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在我國社會生產過程中,涉及到電氣自動化的行業很多,比如說農業、工業、高科技行業等,這些行業的生產活動都會涉及到電氣自動化。而對于電氣自動化本身來說,它涉及了與電氣工程相關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗技術、研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等多個領域。正是因為電氣自動化涉及的行業很多,所以說電氣自動化對我國經濟的發展具有深遠的意義,它是我國實行低碳經濟發展的關鍵之一。另外,電氣自動化系統的組成主要包含了傳輸信號的接受部分,這個部分主要就是負責信號的接受與傳遞;接著就是信號處理部分,這個部分是負責處理接受到的信號,通過處理可以繼續地傳遞;最后是信號的傳出部分,接收的信號通過處理還要傳遞出去,他們共同構成了電氣自動化系統。
2電氣自動化在電氣工程中的具體應用
2.1在電網調度中應用電氣自動化隨著科技的發展和社會的進步,電氣自動化被廣泛地應用到很多領域當中,其中電氣自動化也廣泛地應用在電網調度中。電網調度是一個非常重要的工程,它具體指的是通過服務器來實現電的調度,而電氣自動化幫助電網調度實現了自動化。這種調度自動化系統表現出了比較強大的功能,主要表現為它可以很好地保障電網運行,這個功能的實現主要是依靠了電網運行過程中的經濟調度;同時電網調度自動化可以實現系統負荷情況的預測,這個功能的實現主要是依靠監測和分析電力生產過程中的數據,對系統負荷的預測能夠有效地保護系統,保障系統正常運行;而且電網調度自動化可以很好地、迅速地確定整個系統發生故障的地方,大大地提高了系統故障排除效率。總而言之,電網調度自動化是整個電力系統提高運行效率的有力保障。
2.2在發電廠發散監控系統中的應用在現代生活中,電跟人們的生活是密切相關的,電成為了人們生活中的不可或缺的生活用品,它的重要性不言而喻,這就意味著發電廠的重要地位。發電廠是整個電力系統運行的重要支撐,因此發電廠的安全運行和高效率運行是非常重要的,而在發電廠中通常采用發散監控系統來保障發電廠的正常運轉,在發散監控系統中,主要是通過以太網過程控制單元以及相應的數據通訊來實現發電廠的發散監控,而且這種發散監控系統一般采用分層結構。發散監控系統發揮著重要的作用,它不僅可以監視設備的實時運行狀態,這可以作為判斷設備有無存在故障的標志,這樣就能有效地提高發電廠設備的使用壽命,大大地改善了發電廠的效益。
2.3在變電站中應用電氣自動化隨著電氣自動化的發展,這種自動化技術被廣泛地應用,變電站也采用了電氣自動化技術。變電站是整個電力系統中的一個重要的環節,特別是變電站的運行管理是非常重要的,而目前變電站就采用了自動化技術來進行運行管理,很大程度地提高了變電站的運行管理效率。變電站的運行管理主要是通過信息處理技術與自動化技術相結合來實現的,而且形成了自動化系統,自動化在變電站中的應用具有很鮮明的特點,即人工操作被智能化的操作界面所代替,它推動了電力系統又向前邁了一大步,具有劃時代的意義。
3電氣自動化在電氣工程中的不足及改進策略
3.1電氣自動化在電氣工程中的不足任何事物的發展都具有雙面性,在發展的過程中都會伴隨著一些問題,電氣自動化的發展也比例外。雖然電氣自動化在電氣工程中展現出了強有力的優勢,不僅可以很好地提高系統的運行效率,而且增強了電力系統的預后。但是電氣自動化的發展還處于比較初級的階段,很多相關的技術還不是很成熟,仍然存在一些需要解決的問題,在電力系統運轉過程中,電氣自動化常表現出的問題有它不能很好地滿足現代電力系統中的一些要求,同時也不能比較有效地負載現代電網,而且常常會遭到雷擊的破壞,容易受到電磁的輻射和干擾,嚴重地影響了整個電力系統的運行。這些現行的問題都是需要不斷地解決和完善的,這樣才能保證電氣自動化發揮更大的效用。
3.2完善電氣自動化在電氣工程中不足的策略由于電氣自動化的發展還存在一些需要及時解決的問題,所以科技工作者還要進一步的努力,不斷地完善電氣自動化現行存在的問題。其實,要想解決電氣自動化存在的問題無非要從技術攻關和科技理念入手。筆者認為統一系統開發平臺是一個相對有效的措施,因為統一系統開發平臺可以降低設計所需要的時間和費用,并且方便進行系統實施和測試;另外,要想完善現行的問題,還可以加強電氣自動化的人性化設計,改變并完善設計理念,應該從現階段技術與時代精神相符合的程度來進行電氣工程自動化系統設計,要更多地考慮人性化電氣自動化設計,最終才可實現電氣自動化地迅速發展。
4電氣自動化的未來前景
