电气工程及其自动化现状范文

时间:2023-07-20 16:39:38

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电气工程及其自动化现状

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电工新技术和电机、电器的发展

20世纪下半叶电工新技术主要向着新原理、新理论、新材料、新技术方向发展。例如,如果常温超导材料研发成功的话,这将使超导电机绕组的电阻损耗降为零,既解决了电枢绕组发热、温升问题,又使电机效率大为提高。更重要的是超导线的临界磁场强度和临界电流密度都很高,使超导电机的气隙磁通密度和绕组的电流密度可比传统常规电机提高数倍乃至数十倍。这就大大提高电机的功率密度,降低电机的重量、体积和材料消耗。

21世纪人类期望进入一个持续发展的新时期,电工技术在20世纪发展的基础上,将会进一步快速发展。除了对传统电力、电机电器、电气控制领域发展起深刻的变化外,还将对能源、交通、和其他工业发展起着重要推动作用。比如在能源、电力方面,我们可以核能发电、磁流体发电、风能发电等等;在交通运输方面,磁浮列车、电动车正在普及,磁流体推进船也正在研究当中。

更重要的是,电机的重要性在机器生产和发电中更加突出。而电机也从从前的单一电机变为了功能各异的专业性电机。在发电领域,如核能发电机,磁流体发电机,风能发电机,太阳能发电机,潮汐能发电机。而在电动机领域,如高性能永磁电机,交流异步电动机,单相异步电动机,罩极式电动机,磁滞同步电动机等。

电机的发展不仅极大的提高了人类的生产力,同时也极大的丰富了人类的生活。在我们的日常生活中,电机无处不在,我们的空调,我们的电冰箱,我们的微波炉,我们的电脑,或多或少都有电机的存在。可见电机在我们生活中的重要性

电力系统

电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成,并在同一地域内有机地组成一个整体,电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就制约了电力系统的结构和运行。据此,电力系统要实现其功能,就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统,以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,确保用户获得安全、经济、优质的电能。

建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。

电力系统的出现使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用,推动了社会生产各个领域的变化,开创了电力时代,发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。

高电压与绝缘技术

以试验研究为基础的应用技术。主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象,高电压设备的绝缘结构设计,高电压试验和测量的设备及方法,电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施,以及高电压、大电流的应用等。高电压技术对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展(如X射线装置、粒子加速器、大功率脉冲发生器等)都有重大影响。高电压与绝缘技术的特点是实验性强,理论性强,交叉性强。

上世纪60年代后期以来,高电压技术在电工以外的领域得到广泛应用;同时,也不断采用新技术以发展自身。前者主要指高电压技术在粒子加速器、大功率脉冲发生器、受控热核反应研究、航空与航天领域的雷电和静电控制与防护、磁流体发电、激光技术、等离子体切割、电水锤进行海底探油、冲击加工成型、人体内结石的破碎,以及静电除尘、静电喷涂、静电复印等方面的应用。高电压领域中采用的新技术则包括利用电子计算机计算电力系统的暂态过程和变电所的波过程;采用激光技术进行高电压下大电流的测量;采用光纤技术进行高电压的传递和测量;采用信息技术进行数据处理等。这一切构成了高电压技术近年来发展的一个重要方面。

高压输电不仅能输电,而且还具有明显的经济性。就地发电要比运输发电更加节约资源,这也就造就了我国现在的高压运输的电力策略。

电力电子与电气传动

电力电子。电力电子技术是一门新兴技术,它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的,已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养专业人才中占有重要地位。 电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。具体的说,就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子是研究弱电的学科,其与自动化有着紧密的联系,但其又经常与强电打交道,因此被称为是连接弱电与强电的桥梁。

电力电子技术在电机控制,电流控制,整流,自动化和仿真方面有着重要的应用。因此,电力电子以成为信息产业和传统产业之间的重要接口。电力电子技术的应用已深入到工业生产社会活动的各个方面。

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关键词:电气自动化 发展现状 发展趋势

中图分类号:C35文献标识码: A

1. 引言

电气自动化是工业现代化的重要标志和现代先进科学的核心技术。依靠科技进步是电气自动化发展适应全面建设小康社会要求的必然选择。对于电气自动化企业,自动化技术可以大大降低人工的劳动强度,提高测量检测的准确度和信息传输的实时性,为生产过程提供进一步的技术保障。可有效避免安全事故的发生,

