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關鍵詞：數字化；變電站自動技術；特點和應用；網絡模型；未來發展
中圖分類號：TM63文獻標識碼:A
在當今的信息化時代中，數字化也越來越為人們所重視，數字化技術為信息社會提供了基礎。數字化變電站就是使變電站的所有信息采集，傳輸，處理，輸出過程由過去的模擬信息全部轉換為數字信息，并建立與之相適應的通信網絡和系統。它的基本特征體現在設備智能化，通信網絡化模型和通信協議統一化，運行管理自動化等方面。變電站自動化應用技術經過十多年的發展已經達到一定的水平，隨著智能控制開關、光電式電流電壓傳感器、一次運行設備在線狀態檢測等技術日趨成熟，以及高速計算機網絡在實時系統中的應用，數字化技術在變電站自動化運行管理系統中發揮著重要的作用。
1. 數字化變電站的技術特點和應用
1.1 一次設備的智能化
一次設備中被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路都采用微處理器和光電技術的設計，這使常規機電式繼電器及控制回路的結構簡化了，傳統的導線連接被數字程控器及數字公共信號網絡所取代。可編程控制器代替了變電站二次回路中常規的繼電器和其邏輯回路，常規的強電模擬信號和控制電纜被光電數字和光纖代替。
1.2 二次設備的網絡化
變電站中常規的二次設備：故障錄波裝置、繼電保護裝置、電壓無功控制、量控制裝置、遠動裝置、同期操作裝置、在線狀態檢測裝置等，都是基于標準化、模塊化的微處理機技術而設計制造，設備之間的通信連接全部采用高速的網絡，二次設備通過網絡真正地實現了數據、資源的共享。
1.3 自動運行的管理系統
變電站運行管理系統的自動化包括電力生產運行數據、狀態記錄統計無紙化、自動化；變電站運行發生故障時，并且能夠及時地提供故障分析報告，指出故障原因及相應的處理意見；系統能自動發出變電站設備檢修報告。要想在變電站內一次電氣設備與二次電子裝置均實現數字化通信，并具有全站統一的數據建模及數據通信平臺，在此平臺的基礎上實現智能裝置之間的互操作性。在一、二次設備之間同樣實現全數字化通信，如果變電站內智能裝置的數量急劇增加，全站智能裝置必須采用統一的數據建模及數據通信平臺，才能實現互操作性。
2. 數字化變電站電力自動化系統的網絡運行
對變電站直流智能設備網絡化監測管理系統，包括分布在各變電站的智能檢測設備，還包括數據采集設備、信息處理單元，智能檢測設備的信息輸出端接入信息采集設備的輸入端，信息采集設備將信息轉換為TCP/IP通訊協議的數據包，并將所采集數據信息送入開放實時數據庫，便于設備運行狀態信息處理單元進行分析處理，使設備信息能得到充分利用，對數據進行處理分析并web，對變電站直流電源系統各設備的運行情況進行實時監控。
在高壓和超高壓變電站中，保護裝置、測控裝置、故障錄波及其他自動裝置的I/O單元，如A/D變換、控制操作回路等將割列出來作為化一次設備的一部分。反言之，化一次設備的數字化傳感器、數字化控制回路代替了常規繼電保護裝置、測控等裝置的I/O部分；而在中低壓變電站則將保護、監控裝置多型化、融合化，完整地安裝在開關柜上，實現了變電站機電一體化設計。數字化變電站自動化系統的結構在物理上可分為兩類，即化的多層網絡化設備；在邏輯結構上可分為3個層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”，各層次內部及層次之間采用高速網絡通信。
2.1 過程層。過程層是一次設備與二次設備的融合面或者說過程層是指組成的復雜的非線性動態系統.過程層的主要功能分3類:①電力運行實時的電氣量檢測；②運行設備的狀態參數檢測③操作控制執行與驅動。
2.2 間隔層。間隔層設備的主要功能是：①匯總本間隔過程層實時數據信息；②實施對一次設備保護控制功能；③實施本間隔操作閉鎖功能；④實施操作同期及其他控制功能；⑤對數據采集、統計運算及控制命令的發出具有優先級別的控制；⑥承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及站控層的網絡通信功能。
2.3 站控層。站控層的主要任務是:①通過2級高速網絡匯總全站的實時數據信息，不斷刷新實時數據庫，按時登錄歷史數據庫；②按既定規約將有關數據信息送向調度或控制中心；③接收調度或控制中心有關控制命令并轉間隔層、過程層執行；④具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；⑤具有站內當地監控，人機聯系功能；⑥具有對間隔層、過程層諸設備的在線維護、在線組態，在線修改參數的功能；⑦具有變電站故障自動分析和操作培訓功能。
3. 數字化變電站技術中存在的問題
數字化變電站自動化是一個系統工程，要實現全部數字化變電站自動化的功能，還有許多技術問題需要攻關解決，基于智能斷路器技術的成熟度實現信息采集、處理、傳輸、從交流量的采集到斷路器操作的全數字化應用；通過變電站總線與過程層總線的集成，實現數字化變電站集成型自動化的應用等。數字化變電站自動化系統的研究目前尚處于起步階段，大部分精力集中在過程層方面，例如智能化開關設備，光電互感器、狀態檢測等技術與設備的研究開發。目前存在著許多問題：首先，研究開發過程中專業協作需要加強，比如智能化電器的研究至少存在機、電、光三個專業協同攻關。其次，材料器件方面的缺陷及改進。并且試驗設備、測試方法、檢驗標準，特別是電磁干擾與兼容控制與試驗還是薄弱環節。
4. 數字化變電站的未來發展
數字化變電站技術的發展將會是個長期的過程，需要考慮與目前常規變電站技術的兼容性。
4.1 過程層常規設備接入方案
過程層常規設備主要指互感器和斷路器設備，具體應用就是采取非常規互感器技術和智能斷路器技術，或智能斷路器控制器技術，常規設備的接入方式主要有三種基本模式：常規互感器和常規斷路器；常規互感器和智能斷路器；非常規互感器和常規斷路器。
4.2 過程總線方案
在第二階段中前面控制和測量數據的分離通信系統將合并到一起，控制和測量數據的合并減少了間隔接線的復雜性，但間隔層IED設備需要兩個以太網口分別與過程總線和變電站總線連接。由于傳送了來自合并單元的數字化電氣量測系統的瞬時值，此種通信方式比第一階段中的通信方式更快。出于這個原因將使用100 Mbit／s以太網，通過過程總線保護裝置的跳閘命令被發送到斷路器。
4.3 過程總線和站總線合并方案
由于第一 ，第二階段中過程總線和變電站總線都使用了基于MMS應用層通信堆棧的以太網，和以太網的不斷發展，使得變電總線聯接構成一個通信網。并且不會影響變電站內部站的通信。
5. 結束語
數字化變電站技術發展過程中可以實現對常規變電站技術的兼容，這意味著數字化變電站應用技術的發展可以建立在現有變電站自動化技術的基礎上實現應用上的平穩發展和逐步突破，使新技術的應用能有機地結合電網的發展，未來在數字化變電站應用技術成熟的基礎上將標志著新代數字化電網的實現。同時提高了變電站運行的安全性、可靠性和科學性。
參考文獻
[1]曾祥芹.淺談數字化變電站技術發展歷程.中國電力報，2009-4.