電氣自動化在工業生產中的應用會越來越廣泛,它在電氣工程中的應用已經得到了很好地證實,而且在未來的一段時間里將會得到更進一步地發展。比如說可以實現電力設備的智能化,實現電力系統的在線檢測,這主要是在電氣工程方面的前景。另外,電氣自動化與人們的生活存在著密切的聯系,無論是能源節約、安全生產,還是環境保護都與電氣自動化存在著尤為密切的聯系,特別是在我國推行低碳經濟發展時,更需要發揮電氣自動化的強大的作用,先進的電氣自動化技術有助于我國各個行業的節能減排,同時在實現高效增產、減少能源消耗和環境污染方面發揮著關鍵的作用。低碳經濟是我國未來經濟發展的必然趨勢,是實現我國可持續發展的必經之路,而低碳經濟的發展需要依靠電氣自動化技術。因此,電氣自動化技術必然會迎來其發展的輝煌時刻,而且在經濟全球化和環境保護成為世界性話題的今天,發展低碳經濟不僅是中國發展的目標,更是全世界各個國家經濟發展的必經之路,而電氣自動化技術自然會在全世界各個國家快速發展。
5結束語
安全、穩定、可靠的電力系統是每個企業的追求。將電氣工程自動化技術應用在電力系統之中,就是為了維持電力系統的穩定,進一步對其進行完善和管理。本人2009年參建的蘇州港太倉港三期工程、2012年參建的太倉港公用危險品工程的電氣工程部分的采用了自動化技術,更好的實現了電源系統的監控和管理。現結合蘇州港太倉港三期工程的電源監控系統,
1.1設備選型:
為了實現電氣工程自動化管理,在電氣設備訂貨期間就得統一考慮其設備型號及功能需滿足電源監控系統的技術及參數要求。
1.2系統集成
基于設備訂貨期間考慮的設備型號及參數滿足電源監控系統的通信及其控制技術要求,故可以實現1#、2#、3#和中心變的電源監控系統集成,采用華立特公司的FARAD200SEAV5.0系統。
1.3數據分析
通過FARAD電源監控系統可提供實時的數據分析和查看各種實時數據,實時數據主要包括:模擬量、數字量、電度量、設備驅動、事件記錄和電力設備表。通過數據分析可以對設備的運行狀態、電度量的實時值、峰峰電度量、事故發生的時間及故障點、電力臺帳總表、上次檢修時間、計劃檢修時間等進行查閱。
1.4報警管理
報警的類型分為5類,一般事件,一般報警,預告報警,事故報警或自定義報警。報警的狀態分為3種,報警消失,報警未消失,報警。報警狀態還包括確認信息。報警會根據不同的狀態顯示不同的顏色。通過對蘇州港太倉港三期電源監控系統簡要的分析,其系統主要應用了以下幾種自動化技術:
1.4.1智能控制的應用
及時對電源監控系統管理中出現的各項問題進行反饋和報警,保證企業電氣管理部門能夠及時地發現系統中的電力故障和故障點,并進行相應的維護、改進和完善。
1.4.2仿真技術的應用
蘇州港太倉港三期電源監控系統的核心是FARAD200SEAV5.0系統,采用了仿真技術,主要實現了以下幾種功能:各變電所的10KV系統和低壓系統通過在FARAD軟件的界面切換,提供準確的各電氣設備的運行狀態。電氣故障的報警和初步的診斷。對整個電源監控系統運行可以進行動態的監控。對電源監控系統進行了優化設計和調試。
1.4.3集成技術的應用
在以往的電力系統運行過程中,電力分配、電力安全、電力維護等環節是分開進行管理的,而當實現了電氣工程自動化在電力系統運行中的應用之后,就要將不同的環節進行統一化的集成管理。通過運用集成技術,本監控系統首先實現了中心變和1#、2#、3#變電所的集中管理,減少了變電所的值班人員;其次實現了系統的拓展,太倉港公用危險品工程和蘇州港太倉港三期工程為一家營運公司,太倉港公用危險品工程電力系統建成后并入了蘇州港太倉港三期電源監控系統,統一進行管理;再次實現了電力安全和電力維護的集成管理,發生的電力事故和電力維護記錄可查。
2關于電氣工程自動化技術在電力系統中的應用幾點想法
基于對蘇州港太倉港三期電源監控系統的分析,本人淺淡一下工程自動化在電力系統中的應用幾點想法:
2.1推廣、使用統一的國際標準
遵循統一的國際標準,這將會使設備的選型范圍更廣。但目前各個生產電氣自動化設備的廠商生產的設備有所不同,遵循的標準也存在差異性,會導致各個廠商生產的電氣自動化設備之間的兼容性不高,不利于進行系統集成。
2.2適應電氣工程自動化控制技術要求的新產品研究和開發
基本電力安全因素和電氣設備的技術原因,本電源監控系統未能實現完全的自動化控制。如:保護裝置的整定值(速斷、過流和單相接地等)的設定和修改,必需在保護裝置上進行操作設定,不能在系統軟件中直接進行修改。
2.3適當運用以太網技術
電力系統有著越來越復雜的趨勢,其運行過程中,需要進行采集和處理的數據量也越來越大。為了保證電網信息的實時性和有效性,就需要對數據傳輸的處理途徑進行優化,選擇一種更快的手段。運用以太網技術能夠保證大量的數據保持既快又穩定的傳輸,因此以太網技術充分滿足了電氣工程自動化技術發展過程中對數據處理優良途徑的需要。
3總結