保证设备的安全运行。在此阐述了我国电气自动化的现状,并对电气自动化的发展前景进行展望。

2. 我国电气自动化的现状

2.1 平台开放式发展。PC在电气自动化领域的快速发展给我们的生活带来了巨大的改变,PC的使用被普遍采用,PC 控制系统的三大优点:灵活、易于集成,直观性、被应用与各行各业。基于PC的人机界面可以方便操作人员对系统的监控和查看,基于的控制正在被更广泛地被采纳。电气自动化的主要实现方式是通过在传统的测量控制仪表中放置微处理器,让测量控制仪表均具备数字通信与计算功能,再将所有测量控制仪表相互连接和远程监控计算机相互连接起来,完成信息与数据传输交换程序。在此过程中,不同厂家的设备可能因为标准不同而无法通信,而且对平台的要求也会不同,因此,开放式平台发展的关键是要制定一个标准让不同厂家的产品之间可以相互通信,同时开发出可以被广泛接受的标准化平台。目前EIc6l3l1标准,已是一个国际化公认的标准,不仅容易管理程序,使用效率高,缩短编程的周期、规定了语义和语法,而且标准化了产品的编程接口,这是电气化系统合格的关键因素之一。标准化的接口必将推动电气自动化的进一步发展和应用。该标准的制订使得编程接口标准化,这样即使不同产品的编程语言和表达方式各不相同,两者之间仍然可以正常通信。操作平台层面,微软公司凭借着自身强大的技术实力,正推动Windows 已成为重要的工业控制标准平台,Windows 正成为事实上的工控标准平台。由于 Windows 操作系统平台使用容易、便于维护、平台简单等原因,成为工业控制的标准平台。作为操作系统平台具有易于使用和维护的优点,诸如windows NT、Internet 等微软技术已经或正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。

2.2 维护电气自动化系统方面

目前Windows 系统已经成为我国电气自动化控制的标准平台、语言和规范,并且在控制层采用Windows 作为操作系统平台使电气自动化系统更方便使用和维护。由于PC 的控制系统有很高的灵活性和易于集成的特点被更多的用户所接受。

2.3 分布式控制应用方面

位于中央控制室内的工业计算机、监控软件和PLC 的中央处理器与位于现场的远程I/O 站、变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等设备通过一根串行电缆将它们连接起来,还能把这些大量的现场设备信息采集到中央控制器上来。它是一种串行的数字式的自动化系统、分支结构的双向传输和智能设备连接的通讯总线。

3.我国电气自动化的发展趋势

3.1 电气自动化产品创新

电气自动化生产企业能够按照国家中长期科技发展规划纲要提出的目标任务,不断提高开放条件下的原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。进一步提高自身产品的科技含量,研发生产更好的具有自主知识产权的电气自动化控制系统与产品,加大自主创新的发展力度,提供了更多、更大的空间。确立企业在技术创新中的主体地位,完善体制机制和政策环境,加快实施国家重大科技专项。我国目前已经形成了中低挡产品以国内企业为主,中小型项目选用国内产品的市场格局。电气自动化生产企业应当努力开创科学发展的新局面,坚持提高自主创新能力,加快转变经济增长方式,不断提高自主创新能力。

3.2 系统结构通用化

一个成功的自动化系统离不开通用的网络结构。任何企业的网络结构对于设备控制、监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻必须予以保证。数据添加和整理工作结束后,要对中心管理机和其他通讯管理机进行网络通讯配置,以便系统能够协调工作,传送正确数据。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品产生直接的影响。我国的工业化还没有完全实现,世界信息化的浪潮就已经到来,我们不可能跨越工业化去实现信息化,工业自动化就是信息化和工业化的结合点,我们将密切关注国内外电气自动化先进技术的发展趋势,结合国内实际情况继续创新和发展,在技术先进、经济合理的前提下为我国的电气自动化事业的跨越式发展做出贡献。因此,发展工业自动化技术可以促进工业化的实现从而逐步缩短与发达国家之间的差距。