關鍵詞：變電站自動化系統 IEC61850通信標準 智能電子設備 光互感器
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0221-02
當前，我國電網建設在全國范圍內展開，無論從規模還是技術性能上都在不斷擴大，為對電網的運行情況進行實時的監控和掌握，從而確保電網運行安全以及供電的穩定可靠，需要對變電站進行進行統一的改革，引進數字化自動技術，不僅能夠準確的監測電網數據，也可以更好地加強電網可控性。數字自動化技術的引進，代表著變電站二次系統在測量、控制、保護、通信專業方面的相互整合，首先不僅要保證信息融合的安全性，其次也要保證該系統功能的實用性。整合后的變電站二次系統可以更好地將各項應用的功能體現出來；進行變電站的系統整合，必須樹立發展和全局觀念，統一規劃，及時調整。首先變電站的建模技術和通信技術集成能夠有效整合信息，實現信息的統一，為變電站自動化系統統一語義空間的構造奠定良好的基礎；而抽象通信服務接口則能夠使變電站功能獨立出來，不再局限于具體的底層通信協議；信息的自我描述對于統一現在與未來的發展則發揮了良好作用。
1 數字化變電站的特點與優勢
1.1 數字化變電站的特點
（1）二次設備選擇網絡化
二次設備間都是通過通信網絡模擬器連接，和開關量、控制命令進行控制，采用了模塊化設計和標準化設計，進一步取消了控制電纜的存在。
（2）一次設備選用智能化
數字輸出的智能開關、電子式互感器是一次設備連接所選用的控制元件，一次設備與二次設備間對采樣值和控制命令等信息的操作選用光纖傳輸數字編碼信息的方式。
（3）運行管理系統自動化
當數字自動化技術引入變電站后，系統就能夠對電站進行自主檢測，程序化控制等，一旦變電站出現運行故障，自動化數字系統就能夠對故障進行及時的分析，提供相關報告，將故障原因分析出來，從而為變電站正常運行的恢復提供便利條件。
1.2 數字化變電站的優勢
（1）有利于變電站擴展規模和增加新功能
通信網絡是承擔變電站設備間信息交換的載體，在變電站進行規模擴展，新功能的增添時，只要將新設備增加到通信網絡上即可，不必對原有設備進行大規模改造或者更換，有效降低了變電站建設成本。
（2）信息平臺的統一、共享得以實現
數字化變電站嚴格依照IEC61850標準進行所有信息的接入，使之統一與通信網絡相連，實現了變電站的測量、遠動、保護和計量等系統通信網絡平臺的統一，以此統一進行信息、命令的收發，降低了重復建設所造成的資源浪費。
（3）測量精度得到了提高
由于電子式互感器的采用，數字化變電站能夠有效避免傳輸過程中的附加誤差，將保護、測量和計量系統的精確度大大提升。
（4）復雜的控制電纜被取代，二次接線減少
由于計算機通信技術的采用，數字化變電站的一次與二次，二次與二次設備之間的多種通道信息傳輸可以依靠同一通道進行；大大將通信線的數量減少，而這也就使得設備數量減少了，從而使得二次接線量大為減少，復雜的控制電纜被通信網絡所取代。
（5）信號傳輸可靠性得到了提升
計算機通信技術使得數字化變電站有效實現了信號的可靠傳輸，在傳輸信息同時進行通信自檢信息和信息效驗碼的傳輸，從而有效防止信息誤傳，保證通信系統完好運行，有利于對電流互感斷線和電壓互感器的判斷；由于光纖連接在一次和二次設備間運用，數字化變電站徹底解決了抗干擾問題，同時杜絕了二次回路兩點接地情況的發生。
2 數字化變電站應用缺陷
（1）技術問題
數字化變電站自動化的實現并不是一個簡單的問題，這是一個系統工程，需要解決諸多技術難題；比如要電子式互感器的應用所帶了的一系列問題如何解決這一技術問題。由于應用了電子式互感器，低電壓登記必須采用合并器，而這增加了成本；而且高電壓等級的電子互感器存在變化較大的情況，難以確保正常運行要求，還有如何進行互感器安裝位置的確定、差動保護采樣數據同步的實現、合并單元的配置方案制定、二次設備的數字信號共享問題、數字化過程層設備的測量精度等這些問題都需要妥善的解決。此外，在數字變電站開發過程中也存在不少技術問題，比如專業協作、電力系統的協調操作問題，電磁干擾與兼容控制以及材料器件的質量控制與完善改進等。
（2）可靠性問題
這主要表現為：第一，過程層數字化的實現造成合并器增加，而合并器數據的頻繁交換，會導致系統可靠性大大降低；第二，數字化信息傳輸帶來便利同時，也會出現誤碼、保護動作延時增加等情況；第三，受到電子式互感器自身結構及其工作方式影響，會難以現場試驗互感器的角差和比差，甚至無法開展極性試驗，接線的準確性只能在設備投入運行后方可進行檢驗。
（3）保護問題
當數字化變電站處于運行狀態時，進行保護校驗難度較大，難以開展部分間隔保護校驗工作，這是因為要完成試驗需要依賴于電流量和電壓量，而其需要經過合并器才能夠進入保護校驗裝置，但是當前的常規繼電保護校驗裝置不同于合并器，無法提供電流量和電壓量，因此要實現保護校驗變得十分困難。另外，由于當前產品類型較少，難以滿足現場需求，承擔通信功能的一次和二次設備雖然都按照IEC61850進行了建模并通信，但是這些設備之間的通信和數字化接口存在潛在的問題，有可能會對變電站的保護造成影響，使變電站難以穩定可靠運行。同時對于變電站網絡系統的安全性，IEC61850通信協議并沒有做出相關規定，而且該協議具有較強的開放性，標準要求的具有一定彈性，這也會給變電站保護帶來隱患。
3 數字化變電技術有待完善的問題
3.1 設備運行經驗
對用于數字化變電站的設備，110KV及以下電壓等級的設備僅僅有3-5a的運行年限，其性能會逐漸趨于穩定；而對220KV及以上電壓等級的設備則欠缺較為豐富的運行經驗，不少以單問隔掛網進行運行。
3.2 交換機性能
出于 GOOSE網方式實現這一目標，數字化變電站大量采用交換機，并且發揮著重要的作用，因此需要對其進行管理、技術層面的嚴格要求。
3.3 設備可選擇范圍
目前，生產電子式互感器的廠家少，互感器型號較少，現場運行要求得不到充分滿足。例如，內蒙古泰爾特220KV數字化變電站需要使用較大的線路互感器，但是沒有合適的產品型號，只能用軟件修正方法予以變比調整。
3.4 設備的冗余配置
前文提到220KV及以上電壓等級數字化變電站進行保護校驗的難度較大，保護復雜，如果沒有合適的保護裝置，可以在過程層配置常規的系統保護裝置，起到系統保護的作用。
4 結語
本文對于數字化變電站的問題及完善措施的研究，能夠有效改善變電站維護工作，妥善安排調試時間，提高土地使用效率，保證系統的穩定可靠性以及設備的安全，從而減少或免除設備校驗工作，大大減少系統調試、維護所需要花費的時間，減少建設成本，提升互感器的安全性能，保證整個數字化變電站系統的安全運行。數字化變電站的建設和投入運行，對于勞動生產率的提高，人為操作失誤的減少，信息共享的實現以及電網技術、管理水平的提高都有著積極作用，能夠使得電力運行得到更可靠的保障，實現經濟與社會效益的更大化。智能變電站自動化系統是未來數字化變電站技術的發展方向，這必須充分采用光電式互感器、智能變壓器等數字化一次、二次設備，實現信息共享，建設統一的系統平臺，推進變電站通信的網絡化、智能化和自由化。
參考文獻
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[3]李茂峰.集控模式下500kV數字化變電站建設的探討[J].通信電源技術，2010（05）.