在社會發展的多個領域,都能夠發現智能化技術的應用。智能化技術具有綜合性的特點,包含著多種學科內容,例如控制學。從字面的理解來看,智能化技術的實際應用是借助一定技術手段的實施,完成人工智能的機器操作目標,并且解決一些人力不能完成的問題。在較長時間的實踐應用中,智能化技術逐漸走向成熟,在各個社會領域發揮的作用更加明顯。在電氣工程領域,利用智能化技術實現較好的自動化控制,經過了較長時間實踐,應用了多方面的電氣工程內容,才得出了較強的實用性結論。因為智能化技術的應用術語屬于高端的計算機技術,所以,自動化控制工作中引入智能化技術,必須有一定的計算機理論基礎,否則將影響智能化技術的作用發揮。在智能化技術的不斷實踐應用中,極大提高了自動化控制系統的運行速度,較好改善了電氣自動化控制工作,降低了工作成本,減輕了工作壓力,實現了人力資源配置的合理優化。
二、智能化技術的應用優勢
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統工作中,自動化系統控制的實現必須有控制模型的建立。但是,在實際的操作中,被控制對象往往需要十分復雜的動態方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設計對象模型的環節中,經常會遇到無法科學預測、無法準確估量的一系列困難。然而,智能化系統的出現,使這些困難得到了較好解決,極大促進了工作效率的提升,同時對于一些不可控制的因素,也實現了較好的控制,大大提升了自動化控制器的準確性。
(二)實現了便捷的電氣系統控制
智能化控制器的實際應用實現了更加便捷的電氣系統控制,隨時都可以完成對系統控制程度的有效調整,極大提升了系統的整體工作性能,是對自動化控制順利實現的進一步保障。從這一項優勢中就可以看到,和傳統的自動化控制器相比較,在任何條件下,智能化控制器都具有更加完善的調解控制功能,在電氣工程的自動化實踐應用中占據優勢。
(三)實現了一致性的智能化控制
在自動化控制中的數據處理環節,智能化控制器可以實現一致性的智能化控制,很好解決了不同數據的處理困難。而且,在自動化控制的標準執行上,即使遇到陌生的數據,也依舊可以獲得具有較高準確度的估計。但是,如果發現智能化控制器在實際的應用中沒有發揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個細節,細致地進行分析,不能盲目的否定智能化控制技術。
三、智能化技術的實踐應用
(一)系統病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統的人工手段具有較強的復雜性,雖然對工作人員要求十分嚴格,但是也無法獲得較為準確的診斷病因。在電氣工程工作中,實現自動化控制的過程中經常會遇到一些如設備、數據等方面的問題,這是不可能避免的,采用傳統的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術的廣泛應用,使得自動化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時檢測診斷應用,有效避免了一些不必要的問題。
(二)系統設計優化
在電氣工程發展中,傳統的工程設計需要工作人員進行多次重復的實驗操作和改良,而且,在這一工作過程中,對工作人員的工作素質也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業設計知識,還需要工作人員能夠很好的將知識理論應用于實踐工作中。但是,在實際的設計工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經常會漏掉一些具體的問題。所以,一旦發現復雜問題,很多情況下都不能做到及時解決。而智能化技術的出現,較好解決了這一問題。設計工作可以借助于計算機網絡完成,也可以借助于相關的軟件完成,既保證了設計中數據的準確性,也實現了設計樣式的豐富化,更能夠做到對復雜問題的及時處理,較好保證了自動化控制的穩定性。
(三)系統的自動化控制
在電氣工程中,智能化技術可以應用于多個控制環節,能夠很好的實現整體性的自動化控制。智能化技術的主要控制工作是借助于三種手段實現的,一是模糊控制,二是專家系統控制,三是神經網絡控制。運用這三種控制手段,極大提升了自動化控制效率,使遠距離的自動化控制成為可能,增強了對電氣系統的運行反饋。特別是神經網絡控制,能夠實現算法的反向學習,在信號處理方面得到了較大應用。
四、結語
專業的理論課程主要包括電工技術、自動控制原理、電機與拖動基礎、控制電機、運動控制系統、過程控制系統、可編程控制器、電力電子技術、傳感器與檢測技術、現場總線技術、電工電子技術、電氣工程、專業英語等四十余門課程。在傳統的理論教學中,存在著課程數目多,面比較廣,不深入、難度大等缺陷。學生進入大二之后,常常要在一周面臨著上28課時至32課時的情況,這對一本學生無可厚非。而獨立院校的學生由于普遍基礎較差,接受能力有限,從而造成了學生的負擔過重,教學效果不好,造成了老師與學生互相埋怨。仔細一想,很多理論課程都是有調整的空間的。在信息爆炸的今天,一些課程的設置就沒有太大的必要,甚至完全可以取消。以傳感器與檢測技術這門課程為例,這門課程多是介紹性的內容,沒有任何公式推導以及分析計算,學生在工作遇到相應的傳感器通過網上查閱資料即可。但是在理論教學過程中,不能一味地減少課程,要有保有壓。在教學過程中必須突出核心課程,進行大量的訓練。例如,單片機這門課程,就需要大大增強,很多高新企業招聘學生的過程中,常常要考查單片機的相關知識,但是在很多獨立院校中,單片機的課時得到不斷的壓縮,得不到相應的重視。
