活动物化到设备当中，促使这些设备和办公人员形成人机信息处理系统。其目的就是最大程度地利用信息资源，提高劳动生产效率和工作质量，并帮助提供决策依据。在具体的办公室中，主要以计算机为中心，利用打印机、传真机、复印机、电子信箱等现代化办公及通讯设备，广泛、全面和迅速地收集、整理和加工成能够使用的信息，从而为科学管理和进行决策提供服务和支持。因此，办公自动化系统的建立，能实现自动分析、采集信息，实现提供各种优化方案，协助决策者能够做出正确决定。
3电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题及智能化展趋势
3.1电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题
电气工程及自动化技术在智能建筑中还有很多应注意的问题，例如屏蔽接地、防雷接地、安全保护接地和静电接地及直流接地等技术。其中，安全保护接地主要是因为智能城市中会安装很多金属设备，这些设备的内部又带有很多导电线，如果导电线上的绝缘层能够破坏，就特别容易出现漏电现象，这就将导致安全事故发生。因此，系统中的金属设备都需要安装安全接地装置，四线降低电阻和防止电流外泄。直流接地，特别是现代信息技术和城市化快速发展的今天，在智能建筑中，通信设备和各种计算机技术被广泛应用。这些系统都需要微电。因此，为保证让电子设施能够正常运行，系统就需要一个稳定的电压、电源和基准点位。
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（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。
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2.1减少验证性实验内容
增加设计性实验内容传统的实验教学大多数是验证性的，主要让学生通过实验验证某一物理定律和物理现象。这种教学方式学生没有任何的主观能动性，只是按照老师所给的图纸进行接线、通电，最后得出实验结果。这种实验教学的缺陷在于结论已知，没有任何神秘感。很多学生在没有做出实验结果的情况下，编造或者抄袭数据，造成老师无法判断学生成绩的混乱境地。在教学过程应该逐步用一些设计性、综合性的实验项目取代简单验证性实验。这些设计性、综合性的实验由于实验结果未知，会增加学生的兴趣，提高了学生自身分析问题、解决问题的能力，使学生的创新能力得到充分的发挥。
2.2用仿真实验来代替
现实实验使用教学仿真软件有很多好处。一方面可以在一台电脑中做多个仿真实验，减少由于实际实验过程中造成的元件损耗，大幅度降低教学成本。另外一方面可以利用仿真软件对实验结果进行处理很分析，并根据实际需要自动绘制出系统的特性曲线，大大减轻了学生的工作量，例如在电气工程及其自动化专业，组态王仿真软件就得到了师生的好评，很多学校都开展了工控组态的实验教学。
2.3严抓实训教学
考核实训和实验不同，实验通常是验证某一存在的物理定律和物理现象，而实训通常是完成某一任务，来达到训练的目的。实训成绩的考核是摆在我们面前比较重要的问题之一。针对学生普通反映出的实训教学的打分随意，弹性大的缺点，通过在实训教学过程中采用过程考核的方法，把一个实训教学课程分成若个的子项目，每个子项目又分成若干个子子项目，每个子子项目都有相应的权重。每完成某个子项目就打相应的分数，最大程度上保证实训教学考核科学化、规范化、标准化。
2.4取消课程设计环节
以相应的实训环节来代替以笔者个人的求学经历和教学经历来说，绝大部分的学科的课程设计环节是失败的，至少是不成功的。传统的课程设计，是在该门课程结束后，根据课程要求，与实际应用相结合，出一些设计题目，让学生自己完成。例如在学习完单片机课程后，通过安排学生两周的时间内，按照要求，设计出一种用单片机控制的实际电路，并把它制作出来，通电调试、运行，写出规范的设计报告交老师。然而在实际的操作过程中常常变味了，具体的做法是把学生圈禁在一个带有电脑的大教室里面，给学生布置一个题目，学生在这个教师里面完成课程设计报告即可，其中没有任何学生实际动手的内容，这样的课程设计对学生的锻炼是极其有限的。学生通常互相抄袭课程设计报告是常事，老师也没有一些比较好的方法来制止这种行为。针对这种情况，笔者认为应该取消课程设计，取而代之的是一些与课程对应的实训环节。作为独立学院的学生，课程设计对他们来说不现实，在以后的工作中，企业也很难有机会让独立学院的学生做设计，给他们安排的工作往往是实际操作。与其效果不好，还不如让学生多做实训练练手。比如在完成了电子电路设计理论课程之后，安排学生做相应课程的实训环节，在规定的时间按照图纸安装、调试出一个万能充电器，写出实训报告即可。
2.5取消毕业论文环节
以顶岗实习报告来代替我国本科生的毕业论文环节一直被教育专家所诟病，关于毕业论文的存废一直存在较大的争议，一定程度上这不是一个学术问题，而是一个利益问题。通常来说，一个本科生的毕业设计按照工作量计算10个学时，一般的教师带10~15个学生，这就是100~150学时，而老师一学期的基本教学任务就在200学时左右。如果取消了毕业论文，老师的利益会受到影响，高校老师肯定会反对。而且，毕业设计不仅仅对老师有利益瓜葛，而且对学校中的打印社有巨大的经济利益。按照一个学生打印的费用为100元计算（包括初稿和终稿），按学校有3000学生来计算，这就有30万元的经济利益，由学校的几家打印社瓜分。所以，作为利益共同体，学校的打印社也不希望取消毕业论文。毕业设计到底对学生多大好处呢？毕业设计的全过程一般是这样的：通常在大四上学期期末给学生布置毕业论文题目之后，学生就去企业顶岗实习了，根本没有时间写所谓的毕业论文。到了来年的4月底5月初的时候，学校会通知学生返校交论文，并且安排五月中旬答辩。大部分学生写毕业论文的时间在五月初，写毕业论文的时间都在1~2周。这样的毕业论文到底有什么意义？大家心知肚明。除了浪费纸张扩大内需以外，一点用处也没有。所以笔者建议在一本以下的学校都取消毕业设计，取而代之的是顶岗实习报告。顶岗实习报告主要让学生写一下在企业中实习内容以及感想，同样也可以安排答辩。笔者经过调查，大部分学生均可以接受顶岗实习报告，它具有可操作性。
2.6加强第二课堂的教学
加强第二课堂的教学工作，以申请实验室的契机，在校内开展一些诸如电工实训技能大赛的活动，提高学生学习专业的兴趣。另外，挑选那些对专业有兴趣的学生，组队参加电子设计大赛、数学建模大赛和挑战杯等等。总之，通过这些比赛，引导学生对专业学习的热情和兴趣，帮助和指导学生开展科研活动，探讨通过所学职业知识解决实际问题的思路和方法。通过这些活动，提高学生的实际动手能力，造成一种崇尚科学、追求真理、勇于探索的学习氛围，激励学生创新思想火花的碰撞，培养学生的创新思想、创新意识和创新观念。
