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【关键词】电气工程;办学条件;专业规范
一、电气工程专业教育概论
电气工程及其自动化专业,主要包含计算机技术、电力电子技术、机电一体化技术和网络控制技术等众多领域,是综合性相对较强的学科,具有机电相结合、元件与系统相结合、强弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软硬件结合等突出特点,使学生掌握系统控制、电工电子、电气自动化装置、电力系统自动化和电气控制技术等多方面的基本技能。
该专业主要培养能掌握电气工程专业知识和工程技术基础知识,具备分析和控制电气工程技术问题的能力的高级工程专业技术人才。电气工程及其自动化专业的宗旨是为社会培养出能在电气工程及其自动化、经济管理和计算机技术应用等领域工作的过硬综合素质高级技术专业人才。本文涉及的电气工程专业一般是包含电气工程和自动化专业的。中国电力工业目前处于高速发展阶段,对于电气工程人才有大量需求,因此我国电气工程领域对培养相应的人才非常重视,并且我国主要的工科大学在教育和科研上对电气工程专业的投入比重相对较大。
二、电气工程专业的学科内涵
中国电气工程专业的研究对象是电能,主要研究电能从产生到利用各个阶段的规律的专业。其理论基础主要是电磁理论。电能从产生到利用的各个环节中需要充分掌握和利用电信息,因此电信息技术的研究是电气工程和自动化专业的不可或缺的内容。
同时,现代通信和计算机载体主要是电信息。所以电信息技术的研究也属于电类专业,其中电气工程是专业母体。电气工程是基础性的学科,因此具有较强的学科派生和交叉能力。如其与生命科学的交叉造就了新的专业―生物医学工程和生物电磁学;电气工程同材料科学的结合造就了纳米电工技术和超导电工技术;电气工程同电子科学的结合造就了电力电子技术,而后者也进一步推动了电气工程的发展,并且逐渐发展成为电气工程的一个分支。电气工程专业的范围主要有电电力系统运行和控制、电气装备制造与应用以及电工基础理论三部分电气工程的基础,是以电磁场理论和电路理论为主的电工理论。他们属于电磁学的发展外延。
电工理论运用于实践产生了新的电子技术和计算机硬件技术等性技术,因此电工理论是主要的理论基础。电气装备制造一般涉及制造电动机、变压器、发电机等电机设备,也涉及用电设备等电气设备和电器制造,同时包括电力控制装置的制造、各种电气控制装置、电子设备的制造等内容。电气装备的应用则主要指上述装置和设备的具体应用。电力系统一般涉及电气自动化和电力网的运行和控制等内容。需要注意的是制造和运行必须相互统一,电气设备的制造同时要兼顾实际运行状况,如电力系统稳定的运行需要依靠良好的设备。
三、电气工程专业的方法论、影响因素、培养目标和要求的介绍
电气工程专业由于理论分析较多,比较注重对数学工具的使用。作为一门工科专业,实验研电气工程需要通过实验研究来完成主要的学习和教学任务,在一定的实验条件和实验研究的支持下,学生在学习电气工程专业知识过程会事半功倍。
电气工程专业紧随现代科技,引入了以计算机技术为基础的仿真模拟技术进行教学研究。同时在进行电气工程的理论分析、试仿真模拟和实验研究时,教学也经常运用到等效与类比等科学方法。
电气工程专业是一门典型的基础性很强的学科专业,在与其他学科的交叉过程中,派生出了很多如电子科学与技术专业、电子信息工程专业、通信工程专业、计算机科学与技术专业专业等学科。这些专业由于是电气工程专业派生而来,被划为电子与信息类专业,电气工程专业与其派生而来的专业统一被称作为为电类专业。电气工程专业作为电子与信息类专业的母体,又被派生而来的专业注入了新的发展活力。
电气工作专业的专业宗旨主要是培养能够在电气工程领域的研究开发、系统运行、装备制造、和相关管理等方面工作的,掌握技术开发、组织管理和科学研究能力的高素质综合型专业技术人才。电气工程的培养具体目标主要是,该专业学生要掌握计算机技术、信息技术和电子技术等专业技术,控制理论和电工理论等基础理论知识,通识性知识和对应的专业知识。