2改善實踐教學
2.1減少驗證性實驗內容
增加設計性實驗內容傳統的實驗教學大多數是驗證性的,主要讓學生通過實驗驗證某一物理定律和物理現象。這種教學方式學生沒有任何的主觀能動性,只是按照老師所給的圖紙進行接線、通電,最后得出實驗結果。這種實驗教學的缺陷在于結論已知,沒有任何神秘感。很多學生在沒有做出實驗結果的情況下,編造或者抄襲數據,造成老師無法判斷學生成績的混亂境地。在教學過程應該逐步用一些設計性、綜合性的實驗項目取代簡單驗證性實驗。這些設計性、綜合性的實驗由于實驗結果未知,會增加學生的興趣,提高了學生自身分析問題、解決問題的能力,使學生的創新能力得到充分的發揮。
2.2用仿真實驗來代替
現實實驗使用教學仿真軟件有很多好處。一方面可以在一臺電腦中做多個仿真實驗,減少由于實際實驗過程中造成的元件損耗,大幅度降低教學成本。另外一方面可以利用仿真軟件對實驗結果進行處理很分析,并根據實際需要自動繪制出系統的特性曲線,大大減輕了學生的工作量,例如在電氣工程及其自動化專業,組態王仿真軟件就得到了師生的好評,很多學校都開展了工控組態的實驗教學。
2.3嚴抓實訓教學
考核實訓和實驗不同,實驗通常是驗證某一存在的物理定律和物理現象,而實訓通常是完成某一任務,來達到訓練的目的。實訓成績的考核是擺在我們面前比較重要的問題之一。針對學生普通反映出的實訓教學的打分隨意,彈性大的缺點,通過在實訓教學過程中采用過程考核的方法,把一個實訓教學課程分成若個的子項目,每個子項目又分成若干個子子項目,每個子子項目都有相應的權重。每完成某個子項目就打相應的分數,最大程度上保證實訓教學考核科學化、規范化、標準化。
2.4取消課程設計環節
以相應的實訓環節來代替以筆者個人的求學經歷和教學經歷來說,絕大部分的學科的課程設計環節是失敗的,至少是不成功的。傳統的課程設計,是在該門課程結束后,根據課程要求,與實際應用相結合,出一些設計題目,讓學生自己完成。例如在學習完單片機課程后,通過安排學生兩周的時間內,按照要求,設計出一種用單片機控制的實際電路,并把它制作出來,通電調試、運行,寫出規范的設計報告交老師。然而在實際的操作過程中常常變味了,具體的做法是把學生圈禁在一個帶有電腦的大教室里面,給學生布置一個題目,學生在這個教師里面完成課程設計報告即可,其中沒有任何學生實際動手的內容,這樣的課程設計對學生的鍛煉是極其有限的。學生通常互相抄襲課程設計報告是常事,老師也沒有一些比較好的方法來制止這種行為。針對這種情況,筆者認為應該取消課程設計,取而代之的是一些與課程對應的實訓環節。作為獨立學院的學生,課程設計對他們來說不現實,在以后的工作中,企業也很難有機會讓獨立學院的學生做設計,給他們安排的工作往往是實際操作。與其效果不好,還不如讓學生多做實訓練練手。比如在完成了電子電路設計理論課程之后,安排學生做相應課程的實訓環節,在規定的時間按照圖紙安裝、調試出一個萬能充電器,寫出實訓報告即可。
2.5取消畢業論文環節
以頂崗實習報告來代替我國本科生的畢業論文環節一直被教育專家所詬病,關于畢業論文的存廢一直存在較大的爭議,一定程度上這不是一個學術問題,而是一個利益問題。通常來說,一個本科生的畢業設計按照工作量計算10個學時,一般的教師帶10~15個學生,這就是100~150學時,而老師一學期的基本教學任務就在200學時左右。如果取消了畢業論文,老師的利益會受到影響,高校老師肯定會反對。而且,畢業設計不僅僅對老師有利益瓜葛,而且對學校中的打印社有巨大的經濟利益。按照一個學生打印的費用為100元計算(包括初稿和終稿),按學校有3000學生來計算,這就有30萬元的經濟利益,由學校的幾家打印社瓜分。所以,作為利益共同體,學校的打印社也不希望取消畢業論文。畢業設計到底對學生多大好處呢?畢業設計的全過程一般是這樣的:通常在大四上學期期末給學生布置畢業論文題目之后,學生就去企業頂崗實習了,根本沒有時間寫所謂的畢業論文。到了來年的4月底5月初的時候,學校會通知學生返校交論文,并且安排五月中旬答辯。大部分學生寫畢業論文的時間在五月初,寫畢業論文的時間都在1~2周。這樣的畢業論文到底有什么意義?大家心知肚明。除了浪費紙張擴大內需以外,一點用處也沒有。所以筆者建議在一本以下的學校都取消畢業設計,取而代之的是頂崗實習報告。頂崗實習報告主要讓學生寫一下在企業中實習內容以及感想,同樣也可以安排答辯。筆者經過調查,大部分學生均可以接受頂崗實習報告,它具有可操作性。
2.6加強第二課堂的教學