【關鍵詞】電氣自動化；數字技術；應用與創新
1.數字技術概述
電子計算機誕生后，隨之產生了數字技術，數字技術是將各種類似圖像、聲音、文字信息借助一定的設備進行轉化為計算機可以識別的二進制，然后再進行運算、存儲、傳送等工作。數字技術也成為數碼技術或計算機數字技術，其在運算存儲過程中實際是計算機對信息進行編碼、解碼和壓縮的工作。數字技術具備保密性強，穩定性強等特點。
科學技術的發展是科技迅速發展的推動力，數字技術是一項被廣泛認可的技術，其操作方便、安全性高、準確性可靠的特點降低了對其他設備的依賴。此外，數字技術可以能夠使單位設備運作更加高效和穩定，可以將眾多繁雜的信息進行你給分類和歸納，并形成體系，確保品質的基礎上還節省了費用。
2.數字技術的應用現狀
2.1 WINDOWS逐步形成標準操作平臺
計算機網絡技術迅速發展使得計算機圖形化的控制界面更加直觀和簡單，實現了電氣自動化的操作和控制。WINDOWS操作系統是目前全球應用最廣泛和操作性最強的計算機操作系統，隨著獲得全球用戶的認可，其逐步成為一種電氣自動化控制平臺的標志性平臺。
2.2數字技術與電氣自動化逐步融合
數字技術與電氣自動化隨著市場的發展越來越緊密的結合在一起，極大的提高了自動化技術發展水平，其表現為：在企業管理上幫助企業管理者及時掌握企業運營情況，提供調整決策的科學依據，確保企業經濟效益持續增長。數字技術可以隨時提取企業生產管理的各項數據，對于降低工作誤差和提高工作效率。此外，隨著越來越多的互聯網技術應用于自動化技術中，不斷發展的虛擬技術也趨于成熟，促進了科技工作者能夠研發出更加快捷使用的電氣操作系統。
2.3分布式控制系統的應用現狀
分布式控制系統的產生得益于電氣自動化對數字技術的要求和依賴增強。為了保證數據傳輸的穩定性和準確性，分布式控制系統要在操作或施工現場進行總線控制。連接著所有儀表、線路和設備的是分布式控制系統的大腦中央控制室，其根據數據傳回及時分析，并進行正確指令的下達，極大了減少了工作人員的數據傳遞，工作效率也大大提高[1]。
3.數字技術在工業電氣自動化領域中的應用
3.1可操作性強
數字化的信息處理和對信息處理準確無誤的識別是數字技術發展過程中的主要工作。而且在人力使用方面不需要大量人力，物力和財力的投入也較少也是數字技術發展的重要特點，少量人員的參與保障了數字技術的安全性，而且操作方便快捷。數字化技術平臺的開放性發展，既能提高代碼使用效率，縮短編程周期，也能在編程語言方面實現規范化和標準化操作，同時實現系統實現繼承性和靈活性操作，市場占有率也更能提高一個水平。例如，現在的數字化變電站的普及應用，設備應用過程中占地少，設備回路簡單，配置上也實現了數字化，其應用得到了迅速普及。數字化既操作簡單，其投入成本也相對較小。
3.2可靠性得到提高
數字化技術主要利用網絡技術和系統進行應用，智能化電氣系統發展得到了極大的促進。工業電氣自動化中數字技術的應用，使得傳統設備在使用上冗雜的情況得到改善，操作上也實現了快捷水平。在操作準確率上數字化技術有著突出優勢，同時數字化技術的應用提高了工業電氣化在應用過程中的安全性和使用性能。在設備智能化和網絡化方面，工業自動化領域發展迅速，其電氣自動化在數字技術的推動下發生了改變，技術含量高，且市場占有率的提高，使得企業在發展中占據先機和更大的市場份額。
3.3性價比高
工業電氣自動化領域使用數字化技術既保證了電氣自動化的實現，也同時能夠起到在智能化實施過程中獲得更好效果的作用。我們一般非常重視在企業經營中節約成本的問題，數字化技術在工業電氣化領域的應用不但保證了生產質量，而且在成本控制上進行了較大的改進。在工業電氣自動化中的應用中，數字化技術為技術的發展提供了良好的環境，也實現了系統的開放性操作。
4.數字化技術在GPRS環境的發展展望
雖然數字化技術的應用在工業電氣自動化領域的實施與發展提供了強大的技術支持，也取得了不錯的應用成就，但是，數字化發展的弊端仍然無法掩飾。當前，數字化技術應用還是一項年輕的應用技術，還存在標準模式差異、技術操作人才匱乏和網絡技術落后的現實問題，所以，當今社會的工業電氣自動化中的智能化水平還處于一個較低的水平。在這個大背景下，數字化技術向著新的應用方向發展，其中GPRS技術就是一個重要的發展方向。GPRS是一個新興的移動數據通信業務，是一種采用分組交換技術進行數據分組發送與接收的新技術，同時用戶可以隨時在線應用，按照流量計費的方式也降低了服務成本。基于GPRS技術進行熱網遠程監控系統的建設具有多方面的優勢特點，具有永遠在線、高速傳輸、按流量計費、組網簡單靈活、防雷擊及通信鏈路由專業運營商進行維護的特點，其在工業電氣自動化中具有廣闊的應用前景。
通過分析數字化技術在電氣自動化應用中的不足，對GPRS技術在數字化技術中的發展進行展望，可以通過三個方式加強GPRS系統在電氣自動化應用中進行改善。即采用光纖連接，就地進行安裝、運用GOOSE虛端子概念、加強程序化操作理念。電氣化的良好運作需要標準化的接口上進行實現。數字技術是一個軟件系統，其執行力非常重要，按照程序實施整個系統的功能完善是數字化系統操作過程中對一個重要方面，只要這樣才可以促進工業電氣自動化的發展[2]。
5.小結
工業電氣自動化發展是一個新技術不斷投入使用的過程，數字技術作為一項新技術使得電氣自動化發展水平不斷提高，取得了非常好的發展效果。由于自動化系統操作較為簡單，在管理和控制上也能實現全面自動化，所以，數字化在電氣自動化發展中有著巨大的應用前景。但是，隨著技術水平的不斷提高，數字化技術在電氣自動化應用中也有一些問題亟待解決，因此，對于電氣自動化中數字技術的創新仍需不斷深入，以期更好的促進工業電氣自動化水平的提高。
【參考文獻】
【關鍵詞】數字化；測量技術；礦山測量
隨著現代經濟的快速發展，我國對礦業產品的需求量逐漸增大，間接地對我國礦山建設和生產中的測量技術的要求也在提高，因為這不僅關系著礦山中員工的安全問題，也關系著采礦企業的經濟效益和生產效率。在礦山作業中應用數字化測量技術在很大程度上提高礦山測量的準確度，任何測量上的疏忽不論是對工作人員還是企業的經濟效益都是不利的，應用數字化測量技術可以提高工作人員的安全性，提高工作人員的積極性和工作效率，間接提高企業的競爭力，由此可以看出，積極運用現代測量技術提高礦山測量精度已經成為礦山測量質量提高的關鍵技術，在礦山測量中應用數字化測量技術已經成為大勢所趨。
一、數字化礦山測量技術概述
現代經濟的發展增加了礦產品的需求，礦山測量的準確度越來越影響礦業企業的經濟效益。因為它不僅影響到礦山開采和生產的科學性，更影響礦山生產的安全性。將現代數字化測量技術應用于礦山測量工作中能夠有效提高礦山測量精度，提高礦山產品的質量，為礦業企業發展指明方向，提高礦業企業生產安全管理效果。數字化礦山測量技術中的三維數字化軟件技術、數字化地形圖技術、光電測距高程導線測量等技術應用于礦山測量中很大程度上降低礦山測量人員的工作量，相反的提高礦山測量的工作效率和產品質量，為礦山企業安全發展奠定堅實的基礎。數字化的應用程度在很大程度上反映了礦山測量的技術水平。由于數字化測量技術對礦山測量工作的重要促進作用，礦業企業管理者必須清晰的認識到運用現代測量技術開展礦山測量對企業發展的積極作用，加大測量工作投入、提高礦產品的質量，為礦業企業綜合市場競爭力的提高奠定基礎。
