电力工程及其自动化范文

导语：如何才能写好一篇电力工程及其自动化，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：电力工程；自动化技术；问题

引言

在社会经济的发展过程中科技对人们的生产生活影响愈来愈大，电力工程的自动化技术在实际中所发挥的作用也愈来愈明显，这一技术发展水平也成为社会经济发展的重要标志。由于电力工程和当下社会生活发展有着紧密的联系，所以加强对其理论分析有着实质性意义。

1 电力工程其自动化技术内涵及主要技术

1.1 电力工程其自动化技术内涵

电力工程发展中是促进生产力提升的重要动力，而电力工程的自动化主要是在电力生产到消费各环节以及层次上都实现了自动化的控制，电力企业通过多样化设备的应用来提供给用户得以使用。在电力工程自动化的作用下能够将整个电力系统的运行效率得以提升，能满足实际中大用电量的需求，这样就可对社会高效有序发展提供保障[1]。对电力工程的发展不只是简单化的工程，这是需要技术的持续优化以及和设备相互协调发展的工程。

1.2 电力工程其自动化主要技术

电力工程自动化技术是多方面的，其中在现场总线技术方面是电力工程现场将智能自动化装置和仪表等实施连接，从而就形成了多向以及串行和多站的信息网，最终能够实现数字化的通信控制以及智能传感等。另外在主动对象数据库技术层面，数据库就是电力工程操作运行中比较基础的保障，在对象数据库的主动性特征上比较突出，可为设备及系统运行提供数据上的支持。除此之外，在光互联技术层面也比较重要，这一技术在电力工程中是基于继电和自动控制系统，具体的应用过程中能对电力系统运行中的一些数据实施准确科学的汇总分析，有利于系统集成度的提升和对系统实施的监控[2]。

2 电力工程及其自动化问题及优化策略

2.1 电力工程及其自动化问题分析

电力工程自动化的发展中还存在着相应的问题，其中在设计以及生产的成本方面有着逐步提升的趋势，当前的电力工程和自动化技术的发展有了很大进步，但是在设计的针对性方面并不是很强。在大的工业项目实施设计控制均采用集成控制系统，但是在适应性方面并不是很强，这一方面的问题就会使得在设计生产成本上增加，并对设计生产的创新发展也会受到影响，对企业发展的经济效益也会进一步降低。

再者，电力工程自动化的装置方面比较缺乏人性化，电力部门的一些技术人员在没有受到专业培训下对自动化设备的控制系统不能有效掌握，在设备的操作难度上比较大。还有就是电力部门还没有建立完善快捷的自动化控制系统，所以在电力工程的自动化数据传输问题上还比较突出[3]。

2.2 电力工程及其自动化问题优化策略

第一，对电力工程自动化问题的解决要从多方面进行解决，首先要能对电力工程的信息化水平加以提高。通过对当前计算机技术的运用来对电力工程实施调控，就能将工程系统自动化的安全水平得以提高，并且在调控方面也比较简单化，有着很高的精确性。通过计算机技术对电力工程实施监控和对故障问题能及时监控分析，这就对故障的解决效率提供了保障基础。在当前信息技术的不断发展的前提下为能够使大电网的安全经济运行得到保障，就要在信息系统的运行效率上得以提升，通过调度自动化以及配电网的自动化系统等，就可保障电力工程的顺利发展。

第二，对电力工程自动化系统体系要进一步完善，对先进技术加以利用，建立科学合理化的自动化平通平台，从而使实际所需得以满足，实现电力工程的平稳运行。另外，将人性化作为主要原则来建立自动化的操作系统，在对相应设备引进后就要能通过专业人员来编写程序，建立完整自动化控制系统，通过简单化形式来促使管理人员对自动化操作步骤尽快掌握[4]。

第三，对电力工程自动化技术要加快创新的步伐，对技术的瓶颈要能有效突破，只有在技术层面得到了发展，才能满足客户的需求，并能使自身的竞争力得到有效提升。要想电力工程自动化技术得到进一步发展就要在管理系统上进行完善，通过对嵌入式技术系统的应用来使自动化技术开发成本得以有效降低，逐渐提升自主研发创新能力。

3 结束语

总而言之，对电力工程自动化的发展而言，要能在多样化技术的支持下，处在当前的科学技术迅速发展下对各领域新设备及新技术也不断涌现，所以要能把握这一发展的机会，加大对电力工程自动化的理论研究，为实际操作应用提供理论支持，只有多方面考虑才能够推动这一领域的发展进步。

参考文献

[1]赵亚民.论电力工程中自动化技术的应用[J].中外企业家，2015（35）.

[2]冯辉.试析当前建筑电力工程中的安全问题[J].经营管理者，2014（9）.

[3]龚蔚然.浅析电力工程技术所面临的问题[J].黑龙江科技信息，2014（30）.

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关键词：电力工程，电气自动化，自动化技术

一、概念

电气工程及其自动化涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，受过电工电子，系统控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。

二、发展现状

1、电气自动化专业发展前沿

我国电气自动化专业开始发展于20世纪50年代初，国家对该专业进行几次调整，但由于该专业所覆盖的行业领域广，适用性大，到现在仍然焕发着勃勃生机。全国各大高校都相继开设该专业，并发展迅速。学习该专业的大学生和研究生数量迅速增大，社会上从业人员也迅速增加。高校电气自动化专业大学生也随之增加。

由于社会上各行各业对电气自动化专业技术人员的大量需要，供需关系随之需求变化而上扬，当前培养出一批具有高端顶尖技术人才迫在眉睫。国家相关政策出台并鼓励高校电气自动化专业健康快速发展。由此，我国高校电气自动化专业发展现状良好，属于稳步上升且需求技术人才的新型技术行业专业。开设电气自动化专业的高校也越来越多，就读这个专业的学生也越来越多，电气自动化行业领域也开拓得越来越广。而且，电气自动化专业技术人才对口岗位需求也越来越大，将来从业人员也会越来越多。就目前来看，电气自动化专业发展将会更加迅速。

2、电气自动化专业市场发展状况

一方面，现阶段社会广办众多工厂，电气设备品种门类多样，门类齐全，从业技术人员和维修人员需求数量惊人，从业人员的工资薪金也随其从业人员的市场需求量上扬，而且电气自动化专业精英人才目前我国社会上非常短缺，高精尖专业技能人才更是少之又少，所以，电气自动化专业有很好的很广阔的发展前景，电气自动化专业人才也随之层出不穷地出现。培养出一批又一批电气自动化专业高端精英人才是当前各大高校的重要发展课题。

另一方面，电气自动化专业的科研人才也需大量培养，很多电气产品尤其是尖端科学技术产品的研制和开发，需要很多有专业技能和创新能力的科研人才，所以科研机构逐步在全国各地广泛建立起来，专业科研人员队伍力量逐渐壮大。因而电气自动化专业市场发展很快。并且在整个社会经济发展中有着举足轻重的地位，市场发展状况广阔。

三、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，而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后，更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后，提高了功率因数，减少了高次谐波对电网的影响，解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。

但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上，使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题，一种方法是提高开关频率，使之超过人耳能感受的范围，但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断，开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。

1986年美国威斯康星大学Divan教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上，电力电子器件是在高电压下进行转换的“硬开关“，其开关损耗较大，限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上，使电力电子器件在零电压或零电流下转换，即工作在所谓的“软开关”状态下，从而使开关损耗降低到零。这样，可以使逆器尺寸减少，降低成本，还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此，谐振式直流逆变器电路极有发展前途。

四、 交流调速控制理论日渐成熟

矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式，把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来，分别加以控制。这种解藕，实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式，这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向，且其性能易受转子参数，特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性，使得实际的控制效果难于达到分析的结果。

大致来说，直接转矩控制，用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动数学模型的简化处理，大大减少了矢量控制中控制性能参数易受参数变化影响的问题，没有通常的PW M 信号发生器，其控制思想新颖，控制结构简单，控制手段直接，信号处理物理概念明确，转矩响应迅速，限制在一拍之内，且无超调，是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。