加強第二課堂的教學工作,以申請實驗室的契機,在校內開展一些諸如電工實訓技能大賽的活動,提高學生學習專業的興趣。另外,挑選那些對專業有興趣的學生,組隊參加電子設計大賽、數學建模大賽和挑戰杯等等。總之,通過這些比賽,引導學生對專業學習的熱情和興趣,幫助和指導學生開展科研活動,探討通過所學職業知識解決實際問題的思路和方法。通過這些活動,提高學生的實際動手能力,造成一種崇尚科學、追求真理、勇于探索的學習氛圍,激勵學生創新思想火花的碰撞,培養學生的創新思想、創新意識和創新觀念。
3結語
電氣工程作為我國電力事業建設發展的重要工程項目之一,在我國的現代化建設與發展中同樣具有非常突出的地位和作用。近年來,隨著科學技術與信息自動化的建設發展,電氣自動化的應用發展也越來越常見,不僅為電氣工程的施工建設創造了突出的價值,而且對于推動我國自動化技術的發展進步也有著不可小覷的作用意義。在電氣工程的施工建設中,其自動化技術不僅包含著計算機信息技術與網絡信息通訊技術,同時還包含有機電一體化和電機等各種軟硬件技術,擁有比較廣泛的技術覆蓋,它在電力事業的應用發展也包含了從電力生產到推廣運營等各個環節,因此,進行電氣工程及其自動化技術技術的分析研究,具有突出的作用和價值意義,尤其是在國家對電氣自動化技術的大力推廣與支持應用的情況,進行電氣工程與自動化技術發展應用的分析研究,其作用意義更為凸顯。
2我國電氣工程自動化技術的特征與應用分析
2.1我國電氣工程自動化技術特征分析
電氣工程自動化技術作為一種集合了自動化、信息化與智能化的技術手段,其在實際中的應用實現不僅能夠有效的提升電氣工程的施工建設質量效率,更是對于降低電氣工程施工建設成本,推動電氣工程事業建設的大發展有著積極的作用和價值意義。需要注意的是,與其他工程領域中所應用實現的自動化技術不同,電氣工程自動化技術由于受到電氣工程自身的領域特征限制與作用影響,在實際建設應用中所實現的自動化技術不僅包含有計算技術信息技術和各種電子電力技術、通訊建設技術,而且電力調度以及電網建設、改造等方面的自動化要求也比較高,因此,對于促進自動化技術自身的發展提升也有著重要的積極作用和意義。此外,電氣工程自動化技術在新能源的開發應用上,也表現出相對較高的自動化建設與發展要求,這也是電氣工程自動化技術與其他自動化技術之間較為突出的區別特征。最后,在電氣工程施工建設中,其自動化技術不僅能夠實現電氣工程施工建設的遠程監控操縱與集中控制,而且具有現場總線監控的作用功能,在實際建設中能夠借助計算機設備通過中央處理器系統,對施工建設現場與施工過程進行監督控制,以促進電氣工程及其施工建設的改進提升。
2.2我國電氣工程自動化技術的應用與發展
根據電氣工程施工建設中自動化技術的實際推廣與應用情況,主要體現在發電自動化與配電自動化、變電自動化、電網運行調度自動化四個方面。發電自動化是指發電廠在發電運行中通過各種自動化技術與系統應用實現發電量的自動控制,比較常見的發電自動控制系統主要包括自動電壓控制以及自動發電量控制、發電運行中的動力機械自動運行控制等技術系統。根據我國發電廠的發電運行情況,主要包括水力發電運行自動化和火力發電運行自動化,其中,水力發電運行的自動化程度要比火力發電自動化程度高,水力發電自動化需要在水力發電過程中運用調速器以及水輪機、水力發電勵磁控制系統等控制技術,在電力發電運行中實現自動化運行控制。通常情況下,比較常見的水力發電自動化主要有公用設備自動化以及單機自動化、水電廠發電運行綜合自動化等,對于提升水電廠發電運行的經濟效益與安全穩定性有著極為重要的積極作用和影響。在我國,火電廠發電運行中也已經實現了自動化技術的應用,它主要包括對于火力發電信息數據的處理以及發電運行保護、發電運行檢測、運行控制等自動化技術和系統。配電自動化在電氣工程自動化中的技術規模相對比較小,尤其是與電力調度自動化技術相比時。電氣工程的配電自動化中主要包含了現代控制技術、計算機技術、數據通訊與傳輸技術和設備運行控制技術等自動化技術,通過配電運行過程的自動化,實現整個運行過程的自動化控制與運行管理,它在保證電力供應可靠性、提升電力輸送質量與電力服務水平等方面有著積極作用和意義,并且能夠有效減輕電力工程人員的工作強度。電力運行中,變電站主要是實現電能的接受、分配以及變換控制,其自動化程度對于電力自動化的整體水平有著重要的作用和影響。結合變電站工作運行的實際情況,實現變電站工作運行的自動化主要是通過對于變電站工作運行數據的自動化處理與運行控制來保障變電站工作運行的自主性。在我國的變電自動化中,已經應用實現的技術手段包括變電站繼電保護微機化以及遠程遠動控制、變電站運行無人值守模式等。最后,電力調度自動化是實現發、供電保障的重要技術,對于電力供應以及運行服務的質量水平有著絕對的作用和影響,是提升電網運行服務的關鍵技術。目前我國電力運行中已經實現的電力調度自動化技術包括電網運行實時監控技術、經濟調度技術、事故分析處理技術等自動化技術,對于減少電網運行故障、保障電網經濟可靠運行有著積極作用與價值意義。隨著現代化技術的發展進步以及電力需求的不斷提升,電力運行與服務發展過程中也逐漸朝著更高目標方向發展,電氣工程的自動化也逐漸由發電、輸電的自動化朝著電力運行全面自動化方向發展,并且自動化技術水平也不斷的改進提升,管控一體化以及狀態檢修等先進管理與控制等熱點技術在電氣工程中的應用實現也會越來越多,越來越普遍。