二、礦山測量中數字化測量技術優勢分析
各種類型的數字測量技術應用于礦山測量中可以降低工作人員的勞動量，提升生產效率和產品質量，促使礦山企業安全發展。具體的來說，在礦測量中通過計算機仿真技術等數字化技術對礦山的地形地貌進行準確的勘探，在電腦上獲得有效數據，制定開采方案；同時數字化測量效率高，能在短時間內獲取有效的數據，快速制圖，在工作中還可以對工作進度實時監測，給管理者提供工作指導依據；數字化測量技術應用范圍較廣，礦山測量精度較高，重要的是，數字化測量技術涵蓋了空間信息技術、內外業一體化測量技術、三維可視化技術、數字攝影測量技術、數字化地形圖測繪以及變形監測技術等內容，因此涵蓋范圍非常廣，不僅可以降低礦山測量的工作量，同時也能夠保證測量的精度與準確度。
三、數字化測量技術在礦山測量的應用
1、提高對數字化測量技術應用重要性的認識
如果數字化測量技術能在礦上測量中順利的進行，必須使礦山企業管理者深刻的認識到它的重要性，同樣數字化測量技術對工作人員的技術要求也很高，企業建立科學的管理體系，增加礦山測量技術的資金投入量，建立技術培訓機構，加強工作人員的技術水品，促進測量技術在礦山企業中應用。從長遠意義來看，數字化測量技術正逐漸成為礦山測量的主要發展方向。企業應重點引進和開發數字化測量技術在礦山測量中的應用，以增強企業礦山測量的數字化，提高測量的精確程度和測量的速度。
2、礦山測量中的數字化測量應用技術
數字化測量技術包括三維可視化技術、空間信息技術、測量數據資料的數字化處理技術、數字化繪圖等技術，大大提高產品的生產效率和質量。三維可視化技術能夠清晰地描述地面以及地下眾多地質現象，采集礦山有效數據，通過計算機進行分析，建立數據管理平臺，幫助工作人員全面了解礦山信息，為工作提供指導依據；由GPS＼RS和GIS技術組成空間信息技術，對礦山的地理位置進行定位以及全天候的檢測，獲取信息，通過RS技術對信息進行掃描、攝影、傳輸和處理，對礦山完成地形圖測繪和模型制作，應用GIS技術對模型分析防范，提供空間及動態地理數據資料，充實企業的數據庫；作為數字化測量體系中重要組成技術的測量數據資料的數字化處理技術，將AutoCAD、VB或者是C++等軟件進行二次改造，建立完善及功能多樣化的數據處理系統，對文字、圖形、圖標及模型等多種形式資料進行分析，為數字化測量以及數字化制圖提供全面的基礎數據服務；數字化繪圖技術就是將已獲得的數據進行處理，繪制礦山分析圖，通過計算機畫圖可以避免尺寸影響，隨時修改，節省時間。
3、以數字礦山為基礎開展數字化測量工作
數字礦山是以信息化、自動化和智能化帶動礦業企業改造與發展的重要理念，其科學實施有助于實現礦業資源綠色開發與利用、實現礦業企業新興路線的實施。綜合全面的應用數字礦山的信息可以幫助企業員工進一步認識數字化技術，認識數字化技術在礦山測量中的重要性，同樣能使礦業企業管理者們認識到數字化技術的應用對提高企業經濟效益的重要作用，引進數字化測量儀器，加大設備和技術培訓的資金投入，促進企業數字化測量工作的開展，這些工作的開展以及相關政策的實施能正確指導企業礦物質資源合理運用，明確礦業企業未來發展方向，同時也指出了數字化測量技術應用對礦產資源綜合利用、礦山生產安全保障的重要性，這都為現代數字化測量技術在礦山測量的應用提供良好的基礎，促進了現代礦山測量的發展。
四、結束語
當下，信息化技術快速發展，數字化測量技術逐步被礦業企業所引用，以成為礦業企業測量技術中的主流技術，通過一些企業的生產效果可以看出，數字化測量技術的應用可以提高礦山測量效率和體改了產品的質量，重要的是提供了礦業的安全性，保證員工的安全，激發工作人員的工作積極性，為了使數字化測量技術能在礦業企業中更好的應用，相關企業應加強對技術人員的培訓工作，增強員工的理論知識和技術技能。按照自動化水平高、智能化程度高以及精確度高的要求，完善數字化測量體系建設，運用數字化測量技術進行礦山地理分析，并且對產品生產中產生的數據進行實時分析和動態信息監測，及時做到資料收集和應對各種突然出現的不利情況，保證礦山生產工作健康順利的開展。
參考文獻
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關鍵詞：數字化變電建設；信息通信技術；自動化；電子式互感器
中圖書分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）32-0120-02
伴隨科技的快速進步，中國的數字化變電站技術已日趨成熟，數字化變電站指的是變電站內的一次電子裝置、二次電子裝置全部實現數字化，并建立統一的數據建模以及通信平臺，從而使得智能設備間的互操作性得到提升。智能化開關技術、一次運行設備在線檢測技術、電流電壓互感器（光電式）以及變電站運行操作仿真技術的快速發展，加上自動系統中計算機網絡技術的運用，對于變電站的數字化發展十分有利。
1 網絡化的信息通信技術
所謂數字化變電站指的是利用先進的代通信技術及其通信媒介取代普通的通信電纜，從而進一步簡化了分層組網技術，使得二次系統變得更加簡捷。變電站內的所有二次設備都是基于標準化、模塊化的微處理機進行設計制造，而設備間的互聯利用的是高速通信網絡，通過局域網達到數據、資源的高度共享，省去了普通功能裝置的接口，傳統的功能裝置被邏輯上的功能模塊所替代網絡通信技術的運用，數字化變電站能夠達到跨變電站、自動協調控制以及跨區域的保護目的。
數字化變電站相互之間的通信通過以太網交換機（工業級IEC61850），充分利用光纖環網實現互聯，所有變電站間信息實現了高速連接。變電站內部主保護與測控裝置、直流以及電量計費系統（IED）則充分利用變電站高速以太網交換機（IEC61850）對信息進行匯總，變電站、變電站監控中心相互的通信都是通過IEC61850 通信協議標準來完成。變電站內配置了一種高性能的通信管理機，這種通信管理機與主機一體化的工業級嵌入式計算機相連。利用多模式通信接口將站內其他設備信息進行匯總，并綜合考慮未來擴展的需要，匯總之后的信息在高速以太網上進行交換。系統利用全站SNTP網絡統一對時模式，各站擁有各自獨立的全球定位系統GPS。
數字化變電站的站控層主要包括監控、事件日志、告警以及遠動服務器等設備；間隔層主要繼電保護、測控、計量以及與接入其他智能設備規約轉換等設備；過程層主要包括合并單元、智能開關以及數字互感器等設備。站控層通信全部選用IEC61850 標準，可直接接入IEC61850裝置的主要包括監控后臺、遠動通信管理機以及保護信息子站等。間隔層通信網選用的是一種星型網絡架構，這種網絡能夠使得跨間隔的橫向聯鎖功能得以實現。電壓不超過110 kV 及的變電站自動化系統都可以選用單以太網，電壓超過110 kV的變電站自動化系統必須選用雙以太網。網絡選用的是IEC61850國際標準，而非IEC61850規約的設備必須經過規約轉換之后才能接入。
