電氣工程及其自動化優點范文
時間:2023-12-06 17:40:14
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篇1
【關鍵詞】 電力 自動化技術調度系統 變電系統
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
0引言
在經濟的推動下,我國科技水平日益提升,又為經濟發展提供了技術保障。然而,國內在現代科學研究領域起步較晚,與歐美等發達國家相比,諸多領域都稍顯不足。近些年來,政府對此尤為重視,人力、資金投入大幅度增加,并制定了一系列優惠政策。在當前信息化時代,電氣工程的作用日益突出,甚至成為衡量信息化程度的重要標志。為促進電氣工程的進一步發展,很多高校都增設有此類課程。
1 電氣工程及自動化技術
電子技術推動了計算機的發展,相關的產品也不斷推出,自電子產品問世以來,與其和電氣相關的內容都被劃入電氣工程范圍。在長期的實踐探索中,電氣工程日臻完善。尤其是步入新世紀信息化時代,材料推陳出新、工藝頻繁更迭,加快了各類電子產品的換代速度,而電氣工程的范圍更加廣泛。從實踐可知,電氣工程主要受兩方面因素影響:①信息技術。以計算機和互聯網技術為主;②主要是指包括集成電路在內的各種硬件設備。所以,在實際設計時,應從軟件和硬件兩方面加以考慮。
現代工業勞動量較大,人工效率較低,難以滿足日益增多的生產需求。這就需要引進自動化技術,逐步實現生產線的自動運行,以達到提高生產效率的目的。隨著自動化技術的日益完善,多數企業都已實現了自動化的生產,在提高經濟效益方面發揮著重要作用。
2自動化技術在電氣工程中的應用形式
2.1調度系統自動化
電力系統結構龐大,設備線路眾多,各自發揮著應有的作用。為保證整個系統的有效運行,能夠安全正常供電,必須保證電網調度安全,實現調度系統自動化。就目前而言,調度自動化主要涉及兩方面,調度主站和運動裝置系統。其功能有以下幾點體現:
①有利于實時監控電網運行狀態
電網運行時的電壓、負荷、周波等都與其安全性有關,電力調度人員必須實時掌握這些指標的狀況。同時,還能真實反映各項電器設備的運行狀況,包括用水、用電等各項指標。實現自動化后,可提高工作效率,減少失誤率,除了實現以上各個目標,還能滿足終端用戶在用水、用氣、用電個方面的需求。
②有利于提高調度工作的可靠性
電氣工程覆蓋了電子技術、網絡、計算機、電氣等諸多領域,實際運行中會產生各種大量的消耗,引入自動化技術后,不但能夠安全監控電網運行,還能對這些能源損耗加以有效控制。在現代化社會,人們的用電量增長幅度很大,對電能的質量要求也越來越高。調度自動化有利于實現多發電、多供電,提高調度工作的可靠性和經濟性。
③有利于科學處理各種安全事故
電網運行需要各項設備和線路的支撐,受自然、人為等眾多因素的影響,在運行時難免出現異常,如線路老化、設備磨損等,極易引起安全事故。若不及時處理,必將會向外蔓延,影響到整個系統,甚至威脅操作人員的生命安全。而在眾多設備和復雜的線路中找出故障點并不容易,僅憑維修人員查找,很有可能耽誤故障處理。實現自動化后,可在故障發生點發出報警,迅速找到故障,并對故障程度、類型等進行分析。同時采取安全策略,或予以必要的處理,將事故危害降至最低,以保證電網的安全運行。
2.2發電廠自動化
發電廠是電能供應的源頭,是保證能否正常供電的基礎,隨著電能需求的增長,發電廠也必須實現自動化。目前常見的兩種發電方式便是水利和火力發電。
①水利發電廠的自動化技術
為維護電氣工程應用質量的可靠性和穩定性,水電廠有必要實現自動化技術,即設置有水輪機裝置、發電組系統和調速器裝置等部分。關于水電廠的自動化系統運行,有多種模式,如單機模式、梯級綜合自動化模式、公用設備模式和全長自動化模式等。為使其實用性得到充分發揮,在電氣工程中應考慮自動化系統的性質,采用相應的技術,以保證電能質量,增加水電廠的經濟效益。
②火力發電廠的自動化技術
火電廠自動化技術也具有較強的綜合性,實現自動化,必須安置有發電機組、汽輪機、機爐主控系統、鍋爐控制系統等。借助計算機技術對其進行實時監控,獲得所需數據,以保證電氣工程應用的可靠性。其實用性體現在能夠對信息數據進行綜合處理,還具備自動檢測、自動保護等眾多功能。
2.3變電系統自動化
作為變電站的核心,變壓器意義重大,作用不容小覷,而隨著用電量的增加,出現了很多不確定的因素,再加上其他原因影響,變壓器在運行中很容易發生故障。過電壓現象較為常見,嚴重阻礙了系統安全運行。為此有必要建立起在線監測系統,以便及時獲得過電壓信息,從而做好防御對策。
該系統共有四個單元:①電壓傳感器。由兩部分組成,一是高壓分壓器,主要負責電壓信號的獲取工作;二是光纖傳感器頻帶較寬,具有極好的絕緣性和抗干擾能力,在雷電過電壓中較為適用;
②信號傳輸。主要負責監測系統中各種數據的傳輸,其媒質多為光纖或同軸電纜,同軸電纜成本低,對信號損害性小,而且安裝比較簡單。光纖的絕緣性好,支持大傳輸量,而其不受電磁干擾,安全有所保障,但成本高,而且安裝不便;
③數據采集。主要負責模擬信號的轉換處理。包括多路轉換單元,多用于對傳感器的選擇或監測;預處理單元,負責輸入信號的調整工作;數據采集單元,采樣保持負責模數轉換周期內各輸入量的存儲工作,并進行篩選,將數值未發生變化的信號送入模數轉換器。
④數據處理。該部分是整個監測系統的核心,通常有兩種形式,一是在線監測,由相關軟件提供硬件的驅動,完成過電壓的采集工作;二是離線分析,主要負責對采集的信息進行分析整理,相關軟件的工作有如何顯示波形,對電壓參數進行測量,對頻譜進行分析等。
3關于電氣工程自動化技術的未來發展趨勢
首先是管控一體化,主要是針對電氣工程中的不同通訊環節,促進各種數據的整合性。信息管理金額集成控制系統逐步融合,借助一種新方式將電網的運行狀態顯示出來。
其次,關于電氣工程的檢修技術通過設備資產管理系統在電氣工程中的應用方式,重點發揮其在故障診斷、狀態監視等方面的綜合功能,同時提供狀態檢修設備在正常運行時的狀態信息和數據,依次為依據對其相應的設備的運行狀態進行有效預測。所以,檢修技術將朝著狀態檢修的方向發展。
4結束語
在當前信息化時代,自動化技術越來越重要,特別是在電氣工程中的體現更加明顯。為促進電力工程更好地發展,今后還應加大研究力度,不斷完善電力自動化技術。
參考文獻:
〔1〕劉佳偉.電氣工程自動化技術的應用〔J〕.科學創新與應用,2013,27(34):133-134
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篇2
1 電氣工程自動化中智能技術應用的優勢
在電氣工程自動化中恰當地應用智能技術確實具備較強的應用價值,尤其是相對于以往的電氣工程項目來說,這些智能技術的應用效果是比較明顯的,具體來說,智能技術的應用優勢主要表現在以下五個方面:
第一,對于電氣工程自動化中智能技術的應用來說,其在一致性方面表現出了較強的優勢,這一點在相應的控制器方面表現得最為明顯,相對于以往的一些電氣工程控制器,智能化的控制器能夠在較大程度上保障其應用過程中體現出較強的一致性,尤其是對于存在一定差異的驅動器來說,其一致性保持得也是比較好的,進而保障了電氣工程自動化的穩定運行。
第二,從具體的操作和調節方面來看,應用智能技術能夠有效地簡化電氣工程自動化操作的復雜性,相對于以往電氣工程項目中較為復雜的操作流程來說,應用智能技術之后的電氣工程自動化能夠促使其調節和控制更為簡便,對于相關管理人員的要求也得到了一定程度的降低,不需要具備較強的專業化知識,只要能夠讀懂相應的/,!/智能化語言或者是數據即可按照相應的操作定義進行操作。