3.4 未来发展趋势,成本低。随着经济市场竞争越来越激烈,对未来发展的展望是实现自主研发。软件及计算机信息技术是工业自动化涉及到的主要技术。现代分布式、开放式的信息化是工业电气自动化的发展趋势。发展工业自动化技术可以促进电气工业化的实现,也可以带动信息化的发展。经济全球化和市场行业的竞争也很激烈,企业想在竞争中占据主动必须提高盈利能力,降低生产成本。针对 PC 控制器高可靠性和简单的操作和维修,越来越多的生产厂家在生产过程中不同层次的与 PC 控制方案,试图缩短新产品的研发和生产周期,提高产品的质量,并逐步完善的服务体系的企业是促进企业利润的意思。与工业 PC 机为主要依据的工业 PC 将取代现有的 2PC 成为主要的控制系统,工业控制计算机实现成本低适合工业控制非常重要。

在与企业的管理系统、监控系统连接时至关重要的是基于硬件平台的自动化解决方案。为了使硬件可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口可以使用Windows NT 作为操作系统。在网络方面可以使用TCP/IP 作为统一的通讯标准。标准化的程序接口可以保证不同厂家之间的软硬件产品的数据正常交换,还解决了它们之间的通讯障碍。

3.5 和计算机技术完美融合

电气自动化的最终目标是为了提高生产力,改变人们的生活模式,特别是目前的社会,需要尽可能节省劳动力,降低工人的劳动强度,这就要求工业生产过程中尽可能实现机械化。因此,伴随计算机技术的突飞猛进,我们国家的很多行业都和计算机技术紧密结合,计算机技术对于电气自动化的快速发展也起到了至关重要的作用。PC客户机、互联网技术的迅猛发展对于促进电气自动化的进一步发展发挥了十分关键的作用,比如当前很多企业通过规范的网络对于企业的生产经营状况以及产品的销售状况等实施网络的监控以及宣传,并且通过网络对于企业的各个方面实施实时的监督与控制,以便企业能够在第一时间内随时掌握本企业的基本情况从而做出准确的判断以及提出有力的举措。

3.6 操作人员专业化

电气自动化系统设计与安装时,往往忽略对那些将直接接触控制设备人员培训工作。这是通常认为实际运行设备时进行人员培训比较容易,许多生产厂家及工程部门直到系统安装运行之后,才开始对操作人员及维护人员进行系统培训。通过专业培训,操作人员能更好理解系统为何按某一特定方式安装。为应付突然出现故障及恶劣运行环境下维修,就要事前弄清楚原因,否则会影响对发生问题做出正确判断。新系统安装,操作人员必须掌握这些技术。培训期间,公司培养技术娴熟操作人员,系统可运行时,那些将接触新系统人员掌握硬件设备及其操作和维护保养知识

4.结束语:

我们建设全面小康社会的过程中,科技进步的身影随处。可见,电气自动化技术自诞生之日起就快速发展,是世界的生产力和生产技术进步作出了应有的贡献。自动化是现代先进工业科学的核心技术,是现代化的物质基石。电气自动化的实现不仅能够很大程度上降低工人的劳动强度,也可以提高开发程度准确的检测和有效性的信息传输,这些都是安全生产的技术支持。这就要求我国电气自动化研发人员大力推进技术发展,社会经济电气化发展打下坚实基础。

参考文献:

[1]刘刚毅.我国电气自动化现状及发展趋势研究[J].企业技术开发,2013,17:127-128.

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关键词:电气工程 自动化 发展现状

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(b)-0228-01

当前,我国电气工程及其自动化已经取得了长足的发展,逐步实现了由多岛自动化向系统集成进行转变,新型的系统集成化的电气工程自动化成功实现了通道共用、功能互补、信息共享,弥补了多岛自动化的互不连接、功能单一和信息独享的不足。透过计算机的模拟操作,能够对电力系统的运行状况进行判断和监控,从而达到精密有效的控制。目前,PC技术和网络手段已经慢慢地渗透到工商管理中了,采用PC的入机界面可以灵活地、直观地掌握数据的动态运动。在传统的测量仪表中放置微处理器,就可以让原始的数据设备具备数字通信和计算的现代化功能,大大地优化工作的效率和工作方式,并且极大地节约生产成本。再使用总线将数个测量控制仪表相互连接,遵循规范公开的通信协议,将远程监控计算机与仪表及微机化测量控制设备相互连接起来,完成信息与数据传输交换程序,建立实际性的自动控制系统。