GOOSE機制指的是面向通用對象的變電站事件，能夠對由數據集組織的公共數據交換獲得支持，是實現分布式保護或者分布式自動化的前提，能夠運用在間隔層以及過程層設備之間的縱向聯系，比如跳閘信息等，還可以運用在間隔層設備之間的橫向聯系，保護以及測控等IED 相互之間也能夠實現信息的交換，從而使得未來數字化變電站的互操作以及功能自由分布等功能得以實現。伴隨數字化變電站發展的日益成熟，將來的遠方調度中心不需要經過遠動裝置進行轉發，通過直接接入變電站綜自系統的網絡從而獲得所需要的相關信息。
2 自動化運行管理
數字化變電站運行管理必須按照標準化、科學化以及現代化的要求進行管理。為了有效貫徹落實“安全第一，預防為主”的安全生產方針，嚴格遵守“保人身、保電網、保設備”的電力生產工作原則，嚴格控制班組異常以及未遂為安全生產目標，進一步強化設備運行管理工作，理順變電運行管理。從而確保電網持續供電以及變電站安全、經濟、穩定運行。
2.1 設備管理
2.1.1 設備和專業劃分發生的變化
電子式互感器所代替了普通的電磁型TA、TV，一次設備和二次設備之間實現了有效融合，從而使得傳統的一次設備與二次設備之間界定更模糊；而網絡和通信技術取代了傳統的二次回路的概念，繼電保護以及自動化專業人員對回路的維護工作已經變成對光纖通信網絡以及系統軟件的維護，使得傳統的繼電保護以及自動化專業之間的界限也是變得更加模糊。所以，伴隨數字化變電站的快速發展，對一次設備、二次設備重新進行界定早已提升議事日程，預計很快會有相關的文件加以明確。繼電保護以及自動化兩個專業密切相關，部分供電局已開始嘗試建立大二次的基層班組，從而進一步推動數字化變電站的快速發展。
2.1.2 維護管理
智能化、網絡化是數字化變電站的基本特點，其維護工作量與綜合自動化變電站相比更少，而事實上，維護工作顯得非常關鍵。在數字化變電站中必須高度重視合并單元、智能終端以及交換機等工作電源以及環境，并需要制定相應的維護作業指導書。針對ODF箱上光纖的熔接以及接口位置，必須仔細檢查，保證光纖連接可靠。同時必須高度重視相關軟件的升級工作，必要的時候應聯系廠家來完成軟件的升級工作，準確記錄當前運行的軟件版本號。
2.2 技術資料管理
技術資料的管理工作對于數字化變電站顯得特別重要，必須高度重視如下資料的保存以及更新工作。參數整定表、合并單元的軟件版本號。網絡VLAN 的劃分原則及其詳細狀況；接收聯系表、GOOSE 報文發送；測控、保護、智能終端、故障錄波、交換機等GOOSE 網設備等相關文件；GOOSE 網光纜以及尾纖聯系圖；后臺系統數據庫備份；系統規范定義文件（SSD）、配置IED 描述文件（CID）、變電站配置文件（SCD）、IED 能力描述文件（ICD）；設備的告警或者出現故障之后的處理方式。
2.3 運行管理
2.3.1 巡視檢查
數字化變電站設備運行班組必須嚴格遵守相關管理規定要求對相關設備進行巡視檢查，具體內容包括：{1}合并單元：定期對合并單元采樣情況進行檢查，同時應對激光電源的使用情況進行檢查，各通道數據的“中斷”以及“異常”數值的統計狀況進行檢查；②智能終端：對于智能終端的指示是不是正確以及有沒有告警等狀況進行檢查；③智能終端柜：詳細記錄柜內溫度以及濕度值，對加熱器以及風扇是不是正常工作等進行檢查；④交換機：對交換機的運行溫度，指示燈以及各接口是不是正常進行檢查。
2.3.2 “五防”管理
由于在線式五防得到了快速發展，結合在線式五防系統的基本特點以及在程序化操作的優勢，當前大部分的新建數字化變電站都運用了在線式五防系統。需要高度重視的是在線式五防系統中接地樁的穩定性以及刀閘電機電源的電動操作性。在程序化操作過程中主要是依靠五防邏輯及操作票順序從而保證操作的正確性，所以，對于五防邏輯的正確性已經合理性就有了更加嚴格的要求，在投運之前的驗收環節必須進行重點把關，對邏輯表進行仔細審核，努力搞好所有閉鎖試驗。
2.3.3 倒閘操作
數字化變電站中的倒閘操作具有自動化程度非常高的特點，特別是實現了程序化操作之后，工作效率得到很大的提高，操作的準確性也得到了進一步提高。這些全部是建立在設備穩定、五防正確以及操作票正確的前提下。所以，在數字化變電站中，對設備的維護以及對五防及操作票的審核是重中之重。
3 電子式互感器的運用
根據電子式互感器的不同原理，可以將其分成電原理型和光學型，光學型電子互感器是指充分利用光線在電場或者磁場中的偏轉現象，結合偏轉角度計算出電場或者磁場的強度，從而推算出系統的電流以及電壓值，該類型的電子式互感器的最大特點是其靈敏度高、絕緣性能好，但也存在一定的局限性，比如檢測信號微弱、容易受到周邊環境的影響、光學傳感材料的長時間穩定性比較差以及封裝技術等等，有關研究人員已經在檢測方法上采取了一定的措施，然而在短期內光學型互感器仍然無法實現工程上的推廣與應用。所以，國際上當前能夠實現商業化運行仍然是以電原理型的電子互感器為主，這種類型的電子互感器具有穩定性好，性能可靠等優點，我們國家對于光學型互感器的研究較為深入，因而這種類型的電子式互感器已經在商業運行中得到了推廣應用。
最近幾年以來，由于我們國家變電站電壓等級的快速提高，電子式互感器的優勢得到進一步凸顯，特別是在特高壓以及超高壓的電力系統，電子式互感器的優點更加凸顯，主要表現在絕緣性能以及暫態特性優異，適應強電磁環境能力強，能夠承受比較高水平的動熱，與普通的互感器相比優勢非常明顯。德國在特高壓試驗場電子式互感器得到了大量運用，而我們國家也有幾十個數字化變電站成功運用，這些都選用了電子式互感器，可以預計的是，這將成為我們國家數字化變電站實現自動化運行管理的一場重大的技術變革，具有十分深遠的意義。
在技術方面，電子式互感器的應用能夠進一步提升設備的安全穩定性，進一步提高保護、測量以及計量系統的精確度，能夠有效防止信號傳輸、處理工作等產生的附加誤差，使得自動化設備數量減少了，二次接線也更簡化，變電站系統的穩定性進一步提高，此外，數字化變電站設備的互操作性比較強，從而實現前臺運行系統以及其他后臺支持系統相互之間的內部數據能夠高度共享，從而進一步降低了通道重復建設以及投資，工程周期進一步縮短，便于各種變電站的擴、改建工作，縮短了設備投運時間，電力設備的退出次數以及時間，有利于設備的更新以及維護工作，電力設備的工作效率得到提高，變電站工作周期內的總投資成本也降低了。
4 結 語
建設數字化變電站的周期比較長，盡可能符合信息共享、系統集成的要求，建設基于數字化電力設備以及智能電子技術設備（智能變壓器、電子式互感器）的數字化變電站，從而實現數字化變電站站內各層間的無縫通信需要，這也是我們國家數字化變電站的發展趨勢。
參考文獻：
[1] 高翔.數字化變電站應用技術[M].北京：中國電力出版社，2008.