五、通用变频器开始大量投入实用

一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看，第一代是普通功能型U／F控制型，多彩用16位CPU，第二代为高功能型U／F型，采用32位DSP，或双16位CPU进行控制，采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器． 具有挖上机和“无跳闸”能力，也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。它采用全数字控制，可通过软件实现参数自动设定，实现变结构控制和自适应控制，可选择U／F左频率开环控制、无速度传感器矢幼控制和有速度传感器矢量控制，实现了闭环控制的自优化。从技术发展看， 电力半导体器件有GT0、GTR、IGBT，但以后两种为主，尤以IGBT为发展趋势：支频器的可靠性、可维修性、可操作性即所谓的RAS(Reliabiliry，Availability，Servicebility)功能也由于采用单片机控制动技术而得以提高。

六、 单片机、集成电路及工业控制计算机的发展

以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单，指令集短小，可靠性高，保密性高，适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广，而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外，单片机的开发手段也更加丰富，除用汇编语言外，更多地是采用模块化的C语言、PL／M 语言。

在集成电路方面，需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。在电机控制方面，还有专用于产生PWM 控制信号的HEF4752、TL494、SLE4520和MA81 8等应用也相当广泛。

在逻辑电路方面，值得注意的是用专用芯片(ASIC)进行逻辑设计。ASIC(Appilca—tion Specificl，Int egrated Circuit中有编程逻辑阵列PLD(Programmable Logic Device o PLD现有四种类型的器件：PR0M、FPLA、PAL、GAL。GAL是PAL了的第二代产品，它可以在线电擦洗，与TTL兼容，有较高的响应速度，有可编程的保密位等优点。这些特点使得GAL在降低系统造价，减少产品体积和功耗，提高可靠性和稳定性及简化系统设计，增强应用的保密性方面有广阔的发展产景，特别适合新产品研制及DMA控制和高速图表处理，其上述交流的控制最终用工业控制计算机完成。

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关键词：电气自动化技术；电力工程；技术应用

1概述

电气管理越来越重要，随着用电量的增加，需要管理精细化，才能稳定用电市场，维护用户利益，电气管理项目繁多，任务艰巨，单纯依靠人力不可能完成管理任务，就需要不断创新，引进智能化、自动化技术，才能实现管理科学化系统化。电气自动化管理越来越受到重视。电气管理主要是集合了信息处理技术、网络通信技术及现代电子技术内容，通过协调一体的配合，完成电能管理，电气自动化管理是一门现代化的综合技术，越来越多的应用到各项管理工作中。通过电力电气自动化流程控制，取代了传统意义上的电气系统手工操作程序，使电力控制更加有效，监测更加精准，推动了电力系统高效运行，保证了电力系统安全稳定运行。

2电气自动化技术对电力工程的重要作用

电力自动化技术作为现代化技术，在电力工程建设中均起到重要的作用，主要表现如下：2.1全面提升技术运用能力保证电力设备运行时更加高效、经济和安全，实现优质供电能力。能够从根本上提升电力体系自动化水平，电气自动化技术自身隶属先进科学技术，在电力运用过程中，主要是电力设备和技术升级，当然也可以提升电力项目网络化管理控制能力，促进了电气自动化技术水平的不断创新与提升。2.2满足安全要求自动化技术运用到电力项目中，具备良好的优势，特别是与计算机联合使用，确保了设备运行的安全，要想对设备进行维护与保养，只需通过电脑操作便可以达到维护要求。工作人员联系相关数值，依托电脑运行来实现对有关设施运行养护，使生产故障不断降低，维护好人身安全，保证了用电供电稳定性。2.3保证了电气系统的稳定运行电力系统运行中产生大量的数据，需要对各类数据及时进行整理与分析处理，提前预知系统问题，有效解决，解决运行稳定性的问题，可以显著提升管理成效，顺应电气自动化运用需求，电力设备和技术管控均需进行不断的持续改进，不断提升流程再造能力。

3电气自动化技术具体应用

电气自动化技术较为复杂，其应用较为广泛，需要根据不同的工程需要，选择不同的技术配合，只有这样，才能发挥最大效用，保证电气运行稳定安全。3.1自动化补偿技术应用在电力工程中，低压无功补偿技术是相对传统的补偿技术，主要是通过采集三项电容器和单一信号的方式进行补偿。但是这种传统补偿方式有一定的问题，特别是在对单相负荷用户进行补偿时，极容易出现三相负荷不平衡，导致欠补或过补问题，如果不加以解决，就会形成恶性循环，造成运行不稳定。而通过自动化补偿技术的实施，能够有效解决上述问题，将动态补偿与固定补偿相结合、将分相补偿与三相共补结合、将快速补偿与稳态补偿相结合，不断调整并能够适应负荷的变化，大大提高补偿精度，使运行更加稳定可靠。3.2现场总线技术在电力工程中的应用现场总线技术应用较为普遍，其兴起于20世纪80年代末、90年代初，这类技术的兴起与推广，在国际市场范围较广，是较为现代的电气自动化技术之一。通过现场总线技术的良好应用，可能把智能仪器仪表、控制器及电力执行系统有效进行连接，形成一个有机的整体，各部件能够相互配合，完成整体活动，使现场各控制设备能够保持交流与传递，实现信息间的流通，从而确定了电力工程系统的数字通信模式。现场总线技术是应用范围非常广泛的技术，具有运行安全、操作简单、维护方便的特点，整体优势非常明显，能够对电力工程系统主变器用电总量进行实时有效搜集，通过搜集得到相应数据，快速整理并汇总，及时将数据汇集到主控电脑内，然后启动计算系统，按通用格式形成数学计算模型，对所收集到的数据信息做最后的计算和判断，形成一系列可用信息资讯，向电力工程相关控制设备快速传递，得到维护指令后，对设备进行评估与修复，有效提高了系统维护效率，从根本上防止总电量过高造成电力系统短路、崩溃等现象，实现电力工程系统整体安全可靠的运行。通过现场总线技术应用，还能够极大的方便电力工程系统控制，实现系统分散管理的目的，依然是通过计算机实现对电力工程系统各部分相关控制数据的监控和搜集，保持随时连接、实时监控，对发现的问题快速实行反馈，并形成解决方案。现场总线技术导入和导出的数据，不仅能够提高安全性，更能对信息进行共享利用，使数据应用范围不断扩大，有效保证了系统维护与更新，为电力工程建设提供强有力的技术支持。3.3主动对象数据库技术在电力工程中的应用主动对象数据库技术应用较为广泛，是电力工程自动化技术的主要内容。电力工程数据非常重要，其统计、管理、共享和使用需要不断创新。主动对象数据库中的应用，需要面向对象提前设立出一个符合实际的条件，就是说，一定要在一个具体的时间内、设定条件下，而出现的一个事件、最后执行的行为是什么，通过一系列的反馈与评估，实现对数据自动化处理的结果。通过快速、简单、高效的处理过程，对事件进行最后评定。整个电网应用的均是主动对象数据库技术，这类技术涉及范围面大，对整个电网信息实现综合统计，设置条件信息包括面宽，也就是当电网在运行的时候，运行信息在一定的条件下，满足触发条件，执行了某个行为，这就从根本上解决了人力操作不精准的问题，大大提高了准确度，有效缓解了迟滞、缓慢的问题。3.4光互连技术在电力工程中的应用光互连技术组成部分较为复杂，按常规划分，可将光互连技术分为自由空间光互连技术、光纤互连技术和波导光互连技术等多种类型。光互连技术有着较好的优势，能够在使用过程中，全面达到抗干扰效果，能力大大得到提高，同时，也可以在较短反应时间内提供强大的带宽，这种技术被广泛应用，与其强大的优势是分不开的，在电气工程系统中实现普遍与推广。通过采用光互连技术，可以在根本上解决数据收集的问题，实现信息数据有效采集、对系统实时监控及相关数据快速精准分析等，对计算结果实现应用，也就是说，可以通过人机界面实现对系统的便利操作，实现网络系统重组，表现出实际、灵活、高效的状态。3.5变电站及配电自动化技术在电力工程中的应用变电站自动化技术包括的内容较为广泛，主要是指电子技术、网络技术、信息处置技术、电脑技术和现代通讯技术等。通过各种技术的合成与统一，形成综合型技术能力，使变电站二次设施实现整合设计、降低无谓消耗、减小变配电工作量、提升运行安全等。电力系统不断发展，未来的发展过程中，能够更加完善，使配电管理系统更加科学简便，建立起实用的网络基础平台，从而实现110kV以下配电系统自动管理，满足电力系统自动化需求，优化电气设备的保护，与此、自我调整。

4结束语

综上所述，电力工程关系着国计民生，是经济建设与社会发展的基础，只有不断总结经验，完善技术能力，才能有效做好技术布局，改善工作环境，切实保证运行整体安全。

参考文献

[1]沈广利.浅谈电气自动化在电气工程中的融合运用[J].黑龙江科学，2013（10）：68-69.