1 我国电气工程及自动化发展现状

电气工程及其自动化在电力系统中的应用。电网调度自动化主要通过安全分析与对策提出(SA)、数据采集与安全监控(SCADA)和自动发电控制(AGC)与经济调度控制(EDC)三个手段来实现对电网安全经济运行调整。发电厂自动化系统主要包括了动力机械自动控制、自动发电量控制系统(AGC)和自动电压控制系统(AVC)系统。发电厂自动化系统能自动对发电厂进行自动检测、电能预估、调节、监视和管理,提高发电厂运行效率。变电站综合自动化系统的5个子系统包括控制系统、继电子保护系统,电压、无功综合控制子系统、通信子系统和低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。通过计算机硬件系统或者自动化装置,代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行水平和管理水平的自动化系统。配电系统自动化的主要功能是降低电网的损耗、监控配电网的运行状况、优化配电网的运行方式、提高配电网设备自身的可靠性运行能力,以及减轻了运行人员的劳动强度和维护费用。

我国电气自动化形成了平台开放式的发展模式。个人计算机的发展逐渐改变了人们原有的生活方式。但是个人计算机系统不仅仅对人民的生活方式进行了改造,在社会生产层面也产生了重要的作用。基于个人计算机系统的技术,电气自动化领域对于操作系统进行了进一步的改进,系统操作界面更加灵活。

目前,企业对实施生产线电气自动化的方式主要在原有的测控仪表内部插入相关电子微处理器,经过插入电子芯片处理器的测控仪器表就能够对数据进行计算和运输。不同的设备生产厂家对设备内部精密信息的处理各不相同,这就导致了不同的设备由于各自标准不一而无法进行信息的交流和共享。为了妥善解决这一问题,开放式平台发展模式应运而生。

电子技术与机械生产相结合。目前,我国的电气自动化普遍应用于企业生产流水线,对生产所用的机械设备进行精密的控制,并对生产过程中的相关数据进行精确的记录。由于电子技术具有人力操作不可比拟的优越性,越来越多的企业将其余机械生产相结合,目的在于提高机械产品的优越性。应用电子技术的机械设备在生产产品的质量、技术指导等方面远远超过了传统的人力操作机械。

2 未来我国电气工程及其自动化发展方向

虽然我国在电气工程自动化领域已经取得了长足的发展和进步,但相比于起步早、技术较为成熟的国外电气自动化技术,我国的电气工程化的发展还处于相对落后的阶段,特别是部分高端核心技术还掌握在欧美发达国家的手中。所以,我国的电气工程及其自动化技术未来的发展方向还是要集中在技术的研发上。掌握研发技术的核心部分,实现知识产权的自主化。

提高科研人员和操作人员的整体素质。科学技术的发展离不开人,只有拥有一支优秀的科研队伍,才能保证我国的电气工程及其自动化技术在世界竞争的浪潮中立于不败之地。操作人员的技术水平也是影响电气自动化设备正常运行的关键。部分操作人员由于没有经过专业的技术培训,对电气自动化的设备使用不当,在一定程度上也制约了我国电气工程及其自动化技术的发展。

实现数字化与自动化的有机结合。电气自动化和信息技术的结合所产生的典型代表形式为数字化技术。这是一种富含自动化创新经验,并且有效实现信息动态、高分辨率表现的重要措施。将这些信息与地球空间信息整合,建立一个科学精确的数字化地球,将各种信息存储在计算机系统内,与网络有机结合。

电气自动化系统结构通用化。电气的自动化系统结构自身的通用性,对于一个高稳定性的电气自动化的控制系统来说是极为重要的,极大地保障了企业网络结构内的计算机监控系统、计算机控制系统、企业管理系统这几者之间的数据传输工作的通畅性。企业内部的管理层人员也可以通过外界互联网,对实地的生产设备现状进行监督。在对自动化系统进行网络规划的过程中,要充分地保证与整个自动化生产线处在一个系统的通讯范围内。

3 结论

当前,我国电气工程及其自动化已经取得了长足的发展,逐步实现了由多岛自动化向系统集成进行转变,但和发达国家相比,在技术上仍有不成熟的地方。电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系,而是更加广泛地融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞快发展的速度,在最大程度上实现拟人化。

参考文献

[1] 张军,李楠.浅谈电气控制系统(RcS)的应用和发展[J].自动化博览,2004(6):66-69.