基于电气工程专业特点,学生在下列知识和能力上也有要求:
第一,掌握扎实的数理化等基础学科理论知识,掌握人文学科的管理基础知识,具备一定的外语运用能力;
第二,系统地学习与电气工程相关的工程技术知识,如信息处理、电机学、控制理论、计算机软硬件和网络技术等知识;
第三,得到良好的工程实践训练,掌握对电气工程领域实际问题的分析和解决能力;
第四,熟练运用计算机的能力;
第五,能在电工领域内掌握不低于1个专业方向的专业技术和理论,并清楚学科发展未来趋势;
第六,具备一定的适应工作条件、进行科学研究和信息管理等实际工作能力。
四、电气工程专业知识结构要求和知识体系
第一,熟悉系统的模拟和数字电子技术和相关电路理论;熟悉并会运用电子电路原理,会分析和解决相对复杂的电工电子电路问题;能掌握基础的电磁场理论;掌握控制理论、计算机软硬件、程序设计等相关知识;具备能检测、分析并处理电气系统物理量的能力。
第二,掌握扎实的电力系统、电力电子技术和电机学理论等相关知识;掌握力学和机械学科中最基本的原理和方法。
第三,能掌握不低于一个专业方向的基本技术和理论知识。第四,能掌握在工程中测试与表示常用物理量的能力,以及掌握设计和调试电气系统的相关知识。
电气工程专业教育内容和知识体系一般包括:
第一,通识教育和基础教育;
第二,专业类基础技术与理论知识(电磁场理论、控制理论、电路理论、、信号分析与处理、计算机网络、电子技术、检测技术等);专业基础知识一般涉及电力系统、电力电子技术和电机学基础理论和知识;
第三,专业方向技术与知识。如电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术以及其他专业方向的技术。
第四,实验和实践技能。实验和实践技能主要包括简单的设计与调试电气系统实验技能、设计和调试相对复杂电气系统的初步实验的技能。
【关键词】电气工程;电气自动化;应用优势;具体应用
一、电气自动化的主要内涵及应用原则分析
1、电气自动化的主要内涵分析
电气自动化技术主要就是电气工程当中的一种常用应用技术,是在多种有着自动控制和自动检验功能基础上进行结合的技术,从而来实现电气系统的实时监测以及自动调节控制管理等。这一技术能够对电气系统的安全稳定有着重要保障,随着不断的发展,电气自动化技术在实际的应用范围上愈来愈广泛。
2、电气自动化应用于电气工程的原则分析
将电气自动化技术在电气工程当中进行应用,要能够遵循相应的原则,这样才能将其作用得到充分的发挥施展。要能最大化的满足生产产品及工艺在电气自动化的相关要求,将其应用到电气工程当中要能够将机械和电气两者的关系得到妥善处理,也就是要对自动化的设计要求进行实现。电子设备的选择要能保证应用的质量和操作的简便性。
二、电气自动化技术在电气工程中的应用优势
1、技术结构简单,操作方便
伴随着人们对电力应用范围以及应用程度的不断加大,传统的电力系统结构中所出现的问题不断呈现出来,为从根本上优化电力系统结构的主要功能,电气自动化技术成为了企业发展的支撑力。因此,电气工程要加强对电气自动化技术结构的优化,从根本上提高电力的整体应用水平。除此之外,电气自动化技术从整体性而言结构比较简单,操作人员在操作时比较方便,能够带给操作人员非常大的便利,从根本上提高我国电气工程的应用水平,为我国电气工程的可持续发展奠定基础。
2、结构性能良好
将我国传统的电气技术与电气自动化技术进行对比,可以了解到电气自动化技术要优于传统的电气技术,其结构性能比较完善,并且电气设备比较健全,技术的应用比较全面。在我国电气应用的发展,传统的电气技术已经无法适应社会的进步,并且无法满足日新月异的社会环境,其电气系统的结构也不适应电气设备的发展。因此,加强对电气技术的结构进行优化,促使电气设备健全,技术更新,才能从根本上促使我国电气工程的可持续发展与进步。
3、系统的适应性强
总体而言,电气自动化技术的系统适用性比较强,操作方法比较多,不似传统的自动化技术那般,能够使用绝大多数人群的操作,此外,在进行操作的过程中,操作内容比较简答,操作效果比较高效,非常适应电气工程的发展。与此同时,电气自动化技术所具备的系统适应能力也在一定程度上提高了电气技术结构的整体效率,促进电气工程能够得到良好的发展与进步。