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关键词：电力工程；电气自动化；应用技术

引言

新时代的发展背景下，电力工程中电气自动化技术的应用已与人们的日常生活与工作密切相连，系统控制作为电气自动化的核心技术，如何加强其运用过程的安全性与可操作性，已成为整个社会关注的焦点问题。因此，探讨电力工程电气自动化的技术发展与应用情况，对于我国电力工程的可持续发展目标的实现具有深远的意义。

1电力电气自动化系统数据特点分析

1.1数据唯一性

电气自动化的系统核心是数据的传输与处理，在此过程中，各数据间是相互独立且唯一的关系，但在交流过程中，各子系统间的数据会存在一定的交叉现象，造成数据间存在包含与被包含情况的发生，从而导致数据冗余，一旦发生数据冗余，就会造成系统处理数据能力下降，更新速度减慢，甚至可能导致系统数据的可信度降低，失去其唯一性意义的存在。

1.2数据共享性

系统数据的共享包括文件、基于web数据、直接方位内存、内存数据和通讯网络等内容，基于web数据的共享，是通过互联网技术的一种共享数据。随着信息化技术的进步与网络的普及，互联网已对社会不同的层面和角落带来了深远的影响，网速的提高使得web数据的共享越来越便捷可行，相比于其他的共享方式，基于web数据的共享技术具有效率高、成本低等诸多明显优势，但也存在实施性较差等缺陷。

1.3数据流的安全性

随着现代计算机与网络技术的发展，数据流已成为电气自动化信息系统内部数据管理模式的主流形式，其主要以顺序性、连续性、实时性为表现特点，系统运行以数据进入其内为起点，通过在系统内部各个环节的流动，实现整个系统的流动策略与功能。但是受技术与硬件设备的限制，在数据储存量与网络病毒泛滥的当下，往往容易造成数据丢失与失真等现象的发生，增大了数据处理风险，导致系统运行不稳定或是瘫痪。

2电力工程电气自动化控制系统的主要功能

2.1自动控制功能

电气自动化控制技术自动控制功能的实现，以大电流与高电压为主要服务对象，其拥有体积非常庞大的开关设备，一般情况下，分散操作为其运行过程中的常见形式，以此实现系统的管理与控制，分、合闸任务的实施以操作系统来控制，特别是在设备发生故障时，系统则会将电路自动切断。

2.2技术保护功能

自动化控制实施过程中，电气线路与设备不可避免的会发生一些故障，如设备的使用电流超出自身范围与限度，故障一旦发生，系统则会自动终止任务的运行，为此，电力企业应以完善的故障检测与排除方法或手段为技术保障，以应对不同情况的发生，做到系统设备电流与线路及时进行自动调整或却换，达到保护设备的效果。

2.3测景功能

电力工程电气设备运行过程中，应对其及时进行观察与测定任务的实施，从中找到不足之处，并通过完善与创新的手段，使得电气设备的使用效率与生产效率得到提高。如果想对电气设备的工作、运行情况做到及时了解与掌握，则需通过专业仪表测试器及线路参数测量设备以科学的手段对其进行有效检测与控制，并以此得出的信息完善与创新设备运行与操作过程。

3电力工程中电气自动化技术分析

3.1变电站自动化

作为联系电力用户与发电厂的主要环节，变电站与输电线路在整个电力系统中占据着十分重要的地位。变电站实施自动化控制，其目的在于将人工监视与电话（人工）操作逐渐取代，完全实现智能化，进而将其监控功能进行扩大，提高系统工作效率与安全系数。变电站自动化控制实施的具体内容，是为全方位监视与有效控制站内运行的电气设备，其主要以各常规电磁式设备被全微机化装置取代；二次设备数字化、网络化、集成化，尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆；操作监视实现计算机屏幕化；运行管理、记录统计实现自动化为表现特点。

3.2电网调度自动化

计算机控制作为现代电网自动化调度系统的核心技术，其主要包括实时信息收集和显示系统，以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端，位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。

3.3发电厂分散测控系统（DCS）

该系统（DCS）一般采用分层分布式结构，由过程控制单元（PCU）、运行员工作站（OS）、工程师工作站（ES）和冗余的高速数据通讯网络（以太网）组成。过程控制单元（PCU）由可冗余配置的主控模件（MCU）和智能I/O模件组成。MCU模件通过冗余的I/O总线与智能I/O模件通讯。PCU直接面向生产过程，接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号，经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构，完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。

4结语

基于以上论述，现代电力工程电气自动化应用技术的研究为一项复杂而漫长的工作，时代在发展，社会在进步，新环境的出现必然会遇到新问题，作为一名现代化电力工程从事者，这就要求我们不断探索，不断实践，在探索与实践过程中实现技术的更新与改进，以此时刻保证控制技术的先进性与实时性，真正实现我国电力工程电气自动化技术的多元化与标准化发展方向。

参考文献：

[1]方敬文.电气自动化技术在电力工程中的应用[J].中国高新技术企业,2014(09):16-17.

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关键词：水利工程；电气自动化技术；探析

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

1 水利设施电气自动化的内容

电气自动化是一门应用广泛、功能强大的学科，且随着计算机技术的发展，为工业生产部门提供了强大动力。水利设施中对电气自动化的应用也越来越深入和广泛，在水电站的建设和施工应用中成效显著。

1.1 自动检测

对电气设备进行检测，就是要检验保护的动作功能。首先在检测时要施加一定的讯号即模拟量，一般保护电气设备或装置可分为交流回路与直流回路二部分。如果模拟量从交流回路加入，称为交流检测方式，如果模拟量从直流回路加入，称为直流检测方式。在检测时加入模拟破使被检测的保护作出反应，若保护动作为正确，则称为拒动检测，若保护不动作为正确，则称为误动检测。

1.1.1 交流检测

将交流模拟讯号通过检测装置加入保护的交流回路，最简便的方法是利用检测电气设备的接点去短接、或断开或切换保护为交流回路里的某些环节。其作用相当于在交流回路里加入了一个足够大的交流讯号，检验保护的动作情况。这种方法的好处是不需要外加交流讯号，但是它的适用范田有限；另一种方法是在交流回路外加的交流模拟讯号，检验保护的动作情况，通常在被检测的保护电气设备电压形成回路中增设有交流检测绕组，由于这种方法适用范围广，因此比较实用。

如果在施加交流模拟电源的检测方法中，仔细地计算加入模拟量的大小，使模拟量稍稍超过电气设备的整定值使电气设备动作，再施加稍稍低于整定位的模拟量则电气设备不动作，说明电气设备动作正确，这样二步检测，不仅能检测电气设备有否损坏现象，还可以检验电气设备的整定值的正确与否，这种检测方式虽然较为先进，但实现起来较为复杂。