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[关键词]电子工程 自动化 发展现状 分析研究 发展趋势

中图分类号:TD26 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0060-01

前言:在科学技术的不断发展过程中,电子工程自动化所得到了广泛的运用,不仅展示出了我国的发展水平,还促进了社会经济的进步,同时也为我国工业现代化发展做出了贡献。就目前来说,我国的电气工程及其自动化已经不再局限于传统的工业生产中了,而是向着各个领域中逐渐扩展了。因此想要提高发展的效果,就必须要加大改革创新的力度,这样才能更好地促进我国社会经济的发展。

一、 电气工程及其自动化的概述

对于电气工程自动化的技术理论来说,就是电力网与控制理论,并主要是通过以技术手段如计算手机与电力电子技术等来进行的,开发电气工程自动化的目的就是想要通过以最少的劳动力来完整最大的工作量,这样也就保证了工作的效果。简单来讲,就是指在实际中,采用先进的技术手段来进行操作、控制以及监视等工作,或是在人员较少的情况下,系统也可以自动完成相关的工作,因此可以说,作为一种较为先进的技术,电气工程及其自动化有着极强的优越性,不仅可以高效的完成工作任务,还可以保证工作的质量,提高企业中的经济效益,满足工作的需求。将电气工程自动化技术运用到社会各界中去,有着十分重要的意义,还可以促进社会经济的发展,满足社会各界的需求[1]。

二、 电气工程自动化发展的现状

(一) 广泛被运用到了各行各业中

现如今,随着我国电气工程及其自动化的发展,社会各界已经认识到了其在行业中的应用价值,因此也就开始主动运用这一技术了。且就目前来说,应用最为广泛的要数电力行业与建筑行业上了,其次就是一些高新技术行业了,将电气工程及其自动化技术运用到其中,不仅可以提高工作的效果与质量,还可以有效提高企业的经济效益。因此可以说随着我国信电气工程及其自动化技术的不断发展,这一技术也将被广泛的运用到各个领域中,从而提高经济效益,促进我国社会经济的快速发展[2]。

(二) 已经实现了分布式的广泛运用

在电气工程及其自动化发展的过程中,实现自动化的分布已经成为了技术上的一大进步,不仅为生产设备提供并了便捷的服务,还可以有效提高生产的效率与质量,同时也为资源的有效利用提供的基础,增强了利用的效果。此外还便于进行日常的维修与修整工作,可以说,在我国社会经济的发展过程中,运用电气工程及其自动化技术,是具有着十分重要的意义,因此就必须要做好日常的管理工作,这样才能保证发挥出应有的效果。

(三) 电气工程及其自动化向着开放化的方向发展

在我国的发展过程中,已经颁布了一些相关的标准与要求,以此来促进电气工程及其自动化的快速发展,在这些规章制度的要求下,我国的电气工程及其自动化也在向着标准化的方向逐渐发展着,不仅提高了设备的通用性,还保证了发展的快速与有效。其在规章制度的影响下,不仅促使了代码的利用效果,还使得编程的效果也有了进一步的提高,此外也提高了后期管理工作的质量[3]。

(四) 将信息技术与电气工程及其自动化技术融合在了一起

随着科学技术的不断发展,电子信息技术也得到了人们的广泛认可,而这也为信息技术与电气工程及其自动化技术的相互融合提供了可能,并保证了其数字化与信息化程度的不断提高。在长期的发展过程中,其系统也在向着高效与稳定化的方向不断发展,并提高了生产的效果与质量,实现了经济效益的最大化。

二、电气工程及其自动化的未来发展趋势

(一)提高工作人员的综合素质

在社会的不断发展过程中,电气工程及其自动化也在不断向前发展,但是也应当要明确的是,发展的根本是与人分不开的,因此作为电气工程及其自动化发展的研发人员与操作人员,综合素质直接影响着应用的效果与质量。所以说,只有高素质的工作人员,才能更好的从事这一工作,才能促进我国电气工程及其自动化在行业市场中的竞争地位,换句话来说,工作人员的技术水平直接影响着设备的运用效果与质量,因此在实际中要不断提高工作人员的专业水平与综合素质,这样才能促进电气工程及其自动化技术的快速发挥在那,所以要注重提高工作人员的技术水平与素质,这样才能保证运用的效果满足人们的需求[4]。