第三,從具體的運行性能方面來講,應用智能技術的電氣工程自動化項目能夠在較大程度上提升其自身的應用性能,因為采用這種智能技術之后的電氣工程能夠針對自身的運行狀況進行實時監測,尤其是對于各種時間的控制更為嚴格,也更為準確,進而便能夠在較大程度上減少運行過程中故障的出現,提升其運行性能。
第四,對于當前的電氣工程自動化發展趨勢來說,這種智能技術的應用具備較強的適應性,尤其是在相應參數的設置上更是具備著明顯的優勢,在以往的電氣工程控制器參數設置中,一般都是采用定額的方式進行直接設置和輸入,但是就當前的電氣工程自動化項目而言,其并不再要求其數據信息的確定性,而是具備著較強的動態性和不確定性,而針對這一點來說,智能技術具備著較強的適應效果,在具體的應用過程中,智能技術的應用能夠采取相應的算法來建立動態的方程,進而解決電氣工程自動化發展中遇到的一些難題,確保其運行的穩定型和高效性。
第五,針對當前的電氣工程自動化發展來看,其涉及到的電氣設備越來越多,整體系統結構越來越復雜,管理的難度和協調的難度越來越高,如果仍然沿用傳統的一些管理手段必然會導致大量的人力資源使用,造成人力物力的浪費,而綜合運用智能化技術就能夠在一定程度上提升其管理和控制的效率,尤其是在檢修和維護等方面具備著較強的應用價值,有效減少了人力資源的投入使用,并且還能夠提升電氣工程自動化的運行效果,盡可能減少一些故障問題的出現。
2 電氣工程自動化中智能技術的應用
2.1 電氣工程自動化設計中智能技術的應用
對于整個電氣工程自動化項目來說,設計是極為關鍵的一個環節,也是其應用價值的重要體現所在,智能技術的應用必須在這一點上得到充分的體現,尤其是相對于當前我國電氣工程自動化設計和國外發達國家之間的差距來說,這種智能技術應用的研究顯得更為必要。
就當前我國電氣工程自動化項目的發展來看,其復雜化程度逐步提升,在較大程度上提高了設計的難度,對于相應的設計人員也提出了更高的要求,比如對于一些電路知識、電氣知識以及自動化知識的要求越來越高,設計人員要想切實做好自身的設計工作,保障其設計水平,就應該著重針對這些專業化的知識進行全面的學習,而對于智能技術的應用來說更是應該加強設計人員對于智能技術和應用的研究。
針對其具體的設計過程來說,智能技術應用之后的電氣工程自動化設計和傳統的電氣工程設計存在著較大的差異,以往的電氣工程項目設計往往都是采用手工方式進行具體的設計,該方式的采用就能夠保障其傳統電氣設備的有效運轉,但是針對當前電氣工程自動化的發展來說,手工設計已經遠遠不能夠滿足其設計的要求,在很多方面的設計和計算都是手工設計所無法滿足的,這時就需要相關的設計人員綜合運用各種計算機軟件來進行相關的設計,通過相關模型的建立來提升其設計的可靠性和準確性,尤其是對于一些參數的設置來說,更是需要依靠專業化的設計軟件來實現相應的設計目的,保障其設計的準確性,而這種計算機軟件的綜合應用其實也是一種智能技術的使用,智能化軟件的操作對于電氣工程自動化設計來說是比較適宜的。
2.2 電氣工程自動化控制中智能技術的應用
電氣工程自動化控制是應用過程中極為關鍵的一點,也是保障其應用價值實現的重要一環,對于這一控制環節來說,智能技術應用的表現也是比較明顯的,其在控制的精確性以及簡便性方面做出的貢獻是最為突出的,具體來說,智能技術在電氣工程自動化控制中的應用應該注意以下四點:首先,智能技術應用于電氣工程自動化控制過程必須結合現實狀況,這也是其最終控制目的實現的重要前提條件;其次,在智能技術的應用過程中還應該重點注意其安全性的實現,這也是電氣工程自動化控制過程的必然要求所在,只有保障其控制的安全性才能夠確保其控制效果的實現,也能夠減少一些不必要的麻煩;再次,智能技術在電氣工程自動化控制中的應用還應該綜合考慮其應用的經濟性,這種經濟性的體現應該是多方面的,從具體的電氣設備元件選擇開始,到后期的具體應用都應該綜合考慮這種經濟價值的實現,避免出現經濟浪費問題;最后,智能技術在電氣工程自動化控制中的應用還應該綜合考慮其當前的技術水平,確保其智能技術應用的可行性,避免過于求好影響到應用的效果,甚至產生反作用。
在具體的電氣工程自動化控制過程中,智能技術的應用最為核心的一點就是對于相關控制算法和參數設置的應用必須恰當,當前最常使用的主要是神經網絡控制模式、專家系統控制模式和模糊控制三類,至于這三類控制模型如何在電氣工程自動化控制中恰當使用,確保其最大價值的呈現就應該結合具體的實際現狀進行詳細的分析和判斷。
2.3 電氣工程故障診斷中智能技術的應用
對于整個電氣工程自動化項目的使用過程來說,相關故障的診斷和處理也是必不可少的關鍵點所在,其對于整個電氣工程自動化項目穩定性的保障具備極強的現實意義,尤其是相對于當前越來越復雜的電氣工程項目來說,這種故障診斷和排除工作的重要性越發突顯,也越發困難,而采用智能技術確實能夠針對其整個的電氣工程項目進行全面的實時監測,進而便能夠及時發現相應的故障問題,并且還能夠自行進行相應的分析和判斷,盡可能地縮短了電氣工程自動化項目故障診斷和處理的時間。
3 結語
篇3
PLC技術概述
PLC技術從概念上來講是一類利用編程控制的技術,把PLC技術使用到編程中,將其貯存在內儲存器中,然后幫助內部程序進行儲存,再根據用戶發出的指令進行有邏輯性的計算。此外,PLC技術可以被用于專門軟件系統中來進行其他方面的工作。這是由于PLC技術的控制工作指令排序對各類數據進行掃描分析,再統一處理,隨后將運行結果利用控制信號的方式實現傳遞。通常來講,CPU可進行循環執行。可是,將PLC技術應用到電氣工程及其自動化控制中,會讓接線量的使用次數急劇減少,因為在運用PLC技術時接線端口所需的輸入端口和輸出端口有限。利用PLC技術進行工作時,其工作線路會使用數學形式存儲到PLC中,其中只要PLC發生任何變化,其存儲器的程序可進行更改,從而實現穩定控制的目標。
在電氣工程及其自動化控制中使用PLC技術的原因和表現
使用PLC技術的原因將PLC技術應用到自動化控制中,讓電氣工程及其自動化控制得到了很大發展。在控制工作開展中也獲得了相應的優勢。這主要是由于編輯邏輯控制器所具備的功能特點來實現的。編輯邏輯控制器具有很多優點,包括抗干擾能力強、使用方便、適應能力強、功能性能突出以及維修保養方便等。抗干擾能力強是因為編輯邏輯控制器使用的軟件代替了傳統的繼電器控制系統所控制的各種繼電器,替代后的軟件使系統運行時出現故障的頻率大幅降低,因此讓PLC技術的抗干擾能力更加突出。利用PLC技術的抗干擾能力可幫助軟件進行自我檢測和故障檢測,一旦發現故障問題,還可利用PLC技術檢測故障源頭,從而及時對故障進行排除,保障繼電器的正常運行。其適應性能力強可主要表現在硬件裝置的各類特征上,利用PLC技術的產品設備都可進行標準化格式設置,因此,用戶可在使用過程中根據自身需要來對設備的各項性能和強度進行適應性配置。功能性增強是為了電氣工程及其自動化控制中讓機器設備間的各項要求符合標準,讓復雜的控制性工作變得更加簡便,從而減少任務量,利用PLC技術中的編程,從而實現編程語言更加簡明扼要。
在電氣工程及其自動化控制中使用PLC技術的表現
將PLC技術使用到電氣工程及其自動化控制中,可以展現其強大的功能特性,包括模擬控制、邏輯控制、數據處理控制等相應的能力,在電氣自動化上面使用PLC技術,其運用主要包含兩個部分,即開關量控制和順序控制。在推進發展電氣工程及自動化控制的全過程中,PLC技術的有效利用有利于邏輯控制能力的實現,可以將其用于全面提高自動控制系統的工作能力。在PLC技術的基礎上,利用其技術優勢來幫助彌補手工操作出現的錯誤和各種缺陷。在電機工程繼電器控制中使用PLC技術,還可幫助順序控制器實現正常工作。其主要可分為遠程搖桿、主站層和現場控制等三個部分,還包括電氣工程及生化控制中所需的數據處理問題,相應控制工作也需要在PLC技術的支持下變得更加可靠。總的來說,PLC技術能夠對繼電器數據分析過程中出現的錯誤進行彌補,幫助提高使用效率,從而加強其運用成效。