1.1.2 直流检测

对某些电气设备或保护装置，由于易预坏的薄弱环节往往是直流回路，因此只要施加一讯号使直流回路翻转，即可判断保护的好坏。由于保护通常都有闭合回路，当元件损坏直流回路部分翻转时，保护不会误动作，而且能发出元件损坏信号，因此不作误动检测也可以。由于直流检测方式十分简单，因此具有强大的使用价值。但是对于某些电气设备，采用直流检测是不合适的。例如一种相位比较电气设备，在直流回路中具有相位比较回路，如只施加直流检测讯号，往往不能正确判断直流回路工作的正确性，因此只有采用交流检测的方法是比较合适的。

采用直流检测的方法，最简单的办法是用检测电气设备接点去双按或断开或切换被检测电气设备的直流回路中的某些环节，使直流回路得到一个足够大的动作讯号，使电气设备动作。另一个方法是附加一个直流讯号电源，当检测时将此电源加到电气设备的直流输入端，使电气设备动作。

1.2 自动控制

上述各项操作从自动控制原理的观点来看是属于开环控制性质的，电站还有许多控制属于闭环性质的，调速器属于机组转速的闭环控制系统，励磁调节属于机组电压的闭环控制系统，改变调速器的整定值可以控制机组的有功出力。同样，改变励磁调节器的整定值可以控制机组的无功出力，这两个调节器是机组也是电站的最基本的自动控制装置。还可以设置成组调节设备，以便把全厂机组作为一台机组来调整，使之既可接受来自上一级自动装置的命令，也可以接受电站值班人员给定的命令，这样就出现了有功功率成组调节装置和自动调频装置，以及无功功率成组调节装置。

1.3 自动保护

1.3.1 控制电压的选择

水利设备上的电气控制保护元件及信号装置、执行机构是根据生产工艺和操作的要求，安装在机台的不同部位，元件分散，控制线路长。因此，为了满足控制回路各种元件的不同工作需要和保证设备、人身安全，增加控制系统的可靠性。按通常做法，需要设置一个控制电压，与主电路相隔离。但目前水利电气设施所采用的控制电压，包括380V及以下各个等级。不同型号水利设备的配套电气设备的控制电压往往各不相同。

另外，为了生产工艺的需要，在工艺自停及其信号指示回路中，采用12V和6.3V电压。控制电压的多样化，造成了电气元器件型号、规格繁多，给用户厂的设备检修、备件购置造成困难。为了解决这一问题，应对控制电压统一标准，减少等级。

就目前水利设施电气自动控制的需要看，只要取380、220和12V三个电压等级即能满足需要。其中，380V和220V供控制保护电器及电源指示用，而12V可作为工艺自停及信号指示用。改进后交流接触器由原来的电压等级减少为2个，中间继电器的电压等级由5个减至3个，信号灯的电压等级由5个减至2个。信号灯可统一为以下两种：NXD1系列380V氖泡信号灯，在380V和220V电路中通用；XD系列12V白炽信一号灯做工艺指示用。以上改进除能满足控制电路的要求又给设备检修和备件购置带来方便。

1.3.2 检测装置与保护继电器的配合

以元件保护为例来说明，通常元件保护由多个保护继电器所构成。各个保护继电器之间有较少的联系，每个保护继电器通常只占用一点或二点的检测。因为保护均没有闭锁回路，在元件损坏保护局部误动情况均能发出信号，因此检测装置主要用来检测保护继电器的拒功。在被检测的继电器中，通常设有相应的检测回路。

1.3.3 检测装置与成套保护装置的配合

以双母线保护为例来说明，采用较为完善的交流检测方式，模拟内部及外部故障，检测保护装置的拒动与误动情况，并配合有故障起动继电器，在检测过程中发生故障时，可立即将检测装置退出，保护经很小的延时后投入工作。在保护中设有出口回路解除继电器、出口回路解除确认继电器、保护装置动作判定继电器、保护装置强制复归继电器。在保护装置交流回路中设置有检测回路，即在变流器或变压器上设置有交流检测绕组，由变压器提供检测电流。

2 结束语

大型水利水电工程有庞大复杂的施工系统，其电气自动化设备是一个不可缺少的专业。施工系统电气部分设计质量的优劣，对工程的施工进度、质量以及施工企业的造价有着一定的影响。水利设施管理，是指建立运行制度，落实岗位职责，实施维修养护，开展综合经营，使之达到安全运用，充分发挥效益，促进良性循环而进行的一系列规范化活动。在未来还要进一步增加投入，使水利设施的电气自动化设备尽快完善配套，消除隐患，发挥效益，为管理工作创造有利的条件。水利工程不配套，长期带病运行，不仅会增加了管理的难度，还不能履行水利工程的职能。根据水利行业管理的要求，对各类水利工程的险情观测、维修养护、隐患处理、用水管理、防洪抢险、水质监测、综合经营、岗位职责等方面，要制定出定量定性的考核指标和相应的管理制度，并定期组织阶段性达标验收，使管理工作逐步实现经常化、科学化、制度化、规范化。

参考文献：

[1] 曹金华.电力系统中电气自动化的应用分析[J].科技与企业，2012，（13）.

[2] 马巍.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息，2011，（26）.

[3] 罗宇杰.谈电气自动化在电力系统中的应用[J].广东科技,2009，（4）.

[4] 曹金华. 电力系统中电气自动化的应用分析[J]. 科技与企业. 2012，（07）.

篇6

关键词：电气 自动化 电力

中图分类号：F407文献标识码： A

电气自动化技术在电力企业中的应用，不仅提高了电力系统的工作效率，而且还提高电力企业的工作效率，为我国国民经济的发展提供了保障。即便是我国的电气自动化技术与世界发达国家相比较而言起步较晚， 但是由于电力企业的重视还是取得了长足的进步， 现阶段我国的电气自动化技术与世界先进国家还是存在着差距， 因此还需要进行不懈的探索和研究。

1 我国电气自动化技术发展的现状

其实早在20 世纪80 年代就出现了电气自动化技术的端倪，但是由于当时电力系统规模不大，因此在电力系统的运行过程中，工作人员的经验还是占有主导地位。随着我国国民经济的不断增长，人们生产生活用电量急剧增加，无形之中就加重了电力系统的压力和负担， 且对电力系统正常运行的可靠性和稳定性提出了更高的要求。电气自动化技术在电力企业中的应用， 很好的解决了这一问题， 我国科学技术的不断进步，推动了电气自动化技术发展和进步，电气自动化技术变得越来越成熟。

2 分析电气自动化技术的作用

目前， 我国电力系统的正常运行已经少不了电气自动化技术的支持， 提高了电力系统正常运行过程中的自动化和智能化水平，大大改善了电力系统运行状况。

2.1 实时仿真工作

电气自动化技术在电力系统中的应用， 有效保证了电力系统正常运行的可靠性和稳定性， 保证了电力系统运行过程中可以同时存在两种状态：暂时状态、稳定状态，并收集了大量的电力系统运行的资料数据， 为电力系统的正常运行提供了数据支持。工作人员可以根据数据资料进行电力系统运行的仿真，为工作人员模拟电力系统故障提供了便利。

2.2 智能化服务

目前我国人民的生产生活都离不开电力系统的支持，一旦电力系统的运行出现故障， 将会给人们的生产生活造成不可估量的后果， 电气自动化技术在电力系统中的应用大大提高了电力系统运行的智能化， 能够协助故障人员对电力系统运行的相关数据进行分析， 能够准确的找出电力系统故障发生的位置，保证了电力系统正常运行的稳定性和可靠性，推动了我国电力系统的发展。

3 电气自动化技术在电力企业中的具体应用

在电力系统正常运行的过程中， 电气自动化技术的使用范围越来越广泛， 有效提高了电力系统正常运行的可靠性和稳定性， 工作人员在电力运行的过程中要重视电气自动化技术在电力系统中的应用，以为工作人员的工作开展提供便利。