三、电气工程电气自动化设计的具体应用分析
1、在电网调度中的实际应用
电网和国家经济发展以及人们的日常生活有紧密联系,如何确保电网调度的高质量、及时、安全是相关工作人员的首要任务。传统电网调度工作中,往往需要投入大量的人力收集、处理、分析、整理各个参数,而且常常会由于人为因素影响电网调度结果的精度。在电网调度中应用电气自动化技术,可以有机结合电网中的网络监控设备、工作总站、中心服务器、显示器等诸多环节,也可以及时处理实时监控数据,实时评估整个系统运行状况,这样可在很大程度上提高电网调度系统运行的准确性,也可为相关的管理人员提供关于系统运行安全的相关情况,提高系统管理效率。
2、电气自动化在电气工程管理工作中的实际应用
随着科学技术水平的不断提高,在高新技术中常常会应用到电气自动化技术,在电气工程管理工作中应用电气自动化技术,可以大大提高电气工程管理的有序化、系统化。例如,电气工程的仪表工程管理工作中,以往主要是通过温度表、压力表、流量表等监控、管理各种仪器,这种管理方式非常复杂、繁琐。只要在仪表工程管理中应用自动化技术建立PLC控制系统,实现集散DCS管理,这样可大大提高仪表工程管理的自动化程度,不仅可以自动采集、处理、监控大量的系统运行数据,也可以实现监测、输出控制功能,大大提高系统管理的稳定性,减少工程维护工作量以及维护资金投入,降低系统管理成本。总之,在电气工程管理工作中应用电气自动化技术,可以对电气工程生产、安装、运行等诸多环节进行实时监控,可大大提高电气工程管理的高效性、精准度。
3、电气自动化在发电厂分散测控系统中的实际应用
分散测控系统在发电厂正常生产运行中扮演中极其重要的角色,对于发电厂的安全、稳定运行具有极其重要的作用。发电厂的分散测控系统主要采用的是分层控制结构,具体结构主要包括数据高速通讯网、过程控制单元、以太网、工作站等几个重要部分。其中工作站主要包括工程师工作站、运行员工工作站两大部分,运行员工工作站主要工作内容是负责信息的接收以及发送,而工程师工作站主要工作内容是负责诊断、设计、维护相关信息。在分散测控系统中应用电气自动化技术,可以实现整个系统的自动运行监控,过程控制单元可以实时监控并且显示设备的各个运行参数,向相关执行机构下达驱动指令,进而确保能够及时监测并控制整个生产过程。总之,在分散测控系统中应用电气自动化技术不仅可以减轻相关工作人员的工作量,也可提高整个系统的运行稳定性。
4、电气自动化在变电站中的实际应用
变电站在电力输送中具有极其重要的作用。由于变电站很多,而且分布较为广泛,因此很难实时监控变电站的实际运行情况。在变电站中应用电气自动化技术,可以通过全微机设备全自动操作变电站运行,也可以实时监控变电站的运行情况。同时可以采用远程屏幕对变电站进行画面监视,这样可大大提高变电站的综合监控能力及其运行效率,使变电站各项服务工作更好的开展。
四、电气自动化在电气工程中的发展
1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础卜,其发展便是功率集成电路PIC,在PIC,不仅主回路的器件,而且驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件,逐步取代了半控型晶闸管。
2、变换器电路从低频向高频方向发展
随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
结束语
总而言之,电气自动化在诸多领域都有着实际的应用,并在作用的发挥上愈来愈重要,这一技术的应用为社会的经济发展,以及行业的进步起到了重要推动作用。电气工程作为高要求设施工程,在技术和专业性层面都比较强,所以将电气自动化在电气工程当中进行应用就能提高电气工程的经济效益,对电气自动化系统的安全运行能得到有效保障。在未来发展中,电气自动化的应用将发挥更大的作用。
参考文献
[1]张嘉辉,李军.浅谈电气自动化在电气工程中的融合运用[J].黑龙江科技信息,2013,30:79.