3結束語
20世紀80年代我國的交通運輸、物資運輸的種類和數量呈現急速增長的趨勢,確保運輸過程的數量、質量和安全成為實際的難點,各類大型運輸機械設備的出現使這一問題得到有效地解決。進入到新時期,運輸的壓力出現了更快的增加勢頭,現代化的運輸機械設備的應用已經成為方向。當前運輸機械設備大量應用電氣工程,通過計算機控制、網絡、PLC技術的有效集成和運用建立起了初步的自動化電氣工程,在充分確保運輸能力的同時,實現了運輸機械的遠程控制與自動化運行的基礎。運輸機械自動化的過程中電氣工程集合了DCS結構、綜合技術、監控技術、數字技術等當今成熟的科技,實現了工藝控制、行程控制、回路控制等多項自動化和智能化的功能,不但使運輸機械設備電氣工程的性能得到了提升,而且大大提高了運輸機械的自動化水平,為運輸領域各類目標的實現奠定了扎實的基礎。
2電氣工程自動化技術在電力機械設備的應用
(1)電力械設備成套保護設備的自動化技術應用
成套保護設備和裝置是電力機械設備實現差動保護、后備保護、綜合測控的系統基礎,對于防止電力機械設備出現匝間短路、接地故障、溫度過高、相間短路等問題具有預防、切除、釋放等功能。在電氣工程自動化技術在電力機械設備的應用中主要依靠微機線性保護裝置來實現對特殊情況的處理,以過電流保護、接地保護和后加速等方式來確保電力機械設備的穩定。有的電力機械設備可以利用PT切換器、低電壓保護器的組合實現母線的測量,在雙母線和單母線的結構下達到PT功能轉化,進而對電力機械設備的絕緣、切換、閉合等活動進行自動化監視和控制,以達到對電力機械設備性能和安全的維護與保障。
(2)電力機械設備后臺計算機系統的自動化技術應用
后臺計算機系統可以實現對電力機械設備的監控和管理功能,為了更好地實現電力機械設備自動化發展的目標,應該以后臺計算機為中心建立起電力機械設備自動化運行的結構和體系基礎。通過成后臺計算機系統采用隔層設計,設數據立通信和交換中心達到對監控信息、上傳數據和下行數據的保障功能。要建立現場信息的采集系統,通過后臺計算機的運行來對信息和數據進行加工,一般做出及時的警報和正確的動作,保障電力機械設備自動化目標的全面實現。
3結語
電氣工程產業的發展和現代科學技術史密切相關的,通過技術手段可以將電氣工程自動化的相關工作進行簡化和自動編排,減少了人工成本的同時,也縮短了時間,提高了工作效率,從而讓整個電氣工程項目的自動化了。建立自動化系統,通過自動控制系統來操作系統的所有功能,也是為我國的自動化企業發展做出重要的貢獻。在電氣工程技術的發展上,我們應該不斷創新工作理念,電氣工程管理中也需要滿足企業管理層對電氣工程相關數據的數據庫存儲,只有透過數據才能看到本質的內容,這些與電氣工程自動化的發展的關系密切相關。根據現代工程需要,必須要加強工程方面的控制研究,現場總線控制系統也是未來電氣工程研究的主方向,自動化專業系統能夠高效的實現快速傳輸網絡數據,這樣可以有效降低企業的運營成本,促進了電氣化工程,也加快了科學技術的開展工作。隨著互聯網的不斷發展,電氣自動化的程序也應用于網絡當中,各種數據都可以通過互聯網傳輸數據進行開展,這樣有效的推動了自動化技術的發展,也促進了電氣自動化的創新和改革。
2電氣工程與自動化存在的問題
2.1節能問題
我國的電氣工程存在著節能問題,主要是建筑的電氣節能設計和使用方面的不完善所造成的。建筑的電氣工程是一個很重的部分,隨著我國現在工程技術的不斷發展,不僅僅需要工程技術支持,還需要電氣工程的管理能力的支持,電氣工程質量可以直接影響到整個電氣工程行業的發展,建筑工程的電氣工程質量直接影響到能源的利用,如果建筑工程的質量存在問題就會浪費能源。建筑工程中的電氣工程質量一直都是和能源有矛盾沖突的,電氣工程在保障整個建筑物的溫度的照明和溫度調節時,需要滿足建筑物內的各種用電需求,為了避免產生能源方面的浪費,我國能源短缺的現狀不提倡資源浪費,這些與可持續發展的戰略思想相違背。
2.2質量問題
我國的工程相關部門,重視電氣工程的質量管理問題,大多是關于電氣工程質量檢測的問題,然而旺旺忽視了整個電氣工程的質量方面控制的問題,缺少工程質量的嚴格把關,是對施工質量的不負責任,所以在施工中要對施工質量把關,對質量的管理和檢測上還應該得到重視,才能使得電氣工程施工不能順利的進行。
2.3自動化存在的問題