關鍵詞：船舶電氣；自動化技術；應用；發展趨勢
中圖分類號：TN830文獻標識碼： A
一、船舶電氣自動化帶來的好處
船舶制造企業在制造船舶的時候引入電氣自動化設備，一方面能夠與經濟發展的速度相適應，提高船舶的技術含量，增強船舶制造企業的競爭力，另一方面還能夠實現船舶的自動行駛，從而減輕航海人員的工作量，并提高航運方向的準確性，快速躲避海上風暴的襲擊，從而提高航運的穩定性，讓航運過程獲得更多的經濟效益，從而促進我國對外經濟貿易，加強與外國聯系，實現國際合作，促進經濟的快速發展。
二、船舶電氣自動化系統的基本認知
隨著科技時代的到來，通訊技術和應用軟件的不斷更新升級，船舶電氣自動化系統同樣也在迅速發展，實現了系統的自動化處理信息并且做出應急處理措施。船舶的自動化具有兩個突出的特點：
1、電子信息化
伴隨著電子設備地不斷開發簡化，計算機應用技術的更新升級，還有電氣設備的完善的通訊措施，船舶自動化程度不斷提高。幾乎只需操作鼠標或者幾個簡單的操作就可以操作整個機械設備，保證信息的流暢性和可控性。再加上船舶自動化系統的綜合性因素增多，避免重復的操作工序，簡化操作流程，進而提高自動化程度。
2、網絡可控化
進入數字化時代后，數字網絡信息處理技術不斷進步，電氣設備的各個部件之間通過信號通道互相交換信息，并根據指令完成工作步驟。系統傳輸信號的中樞是系統總線，鏈接各個控制系統和執行系統，為了保證系統的穩定性就要采取冗余結構并且分布式布置。自動化系統還可以將指令分布給閑置的執行元器件，保證充分利用資源，代替手工勞作，提高工作效率。
三、船舶電氣自動化中涉及的主要技術
自動化技術在船舶電氣自動化領域中的應用具體體現在：電力電子技術在船舶軸帶發電和電力推進系統中的應用、CAN網絡在船舶電站自動化系統中的應用及船舶電站自動化系統可靠性保障技術的應用等。在船舶電氣自動化領域中，目前各國研究的重點集中在軸帶發電、電力推進和自動化機艙等方面，而且這一領域的任何進展都是自動化等技術綜合應用和交叉滲透的結果。
1、電力電子技術的應用
電力電子技術在傳播中主要用在軸帶發電和電力推進方面。
軸帶發電機由主軸驅動，其轉速隨主機轉速而變化，根據主機運行狀況和海況對軸帶發電機進行控制，其是船舶節能的主要裝置。目前，軸帶發電常用的恒頻方式可分為機械式和電氣式兩類，隨著電力電子器件的飛速發展，軸帶發電系統幾乎已全部采用晶閘管逆變方式。
從電力傳動角度看，電力推進系統可分為直流傳動和交流傳動兩大類。近年來，科技在不斷進步，致使交流調速得到迅猛發展，交流電力逐步實現了對直流推進的取代。在交流電力推進方式中，目前常用的有交流無換向器電動機（CCV）推進系統以及直流無換向器電動機（LCI）推進系統。
2、CAN電站測控系統
CAN電站測控系統主要包括發電機組、控制臺和相關的檢測儀器等部件，這些部件聯系在一起，就能形成一個控制網絡，并且在電力的支持下進行自動控制，另外，這些部件還能將船舶上的其他部件連接到控制網絡上，從而實現船舶的電氣自動化控制，提高船舶航行的安全性，減輕工作人員的工作量，提高航運的效率，增加航運所獲得的經濟利益，促進航海事業的發展。
3、自動化系統可靠性保障技術
為確保船舶電氣自動化系統能夠進行更安全、更可靠的工作，一些發達國家還在此領域開展了可靠性技術的研究，如電磁兼容設計和容錯技術設計等，這些先進的技術與設計為我國船舶電氣自動化系統的運行提供了可靠保障。
四、船舶電氣自動化系統的發展趨勢
1、電氣自動化的效率更高
隨著經濟的快速發展，人們已逐漸意識到科技的重要性，所以國內外已投入了大量的資金來進行技術的創新，其中最重要的技術就是自動化技術，目前研究人員主要依靠網絡系統來進行研究，力求獲得較高水平的自動化技術。船舶電氣自動化能夠實現人機對話，并對船舶的運行情況進行連續系統的監測，因而電氣自動化的效率更高。
2、電氣自動化設備更加完善
隨著科技的進步，人們的眼界越來越開闊，人們的需求也越來越復雜，設計人員在設計船舶的時候，會在船舶中增加更多的設備來讓船舶擁有更多的功能，以此來滿足人們日益增長的需求，所以，船舶電氣自動化中的電氣自動化設備將會更加完善。
3、電氣自動化系統的監控更加精準
船舶在行駛的過程中，環境是復雜多變的，如果船舶的電氣自動化系統難以對海上環境進行連續系統的監控，沒有準確度較高的監控數據，就會影響航運的安全，會造成人員或貨物的損失，不利于促進航運事業的發展。對此，研究人員一定會讓電氣自動化系統的監控更加精準，從而保證航運的安全。
五、船舶電氣自動化設備故障的排除
1、排除故障的步驟
對于一般的電氣設備故障來說，其檢查步驟大同小異：首先必須弄清故障現象；查看電氣線路圖和說明書；分析故障原因；確定檢查部位；拆卸元器件（拆卸之前各接線頭應做好標記）；確定故障；修理并排除故障；裝復試驗。
2、排除自動化設備故障需要遵循一定的原則
要想快速排除自動化設備故障，必須遵循先易后難、先動后靜等原則，只有這樣，維修人員才能獲得心靈上的滿足，從而快速地將注意力集中在設備較復雜的部位，提高維修的效率與質量。
3、排除故障的方法
對電氣設備故障的排除，可采用直觀法、比較法、短路法、經驗排故法，并借助測試儀器，通過測量其電壓、電流或電阻進行分析判斷。而對于一些比較復雜的故障，要根據電氣系統原理圖，將原理圖與實物一一對照，了解系統各種動作工作原理的同時，實地察看，根據故障現象，仔細分析，列舉產生故障的各種因素，反復推敲，逐步推理查找。
另外，提高設備管理和維修人員的專業技能和綜合素質也是做好故障排除工作的重要方面。目前，較多的輪機員對船電知識相對欠缺，特別是對電氣設備故障的分析和處理能力較弱，因此，應利用一切機會，通過各種途徑使其學習、增強船電知識，尤其是通過電氣設備故障處理來提高實際的動手能力，這是盡快適應現在船舶機電設備管理的唯一辦法。
結束語
船舶電氣自動化系統在整個船舶上有著非常重要的作用，所以它的可靠性就顯得尤為重要。通過各種保障技術的應用，不但能夠有效減少船舶電氣自動化系統故障的發生幾率，而且還能進一步提高整個電氣自動化系統運行的安全性和可靠性，這有助于延長系統的使用壽命，對船舶安全運行具有非常重要的現實意義。
參考文獻
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關鍵詞:PLC技術;電氣工程;自動化控制;內容;建議
PLC技術應用在電氣工程自動化控制中，能在提升運行效率的同時，為企業日常管理工作水平的進步提供保障，從而為企業創造更大的經濟效益，有利于電氣工程自動化控制模式的全面進步。
一、PLC技術概述
(一)內涵PLC技術是在應用中采取可編程存儲器技術的邏輯控制器，利用對應的編程處理單元就能在存儲設備中完成程序的存儲工作，并且借助存儲程序實現進一步運算，下達相應的控制指令。另外，在PLC技術應用過程中需要配備相應的運行軟件，內部控制器獲取指令進行對應的排序和分析，在數據掃描工作結束后實現結果的分析對比，執行者會在第一時間獲取以控制信號形式出現的結果，保證對應工作順利完成［1］。值得一提的是，PLC技術最大的技術優勢就在于網絡分布范圍較廣，且對應的智能化技術性能和邏輯嚴謹性較高，能為電氣工程自動化控制工作的全面落實提供保障，有利于實現經濟效益和管理效益并行的目標。
(二)類型較為常見的PLC技術主要分為以下兩個基礎類型:第一，箱體型PLC，組成部分為CPU中央處理器、顯示面板、內存設備以及電源設備等，其中，CPU的型號要結合其實際應用的范圍和要求予以選擇，從而保證對應型號處理信息和數據的合理性。另外，這種模式屬于開放式結構，更加側重于設備的總線統一運行結構，操作后無論是數據處理還是模擬控制都較為系統。第二，模塊型PLC，主要是建立PLC模塊體系，配合內存設備、電源設備以及I/O模塊分析處理單元共同開展實際作業，這種類型在應用中要分析模塊的基本需求，確保對應處理工序的最優化。這種模式最大的優勢就在于“自定義”的效果較好，能結合實際需求完成技術應用模式的拓展，邏輯控制優勢更加突出［2］。