随着计算机网络系统的健全,电气工程应用技术也在不断深化,其现代电气工程系统逐渐健全,满足了时代经济对于电气工程技术的发展需要,电气工程的发展,离不开对其内部理论应用体系的健全,实际上电气工程理论体系的健全与当时的经济时代背景是分不开的,特别是在学科相互融合交叉的今天。科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步,科技是第一生产力,创新是社会发展的推动力。
二、关于电气学科环节的分析
1随着电气工程系统的不断健全,电气学科理论知识也在不断深化应用,这两者实现了相互促进。我国对于电气信息学科的划分包括以下内容,其属于工学门类,其学科分支有电气工程、信息通信工程、计算机科学技术等。无论是哪一个学科分支,其都以计算机应用为基础,这是电气学科的理论实践基础,也是电气工程的应用基础。随着时代的发展,其技术工程及其电磁类的基础学科得到有效结合。实现了对其现代电气工程的发展,满足了市场经济的发展需要。我国电气工程一级学科下设五个二级学科:电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术,电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。
2目前来说,国外发达国家的电气工程专业体系是比较健全的,随着经济时代的发展,其内部理论实践体系日益健全,伴随着科学技术的发展而发展。在以前的电气工程专业中,国外发达国家的教学是以电力工程为主要的模式,随着知识经济时代的发展,其电子技术及其计算机技术逐渐成为电气工程的应用核心,其电气学科体系日益健全。有些国外高校的电气工程教学过程中,实现了对电力工程学科的取缔,取而代之的是电气工程的计算机应用教学,这满足了国际经济发展的局势,实现了对电气工程的更新,保障了电气学科系统的健全,确保其内部各个环节的有效协调,无论是电气学科的健全还是电气工程技术的更新,这一定程度提升了国外发达国家的发展的软硬实力。我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门,即我国最早的无线电专业,如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年,清华大学设置了电机系。建国后,我国建立了一大批以工科为主的多科性大学,其中大多设立了电机工程系。1977年以后,大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”,近几年来,部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同,但内涵有很大区别,我国大学一般都是强弱电分开,即电气类与电信类分设在不同的学院。
随着我国经济的发展,我国高校的电气工程教学中,电力学科也逐渐实现了与现代信息技术的融合,符合了国家信息化经济的法发展需要,这有效推动了我国的电气工程的学科应用系统的健全,进行其电气工程领域的技术创新模式的应用,保障其内部技术应用环节的优化。在此过程中,我们为了本国的电气经济的发展需要,需要进行国外电气学科的先进管理经验的汲取。国外发达国家的著名大学大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。
三、关于电气技术发展前景的分析
电气技术的未来发展前景是非常广阔的,其影响着电力工业及其相关电力行业发展,可以说电气技术的应用发展,是国家经济建设的重要环节。电气技术的发展,也推动了可再生能源技术的深化应用,满足了国家经济的健康可持续发展,实现了对风电技术、光伏技术及其氢能的有效应用,这符合未来电气工程的发展需要,满足低碳经济的发展需要。特别是氢能技术的应用,氢能有其他能源无与伦比的优势,其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。单位重量的发热量叫热值,氢的热值是汽油的3倍,煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源,但目前还处在实验室阶段,距工业应用还有一段距离。超导技术的深化,满足了电气工程的发展需要,促进其综合社会效益的提升,通过对其超导储能系统的深化应用,实现对其电能的有效转换,实现对其电磁能的应用。它是一种高效的储能系统,能够实现对电网的安全性的提升,满足了实际工作的需要。保障电网安全。超导大容量电缆,可大大降低输电过程中的电耗,提高能源效率。灵活交流输电技术,用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制,以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。