3.1 计算机技术

在电气自动化技术应用的过程中，计算机技术是最主要的技术，在电力系统运行的多个环节中应用，例如配电和变电等。（1）智能电网技术电气自动化技术中最重要的技术就是智能电网技术，且在电力系统中的应用也非常广泛， 已经涉及到电力系统正常运行的各个环节和各个阶段之中， 有效提高了电力系统的智能化。（2）电网调度自动化技术在电力系统的运行过程中不能或缺的技术是电网调度自动化技术，能够对电力系统进行协调，以保证电力系统的正常运行，对我国的电力设备进行有效的整合，能够保证收集数据的准确性和有效性，还能够对电力系统的运行进行监控，一旦发现电力系统中存在着故障能够提醒工作人员及时采取有效措施，为电力系统的正常运行提供了保障。

3.2 PLC 技术方面

电力系统中的计算机技术和机电控制技术进行了有机结合，就延伸出了PLC 技术，能够根据电力系统的运行命令进行运行编程，并对相关的数据资料进行记录和计算，然后根据计算的结果制定出编程， 从而保证电力系统的正常运行处在低耗能和高效率的状态。（1）信息的收集和处理在电力系统运行的过程中使用PLC 技术， 能够收集电力系统运行的相关数据资料，并对信息资料进行筛选，选择出有用的信息对其进行详细的分析， 为工作人员的工作开展提供数据支持，大大方便了电力系统的智能操作。（2）系统顺序控制PLC 技术在电力系统运行中的应用， 能够对电力系统中的模块资料进行控制，把模块与资料信息联系在一起，提高了电力系统运行和发展的协调度。（3）模拟闭环控制电力系统正常运行的过程中，会涉及到多种因素，例如电压、电流、开关状态等，工作人员可以借助PLC 技术的帮助对电力系统中的闭环控制进行模拟， 提高了故障人员的工作效率，如果在电力系统运行的过程中出现统一问题的话，工作人员可以及时的采取有效的措施进行解决， 从而保证了电力系统的正常运行。

4 电气自动化技术的发展趋势

电气自动化技术在电力系统正常运行中的应用越来越广泛，地位也日趋重要，因此要重视电气自动化技术的发展。虽然我们国家越来越重视电气自动化技术的发展和进步， 但是还是存在着很多的不足和问题， 需要我国的电力系统研究人员来克服。

4.1 向着计算机技术和多媒体技术的方向发展

随着我国国民经济的不断发展， 推动了我国科学技术的快速进步， 我国的电气自动化技术也逐渐赶上了世界先进国家的水平。我国的智能电子设备也多种多样，由于生产厂家的不同，导致智能电子设备的标准不一，为了规范我国的智能电子设备的市场，实现智能电子设备的信息共享。

4.2 保护、控制以及测量一体化发展

为了提高电气自动化技术在电力系统运行过程中的合理性和科学性，提高工作人员的工作效率，因此实现电力系统保护、控制以及测量一体化发展，以简化电力系统运行过程中的操作步骤，保证电力设备的正常运行，从而提高电力系统正常运行的稳定性和可靠性。

4.3 以太网技术的应用

我国的工业生产水平还会不断的提高， 对于用电量的需求还在不断的增加， 电力系统运行所承担的压力也会随之不断的增加，促使电力系统变得越来越复杂，电力系统运行过程中所涉及到的数据信息规模也在急剧的扩大， 因此电气自动化技术日常所收集的数据资料也越来越多， 就对资料信息传输的数据和规模提出了更高的要求， 以满足我国电力系统规模不断扩大发展的需要。

4.4 对电力系统配电网自动化技术

我国针对电力系统配电网方面所涉及到的自动化技术进行了全面深入的研究,其研究工作所涉及到的内容主要表现在中低压网络数字、信息配网一体化、配网模型、系统软件等几个方面。此外, 系统软件在应用的过程中, 必须要将各个方面所涉及到理论算法进行紧密的结合, 并且所使用的公共信息模型必须要是当前国际上所使用的最新标准, 同时还必须要应用配网之中普遍使用的递归虚拟流计算方式来针对潮流进行测算,通过人工的方式,能够极为良好的对配网自动化技术之中所涉及到的灰色神经元算法来对负荷进行相应的测算

5 结束语

综上所述，随着我国科学技术的快速进步，我国的电气自动化技术也在不断的发展变化中， 有效保证了我国电气自动化技术的更新水平。电气自动化技术在电力系统运行中的应用，提高了电力系统正常运行的几率，有效保证了电力系统正常运行的可靠性和稳定性，大大提高了电力企业的服务质量。随着我国国民经济的不断发展， 在电力系统的发展过程中将会使用到更多的高新技术， 完善了我国的电气自动化技术的发展，推动了我国电力系统的快速发展，实现我国国民经济的持续增长。

参考文献

[1]曹晋彰.面向智能电网的公共信息模型及其若干关键应用研究[D].浙江大学，2013.

[2]赵杨，丁宝峰，杜翠女，赵明.浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].硅谷，2011（03）.

[3]刘效武，刘建平.电气自动化技术在火力发电中的应用[J].中国新技术新产品，2011（17）.

篇7

【关键词】电气自动化；电力工程；应用

前言

随着我电气工程中自动化水平的不断提高，在电力工程中越来越多地采用自动检测以及自动化控制装置，对电力系统进行自动调节、控制与管理。随着我国社会经济的不断发展，电力企业运用新的信息技术，提高了电力工程的自动化水平，促进了电气自动化的迅猛发展。电气自动化技术就是运用了具有自动检测功能与自动控制功能的电气装置，实时对电力系统进行远程调节、控制及监控。在信息化技术大力发展的同时，通过信息监测技术能够实现对电力工程的远程控制与管理。电气自动化技术需要自动化的电网配置、配电网技术协同工作。同时，在电气工程中应用电气自动化技术要坚持最大限度满足生产的需要、设计方案简单经济、处理好机械与电气之间的关系的原则，从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。

1 电气自动化技术

随着我国社会经济的不断发展，电力企业运用新的信息技术，提高电力工程的自动化水平，促进了电气自动化的迅猛发展。电气自动化技术就是运用了具有自动检测功能与自动控制功能的电气装置，可以实时对电力系统进行远程调节、控制、及监控。在信息化技术大力发展的同时，通过信息监测技术能够实现对电力工程的远程控制与管理。电气自动化技术需要自动化的电网配置、配电网技术协同工作。

在电气自动化技术中，要充分利用网络对电力工程的各项信息进行统计、收集、分析从而加强电电力系统的稳定运行。减轻了以往电力工作人员的工作强度，充分利用电力工程中的自动化设备进行监督，在面临突发状况时，能够及时采取信息处理技术对电力系统进行有效地处理。而配电网技术可以配合电气自动化技术改善城乡配电网，加强城乡电力网络运行工作，完善电气自动化技术在城乡电网中的运用。

电气自动化技术的应用范围广泛，从电气开关到电力工程都有电气自动化技术的身影。电气自动化技术的不断提高也促进了电力工程的不断发展。

2 电力系统中电气自动化技术的发展

（1）综合自动化技术与智能保护。随着电力系统中自动化保护理论的不断发展，电气自动化保护装置在自适应技术、人工智能技术、综合自动控制技术、微机技术和网络通信技术等领域得到了广泛应用，这使得电气自动化保护装置拥有了智能控制的功能，电力系统运行的安全性得到了有效提高。其中，分层式综合自动化装置的研究与应用，大大提高了电气自动化技术的应用范围，使其能够广泛应用于不同电压等级的电站。目前，我国综合自动化控制技术和智能自动化保护技术在电力系统中的研究和应用，都已经达到了国际领先水平。

（2）电力系统自动化实时仿真系统。目前，随着对电力系统中实时仿真建模、负荷动态特性监测等研究的不断深入，电力系统中逐渐引入了实时的数字模拟仿真系统。已经建成的实验室的仿真环境具有混合性、实时性的特征，这不仅可以为电力系统的暂态实验和稳态实验及时提供真实、可靠的实验数据，还可以与多种电力控制装置形成一个封闭式的闭环系统，为科研人员进行新装置的实验测试提供了良好的条件。