電氣工程與自動化的實施中,建立一個高效的電氣工程與自動化的系統,是電氣工程與自動化系統建立成功與否的關鍵所在。一個高效的電氣工程與自動化系統更加需要一個完整的網絡結構,現在各個商業企業離不開互聯網,如果各個商業企業的網絡結構相差很大,也會對電氣工程與自動化產生影響。電氣工程與自動化的網絡結構需要讓各個商業企業互聯起來,能夠共享整個電氣工程與自動化的信息,才能達到整個商業企業數據的互通。不同的企業之間的軟件產品也需要有相同的接口,以及相同的數據結構,如果數據結構不相同,一些企業所有的數據庫結構中的數據字段,是其他企業沒有的,就會出現提供不了的數據接口,將會給數據通信帶來很大的麻煩。
3針對電氣工程與自動化問題的方案
3.1建立科學的自動化系統
通過對電氣自動化存在的問題進行分析,了解到自動化的生產需要比較高的環境。解決問題的關鍵就需要建立一個健全的系統,建立一個完整的系統平臺,將先進的技術進行充分的運用,可以實現系統的科學化的管理。健全的自動化系統平臺,可以讓開機和運行等各個環節都以更加高效的工作模式來完成工作,充分利用系統,企業需要將自己的思想植入到系統當中,只有最大程度的完成系統的開發利用,才能讓企業的管理更加有效,系統的運用更能夠滿足各種企業產品的需求。
3.2建立電氣自動化的網絡結構
在電氣工程與自動化系統的實際運用當中,網絡結構是其中最主要的功能結構,主要的功能實現是各個系統數據之間交互的通路,這個數據之間的交互體現了網絡結構的價值。網絡結構的實現,讓整個管理系統數據之間的交互更加的高效、安全。這是目前為止將各個企業互相聯系起來的最有效的手段,通過互聯網系統在各項數據處理后落實相關控制系統的配置工作,在自動化系統中起著至關重要的作用,更準確、及時的將數據傳輸,達到真正的網絡結構的互通。
4總結
1.1優化課程設計
以培養應用型人才為目標,在課程的設計上,正確分析企業對于電氣專業人才的需求情況,并做到充分了解當前電氣工程行業的發展情況。將課程設計與社會對人才的需求緊密結合。在對課程的優化中,更加注重對實踐的踐行。正確分配理論課與實驗課所占的比例。適當的縮短理論課所占的課時,占到總課時的40%。將整個實踐分為三部分:一是理論課實驗的學習,培養學生充分掌握專業的理論知識,將理論知識應用到學校內的實驗課上,實驗主要包括數電、電路、模電實驗、電機拖動基礎實驗、PLC實驗、傳感器實驗與單片機等實驗,做到對常用芯片工具的應用;二是課外的課程設計,主要包括參加電子設計大賽,智能車設計大賽等電子類競賽,單片機等的課程設計;三是參加一系列的實習,金工實習、認識實習、電子電氣實習以及畢業實習。
1.2強化實驗管理
培養學生實際動手能力,改革實驗的內容,鼓勵學生自己動腦,不限定實驗室用的方法,也不限定所使用的器件,真正做到以學生為動手的主體。并讓學生意識到實驗的重要性,將實驗成績計入學生成績總評定系統中,并與期末獎學金等榮譽的評定掛鉤。從而激發學生對實驗的熱情,主動性,提高學生動手能力。
1.3理論聯系實際
將課程設計的內容與實際相結合,培養學生對實際問題的思考與解決能力。指導教師在對課程設計內容的選擇上,應該選擇實用性與綜合性較高的設計內容。例如設計生活中常見的萬用表,洗衣機模塊。電梯、紅綠燈設計,與實際相聯系。實驗教師將課程設計的任務書提前發給學生,但是不要制定設計步驟與所用器件,讓學生自由發揮,自由選題。由學生自己查閱相關資料,擬定設計方案,并且鼓勵學生之間相互討論。再與老師討論方案是否可行。最后由學生獨立完成設計、編程與調試工作。最后撰寫課程的設計報告。這對提高對專業認知能力有很大幫助,并有助于培養學生自己動腦分析問題,解決問題的能力。
1.4鼓勵學生參加電子類設計大賽
隨著企業對應用型人才需求的提高,電子設計大賽的含金量越來越高,這就應該鼓勵學生多參加類似的電子設計大賽。培養學生的競爭意識,合作意思。而且無論是對于企業還是高校來說,電子設計大賽的獲獎證書都被大家所認可。參加此類的競賽也可以培養學生的自信心,與來自全國各地的同學一起交流,學到知識的同時也可開拓視野。學校也可以自行組織校內的電子設計創新大賽,培養學生的創新意識,讓學生主導。積極開展課外電子創新競賽活動,讓學生們自擬題目、自行設計,到實驗室自己動手研制出各種實用性強,構思獨特,想法先進的產品。學校實驗室給學生提供經費、場地,由學生自行采購需要器件,并由學校負責報銷費用。同時配備教師進行指導,允許小組合作。同時鼓勵大一新生參與進來,做些簡單的工作,為他們以后更快地進入課題做好充分準備。為激勵學生更多的參與進來,學校應該設立相應的獎勵措施,對于在比賽中表現突出的同學進行表彰。這樣不僅可以調動學生的積極性更能夠提高學生的實踐能力。更好的實現培養實用型人才的目標。
1.5優化生產實習,畢業設計
學校在聯系生產實習工廠地點的之前,一定要選擇與學生將來就業密切相關的工廠。生產實習的目的是讓學生在了解企業的生產線,了解社會的需求。所以學校在選企業時要選擇專業知識雄厚,擁有先進儀器與技術工人的企業,在組織學生進行參觀實習的過程中多思考,多動手,多向技術嫻熟的工人學習,交流,從而提高學生對社會的認知能力,對自己將來從事的工作有進一步的了解。至于畢業設計,畢業設計是學科建設的非常重要的環節。所謂畢業設計的目的是要學生綜合運用所學的基礎理論和專業技能,提高分析與解決工程實際問題的能力。做好畢業設計的關鍵是選畢業設計的題目。畢業設計課題應該是結合實際生產的實際項目,有較強的應用背景。同時課題要符合電氣工程專業培養目標,要有一定的廣度和深度。指導教師可以讓學生自己選擇畢業設計的題目,但是得經過老師的審核,確定方案是可行的,而不僅僅是停留在理論階段。在選題的過程中可以讓學生之間相互討論。在確定了畢業設計的題目之后,學生應該自己獨立思考,老師要隨時監督學生的涉及進展。