四、结束语
关键词:电气工程及其自动化 应用型能力培养
1引言
本科院校作为我国高等教育的生力军,是培养应用型高级专门人才的主要阵地,它们以培养应用型、复合型人才为出发点,按照“基础扎实、知识面宽、应用能力强、素质高、有较强的创新精神”的要求,以人为本,使其培养的学生“会学习”、“会创新”、“会做人”。针对在人才培养上的应用型特色,在学生的知识构建上应把握好通识教育与专业教育的关系,强调知识体系的完整、系统和科学性,要有较强的动手能力、技术创新和技术的二次开发能力[1]。电气工程及其自动化专业目标是培养德智体全面发展的,能适应社会主义现代化建设需要,具有电力系统及其自动化、继电保护及自动化、电气技术、计算机应用等方面的基本理论素质、专业基本知识和较高综合素质的复合型高级工程技术人才。毕业生能在电力部门、科研院所、国民经济管理部门、工矿企业等单位从事与电气工程有关的系统运行与维护、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析以及电子与计算机应用等工作一线的应用型高级技术人才。
2电气工程及其自动化专业教学改革的必要性
1科学技术的发展
随着新的科学技术成就不断涌现,现代电子学和计算机技术飞速发展,并迅速渗透到传统电工学科的各个领域,使电工学科理论和技术发生了巨大的变化。在电工行业中工作的科技人员,只具备传统电工理论及其应用的知识结构已经无法胜任工作。[2]在新形势下如何培养和造就新一代电气工程人才是世界各国电气工程教育界关注和积极探索的问题。电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化,电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合,要求培养的学生应受到电气工程、电工电子、信息控制、计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力。电气工程学科的主要任务是提高电力系统和用电设备的技术含量和运行质量,提高运行的合理性和可靠性,提高运行效率。弱电知识需要越来越多,强弱电融合是电气工程专业教育的必然趋势。
2注册电气工程师制度的确立
注册电气工程师制度的实施将对高校电气工程及其自动化专业的教学产生重大影响,它要求专业定位要贯彻“厚基础、宽专业”的方针,基础课程与专业课程的覆盖面要满足注册电气工程师的基本要求;专业课程内容要及时反映学科的新发展,包括新领域、新技术、新规范;要切实加强工程训练,加强实践环节的教学,努力提高学生的工程设计能力。然而,目前电气工程及其自动化专业教育还存在着与注册电气工程师制度不适应的问题,如轻实践、面向工程不够;课程结构设置不够、不合理;教师工程经验缺乏等。为此需要建立起与注册电气工程师制度相适应的电气工程及其自动化专业教育。
3 电气工程及其自动化专业教学改革的措施
1根据现代高等教育的发展趋势以及社会对专业人才的培养要求,结合我校的实际情况,现在学院有我省首批批准建立的示范性教学中心“电工电子实验示范教学中心”,国家级创新实验区“农业电气化与自动化专业人才培养模式创新实验区”。在理论教学工作中,学院加强校内外实习基地建设,目前已在大庆龙凤热电厂、大庆油田供电公司、同创集团、农垦通信公司、哈尔滨新中新集团等企事业单位建立了19个相对稳定、质量较高的校外教学实习基地。学院与北京科瑞尔斯公司和达内公司进行校企合作办学,培养理论和实践相结合的人才。
我校电气工程及其自动化专业坚持“强弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合、运行与研制相结合”的专业办学特点,坚持“传授知识与探索研究结合、教学与科研结合、教师与学生结合、课内与课外结合、校内校外结合”的人才培养模式,按照“加强基础、拓宽面向、增强素质、提高能力”的建设思路,以知识、能力和素质协调发展为原则,改革课程教学内容和优化课程体系、实施研究型教学、重构实践创新教学体系、推进产学研合作等途径,培养具有创新精神和较强工程能力的宽口径高级工程技术人才。