二、PLC技術在電氣工程自動化控制中應用的意義
作為數字化和可編程技術系統的融合技術體系，PLC技術體系能依據模擬傳輸功能對相應設備建立控制機制，并且在用戶獲取指令后保證控制的及時性。一方面，PLC技術的綜合應用效果較好，能將技術和工業系統運行模式融合在一起，維持工業模式的規范性。另一方面，PLC技術在計算機智能發展不斷加快的背景下也呈現出逐漸升級和轉型的趨勢，多樣化的工業產品能為電氣工程自動化控制工作水平的提高予以支持，有利于應用便捷性和實效性的提升［3］。綜上所述，在電氣工程自動化控制中應用PLC技術具有重要的實踐意義。
三、PLC技術在電氣工程自動化控制中應用的內容
在電氣工程自動化控制中應用PLC技術能提高運行的效率，具體應用在以下工作環節中:
(一)閉環控制中應用PLC技術在傳統的電氣工程應用管理體系內，人工控制是維持電氣工程運行的基本手段，不僅耗時耗力，還會因為人工操作不當產生安全隱患。而在智能化技術不斷發展的時代背景下，PLC技術的廣泛應用大大提升了電氣工程自動化控制的效率，優化不同設備控制的準確性，也為自動化控制效率的提升奠定了基礎。尤其是在閉環控制環節中，PLC技術能對轉速測量以及電氣元件予以實時性控制，確保電氣工程自動化控制體系一直處于較為穩定的運行狀態，并且實際應用效率和質量都能滿足質量標準［4］。與此同時，閉環控制中應用PLC技術還能建立電機動力泵的專屬管理，調整工程穩定性的同時，夯實運行控制基礎，確保電氣工程自動化控制流程和質量都能貼合實際標準。
(二)開關量控制中應用PLC技術為了保證電氣工程自動化控制效果與實際運行需求相符，將PLC技術應用在開關量控制中能提升對開關行為的控制效果。技術應用模式的升級大大優化了系統的控制時長和操控效率，也減少了因為延時造成的資源浪費。PLC技術能在控制輸入既定程序基礎上完成輸入端口和輸出端口的接線控制，只有保證對應的程序指令一致，才能建立自動化控制方案。一方面，開關量控制中完成PLC輸入模塊的處理，能對按鈕或者是行程開關進行傳感器信號的收集，從而將相應的信息和數據轉變為數字信號直接作用在主機內，維持了電氣工程自動化運行的質量。另一方面，開關量控制中也要建立PLC外部接線輸出模塊體系，并且配合模擬量輸入模塊(A/D和AI)等就能維持相應指令的具體應用質量［5］。
(三)順序控制在電氣工程自動化控制系統中應用PLC技術還能對順序控制單元予以管理，保證自動化控制流程的合理性，減少運行流暢性不足的問題。例如，將PLC技術應用在順序控制器中，就能對發電過程中產生的爐渣或者是灰分予以分離，維持應用控制程序的基本秩序，避免不良操作對整個運行過程產生的影響，提升電氣工程自動化控制工作的綜合效率。另外，PLC技術還能維持電氣工程自動化控制模式的邏輯性，確保技術順序能為技術應用質量的提升奠定基礎，建立現場傳播機制、主站層處理機制以及遠程控制機制，搭建合理的運行框架，維持其基本操作順序，提高電氣工程自動化控制工作的基本水平［6］。
(四)取代繼電控制器在PLC技術不斷發展和進步的時代背景下，利用PLC技術取代傳統的繼電控制將成為電力系統轉型的必然趨勢。第一，PLC技術應用在工藝控制中，發揮繼電控制設備的作用，有效對企業電氣工程自動化控制的生產流程予以協調處理。例如，煤能源運輸體系中，PLC技術就能對上煤環節、儲煤環節、配煤環節以及輔助系統等進行集中的管理，借助傳感器和遠程I/O提升運行的基本效果。第二，PLC技術能利用中央處理單元和存儲器建立相應的主站層控制模塊，實現自動切換等功能需求，優化了生產效率，具體原理見下圖:
四、提升電氣工程自動化控制中PLC技術質量的建議
PLC技術應用在電氣工程自動化控制中具有重要的價值，技術部門要依托電氣工程的實際情況落實相應的處理方案，確保技術優勢得以發揮，其能更好地促進電氣工程自動化控制工作的全面進步。基于此，相關部門要配合PLC技術落實相應的管理方案，一定程度上提高技術應用的整體質量。
(一)完善檢修方案對于電氣工程項目而言，精密性儀器的使用和處理非常關鍵，機件老化或者是磨損問題常常出現，只有及時建立對應的技術處理方案，才能提升設備的運行效率。尤其是在應用PLC技術后，要結合技術方案和運行要求落實針對性的檢修處理流程，維持技術運行的合理性和科學性［7］。第一，相關部門要聘請或者是培養專業工作人員，明確且熟悉掌握PLC技術的運行需求，工作經驗豐富，能結合PLC技術的應用要求對設備進行階段性的檢查和維護，減少運行不良問題對整個電氣工程自動化控制方案產生的影響。第二，要結合PLC技術運行方案和設備運行情況落實相應的維修計劃，保證檢修效果，最好是建立事前維護控制規劃，確保能在設備出現故障前對可能引發問題的因素予以篩查，然后落實對應的處理方案，維持電氣工程運行的高效性和可靠性。
(二)優化工作人員素質在推廣應用PLC技術的過程中，除了對技術體系予以監督外，也要對操作人員進行針對性的培訓和指導，確保其能更好地掌握智能化控制技術的應用優勢，在智能化技術應用的基礎上，配合人為監督、管理和調試，保證電氣工程能在規劃體系內平穩運行。第一，要對相應技術操作人員進行集中的崗位培訓，保證其能明確PLC技術應用和維護管理的重要性，并且利用專業化知識建立對應的操作平臺，在崗位培訓中不僅要對其專業素養予以指導，也要對技術流程的控制效果進行針對性的講解，保證技術人員在落實PLC技術的過程中掌握工作要點。第二，要配合考核機制，確保操作人員能約束自身技術操作行為，具備一定的崗位意識，提高PLC技術應用效果。
(三)整合程序設計為了發揮PLC技術的優勢，在電氣工程自動化控制體系內應用技術方案就要將科學化的程序設計單元作為基礎，減少程序漏洞產生的不良影響。基于此，在PLC技術程序設計的過程中，要秉持科學化、嚴謹性的態度，結合操控設備的具體運行環境和要求選取適宜的技術處理方案，并且落實階段性漏洞排查，有效完成技術更新，更好地適應電氣工程的發展需求［8］。
關鍵詞：數字化變電站；電子式互感器；IEC61850
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-02
一、引言
在我國，變電站綜合自動化技術經過十多年的發展已經走向成熟，變電站自動化技術的廣泛采用提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電和電網調度能力，降低了變電站建設的總造價，這些都已經成為不爭的事實。電子式互感器、智能化一次設備及其在線狀態檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術日臻成熟，以及計算機高速網絡在實時系統中的開發應用，為全數字化的變電站技術提供了新的契機。
數字化變電站是利用數字化技術使變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過程全部數字化，其基本特征為設備智能化、通信網絡化、模型和通信協議統一化、運行管理自動化等。
數字化變電站建設的關鍵是實現能滿足上述特征的通信網絡和系統，并開發出相應的智能設備。IEC61850標準包括變電站通信網絡和系統的總體要求、功能建模、數據建模、通信協議、項目管理和一致性檢測等一系列標準。數字化變電站可按照IEC61850標準建設通信網絡和系統的變電站。
二、數字化變電站的設備特點
數字化變電站的主要一次設備和二次設備都應為智能設備，這是變電站實現數字化的基礎。智能設備具備可與其他設備交互參數、狀態和控制命令等信息的通信接口。如果確需使用傳統非智能設備，應通過配置智能終端將其改造為智能設備。設備間信息傳輸的方式為網絡通信或串行通信，取代傳統的控制電纜、CT電纜和 PT電纜等硬接線。
電子式互感器的應用是數字化變電站發展的核心與基礎，任何形式的數字化變電站都離不開互感器的數字化。江西南昌董家窯220kV變電站作為華中電網首個數字化變電站，率先在110KV系統采用電子式互感器及相關二次設備。