在電氣工程及其自動化控制中使用PLC技術的發展態勢
將PLC技術使用到電氣工程及其自動化控制中已經成為是目前發展的必然走向。當前,社會科技水平和信息化技術的飛速發展,使得PLC技術在機械制造工藝上使用計算機技術也成為今后發展的重點。利用PLC技術的優點,在電氣設備的智能控制、儲存容量和運算速度等方面加以優化和鞏固。根據現代化科學技術的發展速度,今后PLC技術在電氣設備中的使用會更加完善和先進,其產品規格的發展也會更加完善和齊全,與現代化的實際生產要求是完全符合的。隨著PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的日漸普及,可以幫助電氣設備的應用水平進一步增強,讓智能化技術更加完善和提高,讓設備使用的效果更加科學合理,在PLC技術的使用下,不同電氣設備的控制更加先進。根據我國目前的發展狀況來看,將PLC技術應用到綜合型電氣設備控制系統中是其他任何技術無法取代的。PLC技術作為其核心技術,正在不斷向著集成化、智能化、信息化、安全化、小型化的方向探索發展。例如,利用PLC技術進行計算機集散控制系統的優化就是其成功案例,這一案例讓PLC技術的發展與應該和計算機系統實現有效結合,從而讓電氣設備自動化技術的控制效果更加明顯。
結語
篇4
關鍵詞:電氣工程;現狀;自動化;問題;對策
中圖分類號:TM75 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)2-0090-02
現如今,電子信息技術已經是現代工業中極其重要的工業之一,該技術在各行各業的應用都十分廣泛,并不斷融入我們的生活和生產等各個領域。電氣工程及其自動化是工業建設發展的關鍵,也是我國社會經濟發展的保證,它在提高工業建設效率的同時,也有效降低了工業生產中突發事件的發生。然而,電氣工程及其自動化技術在不斷發展過程中要求越來越高,在實際設計中受到了諸多因素的限制,使之不可避免的會出現一些問題。因此,為了能夠更加清晰了解和認識電氣工程和自動化技術在工業發展中的作用,將其特有作用和價值高效地發揮到各個行業中,就應該深入分析現行的電氣工程及其自動化發展中所存在的問題,并指出必要的應對策略,從而不斷提高電氣工程及其自動化的水平,為我國工業發展做出更大的貢獻。
1 電氣工程及其自動化的發展現狀
電氣工程及其自動化技術是現代工業發展的核心領域,伴隨著科學技術的快速發展和進步,這一技術已經從電磁學理論的建立發展到電氣工程技術學科的形成。該技術的快速發展使我國工業發展的成本在很大程度上都有效降低,還使得各種工業生產的效率急速的提高。電氣工程化技術現已發展地十分完善,具有了自己獨特完善的集成控制系統,能都充分的滿足工業自動化發展的各項需求,在工業自動化的各項發展中具有舉足輕重的地位。而電氣工程及其自動化技術在科技日益發達的潮流下也在不斷創新,以滿足商業企業從管理層到底層的數據存取和介質訪問,是企業的控制更加高效、科學、系統、便捷,也使商業間的交流與發展更加的高效與便捷。諸如此類的優點使得電氣工程及其自動化在各種工業領域之中的應用日益廣泛。在快速發展的同時,該技術的內部結構也在不斷完善與加強,各種數據化發展都是圍繞實際生產過程數據處理展開的,不斷地完善自身是推動自身技術發展和進步的最有效的途徑,在完善自身技術的同時也對電氣自動化的改革起到了重要的促進作用。
2 電氣工程及其自動化發展中存在的問題
電氣工程涉及的范圍十分廣泛,它包括電器、電力、電子、電機和自動化等多個學科的內容,是我國科學領域的核心學科之一。電氣工程及其自動化的發展不僅為社會經濟的發展注入了新鮮的活力,還有效提升了社會的綜合效益。然而,隨著當今電子技術的快速發展,電氣化發展也進入了新的時期,由于我國電氣工程產業發展相對遲緩,因而在電氣工程的研究和投入中暴露出很多問題,正需研究人員的亟待解決。
2.1 有關電氣工程節能的問題
目前,在我國,目前電氣工程領域中還存在較為突出的問題就是電氣的節能問題,而這個問題的出現是與我國工業的急速、失衡發展密切相關的。在建筑行業不斷地智能化和科技化完善的今天,電氣工程在建筑工程領域中占有了不可取代的地位,這就對電氣工程的技術和管理能力提出了更高的要求,同時電氣工程的質量也直接關系到建筑行業的發展,尤其在能源利用方面體現的更加突出,這包括電氣工程對整個建筑內部的溫度調節的需要、照明設備控制的需要、衛生通風的控制需要以及建筑內部娛樂設施的特殊用電等。在諸多建筑內部電氣工程的廣泛應用中,電器節能問題顯得尤為突出,由于建筑電氣的一些管理不善和電氣本身的一些弊端很可能造成大量的資源浪費。不僅如此,電氣工程技術在工業和農業生產、加工等各個過程中都起到重要的作用,電氣工程的參與和配合使得整個工程能夠正常運轉,保證各個工程的順利完成。不僅是在這些領域,在很多的工程項目中先進的技術設備的加入更加使得電氣工程的效率前所未有的提高,在各種生產加工中顯現出了智能化設備不可取代的價值和作用。但同時也是造成能源浪費的根源。因此,電器節能問題是當前電氣工程亟待解決的問題,這也成為了未來的節能發展問題的重點考察內容。
2.2 有關電氣工程質量管理的問題
據電氣工程行業的相關調查報道稱,國內很多電氣企業和部門在電氣生產管理上存在很大弊端,他們過分關心的是產品的質量檢驗,而對電氣工程質量管理的監測卻很不到位。尤其體現在設計單位和建設單位之間缺少必要的交流,這使得產品在設計和施工階段不能很好的對接而造成不必要的損失;在員工的后期培訓管理中也缺乏一定的教育和說明,使得培訓管理形同虛設;在建筑工程的前期和中期,生產部門和企業之間不能主動加入電氣工程的施工當中,只是過多的要求施工后期的工程質量,而缺少對施工質量管理的嚴格把關,這樣就造成了電氣工程整體工作的混亂無序和工程質量達不到預定目標,這使得電氣工程的正常運轉和安全質量受到了嚴重的影響,因此,面對電氣工程中存在的種種管理問題,我們必須采取必要的解決措施予以有效應對。
2.3 有關數據傳輸安全性的問題
電氣工程及其自動化技術起初在工業生產中形成,并得到了快速發展和建設。伴隨著該技術的不斷發展,它在商業領域中發揮著越來越重要的作用。一個高效的電氣自動化系統就需要一個完整的網絡結構,而這種網絡結構的多樣化、安全化會對整個系統所產生的產品帶來很大影響,尤其是在系統中的數據信息轉輸、交換和共享等在整個電氣自動化系統中占據重要地位。當前,各單位使用的信息傳遞產品不同,同時企業間開發的程序接口不同,這就給數據傳輸和通信帶來了一定難度,這使得數據傳輸的安全性受到威脅,而且也增加了電氣自動化系統的運營成本。
3 電氣工程及其自動化存在問題的對策
篇5
【關鍵詞】智能化技術,電氣工程,自動化,應用探討
中圖分類號: F406 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
智能技術理論是開發、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機科學的一個分支,人工智能技術解釋了智能的實質,并在此基礎上生產出一種與人類智能有相類似反應的智能機器。人工智能的研究主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統和自然語言處理等系統。電氣工程主要是研究和電氣工程有關的自動控制、系統運行、信息處理、電子電氣技術、研制開發、信息處理和計算機與電子應用等領域。