(二)扩大应用的范围

在工业社会的不断发展过程中,电气工程及其及自动化技术也实现了快速发展,并逐渐趋向于成熟的发展过程中,因此对于各行各业来说,将电气工程及其自动化技术运用到其中就成为了必然的发展趋势,所以也可以说,电气工程及其自动化技术的应用范围也在随之扩大,并向着完善与健全的方向快速的发展着。

(三)建立出有效的系统平台

从实际上来讲,我国的电气工程及其自动化技术系统平台主要是依靠企业的实际需求为基础,并在此基础上逐渐发展起来的,这样也就增大了维护的成本,同时也会造成人力与资源上的过度浪费,所以针对这一现象,就必须要进行相应的调整,以此来改变这一现象,随着我国科学技术的不断发展,建立出一个独立又统一的系统平台就成为了必然的发展趋势,但是在建立这一平台的过程中,还应当要先掌握好企业的实际需求,在此基础上建立出相应的发展目标与经营理念,这样才能更好的满足时展的需求,提高企业的经济效益[5]。

(四)对其产品进行改革与创新

随着社会对于电气工程及其自动化技术的需求在逐渐增高,就要求所生产的商品必须要满足社会的需求,因此就必须要不断加强研发的力度与效果,这样才能保证好产品的质量与效果,满足人们的需求。

(五)建立出完善的系统结构

想要保证电气工程及其自动化系统结构的稳定性与高效性,就必须要保证其系统结构向着通用化的方向发展,这样才能保证企业内容中的网络结构更加顺畅,才能促使其信息传输的准确,并最大限度的实现资源上的共享,避免出现信息孤岛的现象,此外对其系统进行优化也是社会发展的必然结果。

(六)向着低碳与节能的方向发展着

在长期的发展过程中,环境污染问题已经逐渐严重,在这种形式的影响下,全社会都在倡导资源节约与环境友好型,而电气工程及其自动化技术也正好满足了这一发展的需求,因此可以说,大力推广电气工程及其自动化技术是具有实际意义的,同时也是实现经济效益最大化与社会生态效益有机统一的根本。

结语:综上所述可以看出,发展电气工程及其自动化技术有着十分重要的意义,因此要不断进行研究,以此来提高我国社会经济的快速发展,提高社会的生产力。但是也应当要认识到的是目前在发展过程中,还存在一定的问题,因此在科学技术的不断发展下,要不断完善这一问题,这样才能促进我国的快速发展。

参考文献:

[1] 龚成.电气工程及其自动化的发展现状分析及发展趋势[J].现代经济信息,2015,(16):338-338.

[2] 任军.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用探析[J].电子技术与软件工程,2014,(15):78-79.

[3] 许晓峰,王喜魁,洪广欢等.营造全方位工程环境,培养应用型电气工程技术人才[J].中国电力教育,2011,(09):34-35.

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【关键词】电气自动化 工程控制系统 发展趋势

20世纪以后我国的经济得到了较好的发展,而作为现代工业发展支柱的电气自动化工程控制系统更是取得了较大的发展,电气自动化工程控制系统的发展主要是依靠科技技术的更新来获得的。电气自动化工程控制系统的优越性主要体现在降低工作人员工作强度、增强信息传输的有效性以及减少安全事故的发生,基于电气自动化工程控制系统的这些优越性我国的工业得到了较快的发展。

1 电气自动化工程控制系统的现状

我国的电气自动化工程控制系统已发展了几十年,到现今为止已经取得了较大的成就。可与发达国家相比而言我国的电气自动化工程控制技术相对落后,而且随着电气自动化工程控制系统的不断发展,电气自动化工程制造行业的竞争局势越来越严峻。

1.1 电气自动化工程控制系统的信息集成化

信息电气自动化控制系统集成已扩展两个方向,第一是扩大发展的管理水平,电气工程自动化控制系统的管理对企业的各种资金和人力进行合理的分配,即实时了解公司动态生产部门。理解企业领导者的有效管理生产的实时状态有着极其重要的作用,另外在意外事情发生时能及时采取相应的对策。二是电气工程自动化控制技术延伸扩展,延伸的电气工程自动化控制技术,包括研究和开发以及电气工程自动化控制设备电气自动化设施进行改善。在电气自动化工程控制的技术上的延伸使得企业所生产出来的产品足够适合社会的需要,通过对技术的延伸拓展新兴的微电子处理技术也加入到电气自动化设施中,这便能将电气自动化工程控制技术与其所匹配的软件有机的结合起来。