2课程设计应着重学生测试、调试、设计和初步的开发能力的培养,电气工程及其自动化专业主干课程都铺排课程设计环节,课程设计环节对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及进步工程基本素质,培养较强工程实践能力至关重要。课程设计时间一般只有一二周,故课题难度不宜太大,但要有一定的广度。课题必需有一定的代表性,能够笼盖课程的主要部门,要夸大工程基本素质的培养。学生可以结合个人偏好自行选题,也可以选择教师布置的课题,并对课题进行分析、设计、编程、安装、焊接与调试,终极提交产品和设计讲演。学生们在做课程设计之初,任务对于他们来说有些难度,但通过整个环节,他们得到了很好的锻炼,主要的收成并不是学会了多少详细的设计计算方法,而是学会了如何着手做事。在这里,教师的作用是给同学们引导方向,借助课程设计的载体帮他们把以前学过的知识有机地串起来,只有他们碰到自己解决不了的题目时才协助他们解决,充分体现了“授之以渔”而不是“授之以鱼”。毕业实习应着重培养学生综合运用专业知识,独立分析和判定出产中的技术题目的能力。通过2~3周的毕业实习,使学生把握发电厂电气运行、维护的基本知识,了解电厂出产的各项轨制,增强事业心和责任感;认识电能出产的主要环节,分析电厂电气设备的布置及二次设备(继电保护、自动装置等)的配置;学习电厂的事故处理、事故设想和防范措施;了解继电保护屏、中心信号及控制屏的设计、安装、接线、调试;了解电力企业的出产治理和各职能部分的地位和作用;搜集毕业设计有关资料。
3.实际学习中,做好创新性学习,有意义的学习,探究学习,投入式学习,浸润式学习,协作式学习,自主学习等,处理好“学会”与“会学”的关系。根据社会需要和学校自身办学条件,强调理论与实践相结合的高阶能力培养(问题求解,决策判断,批判性思维和创新性思维)。课程体系的反馈与调整课程体系建立的中心任务是培养社会需要的人才,最终要在社会上检验,同时社会的进步与发展对人才需求的内涵也在逐步变化。因此,在完成内部反馈调控同时要注意外部资源的吸收整合,以提高产学研相结合的培养效率,因外资非常丰富,我们要像生物体细胞一样消化吸收和扬弃,从而达到有效利用的效果,在综合需求资源的前提下,进行下一轮课程体系的调整,使之成为真正的、有效的、持续健康发展的完善的课程体系。
参考文献:
关键词:电气自动化;电气工程;应用
随着我国市场经济的高速发展,我国电力系统工程的电气自动化技术水平也有了很大提高,各电网的建设和电气自动化技术水平也有了较大改进,但我国的电力系统的安全保障工作和供电质量问题也逐渐显示出来,如何很好应用电气自动化技术,以使电气工程的建设能够安全有序的进行,还需要从以下几个方面入手:
一、电气工程自动化的内涵
电气自动化技术包含着各个方面的内容:如信息与网络控制技术、电力技术、计算机技术、机电一体化技术、电机电器技术、电子技术等;还包含着很多方面的内容,包括电气系统的系统管理和分析等各个领域;为了进一步掌握和提高电气自动化技术水平,必须具有电子通讯、物理、数学等学科基础,还必须具有电气工程系统控制、自动化电力系统、信息应用技术、电气自动化装置等方面的技术。随着经济的发展,二十一世纪已经进入信息时代,作为关系到国计民生的电气工程这门学科,所发挥的作用也越来越巨大。
二、自动化技术在电气工程中的应用
1.配电自动化的实现
配电自动化包括各方面内容:信息与网络控制技术、电器设备管理技术、机电一体化等技术,构成了非常综合的信息管理系统。随着世界科学技术的飞速发展,一些发达国家在配电自动化的技术水平已经达到一定水平,并且形成了自己的特点。在我国,主要采取的是配电自动化的集中监控和与电气设备管理相结合的监控模式,并积累了许多成功的经验。同时,把配电自动化的信息管理系统的网站和下面的分站使用网络协调配合,有序工作,进一步提高了供电的质量,减轻了供电工作者的劳动强度,也使广大用电用户得到很好的服务,保证经济的更快更好的发展。
2.电网调度自动化