二、人工智能控制器的優點
人工智能相對而言具有十分明顯的優點,但是,需要針對人工智能控制的不同類型而進行分析探討。比如,一些人工的智能器,例如模糊神經,遺傳算法等總體而言,都是一種類型,屬于非線形類型的函數近似器,在實際操作過程中,通過使用這樣一種分類,對于總體的了解和加深對總體的認識是十分有利的,同時也有助于促進對一些控制策略的綜合開發和利用。相對而言,上面所講述的一些人工智能的函數類型近似器相對于傳統的函數估計器而言,具有其獨特的優勢,主要表現在,在現實中很多的情況下,想要比較精確的掌握好控制對象的一些動態方程式一件很困難的事情,其過程也很復雜,在這種情況下,當控制器在對一些實際要控制對象的模型時候,會產生很多的不確定因素,這便很大程度的讓設計過程中變得更為復雜,比如遇到非線性,參數的變化等,這些都是一些比較難以掌握的數據,而人工智能控制器在進行這些設計時候,一般都不需要這些控制對象的模型,只是依據這些控制對象的下降時間和響應的時間差異,人工智能控制器就能夠適當的調整自身的性能。
三、電氣自動化智能控制系統在電氣工程中的設計理念
1.利用集中監控式設計理念。在電氣自動化工程中,使用集中化的監控途徑具有比較大的優勢,主要表現在,首先是其維護和運行起來比較簡單,其次,是受到控制站的要求相對較低,同時,相對而言,在進行系統設計時候,要相對簡單一些。利用這種方式時候,很大程度上實現了集中化,將系統各個分項的功能都放到一個處理器上進行運行處理,雖然相對而言要集中了很多,但是也一定程度上加重了處理器的負擔,處理器的運行速度也一定程度上會受到影響。通過筆者多年的相關工作經驗了解到,當一些電氣設備從運行進入到監控狀態時候,伴隨著監控對象的逐漸增加,我們發現,主機的冗余將會逐漸下降,電纜的數量也隨之不斷增加,這就一定程度的使得投資的成本也隨之增加了。在此過程中,一些長距離的電纜也使得系統的可靠性受到了影響。由于隔離閘刀上面的一些操作閉鎖以及一些斷路器的聯鎖一般而言都是采取的是硬接線,同時,很多情況下,隔離閘刀上面的輔助接點有時候難以到位,當這種情況發生時候,電氣工程中的很多電氣設備都將會無法操作。相比而言,這種二次接線的方式是比較麻煩的,很容易發生一些操作失誤,因此,集中式的監控方式在電氣工程中應用時相對比較廣泛的。
2. 利用遠程監控式設計理念在電氣工程中的應用
相對而言,遠程的監控方式在整個電氣自動化工程中具有比較大的優勢,主要體現在,它可以節省大量電纜的增加數,同時,還能夠一定程度上節約很多的安裝費用,也能夠節約很多的材料成本,這只是其在成本和費用上的優勢,其次,相比而言,這種方式還是擁有著組態靈活的強大優勢,有著十分高的可靠性,因此,受到了比較廣泛的應用,但是,這種方式也存在著其局限性,主要表現在,電氣工程中,各種施工的現場總線的通訊速度相對而言是比較緩慢的,加強一些電氣工程中通訊量很大,因此,遠程的監控方式一般而言都比較廣泛的運用于電氣工程中一些相對而言較小的系統監控,而一些面對全長的電氣自動化系統監控則不太適合使用這種方式。
3.利用現場總線監控式設計理念在電氣工程中的應用
現場總線監控可以使系統設計有針對性,對于不同的間隔采用不同的功能,這樣就可以根據間隔的情況來設計。采用這種監控方式除了這些優點外還具有遠程監控方式的優點,同時還可以在隔離設備、模擬量、端子柜等等方面上也有少量的減少,而且電氣智能設備是就地安裝的,與監控系統是通過通訊設備連接的,可以節省了電纜的大量運用,還節約了過多的投資和安裝維護上的工作量,進而減少了成本。
四、智能化技術在電氣工程自動化中的應用探討
1.電氣工程中電網調度的自動化
將電氣自動化技術應用在電氣工程中有著很重要的作用,主要就是能過實現實時評估電力系統的運行狀態,并根據所積累的數據來對電力負荷進行預測,故而在此基礎上將發電控制和經濟調度實現自動化,但是這樣的一個要求只有在省級以上的電網才給予要求。電力系統在運行的過程中要實現實時的進行數據上的采集和處理,并根據數據進行監控,且在數據支持的情況下對電網的運行狀態和安全進行掌握,使其能夠很好的適應現代電力市場的運營需求。
2. 電氣工程中發電廠分散測控系統
電氣工程中發電廠分散測控系統在實際的應用過程中一般采用的是分層分布的結構,其組成是由以太網、遠行人員工作站、過程控制單元以及高速數據通訊網等等方面。而這里說的遠程控制單元就是由只能做輸入和輸出的模件與可冗余配置上的主控模件一起共同組合而成,且主控模件又是通過冗余智能上的輸入與輸出和總線上的輸入與輸出來進行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產運行過程中的,并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關量和現場變送器等等設備上的信號,還可以再運算完成以后在對設備的運行狀態和參數來進行實時的打印、顯示和信號的輸出,以此來直接驅動其執行機構,最終實現電氣自動化在電氣工程中的生產運行過程的聯鎖保護、控制和檢測等方面的功能。
3.電氣工程中變電站的自動化
電氣工程中的變電站應用的是自動化技術,其主要的目的在于取代人工操作、人工監視和電話通訊,并根據相應的情況來加強對變電站的監控能力,并且還可以實現在變電站上運行的水平和效率都有所提高。這也就是說,變電站中應用自動化技術就是為了全方位的,多層次的來監視變電站各種電氣設備的運行狀況,完成有效地控制。該自動化的特點有:以全微機化的設備來代替以前使用的電磁裝置,并實現計算機屏幕化操作上的監視,在數據傳輸過程中實現自動化運行的管理和統計記錄,是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現的。
五、結束語
智能化技術是先進科學技術成果的結合體,對電氣工程自動化的控制具有十分重要的意義,在電氣工程施工過程中,要加大對智能化技術的應用和推廣,如此,可以更好的促進我國電氣工程的快速健康發展。
參考文獻:
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關鍵詞:現代建筑;電氣自動化;應用方法
一、現代建筑中建筑電氣自動化的設計理念與使用規模
(一)電氣自動化的設計理念和系統處理方法。通常情況下來講,建筑工程在使用電氣的過程當中,想要把建筑工程中的任務完成好,電氣工程就對于單獨的電氣保護和電氣測量以及電氣制造等多個不同的機器配件進行了運用,由于這些機器配件都屬于一個非常獨立的個體,機器配件和機器配件之間沒有相互連接在一起,所以就大大地降低了建筑工程的施工效率。但是運用電氣自動化技術和設計理念在很大程度上使得這一缺點得到了改善,對于硬件設施合理有序的進行了組合之后,改變了以往那種相對來說比較傳統的機器配件進行獨立工作的模式。電氣自動化系統具備了科技化和智能化,方便了建筑工程的生產使用,使得廣大用戶的需要得到了滿足,與此同時也使得各個機器配件之間的有機結合得到了根本保障。建筑工程中對于電氣自動化進行了應用,運用系統處理這種方法就是利用機器設備與地面進行接觸、對于信息信號的接收和傳遞以及采取抗干擾和電磁波等多種多樣的方法來實現,從而使得建筑工程中電氣的正常使用得到了有效保障。
(二)電氣自動化中電子計算機的應用。電氣自動化中對于電子計算機進行了應用之后,讓建筑工程在運行的一系列過程當中,機器設備能夠對于數據自動的進行分析,并且對于對于電氣運行過程中的信息變化進行了記錄,從而能夠防止以往傳統的建筑工程由于數據誤差而所造成的損失,能夠直接看到數據統計圖像,給建筑工程的運行打下了扎實的基礎。
(三)電氣自動化設計的優點。現代建筑中應用了電氣自動化,把傳統的進行獨立運行的機器設備相互結合在了一起,對于建筑工程效率的提高起到了非常重要的作用。與此同時,電氣自動化設計具備了讓建筑工程中電氣設備的運行穩定和對于控制工作者沒有過高的技術要求以及維修方便等優點。
二、電氣自動化的實現方法
(一)計算機自動進行控制與調節以及操作的實現方法。對于計算機進行利用,然后在此基礎上操作相關設備,就是在遵循調度方案的基礎上,控制和調節可以讓電纜關閉的設備,電力系統除了可以對于現場的控制命令合理與自主的進行利用之外,而且還可以設置與轉換有關設備的運行方法。
(二)人機聯系的實現方法。所謂人機聯系的實現方法指的就是鼠標和打印機以及鍵盤等電氣設備,經過電氣自動化系統允許了之后,為了使得實時調節和監控以及打印數據的這一目的得到有效實現對于所有能夠利用的電氣設備進行調動來運行畫面而且不斷地修改定值的方法。除了以上這些之外,這種實現方式是對于新的應用程序進行開發的一種有效方法。可是它還存在一些不足之處,相關操作人員只能夠通過操作臺把一些簡單的操作比如監控電氣設備和控制調節以及設置參數值等完成。
三、電氣自動化系統在現代建筑工程中的應用和創新
當前階段下,電氣自動化技術在現代建筑工程中的應用正在不斷的智能化和信息化。其中智能化主要是在網絡技術和計算機信息反應的結合方面進行了體現,能夠把建筑工程施工過程當中存在的所有問題在短時間內檢查出來,代替了以往那種人工檢查機器設備方法,信息化是把電子科技和計算機系統倆者有效結合在了一起,對于建筑工程設備的信息一體化在一定程度上起到了推動作用,最終使得建筑工程的正常運行得到了保障。
(一)變配電監控系統在現代建筑工程當中的應用。在建筑工程電氣自動化系統當中,變配電監控系統作為其中的一個重要部分,其對于網絡通信和電子計算機等多種技術進行了應用之后來調節變配電,使用了信號比較強且接收信息比較快的通訊設備,從而起到了監控和調節系統裝置的的作用。電氣自動化當中的變配電系統,經過查看多種數據信息,比如運行中電壓的高低和設備的開關情況以及電流的大小等等,使得電氣工程在工作過程當中的監測和管理得到了有效實現,在一定程度上提高了建筑工程當中配電裝置的實用性,在現代建筑工程中對于電氣自動化進行了應用,讓配電系統在運行的時候具備了科學性和合理性。相關工作人員對于變配電系統在工作當中閥門的開關與設備負荷的變化等進行了查看,在此基礎上分析和調節了變配電裝置,在很大程度上提高了建筑工程的效率,防止建筑工程造成資源的浪費,從而大大地降低了建筑工程生產投入的成本。
(二)變電站自動化在建筑工程中的應用。如果想要使得電氣自動化在建筑工程當中的應用得到提升,那么這就要求對于建筑工程當中變電站自動化的應用進行不斷地完善,變電站自動化對于以往那種傳統的運用人工調查信息和采集信息的方法進行了取代,在最近幾年當中,隨著變電站技術的不斷改革與發展,讓變電站能夠對于信息自動化的進行輸入與收集,對于建筑工程工作效率的提高起到了非常重要的作用。電站自動化通過應用計算機技術,在使得建筑工程的安全控制得到有效實現的同時,還使得建筑工程的正常運行從根本上得到了保障。
四、電氣自動化的未來展望
在最近幾年當中,我國在電氣化工程方面雖然已經在很大程度上取得了進步,可是與國外的一些相對來說技術比較成熟且起步也比較早的電氣自動化技術進行比較的話,目前情況下來看,我國電氣化工程的發展其實還是比較落后的,因為有一部分比較高端的核心技術仍然被歐美一些發達國家所掌握著。因此,未來我國的電氣工程及其自動化技術主要還應當把研發技術作為發展方向,然后全面進行研發電氣工程及其自動化技術的核心部分,只有這樣才能夠使得知識產權的自主化進一步得到實現。
在我國未來的電氣工程及其自動化當中將會使得數字化與自動化倆者進行有機結合得以實現,如果把信息技術與電氣自動化技術倆者之間進行有效結合之后才可以產生一種相對來說非常典型的代表形式,那就是數字化技術。把電氣自動化技術與信息技術這倆者進行有機結合不僅是一種具有自動化的創新經驗,而且還能夠使得信息動態和高分辨率表現進一步得到有效實現的一項非常重要的措施。
電氣自動化系統結構所具備的通用化。其中電氣工程及其自動化系統結構的通用性,在一個高穩定性的電氣自動化的控制系統當中起到了非常重要的作用,能夠在很大程度上使得企業網絡結構內的計算機監控系統和控制系統以及企業管理系統等這三者之間的數據傳輸工作的通暢性得到保障。
五、結束語
總而言之,從目前形勢來看,電氣化工程作為所有工業發展的基礎,所以,我們努力從各個方面來提高電氣自動化系統的水平,讓其在現代建筑工程當中充分發揮它的優勢,可以使得建筑工程一直安全的運行下去,這樣才能夠大大提高建筑工程的經濟效益。
參考文獻:
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關鍵詞:火電廠;電力自動化;應用
中圖分類號:TM621文獻標識碼: A
隨著改改開放的政策發展,中國很快的火電廠電氣自動化技術的發展,火電廠是我國電廠發電的結構之一在我國電力發展發面占據著重要地位電氣自動化技術在火力發電廠有著舉足輕重的地位。國有企業必須重視自動化技術的重要性,并需要促進,改善中國的能源生產效率。本文介紹了電氣自動化及其在火電廠中的重要地位。
1電氣自動化工程的簡介
隨著現代科學技術的發展,現代人類的生產生活和科技活動一刻也不能沒有電氣設備。‘電”已經成為人們生活中不可分的一部分,電氣工程及其自動化已成為在現代科學技術領域的核心學科之一,更是當今高新技術領域中不可或缺的關鍵學科專業。究竟什么是電氣自動化呢?電氣自動化主要是研究電磁現象、變化規律及其應用的科學技術是以電工科學中的理論和方法為基礎而形成的工程技術包括電力系統及其自動化、電器與電機及其控制技術、高電壓與絕緣技術、電工新技術、電力電子技術等多個領土。或在火電廠中電氣自動化主要是用于產生電能方便人們的生活,對于中國在火電廠發展的電氣自動化而言,電力工業的發展十分迅速,中國電力工業已有110余年歷史。我國具有橫跨六省的獨立電網廠個初步現代化的電力工業技術體系已經建立起來。雖然我國在火電廠電氣自動化發展方面與世界發達國家有很大差距但隨著我國綜合國力的提高外交交往水平的不斷提高淵門已經逐漸縮小與發達國家的差距,不得不承認淵門國家這幾年的發展是相當迅猛的,現代化電工業的不斷發展使電氣自動化技術方面的人才市場有著相當大的潛力和競爭壓力。
2電氣自動化在火電廠應用的優點
2.1有效提高火電廠產電的效率
火力發電廠是近幾年來我國發電的主要手段。火力發電廠每年向社會提供大量的電能,電能對我們產生活的重要性可想而知。受早期社會技術條件的限制而影響了火力發電廠生產效率的提升每年企業生產電能耗損15%--30%左右。電氣自動化技術引入電力生產效率明顯提高,使電能的生產增加,我國擁有1300000000人口,人均用電量每天雖然很小,但是積累是一個非常大的數目。工業電能生產需投入各種資源資源如電力設備、燃燒原料、技術人員等這些因素對電能產量的提升都有很大的影響,電氣自動化技術運用之后能協調好各項資源通過人機操作模式降低生產人員的工作難度另外在自動化生產模式中也可及時發現系統故障以及時處理,隨著改革開放以來我國經濟的不斷發展,許多大型國有企業的高端機械設備也需要大量的電能,所以運用電氣自動化提高火電廠的產電效率是很有必要的。
2.2有效降低產生電能的成本
在早期階段發展的中國,我們通常利用發電的傳統方式。煤炭,石油,天然氣和其他原始材料是火力發電的主要動力,患能生產技術水平的落后會使得燃料消耗量增加,降低了產生電能的效率,提高了火力發電的成本投資,火力發電廠引進自動化技術后可保證各種燃料的充分燃燒。提高能源的利用率,讓原始燃料的價值得到充分運用。在實際電能生產中能顯著降低成本投入而增加經濟效益,這會減輕火電廠的經濟負擔,可以用節省下來的資金產生更多的清潔能源,服務于大眾和社會。
2.3產生電能的技術革新
電氣工程自動化及是研究的電磁現象、變化規律及其應用的科學技術,是以電工科學中的理論和方法為基礎而形成的工程技術。包括電力系統及其自動化、電器與電機及其控制技術、高電壓與絕緣技術、電工新技術、電力電子技術等多個領域本專業涉及電的較寬廣領域的工程技術多個方面如電工技術、電子技術、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統工程、計算機技術與應用和網絡技術等。把這一技術貫穿到火力發電生產中,月別佳動火力發電行業技術的革新,給發電作業人員的工作帶來很大的方便。自動化技術帶來的是一體化操作,火電廠將擺脫傳統的生產作業方式而實現人機側空的新局面。使用各項自動化模式后電力企業的生產將成為融合電子、信息、計算機等先進科技的組合可從多個方面促進火力發電方案的更新,實現了電能產量的增多以帶動生產效益。由于電氣自動化在火電廠的成功運用后也會促進火力發電技術的改革。開發出更多節能的產電方式。
3 電氣自動化技術在火電廠控制應用
在發電廠的電氣自動化控制過程是非常復雜的,所以我們需要了解應用新技術,適應新時代的發展。控制好電氣自動化系統需要做好以下幾個方面控制:(一)就地控制對于一些小規模白勺火力發電廠而言,在具體生產控制中運用到的設備相對較少,但同樣需要構建綜合性的控制體系如鍋爐、汽輪機、發電機等都是重要的設備。(二)集中控制對于規模較大、電能產量較多的火電廠廠內生產的設備數量較多怎樣處理好大型設備就顯得尤為重要了。既要保證設備能夠相互配合,又要互不影響,明顯提升設備的產電效率,這也是企業制定生產計劃最難的一點。(三)自動控制。我們已經進入了二十一世紀的信息時代,所有的一切都是自動控制的。電氣自動化技術必然會帶動電能生產的自動化。應用計算機技術擺脫了人員控制設備的模式,減少了設備固和勺錯誤,維護了生產人員的安全,降低了電能生產難度,提升了企業的電能產量,創造了更多的經濟價值。(四)故同空制無論什么樣的機械都會產生一些難以預計的故障,尤其是這種大型的機械設備。電氣自動化技術在設備故障方面的控制也能起到關鍵作用。技術人員可通過計算機建立在線監測系統,對火電廠各項設備的異常情況及時診斷若是系統可自行處理小故障,自動化技術則育斷民據操作指令處理。
4 電氣及自動化工程的發展前景
電氣及自動化電氣信息領域的一個新課題,但由于人們的日常生活與工業生產密切相關。發展非常迅速,現在產業發展也相對比較成熟。已經成為科學創新領土或的重要組戎部分廣泛應用由于工業,農業、機械等各個方面在國民經濟和市場經濟中發揮著越來越重要的作用,由于現代社會經濟科學的迅速發展人們對生活水平質量的要求越來越高,對于電氣方面的需求也越來越高,從小的方面來說,人們現在所用的電器都是電氣及自動化的產物。沒有這些電氣我們怎么去生產實踐生活。從大的方面來說,各種機械加工,大型工廠的配儲日需要自動化管理才能實現。簡單的人為手段是根本沒法具體實現的,從人們最根本最需要的角度出發,電氣及自動化工程的發展前景就是非常可觀。的它需要大量新鮮的血液和專業人才的引入,最最需要的是新型創新化的技術和器材。有了它們才能高效有序的進行電氣及自動化工程的管理,實現電氣及自動化工程的又好又快發展。
結束語:在當今社會中,科學技術有著日新月異的發展,想要能夠生產更多的電力,它需要被應用在火電廠電氣自動化中,加強電氣自動化中的應用。雖然電氣自動化已經有了很好的應用,但我們不能停滯不前,更加需要努力不斷創新。創造更多、更好的技術,促進中國經濟的更好更快發展,開始在電氣自動化的新
參考文獻
篇8
【關鍵詞】電氣自動化;電器工程;體現;影響
隨著我國經濟的不斷發展,科學技術也在不斷進步,人們對于電力資源的需求逐漸壯大,電氣工程必須隨著社會發展的腳步不斷更新與優化。電氣工程是我國發展社會經濟的重要項目之一,將電氣工程施工朝著智能化、現代化方向發展也是其發展的必然趨勢。而電氣自動化的行業跨度較大,對各個領域幾乎都有涉及,成為社會公認的工科專業。近年來,電氣自動化極大促進了電氣工程的發展,因此要進一步將電氣自動化應用到電氣工程中,提高電氣工程中的自動化水平。
一、電氣工程與電氣自動化的概念
電氣工程在當今高新技術領域中占有舉足輕重的地位,是現代科學研究領域中的關鍵學科。電子通訊技術的不斷進步推進著計算機網絡的發展,并且完全改變了人們的生活方式及工作方式。因此,電氣工程在一定程度上可以代表一個國家的科技水平。
電氣自動化的全稱是電氣工程及其自動化,該應用涉及范圍十分廣泛,不論是電氣開關的設計,還是航天科技的研究,都離不開電氣自動化的身影。隨著電力應用的不斷深化與發展,人們的生活水平與生產效率都有了較大的提高,電氣自動化的發展進程成為了我國國民經濟與人們生活水平提高的重要標志。
二、電氣自動化在電氣工程中的具體體現
(一)電網調度的自動化應用
電網調度中心的大屏幕顯示器、工作站、打印設備、計算機網絡等組成的自動化系統就是電網調度自動化。其主要功能是經濟調度電網運行、分析電網運行情況及安全狀態、記錄電力生產過程中的數據、實施評估電力系統狀態、自動控制發電、預測電力負荷、處理和分析電網運行狀態與安全事故(電網中經常會出現電力異常運行故障等問題,如果處理措施不當極有可能危及設備安全與人身安全)。電氣工程中應用電氣自動化,能夠實時監測和分析電網的安全運行,及時發現事故來源并采取科學的處理措施,有效防止事故的發生。
(二)分散監控系統的自動化應用
發電廠的分散測控系統是由以太網、運行人員工作站、過程控制單元、高速數據通訊網、工程師工作站等組成。其中,過程控制單元不僅可以直接用于生產運行過程,還可以接收電氣量、開關量、脈沖量、熱電阻等信號進行運算處理。并且將設備運行狀態進行畫面顯示、信號輸出,最終實現電氣自動化在電氣工程管理應用中生產過程的控制、保護等方面功能。
(三)變電站電氣自動化應用
變電站自動化技術應用是將變電站應用信息處理技術、自動控制技術與傳輸技術三者相結合,通過電氣自動化裝置代替人工進行作業。該應用不僅能提高變電站的運行效率,還能提高自動化系統的管理水平。變電站中自動化技術的應用是為了實現高效控制多層次、全方位監控變電站中所有電氣設備的運行及安全狀況的目的。隨著微機監控技術變電站結合變電站中的自動測量設備、遠程監控設備、繼電保護等方面應用的不斷發展,變電站正朝著綜合自動化方向邁進。
三、電氣自動化對于電氣工程的影響
(一)處理系統能保證電氣工程系統穩定運行
在電氣工程中,電氣自動化系統中的處理系統主要應用在電氣工程設施方面,其主要體現在傳輸信號屏蔽、選擇合適抗干擾措施、設備接地信號處理等方面。在電氣自動化設備選擇時,其標準應該是運行可靠、系統故障少、操作簡單、維護方便等,因為電氣工程現場壞境不同,因此需要選擇經過長期檢驗后依舊穩定可靠的設備,以保證系統能長期穩定運行。
(二)微型計算機應用增強了系統的實用性
由于電氣自動化導入了微型計算機的應用,使系統能夠實時自動記錄、分析電氣設施的實際工作情況,并且根據其工作過程中的數據判斷誤差。此外,電氣自動化中微型計算機的引入還可以增強軟件的查找功能、統計分析功能等,實現了電氣工程中的全自動控制,更加便于電氣工程施工管理,增強了系統的實用性。
(三)電氣自動化控制系統對電氣工程的影響
1、影響系統穩定性
電氣自動化系統中的監控方式具有運行穩定、系統容易設計、維護方便等優點,能將系統的各個功能都集中到一個處理器進行優化處理,十分便捷。但也正是因為所有功能都集中到了一個處理器,因此處理器所承擔的壓力較大,容易導致處理效率受到影響。隨著電氣設備監控的要求提高,要求全面化,監控信息不斷的增加導致系統電纜數量增加、系統效率降低、處理信息能力下降,影響到系統的穩定性與可靠性。
2、及時調節現場設備
目前,計算機網絡技術已經在發電廠、變電站等綜合自動化系統中得到了廣泛應用,電氣設備的智能化與自動化全面進入加速發展時期。現場總線監控使系統的應用能夠根據現場設備的具體運行情況進行調節。因為每個裝置的功能都是獨立的,并且可以通過網絡進行控制,所以即便是其中一個裝置發生故障,也不會導致整個系統癱瘓,因此現場總線監控在電氣自動化應用中十分廣泛。
3、保障電氣工程正常運行
電氣自動化中的遠程監控系統能讓管理人員通過自動化控制管理界面及時發現故障來源,保障電氣工程的正常運行。這種遠程監控方式應用具有許多優點、例如節約電纜、節省材料、可靠性高、穩定性好等等,能大量節省人力、物力與財力。
結束語
總而言之,電氣自動化在電氣工程中的應用是工業發展的基礎與動力,隨著現代化科學技術的不斷發展,不論是對電氣工程的專業,還是對其技術,人們都提出了較高的要求,尤其是對電氣自動化系統的要求更高。因此我們應該積極創新,大大提高電氣自動化系統的應用水平,在電氣工程中全面發揮其本身優勢,將電氣自動化在電氣工程中的應用技術實現現代化、國際化。
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篇9
隨著功率變換技術的不斷完善,電力電子技術在電氣工程中的應用更加廣泛,形成了現代電氣工程及其自動化的專業技術基礎。電力電子技術在電能的生產、儲存等各個環節中都有著非常廣泛的應用。本文通過對靜止無功補償裝置、有源電力濾波等幾個方面的應用進行了闡述,分析了電力電子技術的作用。電力電子技術在電氣工程中并將獲得長遠的發展。
【關鍵詞】電力電子技術 電氣工程
電力電子技術是利用電子器件及技術實現電能變化與控制的技術,涉及到電力、電子與控制三個領域,實現了利用弱電子控制強電力,在工業、農業、交通、能源、國防等眾多領域中得到了廣泛的應用。電力電子技術在電氣工程中的應用也比較廣泛,例如電動機、發電機中的應用提高了電能生產與利用、轉換方面的效率,有著節約能源與提高生產率的顯著作用;電力系統中的應用增強了系統的穩定性與安全性,使電力系統實現了靈活可控,提高了運行的穩定性與安全性。因此,要在學習電力電子技術的前提之下,了解電力電子技術在電氣工程及其自動化中的應用,提高對電力電子技術的認識與利用。
1 電力電子技術的發展
電力電子技術包括兩個方面,一方面是器件制造技術,另一方面是電力電子電路的應用電路,即變流技術。電力電子器件經歷了三代的發展,第一代電力電子器件是半控型,第二代是全控型,第三代是復合型。通過不斷的發展實現了包含驅動、控制、保護電路、功率器件為一體的功率集成電力,雖然當前功率較小,但是代表了電力電子技術未來重要的發展方向。
2 靜止無功補償裝置
隨著工業生產過程的不斷發展,電網中的功率要求的變化也更加頻繁,尤其是一些沖擊性的負荷不斷增加,給電網的穩定造成了不良的影響。靜止型動態無功補償裝置能夠通過對沖擊性負荷的無功補償來提高電力系統的穩定性,提高電能的質量。
無功率補償能夠提高電力系統及負載的功率因數,減少系統中功率的損耗,能夠對電壓進行穩定,從而提高供電方面的質量。靜止無功補償裝置包括:晶匣管控制電抗器(TCR)、晶匣管投切電容器(TSC)、靜止同步補償器、可控串聯補償裝置(TCSC)等。
晶匣管控制電抗器(TCR)中包括兩個反并聯的晶匣管、一個電抗器,這些器件之間是串聯的關系,通過晶匣管觸發延遲角的改變就能夠控制電抗器電流的大小,從而實現對電抗器的基波無功功率的連續調節。晶匣管控制電抗器中的三相交流調壓電流通常采用的是支路控制三角形的方式進行聯結。
晶匣管投切電容器(TSC)是屬于單相結構的,其中的小電感的作用是對電容器投入電網是可能出現的沖擊電流進行抑制。晶匣管投切電容器的優點為無機磨損、響應快速、平滑投切、綜合補償效果高等。
靜止同步補償器指的是利用電力半導體橋式變流器實現動態無功補償的裝置,該裝置調節的速度較快、運行的范圍較廣。靜止同步補償器中的多重化、PWM技術等能夠使補償電流中的諧波的含量降低。靜止同步補償器的原理為通過并聯的形式將自換相橋式電流聯結在電網上,通過對輸出電壓的調節實現對無功電流的吸收或者發出,從而實現動態無功補償。
可控串聯補償裝置(TCSC)中電控器是有晶匣管來控制的,主要的聯結方式就是實現電容器與電控器之間的并聯。通過晶匣管的導通角的調節來實現電抗器電流的改變,實現補償裝置基頻等效電抗的變化。可控串聯補償裝置不僅能夠實現參數的補償,還能夠通過阻尼控制環境的加入來實現系統阻尼狀況的改善,從而實現對低頻振蕩的有效抑制,使系統的靜態穩定性與暫態穩定性提高。
3 有源電力濾波器
有源電力濾波器的原理是對補償對象進行檢測,從而得到諧波電流的等分量,通過補償裝置來產生一個與諧波電流分量相等但是極性相反的補償電流分量,通過對諧波電流的抵消來實現進入電網的電流是包含基波電流而沒有諧波電流。有源電力濾波器諧波電流抵消的理論基礎就是瞬時無功功率理論。有源電力濾波器的動態響應速度非常快,而且補償功能多樣化,在補償的過程中補償的特性不會受到電網阻抗的影響,因此是諧波電流抑制的一個重要的發展方向。
有源電力濾波器中包含兩部分,一部分是指令電流運算電路,另一部分是補償電流發生電路。指令電流運算電路的作用是對補償電流進行檢測,從而得到其中諧波與無功電流的等分量,補償電流發生電路使根據前者的檢測結果產生實際的補償電流。
4 高壓直流輸電技術
高壓直流輸電主要的功能就是將發電廠輸出的交流點經過換流器的作用之后轉變為直流電,然后在將得到的直流電通過輸電線路輸送到受電端,達到受電端之后再將直流電逆變為交流電,之后再輸送給用戶使用。
高壓直流輸電能夠傳輸的功率較大,而且傳輸過程中所需線路的造價也較低,較為容易控制,因此在當前是高電壓大容量、長距離輸電、異步聯網等輸電過程中的重要手段。直流輸電架空線路的成本非常小,而且損耗也較小,利用直流輸電方法能夠確保輸電的穩定性,還能夠將額定頻率不同的電網進行互相聯網。直流輸電工程按照直流聯絡線可分為單級聯絡線、雙極聯絡線、同極聯絡線和背靠背直流輸電系統。
5 總結
電力電子當前最大的應用領域就是電力系統與機電能量轉換裝備。對電氣工程及其自動化領域中的電力電子技術的應用情況進行深入的了解,才能夠更好地掌握電力電子技術,明確電力電子技術對電氣工程專業發展的促進作用。
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作者簡介
樊清山(1992-),女,青海省西寧市人。2015年畢業于沈陽工程學院,電氣工程及其自動化專業。
篇10
電力電子技術廣泛應用于各個行業。如工業生產中的交流調速、直流調速、感應加熱、焊接、電解、電鍍等;交通運輸業的電力機車、輕軌、地鐵、電動汽車等;電力行業的高壓直流輸電、無功補償、電力濾波等;電子裝置用的開關電源、UPS電源等;風光發電系統的最大功率跟蹤、并網離網逆變器等;航空航天、核反應、家用電器等諸多領域都有電力電子技術的身影。顯而易見,學好“電力電子技術”這門課程,對電氣專業學生后續課程的學習和畢業后的工作是多么重要。
隨著現代科學技術的飛速發展,知識更新越來越快,要求學生的知識面越來越寬,工程實踐能力越來越強,所學的課程門數不斷增加,必然導致各門課程的學時數不斷壓縮。如前所述,電力電子技術已經應用到各個領域,不斷涌現出各種新型電力電子產品及電力電子裝置,電力電子技術課程所包含的內容越來越多,所含的知識越來越豐富,原有的教學方式已不能滿足二本院校電氣工程及其自動化專業應用型本科人才培養目標的要求。“電力電子技術”課程教學改革的目的就是:怎樣在有限的教學時間內,最大程度地提高學生的理論知識水平,拓寬學生的知識面,增強學生分析問題、解決問題的能力,培養學生的科技創新意識,將理論知識與工程實踐相結合,培養出符合現代社會需求的人才。
“電力電子技術”課程教學改革具體內容
根據筆者所在遼寧工業大學電氣工程學院電氣專業的招生與就業、師資力量、學生素質、實驗設施及目前的實際教學情況,對“電力電子技術”課程教學的各個環節進行了適當的修改和調整,更加注重對學生電力電子技術理論知識的掌握和工程實踐能力的培養。
修改人才培養方案
人才培養方案制定得是否合理,關系到本專業的生存和發展。隨著現代科學技術的迅猛發展,電類的各專業的界線越來越模糊,各學科相互交叉、相互滲透,電氣專業傳統的“發電、輸電、用電”知識結構已經不能滿足當今人才培養要求。因此,對人才培養方案和教學計劃要進行適當的修改和調整。由于電氣工程及其自動化專業是一個強電和弱電相結合的寬口徑專業,而電力電子技術是諸多學科相互交集的學科,是由基礎課到專業課過渡的橋梁和紐帶,是強電和弱電的有機結合。因此,在修改和調整人才培養方案和教學計劃時,要體現出電氣專業的“以強電為主、弱電為輔、強弱協調”的主導思想,加大教學力度,要意識到“電力電子技術”課程在電氣工程及其自動化專業教學中重要性和必要性,以拓寬學生的知識面,提高學生的工程實踐能力和創新能力以及擴大學生畢業后的就業面。
教材內容的合理取舍
任課教師要選擇一本合適的電力電子技術課程教材作為主教材,再參考其他的輔助教材,取長補短,主講教師應具有寬闊的知識面及豐富的電力電子工程實踐經驗,注重應用型人才培養目標。教材的內容既有豐富的理論知識,還要注重工程實際的應用,要體現電力電子技術發展的新技術,也要體現出“電力電子技術”課程是基礎課到專業課平穩過渡的橋梁,使教材內容更符合二本院校電氣工程及其自動化專業的人才培養的要求。
主教材中除重點講授交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流四大類基本變流電路及它們的組合之外,還要聯系當今電力電子技術的發展趨勢及應用情況,注重電力電子技術在電力系統及其他工程領域中的應用,注重主電路設計、驅動電路設計、保護電路設計、參數計算及元器件選擇,還應該適當介紹SVC、SVG、高壓直流輸電、開關電源、UPS電源、感應加熱電源、光伏逆變器等裝置的工作原理和實際應用情況,以適應電氣工程及其自動化專業寬口徑就業要求。
課堂教學方式改革
教學過程中應以學生為主,教師為輔,避免一人堂和填鴨式教學方法,針對教學內容和學生的具體情況組織安排教學內容。
由于“電力電子技術”課程的教學內容繁多,課堂教學中需要繪制大量的電路圖和波形圖,以及諸多公式推導及各種參數計算等。由于課程學時少而教學內容又多,僅僅依靠傳統的黑板加粉筆的教學方式顯然是達不到教學效果的,所以多媒體技術逐漸走進了“電力電子技術”的課堂教學,大大地提高了課堂教學效果。這里需要強調的是,多媒體教學的引進并非完全取消黑板加粉筆的課堂教學方式,二者應該相互協調、相輔相成,各有各的長處。對于復雜的電路及波形的繪制和分析,可以充分利用多媒體的音容并茂的特點,使學生更容易理解和掌握電路的基本原理和工作過程,如以flas的方式顯示電力電子器件的開通和關斷過程、過電流和過電壓的產生過程、電路的輸入輸出電壓和電流波形等,使學生感到生動而有趣,使學生的課堂學習不再枯燥無味;而對于簡單電路的分析以及例題習題的講解,還是黑板加粉筆的方式顯得更簡單便捷,更具親和力,加強了教師與學生間的互動和情感交流。
總之,課堂教學十分重要,教師要根據自身的特點、教學內容、學生的素質,充分利用現代化教學手段及互聯網資源,在有限的課堂教學時間內,最大程度地使學生理解和吸收所學的知識。
改革實驗教學環節
為了提高學生的工程實踐能力,對原有的電力電子實驗室設備進行了更新和改造,引進近幾年內較為先進的電力電子實驗設備,對原有的驗內容和實驗計劃進行了修改和調整,盡量減少簡單的驗證性實驗,增大設計性和綜合性實驗的比例,根據專業的特點和理論教學情況組織實驗教學。
我院現有的電力電子綜合實驗室可開出多種實驗,囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大電力變換所需的實驗,如整流及有源逆變實驗、交流調壓及交流調功實驗、直流斬波實驗、無源逆變變實驗等。為了培養學生的科技創新意識,還增設了開放性實驗和創新性實驗,加強了教師與學生間的知識交流,也使電力電子課程的實驗教學延伸到課外,對教學時間的不足起了一定程度的彌補作用;同時,在我院的大學生電子挑戰杯大賽中,部分學生的競賽題目與電力電子技術有關,提高了學生的電力電子技能。另外,我院每個學期舉行教師實踐技能大賽,有相當一部分競賽題目與電力電子技術有關,大大提高了教師的電力電子技術實踐能力和實驗教學水平。
將Matlab仿真軟件引進課堂教學和實驗教學
Matlab仿真軟件是各院校普遍開出的課程,將Matlab仿真軟件與電力電子技術課程相結合,在課堂上,利用Matlab仿真軟豐富友好的圖形界面,使學生更直觀地掌握所學的知識,也避免了教師畫電路圖、波形圖的繁瑣及時間的浪費;將Matlab仿真軟件與電力電子技術課程實驗相結合,是原有的實驗操作的有益補充,同時又具備原有實驗裝置不具備的優點,如解決設備費用高、實驗所花時間長、危險性大的缺點。而利用仿真教學工具代替實際元件在計算機上進行仿真,既不擔心元器件損壞,也沒有任何危險,學生完全可以在無人指導的情況下,在任何地點的計算機上自行完成電力電子電路的仿真實驗,在此基礎上再進行適當的真實性實驗,這樣不僅激發了學生的學習興趣,更重要的是提高了學生發現問題、解決問題和實際動手的能力,會收到事半功倍的實訓效果。
課程設計環節的改革
“電力電子技術”課程教學改革后,在課程教學的后期,增加了課程設計環節,由主講教師布置該課程的設計任務,為避免雷同,每人一題,主要以電力電子技術的四大電力變換為核心,結合工程實際,根據給出的技術參數和技術指標,要求學生綜合運用所學的相關知識,設計出總體方案、主電路圖、驅動電路、保護電路等,并進行相關參數計算及元器件選擇。較簡單的題目,要求制作電路板和元器件焊接,并使用實驗室的儀器和工具進行調試;較復雜的題目要求用實驗室的實驗設備驗證或進行matlab仿真,最終以論文的形式完成課程設計,并進行課程設計答辯。課程設計環節的增加,拓寬了學生的知識面,提高了學生獨立分析問題、解決問題的能力,是理論與實踐相結合的有益補充,同時為后期的畢業設計、就業及將來打下基礎。
畢業設計環節的改革
為了提高電氣專業學生的電力電子技術理論知識和工程實踐能力,近幾年來,在電氣工程及其自動化專業畢業實習過程中,除了到發電廠、變電所參觀實習外,有相當一部分學生到電力電子裝置的廠家實習;有時也請電力電子產品的專家學者做專題報告。在畢業設計選題方面,除了發電廠、變電所、繼電保護、電氣照明等傳統設計題目外,許多教師在本科畢業設計中也增加了許多有關電力電子技術方面的設計課目,如感應加熱電源、大功率開關電源、UPS電源、光伏逆變并網系統、SVC、SVG、高壓直流輸電等方面的題目。有些設計題目還獲得了省級或校級優秀學士學位論文。