（3）人工智能在电力系统中的应用。随着电气自动化技术的不断发展，专家系统、模糊逻辑以及进化理论等已经被广泛应用于电力系统以及其元件当中，例如，电力系统中的运行分析、系统元件的故障排除、系统整体的设计与规划等。同时，随着电力行业的不断变化与发展，电力系统中关于智能控制理论的研究也越来越多，这不仅有效提高了现代电力系统的智能化水平，也在很大程度上提高了电力系统运行的安全性、可靠性和稳定性。

3 电气自动化技术在电力系统中的应用

（1）变电站及配电自动化的应用。变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术，实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计，从而减少了人力资源的浪费，减低了变电站及配电站工作人员的工作强度，提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此，变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中，主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新，种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性，降低运行维护的成本，高质量输电过程，经济效益提高很多。

（2）在电网调度自动化中的应用。在电力工程中，电网的总调度能够通过大屏幕显示器、计算机服务等自动化系统对电网进行远程监控。根据电力工程中电网的运行情况进行分析，监控电网的实时状态。通过各个分系统传送的电力工程中的生产数据、控制发电的数据，对电力工程整个系统进行评估、调配和预测，从而减少了电网在运行过程中出现的电力故障及异常情况，通过电气自动化技术能够及时作出判断，检测更加及时。从而减少了电力工程中危及人身安全和设备安全的事故。另外，通过电气自动化技术还能对整个电网进行实时监测和分析，调度从大屏幕上可以清晰的采集信息，找出电气事故的发生地并提出应对措施，防止事故的扩散，减低影响。

（3）分散测控系统自动化的应用。在电力工程的发电厂分散测控系统中，通过太网、过程控制单元、工程师工作站、高速数据通讯网等对分层对电厂的生产状况进行测试和控制。经过过程控制单元可以在生产运行的过程中通过接受热电阻、热电偶、电气量等信号，处理运算的结果、参数等，通过这种方式对电网进行监控，从而提高电气自动化在电力工程中的检测、保护和控制功能。

（4）计算机自动化的应用。电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统，通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时，对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用，从而在电力工程中实现操作技术的使用性，更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式，才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。

（5）电力自动化技术的发展趋势。我国的经济不断的发展，人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高，因此，对供电系统的需要和依赖也是越来越高，但是由于电力系统的的内部之间的原因，造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享，也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此，在以后的发展过程中，我们针对这种现象，就应该加强和改善，对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一，然后达到电力资源的统一共享，这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展，新技术也在不断的发展，如果电力资源的内部管理恰当，再更好的运用电力自动的技术，在电力工程的发展上面就能提高经济效益。

4 结束语

在新技术的发展之下，电气自动化已经成为我国电力工程发展的必然趋势。在未来，我国电力部门要加强对电气自动化技术的发展和研究，实现我国电力事业的进一步发展。本文简要分析了电气自动化技术在电力工程中的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献：

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关键词：电气工程及其自动化；CDIO；模块化教学

作者简介：刘超（1985-），男，吉林省吉林市人，南京理工大学泰州科技学院电子电气工程学院，助教；杨蕾（1986-），女，江苏徐州人，南京理工大学泰州科技学院商学院，助教。（江苏 泰州 225300）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0069-02

CDIO是由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学提出的一种新的教育模式。CDIO包括构思（conceive）设计（design）实现（implement）运作（operate）四个方面。“构思”是指明确客户的需求，考虑技术、企业战略和制度等因素，不断改进概念、技术和商业要求。“设计”指指定开发的产品系统所需的各种计划、图纸和算法；“实现”指把设计转变为产品的过程，包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证；“运行”指对产品系统的维护、优化和淘汰等。CDIO教育思想的核心内容是着重强调学生的实际动手能力和工程实践能力，是将教学过程与工程实践项目相结合，通过理论学习解决工程实践的问题，也通过工程实践的问题强化理论学习内容。使学生在“学中做、做中学”达到工程实践与理论教学相辅相成的效果。

电气工程及其自动化作为极具工程背景的专业，最应该以CDIO为基本思想进行教学实践。南京理工大学泰州科技学院（以下简称本校）电气工程及其自动化专业，以培养“现场工程师”为教育目标，2010年被吸纳为CDIO工程教育改革试点高校，成为江苏省独立学院中唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校，教学效果在应用型本科院校中处于前列。

一、以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革特点

1.以求职为导向的电气工程及其自动化的教学方法

培养学生学以致用、理论联系实际以适应将来求职之需的能力和素质是所有专业教育的共性。CDIO理念说明本科应用型人才培养方案既不是一蹴而就的，也不是一成不变的。工程教育应当是动态的，随着新科技成果地不断出现，本科应用型人才培养目标必须通过市场调研，不断进行更新和调整。对于高校来说，人才培养方案地制订和调整绝不仅仅是高校内部的事情，高校在制订和调整人才培养方案时，应当把雇主对人才培养的需求作为重要依据。同时，广泛征求用人单位、学术界、政府以及学生群体的意见和建议，确保人才培养方案的科学性、全面性和可操作性。以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业建设应从教学大纲、教材、实验、课程设计、毕业设计等方面与企业需求相结合，形成一切围绕企业需求的教学方法。

2.以大工程为主的宏观教学手段

宽口径人才一直是各大高校所追求的目标。CDIO模式从一个宽广的视野来解读工程，在这个视野中工程不再局限于技术，工程与社会发展、市场规律、管理模式、历史文化、价值观念、心理、审美等紧密结合起来。CDIO模式根据这样一个大工程的理念来建构课程体系，CDIO模式培养的不仅仅是技术专家，而且是能在现代组织管理模式和市场运行机制下从事产品系统开发的工程师，更是以人类福祉为宗旨的具有社会责任感的工程人才与社会文明的缔造者。

对于电气工程及其自动化专业来说，要教育学生对整个系统有一个整体的概念。不能将学生的视野局限于简单的一点、一门学科，而是要让学生深刻理解所做工作在整个工程中的意义和地位，这样才能实现宽口径人才的目标。以一种系统宏观的视角来培养工程人才，无论是课程体系、教学模式还是培养目标，都应该在这个教育理念下制订。在学生毕业设计中，可以将一个大项目拆成几个小的课题，让学生组成一个完整的项目组，分摊项目中的一个部分。比如说：将一个建筑电气化的项目分成三个部分：建筑供配电、电梯控制、监控系统。这三部分看似相互独立，实际紧密相连。建筑供配电要给电梯控制；监控系统提供电源，保证其稳定运行；电梯控制需要监控系统的辅助，才能保证运行的安全性，监控系统服务于建筑供配电，实时监控各部分的稳定运行。通过三部分的设计，形成一套完整的解决方案。在这个项目的设计中，将大工程的理念贯穿其中，培养学生工程实践中的大局观使其更加真实地了解工程实践的各个细节分工。

本校将“工程导论”作为大一的必修课，请多年从事实践工程的教授作为主讲教师，以其丰富的工程经验让学生了解电气工程及其自动化专业的发展方向。课程中全部以大工程为案例，让学生主动思考工程的每一个部分。使学生明确工程师的角色和职责，并且进行简单的问题解决和设计实践，养成初步的个人能力、人际交往能力和构思、设计、实施、运行能力，为今后的学习打下基础，并提高学习的兴趣。同时进行考核方式的改革，不通过笔试的方式给学生评定分数，而是让学生通过PPT展示自己对电气工程及其自动化专业的理解，使学生积极参与到课程之中，获得了良好的效果。

二、以企业项目需求为核心的模块化教学改革

1.以企业项目需求为核心的模块化教学特点

所谓模块化教学模式是按照程序模块化的构想和原则来设计教学内容的一整套教学体系，它是在既定的培养目标指导下，将全部教学内容按照一定标准或规则进行分解，使其成为多个相对独立的教学模块，且各教学模块之间可以按照一定的规则有选择性地重新组合。