（一）IEC61850協議
IEC61850是關于變電站自動化系統的完整的標準體系，提出了信息分層，系統的配置、管理、面向對象建模同一建模、采用映射的方法實現通信，符合采用網絡通信傳輸實現無縫通信系統的要求。為不同系統、不同設備之間的無縫聯接提供了統一平臺。IEC61850是智能化一次設備和數字式變電站的實現標準。IEC61850是至今為止最為完善的變電站自動化標準，它適應了變電站應用功能的分布式實現和組合式實現，為變電站一體化提供了統一平臺。變電站內采用IEC61850通信標準符合當今變電站自動化發展的方向，對整體提高變電站技術水平具有重大意義。
（二）智能開關的應用
理想的智能開關是指在斷路器內嵌電壓、電流變換器及其光電測量系統 ，由微機控制的二次系統、IED設備和相應智能軟件實現集成開關系統智能性的開關設備。但由于智能開關等一次智能化設備的開發周期以及造價等原因，目前最佳的解決方案依舊是采用智能終端+傳統一次設備的方式。從嚴格意義上來說應該智能終端稱之為智能操作箱即將原有的操作回路下放至端子箱再配以智能化系統來實現傳統開關設備的數字化。實現了傳統開關的“自我描述”“自我檢測”機制。
（三）電子式互感器的應用
電子式互感器分為光學電子式互感器和混合電子式互感器（或電學電子式互感器）。
光學電子式互感器（即無源式電子互感器）的電流測量原理包括Faraday效應、磁致伸縮效應、Kerr效應和逆壓磁效應等，電壓測量原理包括Pockels效應、Kerr效應和逆壓電效應等。其中利用Faraday效應測量電流和Pockels效應測量電壓的方法最直接，精度高。
混合電子式互感器（也稱為有源式電子互感器）的電流測量原理包括羅氏線圈和LPCT，電壓測量原理包括容式分壓、感式分壓等。董家窯220kV變電站采用的是有源式GIS結構的電子互感器。
以下為電子式互感器與常規互感器的差異：
（四）計量系統的應用
數字化變電站由于采用了電子式互感器，從而使得傳統的計量系統（電度表）已無法使用，在現階段已開發出能夠接IEC61850協議過程層接口的電度表從而滿足了數字化變電站對于計量系統的需求。數字式電度表DTSD/DSSD1056已獲得了質量技術監督局的計量許可證，DTSD/DSSD1056三相電子式多功能電能表在接收到光纖以太網傳送的數字化電流電壓信號后，實時運算和處理CPU系統對該數據進行處理光電式電能表的電量輸入采用了數字輸入接口模式。數字輸入接口嚴格遵循了當前國際流行的IEC61850標準，數字輸入接口在物理和鏈路層上采用了IEC61850推薦的高速光纖以太網。
數字化計量系統與傳統計量系統的對照如下圖所示。
三、結語
數字化變電站的研究已從實驗室階段進入實際工程應用階段，實用的全數字化變電站已有一些先例。目前，數字化變電站所需的大部分設備，可基本實現國產化。國家電網公司及各省市電力公司始終跟蹤數字化變電站的最新發展，并做了大量實際工作，繼2003年數字化間隔掛網試運行后，陸續有220KV安徽銅陵周莊變、220KV青島午山變、220KV河北保定安新變、220KV哈爾濱延壽變等數字化變電站成功投運。還有部分省市電力公司按 IEC61850標準進行的500kV試點變電站正在調研中，并準備在近期內建設。數字化變電站將是我國變電站技術的發展方向。
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【關鍵詞】電氣 自動化 電力企業
隨著日益豐富的電力新理論和新技術不斷涌現，電力系統的工作人員必須及時更新觀念，注重創新研究思路，按照電力企業的實際情況，采用科學合理地方式，進行電氣自動化技術在電力企業中的應用研究工作，從而促進電力企業經濟效益的大幅度提升。從目前看來，在電力系統的建設過程中，數字化技術已經獲得了較為廣泛的應用。為此，本文主要對電氣自動化的發展現狀和電氣自動化技術分析的幾個方面進行探討，希望能夠對電氣自動化技術在電力企業中的應用研究的實際工作提供有益的參考。
一、電氣自動化的發展現狀
隨著科學技術水平的不斷提高，在電力企業中電氣自動化技術的應用水平也獲得了相應的提高。毫無疑問，逐步建立健全電氣自動化系統為電力企業開拓了全新的發展領域。智能化系統是電力電氣自動化系統的重要發展方向，主要表現在：信息通信和數據采集。隨著市場經濟的瞬息萬變，我國的電網具有更大的復雜性。中國幅員遼闊，整個電網的覆蓋面也十分廣闊。從目前看來，遙控、遙視、遙調、遙信和遙測等等是電氣自動化系統已經具備的功能，隨著電力系統每個環節相應設備的更新，并且這些基礎功能會不斷進行改進和完善。為了充分利用現有的資源，越來越多的電網數據有待電氣自動化系統進行采集和存儲，不少高級功能的運用為電力系統的工作人員創造了有利的條件進行電網分析。隨著高新技術的廣泛應用，電力企業的相關部門與不少科研單位建立起了合作關系，在現代化電力系統中引入了不少全新的技術和設備，頗具成效。
二、電氣自動化技術的應用分析
在全面了解電氣自動化的發展現狀的基礎上，接下來，我們將對電氣自動化技術的以下三個方面進行闡述，希望能夠加深電氣自動化技術在電力企業中應用研究的認識。
（一）調度技術
在電力進行傳輸的過程中，實現電網調度電氣自動化能夠對傳輸、監控和采集相應的數據發揮自動調控的作用。在電網調度中心，變電站、計算機網絡操作系統、服務器、中心工作服務臺、顯示器和電力行業專門局域網調控的下級單位、調度中心等相關部門和設備是電網調度電氣自動化系統的重要組成部分。市域一級的電網自動調控規模比縣域一級的電網自動調控規模要大一些。在選擇和使用服務器等相關設備的時候，相當一部分采用商用的網絡設備。面臨各級進行實時性、安全性監控是地區電網自動控制的主要任務。針對大中型城市進行的電網運營是每一個地區的電網自動調控系統的主要表現形式之一。這些電網自動調控系統的調控功能和范圍比省級的要小很多，但是比縣域一級要大出很多。
（二）補償技術
一般來說，通過采集單一信號，選擇低壓無功的補償技術，依靠三相電容器，達到共補的目的。有時嚴重影響電力系統補償的主要原因是沒有充分運用電氣自動化技術。無功控制策略統籌考慮的方面包括：無功電流、電壓和功率等等，經過運用物理控制電力系統的方式，用編碼投切方式取切方式，這種方式沒有注意到應該平衡電壓，所以這種補償技術往往會運用于控制物理量。從某種程度上說，無功電力系統的需求量會在一定時期內保持穩定增長，有關方面對電氣自動化系統內部的無功補償裝置技術相關的要求會相應提高。為了進一步保證無功補償技術的長久發展，我們應該充分考慮電子有關方面的技術包括：控制技術、電子技術和智能技術等等。
（三）應用技術
在電力系統的使用過程中，在一定程度上促使二次設備和一次設備有機結合在一起的主要途徑是：充分運用電力系統的電纜，應該注意到的是，二次設備和一次設備之間有著近百米的安裝距離。在結構的設計上，相關設備會完全或局部促進二次設備的功能發揮，這被叫作電力一次智能設備。一般來說，變電站、智能開關和開關柜等都包含于電力一次智能設備進行自我測量和保護功能之中，從而節約了相當一部分的電力電纜資源。外界磁場的干擾，會導致電流斷開，阻礙電力系統的正常運行都是存在于電力一次智能設備的主要矛盾，我們必須高度重視對電力一次智能設備進行常態檢測。
三、結語
綜述所述，電氣自動化技術在電力企業中的應用研究具有十分重要的地位和意義。為了達到電力生產、管理和運用自動化和現代化的目標，電力企業必須應用科技含量高的電氣自動化技術，這已經成為電力企業謀求生存和發展的必然選擇。本文結合電氣自動化技術在電力企業中應用研究的實際情況，在深刻認識電氣自動化的發展現狀基礎上，對電氣自動化技術的進行了分析和闡述，以期促進電氣自動化技術的完善和發展。隨著電力電子技術的迅猛發展，我們應該高度重視電氣自動化技術在電力企業中的應用研究，從而促進電力企業經濟效益和社會效益的大幅度提升。
參考文獻：
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