电网调度自动化不但能够加强电网的调度控制,还能够很好的保障电力系统的安全使用,彻底改变了由电力工作者对电气工程的电压、用电负荷和电网的电流、周波等的监控,对及时了解和掌握电器设备的运行状况、位置、最大负荷等的有关情况有很重要的作用。成为电气工程自动化中很重要的组成部分。同时,电网调度自动化技术能够很好的控制和避免电网运行时安全事故的发生,况且如果发生了安全事故,电网调度自动化技术能够迅速的产生反映并能够进行有效地应对,使人身和设备损失得到有效的避免,保证电力人员的生命安全。在对电网运行的控制方面,不但能够进行有效的调度,还便于减小电力损耗,使能源得到控制和节约,还能够为广大用电户增加充沛的电力资源,很好的避免用电浪费现象。
3.变电站自动化
把电力系统的电器设备终端以及继电器的保护设备通过网络控制端连接起来,能够使变电器自动化通过计算机网络有效的进行工作,也能很好的对变电系统进行有效地调节和保障。变电器自动化技术采用微型化的设备,彻底改变了以前电磁式设备的缺点,以集成化、网络化、数字化等特点,被普遍应用;同时电器设备电缆及光缆的使用,使变电站自动化更发挥出巨大的优势。
在电力系统广泛使用变电站自动化技术,让监控工作变得更加准确、有效,改变了只依靠工作人员或者使用电话进行操作的做法,也使变电器设备的管理、统计、运行状况等方面得到更迅捷的操作实施,提高了工作效率,节省了大量的人力物力,也使电力工作人员的人身安全得到了保障。
4.发电厂自动化
当前我国发电系统主要靠火力发电,发电厂火力发电自踊系统在运行应用过程中较有经验。主要是由发电机、机炉主控设备、锅炉控制系统等火力发电自动化系统几部分构成。我国火力发电系统广泛使用自动化技术,加强计算机网络的有机联系,并能够很好的对发电厂的电气系统进行测试和保护,真正对发电系统实施综合管理,确保发电厂火力发电系统能够安全运行。我国水利资源丰富,蕴藏着巨大的经济效益。我国已经建成了很多水力发电厂,并逐步实现水利发电厂自动化。其发电系统主要包括调速器装置、水轮发电机组励磁控制系统、水轮机装置等设备。运行的方式主要有厂自动化模式、单机模式、公用设备模式等形式,随着经济的不断发展,水力发电自动化在未来社会发展中将带来巨大的经济效益。由于水力发电污染少,也能够减少资源的巨大消耗,逐渐成为我国发电系统的主流发电系统,也将逐渐代替火力发电。
5.电气工程自动化技术的有效运用
恰当的使用当前网络信息技术,能使电气工程每个部分之间形成有序统一的整体,不但有利于管理和集成,还能够对电气工程的一些信息进行筛选整理,进一步达到对电气工程各个部分的调控能力。因此,要求电气工程自动化技术工作人员,一定要有较高的计算机应用技术的能力,能够很好的把计算机技术和自动化技术有机结合起来,就必须加强学习和操作,真正使自己自动化技术和操作能力都达到较高水平。同时,要加强电气工程的安全监控,及时判断和发现可能存在的安全隐患,要经常对电器设备进行检查,一旦发现问题,要及时进行检修,真正保证电器设备和工作人员的万无一失。
三、电气自动化在电气工程中的发展趋势
1.科学搭建网络体系架构
通过网络体系架构的科学搭建,电气自动化控制系统能够向着更加现代、健康和规范化的方向发展。就电气自动化控制系统自身而言,科学合理的网络体系架构能够对现场设备起到良好的辅助作用,确保各类计算机监控体系和管理企业体系能够更加顺畅和便捷地传递和交换数据,此外还能够实时监控现场系统设备的服务操作情况,从而提升的综合运行管理效能。
2.开发统一应用系统平台
电气自动化系统是否能够发挥预期的效用,统一、开放和标准的应用平台发挥着举足轻重的作用,优质的应用系统平台能够为电气自动化控制系统的各项应用和操作提供支持,并且降低电气自动化设备的运行费用,提升电气自动化设备的服务效能和应用效率。在实际运用中,可以根据的具体情况来运行代码,将相应可用代码下载至硬件可编程逻辑控制器之中,借助优质的计算机综合技术来满足不同用户的实际需求。
3.完善程序结构统一标准
电气自动化控制系统的完善和健全,必须建立在标准系统程序接口的有效对接服务之上,这就要求我们根据相关标准规范来对程序结构统一标准进行完善。在有效对接相关企业的MES实践系统和ERP系统时,可以利用自动化技术和计算机技术来解决遇到的现实问题,确保不同程序间的相互通信,从而降低相关成本费用,简化信息传递和共享的流程。
四、结语
随着新技术、新理论的不断出现,电气自动化技术必然会在电气工程中的到进一步推广。为此,相关工作人员必须站在新的高度看待电气自动化技术的应用问题,积极从国际上吸取经验、教训,推动电气自动化技术向更便捷、更安全、更有效、更经济的方向发展,为进一步推动我国电气工程建设保驾护航,为推动我国社会又好又快的发展贡献力量。
参考文献: