電氣工程及其自動化優(yōu)點范文
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篇1
【關(guān)鍵詞】 電力 自動化技術(shù)調(diào)度系統(tǒng) 變電系統(tǒng)
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
0引言
在經(jīng)濟(jì)的推動下,我國科技水平日益提升,又為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了技術(shù)保障。然而,國內(nèi)在現(xiàn)代科學(xué)研究領(lǐng)域起步較晚,與歐美等發(fā)達(dá)國家相比,諸多領(lǐng)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(yōu)惠政策。在當(dāng)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(biāo)志。為促進(jìn)電氣工程的進(jìn)一步發(fā)展,很多高校都增設(shè)有此類課程。
1 電氣工程及自動化技術(shù)
電子技術(shù)推動了計算機的發(fā)展,相關(guān)的產(chǎn)品也不斷推出,自電子產(chǎn)品問世以來,與其和電氣相關(guān)的內(nèi)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(jì)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(chǎn)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(shù)。以計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為主;②主要是指包括集成電路在內(nèi)的各種硬件設(shè)備。所以,在實際設(shè)計時,應(yīng)從軟件和硬件兩方面加以考慮。
現(xiàn)代工業(yè)勞動量較大,人工效率較低,難以滿足日益增多的生產(chǎn)需求。這就需要引進(jìn)自動化技術(shù),逐步實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動運行,以達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。隨著自動化技術(shù)的日益完善,多數(shù)企業(yè)都已實現(xiàn)了自動化的生產(chǎn),在提高經(jīng)濟(jì)效益方面發(fā)揮著重要作用。
2自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用形式
2.1調(diào)度系統(tǒng)自動化
電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大,設(shè)備線路眾多,各自發(fā)揮著應(yīng)有的作用。為保證整個系統(tǒng)的有效運行,能夠安全正常供電,必須保證電網(wǎng)調(diào)度安全,實現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)自動化。就目前而言,調(diào)度自動化主要涉及兩方面,調(diào)度主站和運動裝置系統(tǒng)。其功能有以下幾點體現(xiàn):
①有利于實時監(jiān)控電網(wǎng)運行狀態(tài)
電網(wǎng)運行時的電壓、負(fù)荷、周波等都與其安全性有關(guān),電力調(diào)度人員必須實時掌握這些指標(biāo)的狀況。同時,還能真實反映各項電器設(shè)備的運行狀況,包括用水、用電等各項指標(biāo)。實現(xiàn)自動化后,可提高工作效率,減少失誤率,除了實現(xiàn)以上各個目標(biāo),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(diào)度工作的可靠性
電氣工程覆蓋了電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、計算機、電氣等諸多領(lǐng)域,實際運行中會產(chǎn)生各種大量的消耗,引入自動化技術(shù)后,不但能夠安全監(jiān)控電網(wǎng)運行,還能對這些能源損耗加以有效控制。在現(xiàn)代化社會,人們的用電量增長幅度很大,對電能的質(zhì)量要求也越來越高。調(diào)度自動化有利于實現(xiàn)多發(fā)電、多供電,提高調(diào)度工作的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
③有利于科學(xué)處理各種安全事故
電網(wǎng)運行需要各項設(shè)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(xiàn)異常,如線路老化、設(shè)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(tǒng),甚至威脅操作人員的生命安全。而在眾多設(shè)備和復(fù)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(xiàn)自動化后,可在故障發(fā)生點發(fā)出報警,迅速找到故障,并對故障程度、類型等進(jìn)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(wǎng)的安全運行。
2.2發(fā)電廠自動化
發(fā)電廠是電能供應(yīng)的源頭,是保證能否正常供電的基礎(chǔ),隨著電能需求的增長,發(fā)電廠也必須實現(xiàn)自動化。目前常見的兩種發(fā)電方式便是水利和火力發(fā)電。
①水利發(fā)電廠的自動化技術(shù)
為維護(hù)電氣工程應(yīng)用質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性,水電廠有必要實現(xiàn)自動化技術(shù),即設(shè)置有水輪機裝置、發(fā)電組系統(tǒng)和調(diào)速器裝置等部分。關(guān)于水電廠的自動化系統(tǒng)運行,有多種模式,如單機模式、梯級綜合自動化模式、公用設(shè)備模式和全長自動化模式等。為使其實用性得到充分發(fā)揮,在電氣工程中應(yīng)考慮自動化系統(tǒng)的性質(zhì),采用相應(yīng)的技術(shù),以保證電能質(zhì)量,增加水電廠的經(jīng)濟(jì)效益。
②火力發(fā)電廠的自動化技術(shù)
火電廠自動化技術(shù)也具有較強的綜合性,實現(xiàn)自動化,必須安置有發(fā)電機組、汽輪機、機爐主控系統(tǒng)、鍋爐控制系統(tǒng)等。借助計算機技術(shù)對其進(jìn)行實時監(jiān)控,獲得所需數(shù)據(jù),以保證電氣工程應(yīng)用的可靠性。其實用性體現(xiàn)在能夠?qū)π畔?shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理,還具備自動檢測、自動保護(hù)等眾多功能。
2.3變電系統(tǒng)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(xiàn)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(fā)生故障。過電壓現(xiàn)象較為常見,嚴(yán)重阻礙了系統(tǒng)安全運行。為此有必要建立起在線監(jiān)測系統(tǒng),以便及時獲得過電壓信息,從而做好防御對策。
該系統(tǒng)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(fù)責(zé)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(fù)責(zé)監(jiān)測系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)的傳輸,其媒質(zhì)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(shù)據(jù)采集。主要負(fù)責(zé)模擬信號的轉(zhuǎn)換處理。包括多路轉(zhuǎn)換單元,多用于對傳感器的選擇或監(jiān)測;預(yù)處理單元,負(fù)責(zé)輸入信號的調(diào)整工作;數(shù)據(jù)采集單元,采樣保持負(fù)責(zé)模數(shù)轉(zhuǎn)換周期內(nèi)各輸入量的存儲工作,并進(jìn)行篩選,將數(shù)值未發(fā)生變化的信號送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
④數(shù)據(jù)處理。該部分是整個監(jiān)測系統(tǒng)的核心,通常有兩種形式,一是在線監(jiān)測,由相關(guān)軟件提供硬件的驅(qū)動,完成過電壓的采集工作;二是離線分析,主要負(fù)責(zé)對采集的信息進(jìn)行分析整理,相關(guān)軟件的工作有如何顯示波形,對電壓參數(shù)進(jìn)行測量,對頻譜進(jìn)行分析等。
3關(guān)于電氣工程自動化技術(shù)的未來發(fā)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(huán)節(jié),促進(jìn)各種數(shù)據(jù)的整合性。信息管理金額集成控制系統(tǒng)逐步融合,借助一種新方式將電網(wǎng)的運行狀態(tài)顯示出來。
其次,關(guān)于電氣工程的檢修技術(shù)通過設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)在電氣工程中的應(yīng)用方式,重點發(fā)揮其在故障診斷、狀態(tài)監(jiān)視等方面的綜合功能,同時提供狀態(tài)檢修設(shè)備在正常運行時的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù),依次為依據(jù)對其相應(yīng)的設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行有效預(yù)測。所以,檢修技術(shù)將朝著狀態(tài)檢修的方向發(fā)展。
4結(jié)束語
在當(dāng)前信息化時代,自動化技術(shù)越來越重要,特別是在電氣工程中的體現(xiàn)更加明顯。為促進(jìn)電力工程更好地發(fā)展,今后還應(yīng)加大研究力度,不斷完善電力自動化技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
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篇2
1 電氣工程自動化中智能技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢
在電氣工程自動化中恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用智能技術(shù)確實具備較強的應(yīng)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(shù)的應(yīng)用效果是比較明顯的,具體來說,智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下五個方面:
第一,對于電氣工程自動化中智能技術(shù)的應(yīng)用來說,其在一致性方面表現(xiàn)出了較強的優(yōu)勢,這一點在相應(yīng)的控制器方面表現(xiàn)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(yīng)用過程中體現(xiàn)出較強的一致性,尤其是對于存在一定差異的驅(qū)動器來說,其一致性保持得也是比較好的,進(jìn)而保障了電氣工程自動化的穩(wěn)定運行。
第二,從具體的操作和調(diào)節(jié)方面來看,應(yīng)用智能技術(shù)能夠有效地簡化電氣工程自動化操作的復(fù)雜性,相對于以往電氣工程項目中較為復(fù)雜的操作流程來說,應(yīng)用智能技術(shù)之后的電氣工程自動化能夠促使其調(diào)節(jié)和控制更為簡便,對于相關(guān)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(yè)化知識,只要能夠讀懂相應(yīng)的/,!/智能化語言或者是數(shù)據(jù)即可按照相應(yīng)的操作定義進(jìn)行操作。
第三,從具體的運行性能方面來講,應(yīng)用智能技術(shù)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(yīng)用性能,因為采用這種智能技術(shù)之后的電氣工程能夠針對自身的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)測,尤其是對于各種時間的控制更為嚴(yán)格,也更為準(zhǔn)確,進(jìn)而便能夠在較大程度上減少運行過程中故障的出現(xiàn),提升其運行性能。
第四,對于當(dāng)前的電氣工程自動化發(fā)展趨勢來說,這種智能技術(shù)的應(yīng)用具備較強的適應(yīng)性,尤其是在相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置上更是具備著明顯的優(yōu)勢,在以往的電氣工程控制器參數(shù)設(shè)置中,一般都是采用定額的方式進(jìn)行直接設(shè)置和輸入,但是就當(dāng)前的電氣工程自動化項目而言,其并不再要求其數(shù)據(jù)信息的確定性,而是具備著較強的動態(tài)性和不確定性,而針對這一點來說,智能技術(shù)具備著較強的適應(yīng)效果,在具體的應(yīng)用過程中,智能技術(shù)的應(yīng)用能夠采取相應(yīng)的算法來建立動態(tài)的方程,進(jìn)而解決電氣工程自動化發(fā)展中遇到的一些難題,確保其運行的穩(wěn)定型和高效性。
第五,針對當(dāng)前的電氣工程自動化發(fā)展來看,其涉及到的電氣設(shè)備越來越多,整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,管理的難度和協(xié)調(diào)的難度越來越高,如果仍然沿用傳統(tǒng)的一些管理手段必然會導(dǎo)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(shù)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(hù)等方面具備著較強的應(yīng)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(xiàn)。
2 電氣工程自動化中智能技術(shù)的應(yīng)用
2.1 電氣工程自動化設(shè)計中智能技術(shù)的應(yīng)用
對于整個電氣工程自動化項目來說,設(shè)計是極為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),也是其應(yīng)用價值的重要體現(xiàn)所在,智能技術(shù)的應(yīng)用必須在這一點上得到充分的體現(xiàn),尤其是相對于當(dāng)前我國電氣工程自動化設(shè)計和國外發(fā)達(dá)國家之間的差距來說,這種智能技術(shù)應(yīng)用的研究顯得更為必要。
就當(dāng)前我國電氣工程自動化項目的發(fā)展來看,其復(fù)雜化程度逐步提升,在較大程度上提高了設(shè)計的難度,對于相應(yīng)的設(shè)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(shè)計人員要想切實做好自身的設(shè)計工作,保障其設(shè)計水平,就應(yīng)該著重針對這些專業(yè)化的知識進(jìn)行全面的學(xué)習(xí),而對于智能技術(shù)的應(yīng)用來說更是應(yīng)該加強設(shè)計人員對于智能技術(shù)和應(yīng)用的研究。
針對其具體的設(shè)計過程來說,智能技術(shù)應(yīng)用之后的電氣工程自動化設(shè)計和傳統(tǒng)的電氣工程設(shè)計存在著較大的差異,以往的電氣工程項目設(shè)計往往都是采用手工方式進(jìn)行具體的設(shè)計,該方式的采用就能夠保障其傳統(tǒng)電氣設(shè)備的有效運轉(zhuǎn),但是針對當(dāng)前電氣工程自動化的發(fā)展來說,手工設(shè)計已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足其設(shè)計的要求,在很多方面的設(shè)計和計算都是手工設(shè)計所無法滿足的,這時就需要相關(guān)的設(shè)計人員綜合運用各種計算機軟件來進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計,通過相關(guān)模型的建立來提升其設(shè)計的可靠性和準(zhǔn)確性,尤其是對于一些參數(shù)的設(shè)置來說,更是需要依靠專業(yè)化的設(shè)計軟件來實現(xiàn)相應(yīng)的設(shè)計目的,保障其設(shè)計的準(zhǔn)確性,而這種計算機軟件的綜合應(yīng)用其實也是一種智能技術(shù)的使用,智能化軟件的操作對于電氣工程自動化設(shè)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(shù)的應(yīng)用
電氣工程自動化控制是應(yīng)用過程中極為關(guān)鍵的一點,也是保障其應(yīng)用價值實現(xiàn)的重要一環(huán),對于這一控制環(huán)節(jié)來說,智能技術(shù)應(yīng)用的表現(xiàn)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(xiàn)是最為突出的,具體來說,智能技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用應(yīng)該注意以下四點:首先,智能技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動化控制過程必須結(jié)合現(xiàn)實狀況,這也是其最終控制目的實現(xiàn)的重要前提條件;其次,在智能技術(shù)的應(yīng)用過程中還應(yīng)該重點注意其安全性的實現(xiàn),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(xiàn),也能夠減少一些不必要的麻煩;再次,智能技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用還應(yīng)該綜合考慮其應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性,這種經(jīng)濟(jì)性的體現(xiàn)應(yīng)該是多方面的,從具體的電氣設(shè)備元件選擇開始,到后期的具體應(yīng)用都應(yīng)該綜合考慮這種經(jīng)濟(jì)價值的實現(xiàn),避免出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)浪費問題;最后,智能技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用還應(yīng)該綜合考慮其當(dāng)前的技術(shù)水平,確保其智能技術(shù)應(yīng)用的可行性,避免過于求好影響到應(yīng)用的效果,甚至產(chǎn)生反作用。
在具體的電氣工程自動化控制過程中,智能技術(shù)的應(yīng)用最為核心的一點就是對于相關(guān)控制算法和參數(shù)設(shè)置的應(yīng)用必須恰當(dāng),當(dāng)前最常使用的主要是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模式、專家系統(tǒng)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(dāng)使用,確保其最大價值的呈現(xiàn)就應(yīng)該結(jié)合具體的實際現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)的分析和判斷。
2.3 電氣工程故障診斷中智能技術(shù)的應(yīng)用
對于整個電氣工程自動化項目的使用過程來說,相關(guān)故障的診斷和處理也是必不可少的關(guān)鍵點所在,其對于整個電氣工程自動化項目穩(wěn)定性的保障具備極強的現(xiàn)實意義,尤其是相對于當(dāng)前越來越復(fù)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(fā)突顯,也越發(fā)困難,而采用智能技術(shù)確實能夠針對其整個的電氣工程項目進(jìn)行全面的實時監(jiān)測,進(jìn)而便能夠及時發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的故障問題,并且還能夠自行進(jìn)行相應(yīng)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(jié)語
篇3
PLC技術(shù)概述
PLC技術(shù)從概念上來講是一類利用編程控制的技術(shù),把PLC技術(shù)使用到編程中,將其貯存在內(nèi)儲存器中,然后幫助內(nèi)部程序進(jìn)行儲存,再根據(jù)用戶發(fā)出的指令進(jìn)行有邏輯性的計算。此外,PLC技術(shù)可以被用于專門軟件系統(tǒng)中來進(jìn)行其他方面的工作。這是由于PLC技術(shù)的控制工作指令排序?qū)Ω黝悢?shù)據(jù)進(jìn)行掃描分析,再統(tǒng)一處理,隨后將運行結(jié)果利用控制信號的方式實現(xiàn)傳遞。通常來講,CPU可進(jìn)行循環(huán)執(zhí)行??墒牵瑢LC技術(shù)應(yīng)用到電氣工程及其自動化控制中,會讓接線量的使用次數(shù)急劇減少,因為在運用PLC技術(shù)時接線端口所需的輸入端口和輸出端口有限。利用PLC技術(shù)進(jìn)行工作時,其工作線路會使用數(shù)學(xué)形式存儲到PLC中,其中只要PLC發(fā)生任何變化,其存儲器的程序可進(jìn)行更改,從而實現(xiàn)穩(wěn)定控制的目標(biāo)。
在電氣工程及其自動化控制中使用PLC技術(shù)的原因和表現(xiàn)
使用PLC技術(shù)的原因?qū)LC技術(shù)應(yīng)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(fā)展。在控制工作開展中也獲得了相應(yīng)的優(yōu)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(xiàn)的。編輯邏輯控制器具有很多優(yōu)點,包括抗干擾能力強、使用方便、適應(yīng)能力強、功能性能突出以及維修保養(yǎng)方便等??垢蓴_能力強是因為編輯邏輯控制器使用的軟件代替了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)所控制的各種繼電器,替代后的軟件使系統(tǒng)運行時出現(xiàn)故障的頻率大幅降低,因此讓PLC技術(shù)的抗干擾能力更加突出。利用PLC技術(shù)的抗干擾能力可幫助軟件進(jìn)行自我檢測和故障檢測,一旦發(fā)現(xiàn)故障問題,還可利用PLC技術(shù)檢測故障源頭,從而及時對故障進(jìn)行排除,保障繼電器的正常運行。其適應(yīng)性能力強可主要表現(xiàn)在硬件裝置的各類特征上,利用PLC技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)備都可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化格式設(shè)置,因此,用戶可在使用過程中根據(jù)自身需要來對設(shè)備的各項性能和強度進(jìn)行適應(yīng)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(shè)備間的各項要求符合標(biāo)準(zhǔn),讓復(fù)雜的控制性工作變得更加簡便,從而減少任務(wù)量,利用PLC技術(shù)中的編程,從而實現(xiàn)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(shù)的表現(xiàn)
將PLC技術(shù)使用到電氣工程及其自動化控制中,可以展現(xiàn)其強大的功能特性,包括模擬控制、邏輯控制、數(shù)據(jù)處理控制等相應(yīng)的能力,在電氣自動化上面使用PLC技術(shù),其運用主要包含兩個部分,即開關(guān)量控制和順序控制。在推進(jìn)發(fā)展電氣工程及自動化控制的全過程中,PLC技術(shù)的有效利用有利于邏輯控制能力的實現(xiàn),可以將其用于全面提高自動控制系統(tǒng)的工作能力。在PLC技術(shù)的基礎(chǔ)上,利用其技術(shù)優(yōu)勢來幫助彌補手工操作出現(xiàn)的錯誤和各種缺陷。在電機工程繼電器控制中使用PLC技術(shù),還可幫助順序控制器實現(xiàn)正常工作。其主要可分為遠(yuǎn)程搖桿、主站層和現(xiàn)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(shù)據(jù)處理問題,相應(yīng)控制工作也需要在PLC技術(shù)的支持下變得更加可靠。總的來說,PLC技術(shù)能夠?qū)^電器數(shù)據(jù)分析過程中出現(xiàn)的錯誤進(jìn)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(shù)的發(fā)展態(tài)勢
將PLC技術(shù)使用到電氣工程及其自動化控制中已經(jīng)成為是目前發(fā)展的必然走向。當(dāng)前,社會科技水平和信息化技術(shù)的飛速發(fā)展,使得PLC技術(shù)在機械制造工藝上使用計算機技術(shù)也成為今后發(fā)展的重點。利用PLC技術(shù)的優(yōu)點,在電氣設(shè)備的智能控制、儲存容量和運算速度等方面加以優(yōu)化和鞏固。根據(jù)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度,今后PLC技術(shù)在電氣設(shè)備中的使用會更加完善和先進(jìn),其產(chǎn)品規(guī)格的發(fā)展也會更加完善和齊全,與現(xiàn)代化的實際生產(chǎn)要求是完全符合的。隨著PLC技術(shù)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(shè)備的應(yīng)用水平進(jìn)一步增強,讓智能化技術(shù)更加完善和提高,讓設(shè)備使用的效果更加科學(xué)合理,在PLC技術(shù)的使用下,不同電氣設(shè)備的控制更加先進(jìn)。根據(jù)我國目前的發(fā)展?fàn)顩r來看,將PLC技術(shù)應(yīng)用到綜合型電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中是其他任何技術(shù)無法取代的。PLC技術(shù)作為其核心技術(shù),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(fā)展。例如,利用PLC技術(shù)進(jìn)行計算機集散控制系統(tǒng)的優(yōu)化就是其成功案例,這一案例讓PLC技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)該和計算機系統(tǒng)實現(xiàn)有效結(jié)合,從而讓電氣設(shè)備自動化技術(shù)的控制效果更加明顯。
結(jié)語
篇4
關(guān)鍵詞:電氣工程;現(xiàn)狀;自動化;問題;對策
中圖分類號:TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)2-0090-02
現(xiàn)如今,電子信息技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)代工業(yè)中極其重要的工業(yè)之一,該技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用都十分廣泛,并不斷融入我們的生活和生產(chǎn)等各個領(lǐng)域。電氣工程及其自動化是工業(yè)建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵,也是我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保證,它在提高工業(yè)建設(shè)效率的同時,也有效降低了工業(yè)生產(chǎn)中突發(fā)事件的發(fā)生。然而,電氣工程及其自動化技術(shù)在不斷發(fā)展過程中要求越來越高,在實際設(shè)計中受到了諸多因素的限制,使之不可避免的會出現(xiàn)一些問題。因此,為了能夠更加清晰了解和認(rèn)識電氣工程和自動化技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中的作用,將其特有作用和價值高效地發(fā)揮到各個行業(yè)中,就應(yīng)該深入分析現(xiàn)行的電氣工程及其自動化發(fā)展中所存在的問題,并指出必要的應(yīng)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(yè)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
1 電氣工程及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀
電氣工程及其自動化技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的核心領(lǐng)域,伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步,這一技術(shù)已經(jīng)從電磁學(xué)理論的建立發(fā)展到電氣工程技術(shù)學(xué)科的形成。該技術(shù)的快速發(fā)展使我國工業(yè)發(fā)展的成本在很大程度上都有效降低,還使得各種工業(yè)生產(chǎn)的效率急速的提高。電氣工程化技術(shù)現(xiàn)已發(fā)展地十分完善,具有了自己獨特完善的集成控制系統(tǒng),能都充分的滿足工業(yè)自動化發(fā)展的各項需求,在工業(yè)自動化的各項發(fā)展中具有舉足輕重的地位。而電氣工程及其自動化技術(shù)在科技日益發(fā)達(dá)的潮流下也在不斷創(chuàng)新,以滿足商業(yè)企業(yè)從管理層到底層的數(shù)據(jù)存取和介質(zhì)訪問,是企業(yè)的控制更加高效、科學(xué)、系統(tǒng)、便捷,也使商業(yè)間的交流與發(fā)展更加的高效與便捷。諸如此類的優(yōu)點使得電氣工程及其自動化在各種工業(yè)領(lǐng)域之中的應(yīng)用日益廣泛。在快速發(fā)展的同時,該技術(shù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也在不斷完善與加強,各種數(shù)據(jù)化發(fā)展都是圍繞實際生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)處理展開的,不斷地完善自身是推動自身技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步的最有效的途徑,在完善自身技術(shù)的同時也對電氣自動化的改革起到了重要的促進(jìn)作用。
2 電氣工程及其自動化發(fā)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(xué)科的內(nèi)容,是我國科學(xué)領(lǐng)域的核心學(xué)科之一。電氣工程及其自動化的發(fā)展不僅為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)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(dāng)今電子技術(shù)的快速發(fā)展,電氣化發(fā)展也進(jìn)入了新的時期,由于我國電氣工程產(chǎn)業(yè)發(fā)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(guān)電氣工程節(jié)能的問題
目前,在我國,目前電氣工程領(lǐng)域中還存在較為突出的問題就是電氣的節(jié)能問題,而這個問題的出現(xiàn)是與我國工業(yè)的急速、失衡發(fā)展密切相關(guān)的。在建筑行業(yè)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(lǐng)域中占有了不可取代的地位,這就對電氣工程的技術(shù)和管理能力提出了更高的要求,同時電氣工程的質(zhì)量也直接關(guān)系到建筑行業(yè)的發(fā)展,尤其在能源利用方面體現(xiàn)的更加突出,這包括電氣工程對整個建筑內(nèi)部的溫度調(diào)節(jié)的需要、照明設(shè)備控制的需要、衛(wèi)生通風(fēng)的控制需要以及建筑內(nèi)部娛樂設(shè)施的特殊用電等。在諸多建筑內(nèi)部電氣工程的廣泛應(yīng)用中,電器節(jié)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(shù)在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、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(zhuǎn),保證各個工程的順利完成。不僅是在這些領(lǐng)域,在很多的工程項目中先進(jìn)的技術(shù)設(shè)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(chǎn)加工中顯現(xiàn)出了智能化設(shè)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(jié)能問題是當(dāng)前電氣工程亟待解決的問題,這也成為了未來的節(jié)能發(fā)展問題的重點考察內(nèi)容。
2.2 有關(guān)電氣工程質(zhì)量管理的問題
據(jù)電氣工程行業(yè)的相關(guān)調(diào)查報道稱,國內(nèi)很多電氣企業(yè)和部門在電氣生產(chǎn)管理上存在很大弊端,他們過分關(guān)心的是產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗,而對電氣工程質(zhì)量管理的監(jiān)測卻很不到位。尤其體現(xiàn)在設(shè)計單位和建設(shè)單位之間缺少必要的交流,這使得產(chǎn)品在設(shè)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(xùn)管理中也缺乏一定的教育和說明,使得培訓(xùn)管理形同虛設(shè);在建筑工程的前期和中期,生產(chǎn)部門和企業(yè)之間不能主動加入電氣工程的施工當(dāng)中,只是過多的要求施工后期的工程質(zhì)量,而缺少對施工質(zhì)量管理的嚴(yán)格把關(guān),這樣就造成了電氣工程整體工作的混亂無序和工程質(zhì)量達(dá)不到預(yù)定目標(biāo),這使得電氣工程的正常運轉(zhuǎn)和安全質(zhì)量受到了嚴(yán)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(yīng)對。
2.3 有關(guān)數(shù)據(jù)傳輸安全性的問題
電氣工程及其自動化技術(shù)起初在工業(yè)生產(chǎn)中形成,并得到了快速發(fā)展和建設(shè)。伴隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展,它在商業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。一個高效的電氣自動化系統(tǒng)就需要一個完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多樣化、安全化會對整個系統(tǒng)所產(chǎn)生的產(chǎn)品帶來很大影響,尤其是在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)輸、交換和共享等在整個電氣自動化系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。當(dāng)前,各單位使用的信息傳遞產(chǎn)品不同,同時企業(yè)間開發(fā)的程序接口不同,這就給數(shù)據(jù)傳輸和通信帶來了一定難度,這使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩允艿酵{,而且也增加了電氣自動化系統(tǒng)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(guān)鍵詞】智能化技術(shù),電氣工程,自動化,應(yīng)用探討
中圖分類號: F406 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、前言
智能技術(shù)理論是開發(fā)、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(xué)的一個分支,人工智能技術(shù)解釋了智能的實質(zhì),并在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)出一種與人類智能有相類似反應(yīng)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(tǒng)和自然語言處理等系統(tǒng)。電氣工程主要是研究和電氣工程有關(guān)的自動控制、系統(tǒng)運行、信息處理、電子電氣技術(shù)、研制開發(fā)、信息處理和計算機與電子應(yīng)用等領(lǐng)域。
二、人工智能控制器的優(yōu)點
人工智能相對而言具有十分明顯的優(yōu)點,但是,需要針對人工智能控制的不同類型而進(jìn)行分析探討。比如,一些人工的智能器,例如模糊神經(jīng),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(shù)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(rèn)識是十分有利的,同時也有助于促進(jìn)對一些控制策略的綜合開發(fā)和利用。相對而言,上面所講述的一些人工智能的函數(shù)類型近似器相對于傳統(tǒng)的函數(shù)估計器而言,具有其獨特的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在,在現(xiàn)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(tài)方程式一件很困難的事情,其過程也很復(fù)雜,在這種情況下,當(dāng)控制器在對一些實際要控制對象的模型時候,會產(chǎn)生很多的不確定因素,這便很大程度的讓設(shè)計過程中變得更為復(fù)雜,比如遇到非線性,參數(shù)的變化等,這些都是一些比較難以掌握的數(shù)據(jù),而人工智能控制器在進(jìn)行這些設(shè)計時候,一般都不需要這些控制對象的模型,只是依據(jù)這些控制對象的下降時間和響應(yīng)的時間差異,人工智能控制器就能夠適當(dāng)?shù)恼{(diào)整自身的性能。
三、電氣自動化智能控制系統(tǒng)在電氣工程中的設(shè)計理念
1.利用集中監(jiān)控式設(shè)計理念。在電氣自動化工程中,使用集中化的監(jiān)控途徑具有比較大的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在,首先是其維護(hù)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(jìn)行系統(tǒng)設(shè)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(xiàn)了集中化,將系統(tǒng)各個分項的功能都放到一個處理器上進(jìn)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(fù)擔(dān),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(guān)工作經(jīng)驗了解到,當(dāng)一些電氣設(shè)備從運行進(jìn)入到監(jiān)控狀態(tài)時候,伴隨著監(jiān)控對象的逐漸增加,我們發(fā)現(xiàn),主機的冗余將會逐漸下降,電纜的數(shù)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(tǒng)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(lián)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(dāng)這種情況發(fā)生時候,電氣工程中的很多電氣設(shè)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(fā)生一些操作失誤,因此,集中式的監(jiān)控方式在電氣工程中應(yīng)用時相對比較廣泛的。
2. 利用遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中的應(yīng)用
相對而言,遠(yuǎn)程的監(jiān)控方式在整個電氣自動化工程中具有比較大的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在,它可以節(jié)省大量電纜的增加數(shù),同時,還能夠一定程度上節(jié)約很多的安裝費用,也能夠節(jié)約很多的材料成本,這只是其在成本和費用上的優(yōu)勢,其次,相比而言,這種方式還是擁有著組態(tài)靈活的強大優(yōu)勢,有著十分高的可靠性,因此,受到了比較廣泛的應(yīng)用,但是,這種方式也存在著其局限性,主要表現(xiàn)在,電氣工程中,各種施工的現(xiàn)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(yuǎn)程的監(jiān)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(tǒng)監(jiān)控,而一些面對全長的電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控則不太適合使用這種方式。
3.利用現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中的應(yīng)用
現(xiàn)場總線監(jiān)控可以使系統(tǒng)設(shè)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(jù)間隔的情況來設(shè)計。采用這種監(jiān)控方式除了這些優(yōu)點外還具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的優(yōu)點,同時還可以在隔離設(shè)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(shè)備是就地安裝的,與監(jiān)控系統(tǒng)是通過通訊設(shè)備連接的,可以節(jié)省了電纜的大量運用,還節(jié)約了過多的投資和安裝維護(hù)上的工作量,進(jìn)而減少了成本。
四、智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用探討
1.電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動化
將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程中有著很重要的作用,主要就是能過實現(xiàn)實時評估電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),并根據(jù)所積累的數(shù)據(jù)來對電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測,故而在此基礎(chǔ)上將發(fā)電控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度實現(xiàn)自動化,但是這樣的一個要求只有在省級以上的電網(wǎng)才給予要求。電力系統(tǒng)在運行的過程中要實現(xiàn)實時的進(jìn)行數(shù)據(jù)上的采集和處理,并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,且在數(shù)據(jù)支持的情況下對電網(wǎng)的運行狀態(tài)和安全進(jìn)行掌握,使其能夠很好的適應(yīng)現(xiàn)代電力市場的運營需求。
2. 電氣工程中發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)
電氣工程中發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)在實際的應(yīng)用過程中一般采用的是分層分布的結(jié)構(gòu),其組成是由以太網(wǎng)、遠(yuǎn)行人員工作站、過程控制單元以及高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等等方面。而這里說的遠(yuǎn)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(jìn)行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產(chǎn)運行過程中的,并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關(guān)量和現(xiàn)場變送器等等設(shè)備上的信號,還可以再運算完成以后在對設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)來進(jìn)行實時的打印、顯示和信號的輸出,以此來直接驅(qū)動其執(zhí)行機構(gòu),最終實現(xiàn)電氣自動化在電氣工程中的生產(chǎn)運行過程的聯(lián)鎖保護(hù)、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(yīng)用的是自動化技術(shù),其主要的目的在于取代人工操作、人工監(jiān)視和電話通訊,并根據(jù)相應(yīng)的情況來加強對變電站的監(jiān)控能力,并且還可以實現(xiàn)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(yīng)用自動化技術(shù)就是為了全方位的,多層次的來監(jiān)視變電站各種電氣設(shè)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(shè)備來代替以前使用的電磁裝置,并實現(xiàn)計算機屏幕化操作上的監(jiān)視,在數(shù)據(jù)傳輸過程中實現(xiàn)自動化運行的管理和統(tǒng)計記錄,是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現(xiàn)的。
五、結(jié)束語
智能化技術(shù)是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)成果的結(jié)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(shù)的應(yīng)用和推廣,如此,可以更好的促進(jìn)我國電氣工程的快速健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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[2]陳新崗,張蓮,劉偉, 電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的探索 [會議論文] 2007 - 第四屆全國高等學(xué)校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研討會
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篇6
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代建筑;電氣自動化;應(yīng)用方法
一、現(xiàn)代建筑中建筑電氣自動化的設(shè)計理念與使用規(guī)模
(一)電氣自動化的設(shè)計理念和系統(tǒng)處理方法。通常情況下來講,建筑工程在使用電氣的過程當(dāng)中,想要把建筑工程中的任務(wù)完成好,電氣工程就對于單獨的電氣保護(hù)和電氣測量以及電氣制造等多個不同的機器配件進(jìn)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(shù)和設(shè)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(shè)施合理有序的進(jìn)行了組合之后,改變了以往那種相對來說比較傳統(tǒng)的機器配件進(jìn)行獨立工作的模式。電氣自動化系統(tǒng)具備了科技化和智能化,方便了建筑工程的生產(chǎn)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(jié)合得到了根本保障。建筑工程中對于電氣自動化進(jìn)行了應(yīng)用,運用系統(tǒng)處理這種方法就是利用機器設(shè)備與地面進(jìn)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(xiàn),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(yīng)用。電氣自動化中對于電子計算機進(jìn)行了應(yīng)用之后,讓建筑工程在運行的一系列過程當(dāng)中,機器設(shè)備能夠?qū)τ跀?shù)據(jù)自動的進(jìn)行分析,并且對于對于電氣運行過程中的信息變化進(jìn)行了記錄,從而能夠防止以往傳統(tǒng)的建筑工程由于數(shù)據(jù)誤差而所造成的損失,能夠直接看到數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖像,給建筑工程的運行打下了扎實的基礎(chǔ)。
(三)電氣自動化設(shè)計的優(yōu)點?,F(xiàn)代建筑中應(yīng)用了電氣自動化,把傳統(tǒng)的進(jìn)行獨立運行的機器設(shè)備相互結(jié)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(shè)計具備了讓建筑工程中電氣設(shè)備的運行穩(wěn)定和對于控制工作者沒有過高的技術(shù)要求以及維修方便等優(yōu)點。
二、電氣自動化的實現(xiàn)方法
(一)計算機自動進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)以及操作的實現(xiàn)方法。對于計算機進(jìn)行利用,然后在此基礎(chǔ)上操作相關(guān)設(shè)備,就是在遵循調(diào)度方案的基礎(chǔ)上,控制和調(diào)節(jié)可以讓電纜關(guān)閉的設(shè)備,電力系統(tǒng)除了可以對于現(xiàn)場的控制命令合理與自主的進(jìn)行利用之外,而且還可以設(shè)置與轉(zhuǎn)換有關(guān)設(shè)備的運行方法。
(二)人機聯(lián)系的實現(xiàn)方法。所謂人機聯(lián)系的實現(xiàn)方法指的就是鼠標(biāo)和打印機以及鍵盤等電氣設(shè)備,經(jīng)過電氣自動化系統(tǒng)允許了之后,為了使得實時調(diào)節(jié)和監(jiān)控以及打印數(shù)據(jù)的這一目的得到有效實現(xiàn)對于所有能夠利用的電氣設(shè)備進(jìn)行調(diào)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(xiàn)方式是對于新的應(yīng)用程序進(jìn)行開發(fā)的一種有效方法??墒撬€存在一些不足之處,相關(guān)操作人員只能夠通過操作臺把一些簡單的操作比如監(jiān)控電氣設(shè)備和控制調(diào)節(jié)以及設(shè)置參數(shù)值等完成。
三、電氣自動化系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑工程中的應(yīng)用和創(chuàng)新
當(dāng)前階段下,電氣自動化技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程中的應(yīng)用正在不斷的智能化和信息化。其中智能化主要是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機信息反應(yīng)的結(jié)合方面進(jìn)行了體現(xiàn),能夠把建筑工程施工過程當(dāng)中存在的所有問題在短時間內(nèi)檢查出來,代替了以往那種人工檢查機器設(shè)備方法,信息化是把電子科技和計算機系統(tǒng)倆者有效結(jié)合在了一起,對于建筑工程設(shè)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(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑工程當(dāng)中的應(yīng)用。在建筑工程電氣自動化系統(tǒng)當(dāng)中,變配電監(jiān)控系統(tǒng)作為其中的一個重要部分,其對于網(wǎng)絡(luò)通信和電子計算機等多種技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用之后來調(diào)節(jié)變配電,使用了信號比較強且接收信息比較快的通訊設(shè)備,從而起到了監(jiān)控和調(diào)節(jié)系統(tǒng)裝置的的作用。電氣自動化當(dāng)中的變配電系統(tǒng),經(jīng)過查看多種數(shù)據(jù)信息,比如運行中電壓的高低和設(shè)備的開關(guān)情況以及電流的大小等等,使得電氣工程在工作過程當(dāng)中的監(jiān)測和管理得到了有效實現(xiàn),在一定程度上提高了建筑工程當(dāng)中配電裝置的實用性,在現(xiàn)代建筑工程中對于電氣自動化進(jìn)行了應(yīng)用,讓配電系統(tǒng)在運行的時候具備了科學(xué)性和合理性。相關(guān)工作人員對于變配電系統(tǒng)在工作當(dāng)中閥門的開關(guān)與設(shè)備負(fù)荷的變化等進(jìn)行了查看,在此基礎(chǔ)上分析和調(diào)節(jié)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(chǎn)投入的成本。
(二)變電站自動化在建筑工程中的應(yīng)用。如果想要使得電氣自動化在建筑工程當(dāng)中的應(yīng)用得到提升,那么這就要求對于建筑工程當(dāng)中變電站自動化的應(yīng)用進(jìn)行不斷地完善,變電站自動化對于以往那種傳統(tǒng)的運用人工調(diào)查信息和采集信息的方法進(jìn)行了取代,在最近幾年當(dāng)中,隨著變電站技術(shù)的不斷改革與發(fā)展,讓變電站能夠?qū)τ谛畔⒆詣踊倪M(jìn)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(yīng)用計算機技術(shù),在使得建筑工程的安全控制得到有效實現(xiàn)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(dāng)中,我國在電氣化工程方面雖然已經(jīng)在很大程度上取得了進(jìn)步,可是與國外的一些相對來說技術(shù)比較成熟且起步也比較早的電氣自動化技術(shù)進(jìn)行比較的話,目前情況下來看,我國電氣化工程的發(fā)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(shù)仍然被歐美一些發(fā)達(dá)國家所掌握著。因此,未來我國的電氣工程及其自動化技術(shù)主要還應(yīng)當(dāng)把研發(fā)技術(shù)作為發(fā)展方向,然后全面進(jìn)行研發(fā)電氣工程及其自動化技術(shù)的核心部分,只有這樣才能夠使得知識產(chǎn)權(quán)的自主化進(jìn)一步得到實現(xiàn)。
在我國未來的電氣工程及其自動化當(dāng)中將會使得數(shù)字化與自動化倆者進(jìn)行有機結(jié)合得以實現(xiàn),如果把信息技術(shù)與電氣自動化技術(shù)倆者之間進(jìn)行有效結(jié)合之后才可以產(chǎn)生一種相對來說非常典型的代表形式,那就是數(shù)字化技術(shù)。把電氣自動化技術(shù)與信息技術(shù)這倆者進(jìn)行有機結(jié)合不僅是一種具有自動化的創(chuàng)新經(jīng)驗,而且還能夠使得信息動態(tài)和高分辨率表現(xiàn)進(jìn)一步得到有效實現(xiàn)的一項非常重要的措施。
電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所具備的通用化。其中電氣工程及其自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的通用性,在一個高穩(wěn)定性的電氣自動化的控制系統(tǒng)當(dāng)中起到了非常重要的作用,能夠在很大程度上使得企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)的計算機監(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及企業(yè)管理系統(tǒng)等這三者之間的數(shù)據(jù)傳輸工作的通暢性得到保障。
五、結(jié)束語
總而言之,從目前形勢來看,電氣化工程作為所有工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),所以,我們努力從各個方面來提高電氣自動化系統(tǒng)的水平,讓其在現(xiàn)代建筑工程當(dāng)中充分發(fā)揮它的優(yōu)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(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1]李哲: 現(xiàn)代建筑中建筑電氣自動化的應(yīng)用方法分析[J].黑龍江科技信息出版社.2011年36期;
篇7
關(guān)鍵詞:火電廠;電力自動化;應(yīng)用
中圖分類號:TM621文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
隨著改改開放的政策發(fā)展,中國很快的火電廠電氣自動化技術(shù)的發(fā)展,火電廠是我國電廠發(fā)電的結(jié)構(gòu)之一在我國電力發(fā)展發(fā)面占據(jù)著重要地位電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電廠有著舉足輕重的地位。國有企業(yè)必須重視自動化技術(shù)的重要性,并需要促進(jìn),改善中國的能源生產(chǎn)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(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代人類的生產(chǎn)生活和科技活動一刻也不能沒有電氣設(shè)備。‘電”已經(jīng)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(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的核心學(xué)科之一,更是當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵學(xué)科專業(yè)。究竟什么是電氣自動化呢?電氣自動化主要是研究電磁現(xiàn)象、變化規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)是以電工科學(xué)中的理論和方法為基礎(chǔ)而形成的工程技術(shù)包括電力系統(tǒng)及其自動化、電器與電機及其控制技術(shù)、高電壓與絕緣技術(shù)、電工新技術(shù)、電力電子技術(shù)等多個領(lǐng)土?;蛟诨痣姀S中電氣自動化主要是用于產(chǎn)生電能方便人們的生活,對于中國在火電廠發(fā)展的電氣自動化而言,電力工業(yè)的發(fā)展十分迅速,中國電力工業(yè)已有110余年歷史。我國具有橫跨六省的獨立電網(wǎng)廠個初步現(xiàn)代化的電力工業(yè)技術(shù)體系已經(jīng)建立起來。雖然我國在火電廠電氣自動化發(fā)展方面與世界發(fā)達(dá)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(jīng)逐漸縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,不得不承認(rèn)淵門國家這幾年的發(fā)展是相當(dāng)迅猛的,現(xiàn)代化電工業(yè)的不斷發(fā)展使電氣自動化技術(shù)方面的人才市場有著相當(dāng)大的潛力和競爭壓力。
2電氣自動化在火電廠應(yīng)用的優(yōu)點
2.1有效提高火電廠產(chǎn)電的效率
火力發(fā)電廠是近幾年來我國發(fā)電的主要手段?;鹆Πl(fā)電廠每年向社會提供大量的電能,電能對我們產(chǎn)生活的重要性可想而知。受早期社會技術(shù)條件的限制而影響了火力發(fā)電廠生產(chǎn)效率的提升每年企業(yè)生產(chǎn)電能耗損15%--30%左右。電氣自動化技術(shù)引入電力生產(chǎn)效率明顯提高,使電能的生產(chǎn)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(shù)目。工業(yè)電能生產(chǎn)需投入各種資源資源如電力設(shè)備、燃燒原料、技術(shù)人員等這些因素對電能產(chǎn)量的提升都有很大的影響,電氣自動化技術(shù)運用之后能協(xié)調(diào)好各項資源通過人機操作模式降低生產(chǎn)人員的工作難度另外在自動化生產(chǎn)模式中也可及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障以及時處理,隨著改革開放以來我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,許多大型國有企業(yè)的高端機械設(shè)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(chǎn)電效率是很有必要的。
2.2有效降低產(chǎn)生電能的成本
在早期階段發(fā)展的中國,我們通常利用發(fā)電的傳統(tǒng)方式。煤炭,石油,天然氣和其他原始材料是火力發(fā)電的主要動力,患能生產(chǎn)技術(shù)水平的落后會使得燃料消耗量增加,降低了產(chǎn)生電能的效率,提高了火力發(fā)電的成本投資,火力發(fā)電廠引進(jìn)自動化技術(shù)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(chǎn)中能顯著降低成本投入而增加經(jīng)濟(jì)效益,這會減輕火電廠的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),可以用節(jié)省下來的資金產(chǎn)生更多的清潔能源,服務(wù)于大眾和社會。
2.3產(chǎn)生電能的技術(shù)革新
電氣工程自動化及是研究的電磁現(xiàn)象、變化規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù),是以電工科學(xué)中的理論和方法為基礎(chǔ)而形成的工程技術(shù)。包括電力系統(tǒng)及其自動化、電器與電機及其控制技術(shù)、高電壓與絕緣技術(shù)、電工新技術(shù)、電力電子技術(shù)等多個領(lǐng)域本專業(yè)涉及電的較寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)多個方面如電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統(tǒng)工程、計算機技術(shù)與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。把這一技術(shù)貫穿到火力發(fā)電生產(chǎn)中,月別佳動火力發(fā)電行業(yè)技術(shù)的革新,給發(fā)電作業(yè)人員的工作帶來很大的方便。自動化技術(shù)帶來的是一體化操作,火電廠將擺脫傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)方式而實現(xiàn)人機側(cè)空的新局面。使用各項自動化模式后電力企業(yè)的生產(chǎn)將成為融合電子、信息、計算機等先進(jìn)科技的組合可從多個方面促進(jìn)火力發(fā)電方案的更新,實現(xiàn)了電能產(chǎn)量的增多以帶動生產(chǎn)效益。由于電氣自動化在火電廠的成功運用后也會促進(jìn)火力發(fā)電技術(shù)的改革。開發(fā)出更多節(jié)能的產(chǎn)電方式。
3 電氣自動化技術(shù)在火電廠控制應(yīng)用
在發(fā)電廠的電氣自動化控制過程是非常復(fù)雜的,所以我們需要了解應(yīng)用新技術(shù),適應(yīng)新時代的發(fā)展??刂坪秒姎庾詣踊到y(tǒng)需要做好以下幾個方面控制:(一)就地控制對于一些小規(guī)模白勺火力發(fā)電廠而言,在具體生產(chǎn)控制中運用到的設(shè)備相對較少,但同樣需要構(gòu)建綜合性的控制體系如鍋爐、汽輪機、發(fā)電機等都是重要的設(shè)備。(二)集中控制對于規(guī)模較大、電能產(chǎn)量較多的火電廠廠內(nèi)生產(chǎn)的設(shè)備數(shù)量較多怎樣處理好大型設(shè)備就顯得尤為重要了。既要保證設(shè)備能夠相互配合,又要互不影響,明顯提升設(shè)備的產(chǎn)電效率,這也是企業(yè)制定生產(chǎn)計劃最難的一點。(三)自動控制。我們已經(jīng)進(jìn)入了二十一世紀(jì)的信息時代,所有的一切都是自動控制的。電氣自動化技術(shù)必然會帶動電能生產(chǎn)的自動化。應(yīng)用計算機技術(shù)擺脫了人員控制設(shè)備的模式,減少了設(shè)備固和勺錯誤,維護(hù)了生產(chǎn)人員的安全,降低了電能生產(chǎn)難度,提升了企業(yè)的電能產(chǎn)量,創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)價值。(四)故同空制無論什么樣的機械都會產(chǎn)生一些難以預(yù)計的故障,尤其是這種大型的機械設(shè)備。電氣自動化技術(shù)在設(shè)備故障方面的控制也能起到關(guān)鍵作用。技術(shù)人員可通過計算機建立在線監(jiān)測系統(tǒng),對火電廠各項設(shè)備的異常情況及時診斷若是系統(tǒng)可自行處理小故障,自動化技術(shù)則育斷民據(jù)操作指令處理。
4 電氣及自動化工程的發(fā)展前景
電氣及自動化電氣信息領(lǐng)域的一個新課題,但由于人們的日常生活與工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)。發(fā)展非常迅速,現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展也相對比較成熟。已經(jīng)成為科學(xué)創(chuàng)新領(lǐng)土或的重要組戎部分廣泛應(yīng)用由于工業(yè),農(nóng)業(yè)、機械等各個方面在國民經(jīng)濟(jì)和市場經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用,由于現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)科學(xué)的迅速發(fā)展人們對生活水平質(zhì)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(xiàn)在所用的電器都是電氣及自動化的產(chǎn)物。沒有這些電氣我們怎么去生產(chǎn)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(xiàn)。簡單的人為手段是根本沒法具體實現(xiàn)的,從人們最根本最需要的角度出發(fā),電氣及自動化工程的發(fā)展前景就是非??捎^。的它需要大量新鮮的血液和專業(yè)人才的引入,最最需要的是新型創(chuàng)新化的技術(shù)和器材。有了它們才能高效有序的進(jìn)行電氣及自動化工程的管理,實現(xiàn)電氣及自動化工程的又好又快發(fā)展。
結(jié)束語:在當(dāng)今社會中,科學(xué)技術(shù)有著日新月異的發(fā)展,想要能夠生產(chǎn)更多的電力,它需要被應(yīng)用在火電廠電氣自動化中,加強電氣自動化中的應(yīng)用。雖然電氣自動化已經(jīng)有了很好的應(yīng)用,但我們不能停滯不前,更加需要努力不斷創(chuàng)新。創(chuàng)造更多、更好的技術(shù),促進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)的更好更快發(fā)展,開始在電氣自動化的新
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】電氣自動化;電器工程;體現(xiàn);影響
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也在不斷進(jìn)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(fā)展的腳步不斷更新與優(yōu)化。電氣工程是我國發(fā)展社會經(jīng)濟(jì)的重要項目之一,將電氣工程施工朝著智能化、現(xiàn)代化方向發(fā)展也是其發(fā)展的必然趨勢。而電氣自動化的行業(yè)跨度較大,對各個領(lǐng)域幾乎都有涉及,成為社會公認(rèn)的工科專業(yè)。近年來,電氣自動化極大促進(jìn)了電氣工程的發(fā)展,因此要進(jìn)一步將電氣自動化應(yīng)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(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中占有舉足輕重的地位,是現(xiàn)代科學(xué)研究領(lǐng)域中的關(guān)鍵學(xué)科。電子通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步推進(jìn)著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)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(yīng)用涉及范圍十分廣泛,不論是電氣開關(guān)的設(shè)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(yīng)用的不斷深化與發(fā)展,人們的生活水平與生產(chǎn)效率都有了較大的提高,電氣自動化的發(fā)展進(jìn)程成為了我國國民經(jīng)濟(jì)與人們生活水平提高的重要標(biāo)志。
二、電氣自動化在電氣工程中的具體體現(xiàn)
(一)電網(wǎng)調(diào)度的自動化應(yīng)用
電網(wǎng)調(diào)度中心的大屏幕顯示器、工作站、打印設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)等組成的自動化系統(tǒng)就是電網(wǎng)調(diào)度自動化。其主要功能是經(jīng)濟(jì)調(diào)度電網(wǎng)運行、分析電網(wǎng)運行情況及安全狀態(tài)、記錄電力生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)、實施評估電力系統(tǒng)狀態(tài)、自動控制發(fā)電、預(yù)測電力負(fù)荷、處理和分析電網(wǎng)運行狀態(tài)與安全事故(電網(wǎng)中經(jīng)常會出現(xiàn)電力異常運行故障等問題,如果處理措施不當(dāng)極有可能危及設(shè)備安全與人身安全)。電氣工程中應(yīng)用電氣自動化,能夠?qū)崟r監(jiān)測和分析電網(wǎng)的安全運行,及時發(fā)現(xiàn)事故來源并采取科學(xué)的處理措施,有效防止事故的發(fā)生。
(二)分散監(jiān)控系統(tǒng)的自動化應(yīng)用
發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)是由以太網(wǎng)、運行人員工作站、過程控制單元、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)、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(chǎn)運行過程,還可以接收電氣量、開關(guān)量、脈沖量、熱電阻等信號進(jìn)行運算處理。并且將設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行畫面顯示、信號輸出,最終實現(xiàn)電氣自動化在電氣工程管理應(yīng)用中生產(chǎn)過程的控制、保護(hù)等方面功能。
(三)變電站電氣自動化應(yīng)用
變電站自動化技術(shù)應(yīng)用是將變電站應(yīng)用信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)與傳輸技術(shù)三者相結(jié)合,通過電氣自動化裝置代替人工進(jìn)行作業(yè)。該應(yīng)用不僅能提高變電站的運行效率,還能提高自動化系統(tǒng)的管理水平。變電站中自動化技術(shù)的應(yīng)用是為了實現(xiàn)高效控制多層次、全方位監(jiān)控變電站中所有電氣設(shè)備的運行及安全狀況的目的。隨著微機監(jiān)控技術(shù)變電站結(jié)合變電站中的自動測量設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、繼電保護(hù)等方面應(yīng)用的不斷發(fā)展,變電站正朝著綜合自動化方向邁進(jìn)。
三、電氣自動化對于電氣工程的影響
(一)處理系統(tǒng)能保證電氣工程系統(tǒng)穩(wěn)定運行
在電氣工程中,電氣自動化系統(tǒng)中的處理系統(tǒng)主要應(yīng)用在電氣工程設(shè)施方面,其主要體現(xiàn)在傳輸信號屏蔽、選擇合適抗干擾措施、設(shè)備接地信號處理等方面。在電氣自動化設(shè)備選擇時,其標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是運行可靠、系統(tǒng)故障少、操作簡單、維護(hù)方便等,因為電氣工程現(xiàn)場壞境不同,因此需要選擇經(jīng)過長期檢驗后依舊穩(wěn)定可靠的設(shè)備,以保證系統(tǒng)能長期穩(wěn)定運行。
(二)微型計算機應(yīng)用增強了系統(tǒng)的實用性
由于電氣自動化導(dǎo)入了微型計算機的應(yīng)用,使系統(tǒng)能夠?qū)崟r自動記錄、分析電氣設(shè)施的實際工作情況,并且根據(jù)其工作過程中的數(shù)據(jù)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(tǒng)計分析功能等,實現(xiàn)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(tǒng)的實用性。
(三)電氣自動化控制系統(tǒng)對電氣工程的影響
1、影響系統(tǒng)穩(wěn)定性
電氣自動化系統(tǒng)中的監(jiān)控方式具有運行穩(wěn)定、系統(tǒng)容易設(shè)計、維護(hù)方便等優(yōu)點,能將系統(tǒng)的各個功能都集中到一個處理器進(jìn)行優(yōu)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(dān)的壓力較大,容易導(dǎo)致處理效率受到影響。隨著電氣設(shè)備監(jiān)控的要求提高,要求全面化,監(jiān)控信息不斷的增加導(dǎo)致系統(tǒng)電纜數(shù)量增加、系統(tǒng)效率降低、處理信息能力下降,影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。
2、及時調(diào)節(jié)現(xiàn)場設(shè)備
目前,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在發(fā)電廠、變電站等綜合自動化系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用,電氣設(shè)備的智能化與自動化全面進(jìn)入加速發(fā)展時期?,F(xiàn)場總線監(jiān)控使系統(tǒng)的應(yīng)用能夠根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的具體運行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。因為每個裝置的功能都是獨立的,并且可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制,所以即便是其中一個裝置發(fā)生故障,也不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓,因此現(xiàn)場總線監(jiān)控在電氣自動化應(yīng)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(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能讓管理人員通過自動化控制管理界面及時發(fā)現(xiàn)故障來源,保障電氣工程的正常運行。這種遠(yuǎn)程監(jiān)控方式應(yīng)用具有許多優(yōu)點、例如節(jié)約電纜、節(jié)省材料、可靠性高、穩(wěn)定性好等等,能大量節(jié)省人力、物力與財力。
結(jié)束語
總而言之,電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與動力,隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,不論是對電氣工程的專業(yè),還是對其技術(shù),人們都提出了較高的要求,尤其是對電氣自動化系統(tǒng)的要求更高。因此我們應(yīng)該積極創(chuàng)新,大大提高電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用水平,在電氣工程中全面發(fā)揮其本身優(yōu)勢,將電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)代化、國際化。
參考文獻(xiàn)
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篇9
隨著功率變換技術(shù)的不斷完善,電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用更加廣泛,形成了現(xiàn)代電氣工程及其自動化的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。電力電子技術(shù)在電能的生產(chǎn)、儲存等各個環(huán)節(jié)中都有著非常廣泛的應(yīng)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(yīng)用進(jìn)行了闡述,分析了電力電子技術(shù)的作用。電力電子技術(shù)在電氣工程中并將獲得長遠(yuǎn)的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù) 電氣工程
電力電子技術(shù)是利用電子器件及技術(shù)實現(xiàn)電能變化與控制的技術(shù),涉及到電力、電子與控制三個領(lǐng)域,實現(xiàn)了利用弱電子控制強電力,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、能源、國防等眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。電力電子技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用也比較廣泛,例如電動機、發(fā)電機中的應(yīng)用提高了電能生產(chǎn)與利用、轉(zhuǎn)換方面的效率,有著節(jié)約能源與提高生產(chǎn)率的顯著作用;電力系統(tǒng)中的應(yīng)用增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性,使電力系統(tǒng)實現(xiàn)了靈活可控,提高了運行的穩(wěn)定性與安全性。因此,要在學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)的前提之下,了解電力電子技術(shù)在電氣工程及其自動化中的應(yīng)用,提高對電力電子技術(shù)的認(rèn)識與利用。
1 電力電子技術(shù)的發(fā)展
電力電子技術(shù)包括兩個方面,一方面是器件制造技術(shù),另一方面是電力電子電路的應(yīng)用電路,即變流技術(shù)。電力電子器件經(jīng)歷了三代的發(fā)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(fù)合型。通過不斷的發(fā)展實現(xiàn)了包含驅(qū)動、控制、保護(hù)電路、功率器件為一體的功率集成電力,雖然當(dāng)前功率較小,但是代表了電力電子技術(shù)未來重要的發(fā)展方向。
2 靜止無功補償裝置
隨著工業(yè)生產(chǎn)過程的不斷發(fā)展,電網(wǎng)中的功率要求的變化也更加頻繁,尤其是一些沖擊性的負(fù)荷不斷增加,給電網(wǎng)的穩(wěn)定造成了不良的影響。靜止型動態(tài)無功補償裝置能夠通過對沖擊性負(fù)荷的無功補償來提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高電能的質(zhì)量。
無功率補償能夠提高電力系統(tǒng)及負(fù)載的功率因數(shù),減少系統(tǒng)中功率的損耗,能夠?qū)﹄妷哼M(jìn)行穩(wěn)定,從而提高供電方面的質(zhì)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(lián)補償裝置(TCSC)等。
晶匣管控制電抗器(TCR)中包括兩個反并聯(lián)的晶匣管、一個電抗器,這些器件之間是串聯(lián)的關(guān)系,通過晶匣管觸發(fā)延遲角的改變就能夠控制電抗器電流的大小,從而實現(xiàn)對電抗器的基波無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。晶匣管控制電抗器中的三相交流調(diào)壓電流通常采用的是支路控制三角形的方式進(jìn)行聯(lián)結(jié)。
晶匣管投切電容器(TSC)是屬于單相結(jié)構(gòu)的,其中的小電感的作用是對電容器投入電網(wǎng)是可能出現(xiàn)的沖擊電流進(jìn)行抑制。晶匣管投切電容器的優(yōu)點為無機磨損、響應(yīng)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(dǎo)體橋式變流器實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)难b置,該裝置調(diào)節(jié)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(shù)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(lián)的形式將自換相橋式電流聯(lián)結(jié)在電網(wǎng)上,通過對輸出電壓的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對無功電流的吸收或者發(fā)出,從而實現(xiàn)動態(tài)無功補償。
可控串聯(lián)補償裝置(TCSC)中電控器是有晶匣管來控制的,主要的聯(lián)結(jié)方式就是實現(xiàn)電容器與電控器之間的并聯(lián)。通過晶匣管的導(dǎo)通角的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)電抗器電流的改變,實現(xiàn)補償裝置基頻等效電抗的變化。可控串聯(lián)補償裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的補償,還能夠通過阻尼控制環(huán)境的加入來實現(xiàn)系統(tǒng)阻尼狀況的改善,從而實現(xiàn)對低頻振蕩的有效抑制,使系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性與暫態(tài)穩(wěn)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(jìn)行檢測,從而得到諧波電流的等分量,通過補償裝置來產(chǎn)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(xiàn)進(jìn)入電網(wǎng)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(chǔ)就是瞬時無功功率理論。有源電力濾波器的動態(tài)響應(yīng)速度非常快,而且補償功能多樣化,在補償?shù)倪^程中補償?shù)奶匦圆粫艿诫娋W(wǎng)阻抗的影響,因此是諧波電流抑制的一個重要的發(fā)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(fā)生電路。指令電流運算電路的作用是對補償電流進(jìn)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(fā)生電路使根據(jù)前者的檢測結(jié)果產(chǎn)生實際的補償電流。
4 高壓直流輸電技術(shù)
高壓直流輸電主要的功能就是將發(fā)電廠輸出的交流點經(jīng)過換流器的作用之后轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,然后在將得到的直流電通過輸電線路輸送到受電端,達(dá)到受電端之后再將直流電逆變?yōu)榻涣麟姡笤佥斔徒o用戶使用。
高壓直流輸電能夠傳輸?shù)墓β瘦^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(dāng)前是高電壓大容量、長距離輸電、異步聯(lián)網(wǎng)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(wěn)定性,還能夠?qū)㈩~定頻率不同的電網(wǎng)進(jìn)行互相聯(lián)網(wǎng)。直流輸電工程按照直流聯(lián)絡(luò)線可分為單級聯(lián)絡(luò)線、雙極聯(lián)絡(luò)線、同極聯(lián)絡(luò)線和背靠背直流輸電系統(tǒng)。
5 總結(jié)
電力電子當(dāng)前最大的應(yīng)用領(lǐng)域就是電力系統(tǒng)與機電能量轉(zhuǎn)換裝備。對電氣工程及其自動化領(lǐng)域中的電力電子技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行深入的了解,才能夠更好地掌握電力電子技術(shù),明確電力電子技術(shù)對電氣工程專業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
樊清山(1992-),女,青海省西寧市人。2015年畢業(yè)于沈陽工程學(xué)院,電氣工程及其自動化專業(yè)。
篇10
電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。如工業(yè)生產(chǎn)中的交流調(diào)速、直流調(diào)速、感應(yīng)加熱、焊接、電解、電鍍等;交通運輸業(yè)的電力機車、輕軌、地鐵、電動汽車等;電力行業(yè)的高壓直流輸電、無功補償、電力濾波等;電子裝置用的開關(guān)電源、UPS電源等;風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤、并網(wǎng)離網(wǎng)逆變器等;航空航天、核反應(yīng)、家用電器等諸多領(lǐng)域都有電力電子技術(shù)的身影。顯而易見,學(xué)好“電力電子技術(shù)”這門課程,對電氣專業(yè)學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)后的工作是多么重要。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,知識更新越來越快,要求學(xué)生的知識面越來越寬,工程實踐能力越來越強,所學(xué)的課程門數(shù)不斷增加,必然導(dǎo)致各門課程的學(xué)時數(shù)不斷壓縮。如前所述,電力電子技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個領(lǐng)域,不斷涌現(xiàn)出各種新型電力電子產(chǎn)品及電力電子裝置,電力電子技術(shù)課程所包含的內(nèi)容越來越多,所含的知識越來越豐富,原有的教學(xué)方式已不能滿足二本院校電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程教學(xué)改革的目的就是:怎樣在有限的教學(xué)時間內(nèi),最大程度地提高學(xué)生的理論知識水平,拓寬學(xué)生的知識面,增強學(xué)生分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識,將理論知識與工程實踐相結(jié)合,培養(yǎng)出符合現(xiàn)代社會需求的人才。
“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)改革具體內(nèi)容
根據(jù)筆者所在遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院電氣專業(yè)的招生與就業(yè)、師資力量、學(xué)生素質(zhì)、實驗設(shè)施及目前的實際教學(xué)情況,對“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整,更加注重對學(xué)生電力電子技術(shù)理論知識的掌握和工程實踐能力的培養(yǎng)。
修改人才培養(yǎng)方案
人才培養(yǎng)方案制定得是否合理,關(guān)系到本專業(yè)的生存和發(fā)展。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,電類的各專業(yè)的界線越來越模糊,各學(xué)科相互交叉、相互滲透,電氣專業(yè)傳統(tǒng)的“發(fā)電、輸電、用電”知識結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足當(dāng)今人才培養(yǎng)要求。因此,對人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整。由于電氣工程及其自動化專業(yè)是一個強電和弱電相結(jié)合的寬口徑專業(yè),而電力電子技術(shù)是諸多學(xué)科相互交集的學(xué)科,是由基礎(chǔ)課到專業(yè)課過渡的橋梁和紐帶,是強電和弱電的有機結(jié)合。因此,在修改和調(diào)整人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃時,要體現(xiàn)出電氣專業(yè)的“以強電為主、弱電為輔、強弱協(xié)調(diào)”的主導(dǎo)思想,加大教學(xué)力度,要意識到“電力電子技術(shù)”課程在電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)中重要性和必要性,以拓寬學(xué)生的知識面,提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力以及擴(kuò)大學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)面。
教材內(nèi)容的合理取舍
任課教師要選擇一本合適的電力電子技術(shù)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(yīng)具有寬闊的知識面及豐富的電力電子工程實踐經(jīng)驗,注重應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。教材的內(nèi)容既有豐富的理論知識,還要注重工程實際的應(yīng)用,要體現(xiàn)電力電子技術(shù)發(fā)展的新技術(shù),也要體現(xiàn)出“電力電子技術(shù)”課程是基礎(chǔ)課到專業(yè)課平穩(wěn)過渡的橋梁,使教材內(nèi)容更符合二本院校電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)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(lián)系當(dāng)今電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢及應(yīng)用情況,注重電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)及其他工程領(lǐng)域中的應(yīng)用,注重主電路設(shè)計、驅(qū)動電路設(shè)計、保護(hù)電路設(shè)計、參數(shù)計算及元器件選擇,還應(yīng)該適當(dāng)介紹SVC、SVG、高壓直流輸電、開關(guān)電源、UPS電源、感應(yīng)加熱電源、光伏逆變器等裝置的工作原理和實際應(yīng)用情況,以適應(yīng)電氣工程及其自動化專業(yè)寬口徑就業(yè)要求。
課堂教學(xué)方式改革
教學(xué)過程中應(yīng)以學(xué)生為主,教師為輔,避免一人堂和填鴨式教學(xué)方法,針對教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的具體情況組織安排教學(xué)內(nèi)容。
由于“電力電子技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容繁多,課堂教學(xué)中需要繪制大量的電路圖和波形圖,以及諸多公式推導(dǎo)及各種參數(shù)計算等。由于課程學(xué)時少而教學(xué)內(nèi)容又多,僅僅依靠傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式顯然是達(dá)不到教學(xué)效果的,所以多媒體技術(shù)逐漸走進(jìn)了“電力電子技術(shù)”的課堂教學(xué),大大地提高了課堂教學(xué)效果。這里需要強調(diào)的是,多媒體教學(xué)的引進(jìn)并非完全取消黑板加粉筆的課堂教學(xué)方式,二者應(yīng)該相互協(xié)調(diào)、相輔相成,各有各的長處。對于復(fù)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(xué)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(guān)斷過程、過電流和過電壓的產(chǎn)生過程、電路的輸入輸出電壓和電流波形等,使學(xué)生感到生動而有趣,使學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)不再枯燥無味;而對于簡單電路的分析以及例題習(xí)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(xué)生間的互動和情感交流。
總之,課堂教學(xué)十分重要,教師要根據(jù)自身的特點、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的素質(zhì),充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段及互聯(lián)網(wǎng)資源,在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi),最大程度地使學(xué)生理解和吸收所學(xué)的知識。
改革實驗教學(xué)環(huán)節(jié)
為了提高學(xué)生的工程實踐能力,對原有的電力電子實驗室設(shè)備進(jìn)行了更新和改造,引進(jìn)近幾年內(nèi)較為先進(jìn)的電力電子實驗設(shè)備,對原有的驗內(nèi)容和實驗計劃進(jìn)行了修改和調(diào)整,盡量減少簡單的驗證性實驗,增大設(shè)計性和綜合性實驗的比例,根據(jù)專業(yè)的特點和理論教學(xué)情況組織實驗教學(xué)。
我院現(xiàn)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(diào)壓及交流調(diào)功實驗、直流斬波實驗、無源逆變變實驗等。為了培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識,還增設(shè)了開放性實驗和創(chuàng)新性實驗,加強了教師與學(xué)生間的知識交流,也使電力電子課程的實驗教學(xué)延伸到課外,對教學(xué)時間的不足起了一定程度的彌補作用;同時,在我院的大學(xué)生電子挑戰(zhàn)杯大賽中,部分學(xué)生的競賽題目與電力電子技術(shù)有關(guān),提高了學(xué)生的電力電子技能。另外,我院每個學(xué)期舉行教師實踐技能大賽,有相當(dāng)一部分競賽題目與電力電子技術(shù)有關(guān),大大提高了教師的電力電子技術(shù)實踐能力和實驗教學(xué)水平。
將Matlab仿真軟件引進(jìn)課堂教學(xué)和實驗教學(xué)
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(shù)課程相結(jié)合,在課堂上,利用Matlab仿真軟豐富友好的圖形界面,使學(xué)生更直觀地掌握所學(xué)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(shù)課程實驗相結(jié)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(yōu)點,如解決設(shè)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(xué)工具代替實際元件在計算機上進(jìn)行仿真,既不擔(dān)心元器件損壞,也沒有任何危險,學(xué)生完全可以在無人指導(dǎo)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(chǔ)上再進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼鎸嵭詫嶒?,這樣不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更重要的是提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和實際動手的能力,會收到事半功倍的實訓(xùn)效果。
課程設(shè)計環(huán)節(jié)的改革
“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)改革后,在課程教學(xué)的后期,增加了課程設(shè)計環(huán)節(jié),由主講教師布置該課程的設(shè)計任務(wù),為避免雷同,每人一題,主要以電力電子技術(shù)的四大電力變換為核心,結(jié)合工程實際,根據(jù)給出的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo),要求學(xué)生綜合運用所學(xué)的相關(guān)知識,設(shè)計出總體方案、主電路圖、驅(qū)動電路、保護(hù)電路等,并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)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(jìn)行調(diào)試;較復(fù)雜的題目要求用實驗室的實驗設(shè)備驗證或進(jìn)行matlab仿真,最終以論文的形式完成課程設(shè)計,并進(jìn)行課程設(shè)計答辯。課程設(shè)計環(huán)節(jié)的增加,拓寬了學(xué)生的知識面,提高了學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力,是理論與實踐相結(jié)合的有益補充,同時為后期的畢業(yè)設(shè)計、就業(yè)及將來打下基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的改革
為了提高電氣專業(yè)學(xué)生的電力電子技術(shù)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(yè)畢業(yè)實習(xí)過程中,除了到發(fā)電廠、變電所參觀實習(xí)外,有相當(dāng)一部分學(xué)生到電力電子裝置的廠家實習(xí);有時也請電力電子產(chǎn)品的專家學(xué)者做專題報告。在畢業(yè)設(shè)計選題方面,除了發(fā)電廠、變電所、繼電保護(hù)、電氣照明等傳統(tǒng)設(shè)計題目外,許多教師在本科畢業(yè)設(shè)計中也增加了許多有關(guān)電力電子技術(shù)方面的設(shè)計課目,如感應(yīng)加熱電源、大功率開關(guān)電源、UPS電源、光伏逆變并網(wǎng)系統(tǒng)、SVC、SVG、高壓直流輸電等方面的題目。有些設(shè)計題目還獲得了省級或校級優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文。
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