2加大教學經費投入,加強師資隊伍建設
學校應對專業教學加大經費的投入,進一步改善電氣工程及自動化專業基本條件建設。實驗室的面積,儀器設備要達到教育部要求的標準,盡量引進先進的儀器設備,并且合理安排課程,保證每個學生在做實驗時都有儀器可用。專業教學經費都要達到相應的標準。加強電氣工程專業師資力量是實現高素質人才培養的關鍵。學校應做到對師資力量的結構做到合理分配,包括年齡和學歷。并且做到及時更新結構的設定。因為目前很多高校都出現中年骨干教師數量少的情況。同時學校的青年教師比重偏大,高級職稱的教師數也在少數,教師隊伍的比例不合理,人才斷層現象比較嚴重,因此要對教師的選聘、晉升、待遇等方面創新機制。同時學校鼓勵從知名企業中聘請技術嫻熟的技術人員來校作報告,使學生更好地了解就業前景。學校也應該定期開展學術報告之類的學術交流。同時鼓勵教師與學生都參加。
3結語
1.1在電網調度中的應用
電氣工程自動化技術在電力系統方面的應用體現在對于電網調度方面。正是由于電氣自動化技術的應用才打破了傳統繼電器獨步天下的電氣保護的時代,進而進入了微機繼電保護的現代電力系統調度自動化時代。電網調度的自動化、計算機化是電網的發展趨勢也是智能電網時代的開端。正是由于電氣工程及其自動化技術的應用實現了站內設備的實時監控、并將站內全部資源組成一個局域網,可以隨意調用和控制,實現了站與站之間的通信和互聯,進而組成一個難以置信的龐大的電力系統調度網,并實現了發電廠、下級調度中心及變電站終端之間的有效的連接。
1.2在化工生產單位電廠分散測控系統中的應用
電氣工程及其自動化技術在化工單位中的應用主要采用分層分布結構,具體包括了現場儀表、傳輸線路、工程師站、通訊網絡及過程控制單元等。系統可以對整個生產過程進行實時和全過程監控,并對數據進行動態分析和處理,并驅動執行機構,實現對整個生產過程的檢測、保護、聯鎖、控制。操作人員通過后臺向遠方設備發出控制指令,實現對現場儀表的控制,并同時接收來自現場及其他工作站的各種信號和指令。
2電氣工程及自動化技術的發展方向
2.1低頻向高頻發展
隨著科技的發展及工業化程度的不斷加深。傳統單一頻率運行的自動化技術已經無法滿足現代工業發展需要。電氣工程技術也逐漸變得復雜化、多樣化,同時滿足節能環保要求。因此電器產品已不可能在僅僅的單一頻率運轉,而是逐漸實現可以隨意調節,以滿足不同負荷和環境下的要求。因此,我國工業生產從低頻向高頻生產階段發展是必然趨勢。
2.2充分地融合計算機技術
互聯網技術的發展,為現代社會帶來了巨大變化和飛躍。電氣工程技術隨著互聯網技術的發展也逐漸變的智能化、集成化。可以說電氣自動化技術與互聯網技術的融合給未來人類社會帶來質的飛躍,兩者的融合使電氣網絡的智能化成為可能。如今我們通常把電氣工程技術和互聯網技術結合的技術稱為微機技術。可以說微機技術的發展實現了生產過程數據的實時分析處理,同時大大節省了勞動力、降低工人勞動強度、改變人們的生活方式,實現了工業生產的自動化。
2.3開關設備智能化
伴隨著微機技術的發展,伴隨著開關設備也變得越來越智能化以實現自動控制系統的流暢運行。可以說智能化設備與微機技術共同奠定了未來智能電網的基礎。開關設備智能化指的是高低壓設備及其輔助裝置可以提供接口以方便與計算機網絡連接,從而實現自動控制。一次開關元件包括各類電器設備等,其中的智能監控單元包括輸出、監測、通信等重要模塊。開關設備的智能化是電氣工程技術發展的趨勢,在未來應用、運行等方面發揮著至關重要的作用。
2.4操作人員專業化發展
電氣工程技術的發展朝著自動化、智能化方向發展的同時,也對其操作人員提出了更高的要求。操作人員往往在設備運行時才進行相關技術培訓,而忽視了設備安裝時設備調試等各個環節發現的問題。因此也就失去了最佳掌握該技術的時機。因為自動化生產設備一旦調試完成,出現問題的幾率將會大大減小。如果不在調試期間熟悉設備,就很難更好的理解現代化技術。況且現代電氣工程技術是一門系統性綜合性技術,如果不從設備安裝環節、調試環節注重人員培養,就無法理解這些特定安裝的意義和作用。只有每個操作人員能輕松的對故障原因作出快速準確的判斷處理,才能減少生產過程中不必要的損失。
2.5其他方面的發展
隨著電力電子技術的發展,現代電氣工程技術已經由半控型時代全面進入全控型時代。并且現代電力電子器件無論從開關時間、性能穩定性等各個方面均有巨大進步。同時交流調整控制理論、矢量控制等各種理論百家爭鳴、百花齊放,使控制技術的發展也有了巨大飛躍。
3結束語