以企业项目需求为核心的模块化教学改革就是将企业需求放在第一位，学校的课程设置根据企业项目需求做一系列地调整，形成职业化的教学模块，这些模块既相对独立又相互联系。对于实现大学生的培养必须注重“宽口径、厚基础、强实践、重创新”的目标有很重要的作用。以企业项目需求为核心的模块化教育，是服务于企业项目的，将学生课程的理论学习与企业项目直接挂钩，从专业课程的层面就开始让学生了解所学内容在项目中所处的位置，既符合以求职为导向的教育方法，又符合CDIO大工程的理念。

2.以企业项目需求为核心的电气工程及其自动化专业模块化教学分析

电气工程一级学科目录下有五个方向：电力系统自动化、电机与电器、电工理论与新技术、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动。结合独立院校的自身特点，依据市场需求和企业需求可将电气工程及其自动化专业分为以下几个模块：

（1）电气控制模块。电气工程及其自动化专业的学生和自动化专业的学生有很多知识的交叉，而且又兼顾了电气、电机方面的知识，所以在控制领域有很广的就业前景。电气控制模块不仅直接与工业控制方面挂钩，甚至涉及火力发电厂集控运行等方面，应用领域极为广泛，是应用型本科院校学生就业的重点，也是“现场工程师”所必须掌握的一个重要模块。

其核心课程包括：“电器控制技术”、“PLC原理与应用”、“变频器原理与应用”等。本校单独开设了电气控制实验室，以西门子S7-200系列PLC为例，引导学生自己动手调试。完成了“五层电梯PLC控制”、“邮件分检系统PLC控制”等课程设计。在此基础上，还开设了组态软件课程，将下位机与上位机连接起来，更加贴近真实项目，使枯燥的编程变得更加生动，也对学生毕业设计地完成起到了抛砖引玉的作用。毕业设计中不仅完成了工业控制PLC下位机的编程和调试，还要将下位机控制的情况通过组态软件真实地反应，毕业设计论文与工程实践更加紧密贴合，具有较高的水平。

（2）电子电路设计模块。根据江苏省经济发展的特点，电子产业有着广阔的就业前景。单片机以及电路方面的知识是学生就业择业的一大重点。各种电子产品的生产与开发，都离不开软件或者硬件工程师。

其核心课程包括：“数字逻辑电路”、“模拟电子技术”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“电力电子技术”等。作为上述课程的补充，本校还开设了“嵌入式系统开发”等现阶段应用广泛的专业课，以及大学生创新实验室。该实验室为完全开放的实验室，学生自己动手，操作开发板、调试电源器件。在这个实验室锻炼过的学生进步很快，就业选择优势明显。

（3）电力系统设计运行模块。能源问题一直是工业社会发展的热点问题，电气工程及其自动化专业的一个极为重要的就业方向就是电力系统设计运行。发电厂、供电公司需要大量的“现场工程师”来保证电力系统稳定安全的运行；建筑行业需要大量的设计施工人员进行供配电系统的设计、施工、调试，该模块有广阔的就业前景。

其核心课程包括：“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“发电厂电气部分”等。对于应用型本科院校，上述课程要以“轻理论，重实践”为指导思想，通过课程设计和毕业设计等手段，让学生从整个电力系统“大网”运行为入手点，掌握电力系统运行的基本原理。

三、结语

对于应用型本科院校来说，CDIO工程教育模式是极具借鉴意义的教育改革理念。本校作为江苏省独立学院唯一一所CDIO工程教育改革试点成员校，在“现场工程师”的培养道路上不断摸索，积极总结，取得了显著效果。本文总结了以CDIO为理念的电气工程及其自动化专业改革，提出一种以企业项目需求为目标的分模块的电气工程及其自动化专业的教学改革。这将对以CDIO工程教育为理念的高校教学改革提供参考。

参考文献：

[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）.

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关键词：特色专业；教学改革；电气工程及其自动化；个性化教育

作者简介：张新建（1980-），男，河南驻马店人，华中科技大学文华学院，讲师；刘沛（1944-），女，湖北武汉人，华中科技大学文华学院，教授，博士生导师。（湖北 武汉 430074）

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0042-01

一、电气特色专业的建设定位

独立学院在创办初期，学科专业建设基本照搬申办学校的做法，这是独立学院的必然选择。但也必须清醒认识到，这只是权益之计，要及时地对申办学校的资源进行改造和吸收，根据自身情况进行学科专业建设，创立具有独立学院特色的学科专业体系。[1]

华中科技大学文华学院电气工程及其自动化专业成立于2003年9月，开始由华中科技大学电气学院提供人才培养方案。经过近几年的发展，根据自身实际和“育人为本，质量第一”的办学宗旨，文华学院吸收华中科技大学电气学院长期办学过程中形成的专业精神理念、专业优势，形成了强专业、重实践、个性化的特色专业建设指导思想。确立了以市场为导向、面向基层、错位竞争、因材施教、进行个性化教育、培养在电气工程及相关领域的生产、建设、管理等一线岗位及能够直接解决实际问题的复合型、应用型人才的办学思路和专业定位。

二、特色专业建设的具体思路和方案

根据《教育部、财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》对特色专业建设的要求，认真分析电气工程及其自动化专业的优势与不足，集中力量打造本专业的特色，改革的思路是以学科建设为依托、以教学改革为核心、以人才培养为主线。

1.确立面向实际的应用型人才培养目标

电气信息类专业能力体系主要体现在以下几个方面：[2，3]获取知识能力，包括学习能力、表达能力和文献检索能力等；应用知识能力，包括应用知识能力、综合实验能力和工程实践能力等；创新能力，包括创新思维能力、创新实验能力和研究开发能力。

本专业从实际情况出发，着力培养应用型人才。通过对电气工程及其自动化的课程体系和培养计划进行深入研究，构建和实施以通识教育为基础的专业模块教育的课程体系。课程体系以打好基础、加强实践、发挥个性、分流培养、办出特色为原则。加强通识教育与基础教育，重视专业教育，高年级学生按专业模块进行专业方向的培养。通过狠抓第一课堂，活跃第二课堂，注重校内外结合，全方位锻炼学生的能力，不断提升学生的就业竞争力。

2.积极实施教学方法改革

人才培养要通过课程落实到教学中去，教学方法决定了人才培养的方向，适当的教学方法是实现人才培养模式改革目标的必要条件。[4]

教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标，完成共同的教学任务，在教学过程中运用的方式与手段的总称。独立学院的教学应充分考虑学生的实际情况因材施教，探索出一种适应独立学院的教学模式。独立学院学生的基础与一本等重点高校相比，基础知识较为薄弱，其使用教材与一本院校必然要有所差异，需因“才”施教，选用适合独立学院学生的教材。独立学院建校较短，目前还没有非常多的成熟的适合独立学院学生的电类教材。专业教师根据近几年的教学实践，适应课程体系改革的要求，重新编写了电类《电路理论》教材，由机械工业出版社出版，已经在教学中正式使用。新教材内容注重基础、突出实用适用，具有针对性，在学生中反映良好。[5]其他的电类改革教材正在建设之中。

电类主干课程教学中普遍存在工作原理推导繁琐、涉及电路图、波形图繁多及基本公式罗列复杂等特点。传统的课堂讲授及实验检验的教学模式给老师的教与学生的学都带来很大困难。此外，由于学时及实验室仪器的限制，学生也不可能一一通过实验来验证所有理论，而运用计算机仿真可以弥补这一不足。因此在有限的课堂和实验学时内，如何把计算机仿真技术系统地融于电气类主干课程教学中，让学生既能牢固掌握基础理论，又能掌握电气工程及其自动化专业研究问题的方法，尽快地掌握电气工程及其自动化专业学科研究的前沿，同时还具有较强的动手能力，是教学方法改革中值得研究的重要问题。计算机仿真技术引入到电气类主干课程教学中，必然会改变以教师为中心的传统授课模式，取而代之的是以学生为中心的自主探究模式学习，从而极大激发学生的学习兴趣，促进学生的个性化发展，这也是个性化教育实施的一个有益探索。目前已经在电类部分课程科目中引入了计算机仿真教学，取得了较好的效果。

3.加强实训体系的建立

实验、实训基地建设是学科专业建设的基础。要想培养实用型技术人才、加强学生实践动手能力，必须加强实验和实训基地的建设。2005年在学院统筹规划下，一批基础实验室和技术基础实验室相继建成，承建了“电路实验室”和“电工实习中心”。2009年学院投入近2亿元建设“工程实训大楼”和“图书馆”，与电气工程及其自动化专业学科建设配套的专业实验室“电力拖动与电力电子实验室”、“电力系统继电保护实验室”、“电力系统综合实验室”等也将逐步建成。此外，学校与葛洲坝水力发电厂、上海电机厂、国家电力科学研究院高电压研究所等单位合作，建立了多个稳定的校外专业实践教学基地，能完全满足本专业学生的实践教学需求，为培养应用型人才奠定了坚实基础。

4.师资队伍建设

师资队伍建设是学科专业建设的关键，在学院的大力支持下，我们一直在努力引进人才。对于青年教师的培养采用了导师制，从教案的修改、组织试讲到跟班听课，六位具有硕士学位的中青年教师在多位老教师的指导下科研能力和教学效果逐步提高，在学院的青年教师教学大赛和教学质量优秀奖评选中获奖。目前，六位专任中青年教师基本形成了自己的科研方向，开展了一些实际课题的科学研究工作，并力争近两年内在一些纵向或横向科研课题上取得进展。

三、总结

独立学院的特殊性决定了其专业建设必须在定位、培养方式等方面形成具有自己特色的学科专业体系。特色专业一定程度上体现了高校的办学特色和社会服务能力，是关系一所高校能否受到社会认可和欢迎的重要因素。经过近几年的改革与建设，电气工程及其自动化专业取得了一些成绩，获得了一定的社会认可。本专业招生录取线一直在二本录取分数线附近，就业率也一直在90%以上，考研率也逐年提高，深受广大考生、家长和用人单位的好评。但要实现特色专业建设目标，还有很多工作要做。在下一步工作中，将继续优化专业结构，凝练特色，改革和完善人才培养方案，加大实践教学改革力度，推进个性化教育。只有经过深入的实践改革才会取得一定的成果，对同类高校电气专业建设和改革起到有益的参考作用。

参考文献：

[1]刘献君.论独立学院的学科专业建设[J].中国高教研究，2007，

（11）：57-60.

[2]李忠明.电气信息类专业本科大类培养模式探讨[A].第七届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会[C].2010.

[3]王先春，郭杰荣.独立学院电子信息专业实践教学改革研究[J].中国电力教育，2011，（27）：128-129.

篇10

关键词：电气工程；自动化；存在问题；解决措施

人的创造力是无限的。随着社会的发展，科学技术在不断进步。在生产制造行业中，电气机械已逐步代替了人工，在能源的驱动下为社会不断创造丰富的物资。随着计算机技术的发展与广泛应用，人们开始研究机械的自动化控制，以期降低人工运营成本、提高工业制造效率。电气工程的自动化，得益于信息技术的使用，能够实现电气设备的自动控制调配。随着科学技术水平的提高，电气机械工程中的电气自动化技术也在不断发展，目前正向着网络化、智能化、集成化的方向发展。但就现阶段而言，电气工程的自动化发展并非完美，其中还存在着较多的问题需要解决。

1 电气工程及其自动化中存在的问题

1.1 能源消耗大

电气工程及其自动化系统的建设，其根本目的在于保证电力输配送的稳定性，同时降低电力能源的损耗率。但是由于电力网络构建范围广，在如此大的区域内配置新型电力电子设备、构建自动化控制体系，对于电力能源的损耗无疑是巨大的，会给电力能源的生产带来巨大的压力。在这种情况下，如何在降低电气工程及其自动化的能耗基础上，发挥该系统的作用，是电力企业应该考虑的一个问题。

1.2 质量水平问题

在电气工程中，应用电气自动化技术，不仅能够有效保障电力设备的高效运转，而且能够降低电网故障概率，提高故障诊断效率，切实保障电网的正常运行[2]。但是这一作用发挥的前提，是高质量及高技术的电气工程管理。由于电气工程及其自动化管控体系属于新兴技术，应用年限尚短，因此，目前我国电力构架中尚无明确的电气自动化工程的管理体系，对于各项工作流程都缺乏明确的质量标准，导致工程管理流程混乱，各项工作无法贯彻落实，使电气工程及其自动化系统的真实效益无法有效发挥。

1.3 自动化系统扩展性差

电气工程是一项综合性强、分布地域广的电力项目。应用电气自动化技术进行电气工程的管控，能够消除人工控制的主观因素对电力控制产生的影响，实现电气机械工程的统一调配。但现阶段我国的电气工程自动化系统尚处于独立自动化的发展阶段，集成化程度比较低，系统扩展性差，各个电力系统及不同电网区域之间难以实现有效连接，导致电力输配送信息资源共享受阻，自然导致难以根据电力供应需求作出统一的系统控制，满足不了现代化电力网络构建管理的需求。

2 电气工程及其自动化的优化策略

2.1 加大电气工程自动化技术研发力度

节能降耗是目前电气工程及其自动化技术研发的主题。在进行技术的研发应用时，应最大程度地降低电气自动化控制设备对于电力能源的消耗，加强输变电工程的建设管理，降低电流能源在输送过程中的损耗。比如在选择供电系统的变压器绕组时，宜选择电阻值较小的设备种类，这样能够降低变压器的能耗率。同样地，在选择其他的电力设备时，也应该遵循这一原则。虽然一个电力设备所节省的电力耗损量较小，但是积少成多。在整个电力网j中，能耗量将显著降低。

2.2 提升电气工程质量管理水平

在发电厂中应用电气自动化技术来构建分散测控系统、实现各个发电厂之间的独立作业和统一调配，对于提高电力企业的生产效益意义重大。在变电站中应用电气自动化技术，能够提高变电站工作效率，消除人为因素带来的操控失误，实现对各个变电站工作程序的实施监控。管理者应该充分明确电气工程及其自动化对于电力工程建设效益的提升性，制定科学合理的管理制度，明确电气自动化技术的应用要求及流程，提高作业人员对于电气自动化技术的掌握程度，确保各个环节严格按照制度要求进行，提高电气设备原材料的控制和管理，确保系统建设质量，发挥电气工程自动化控制系统应有的作用。

2.3 提高电气自动化集成化程度

随着电力网络构架的铺设，电气工程中接收的信息量会不断增加。面对海量的电力信息，必须建立信息中枢来进行电力数据的集中采集、分析、处理，作出统一的决策，以对各类电力电子设备进行控制。电气工程的集中控制，需要提高电气自动化的集成化程度。在进行电气工程建设时，应该统一各类电气设备的接口，保证设备的兼容性。同时，在开发电气自动化控制系统时，应该选择相同的系统开发平台，同时保证系统的可扩展性，为电力网络扩大时做好准备。提高电气自动化系统的集成化程度，可降低系统运行的养护成本，保证电气设备运行的稳定性。

3 结束语

随着电气机械技术的发展，传统的人工控制方式已经无法满足高效生产模式的需求。电气自动化技术的研发应用，正是现代化电网发展的要求。随着社会的发展以及电气设备在工业生产和居民生活中的广泛使用，使得电力能源的需求量不断增加。国家电网的铺设范围不断扩大，也使得电力设备的管控难度增加。应用现代化的信息处理技术，能够将设备仪表上的数据信息转化为决策指标，继而进行电力设备的远程实时监控在这一过程中，电气自动化技术的应用至关重要。电气工程及其自动化是国家电力网络铺设的需求，对于提高供电的稳定性和用电的安全性具有重要作用，是电力工程发展史上的一个转折点。

参考文献

[1]马嗣钰.电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施分析[J].科技创新与应用，2015（24）：137.

[2]杨武.试述电气工程及其自动化存在的问题及解决措施[J].中国新技术新产品，2016（4）：162-163.