1.2 电气自动化控制系统的标准语言规范是Windows NT以及IE

电气自动化控制系统发展的最终目的是达到人机的界面,为了达到这种目的主要是依据windows操作系统来实现的。因为PC系统的控制非常灵活,而且非常容易制作集成电路板,如果在电气自动化工程控制系统中采用标准的编写语言将能够使得电气自动化控制系统的维修与护理更加便捷。

1.3 电气自动化控制系统的集中监控方式

集中监控方法非常适用于电气自动化控制系统,但集中监控的方法也有其相应的缺点。集中监控系统的控制模式的所有功能都存储在服务器上,该系统因为只有一个服务器进行系统控制,那么就会导致处理速度变得非常慢。如果添加了所有的电气自动化设备监视,这会使得该装置需要监测的项目非常多,从而使主机空间容量的控制系统大幅度减少。这种方法将增加的集中监视电气自动化控制系统的成本,因为集中监控电气自动化控制系统的结构会使用大量通信电缆,在数据传输的过程中可能会由于长距离传输导致可靠的控制系统降低。采用电气自动化控制系统的所有需要监控终端的电缆连接到服务器,集中监控的方式,连接到同一个服务器作为主机的终端服务器这么多的电缆会相当复杂,大大增加了电气自动化控制系统维护的难度,如果不能运行接线错误会导致整个电气自动化控制系统。

2 电气自动化工程控制系统的发展趋势

2.1 电气自动化工程控制系统的创新技术

创新是电气工程自动化控制系统不断进步的根本,在我国的政策优惠下吸引了优秀的外资企业,以达到不断引进国外先进技术和创新吸收的目的。电气工程自动化控制系统要不断适应社会的变化,建立其我国独立的电气工程自动化控制系统。在电气自动化控制系统的开发过程中可以与政府进行合作,由政府提供适量的资金和技术以及技术。通过政府的优惠政策将会使得企业对于电气自动化控制系统的创新积极性得到更大的加强。

2.2 电气自动化工程控制系统的标准化接口

微软是由于实施了技术统一才使得公司的办公效率得到了显著提高,正是因为采用了统一的技术标准才能避免公司内部的通信问题,在很大程度上节省了工程时间,通过微软的统一的操作系统,公司内部可以实现办公室系统与电气自动化工程控制系统的数据共享,所以管理人员可以通过PC系统对电气自动化工程控制系统进行实时监控并对出现的情况进行快速的管理,而且标准化接口可以使得不同厂家进行数据交流,避免了企业之间通讯的难点。

2.3 统一化的电气自动化工程系统

统一电气自动化工程系统即是对电气自动化产品进行设计、测试、运行、调试以及维护,对电气自动化工程控制系统进行统一化的管理将能够使得工程从设计到投入使用的时间最大程度的减少,同时也最大限度的节省了企业的资金。电气工程自动化控制系统,关键是要满足客户的要求对系统,网络结构的电气工程自动化控制系统包含安全设施,远程监控系统,以及良好的企业项目管理系统,电气工程自动化控制系统的统一的最大用处是保障生产部门的整体通信监管机构。

2.4 电气自动化产品的生产更加安全

电气自动化功臣控制系统的重要目的就是保障电气自动化产品的安全规范集成化,通过建立电气自动化工程控制系统可以保证工作人员、生产机器以及环境的安全,从而提高产品的安全性并减少安全事故的发生。

2.5 未来的电气自动化系统需要更加专业的人才

专业的人才对于电气自动化工程控制系统的发展有很大的作用,对于电气自动化工程控制系统的人才培训应该从电气自动化系统安装的时候开始,方便工作人员熟悉整个系统,这样便会使得工作人员积累较多的经验。

3 总结

为了能够使得电气自动化工程控制系统得到长远的发展就要坚持创新的道路,然后对电气自动化系统进行统一化管理,对系统操作人员进行严格的培训,为了更好的培养优秀的电气自动化工程控制系统管理人员可以进行校企合作,使得我国的电气自动化工程控制系统得到更好的发展。

参考文献

[1]郭红生.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创业月刊,2011.

[2]刘惠彦.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创新与应用,2013.

[3]金永旺.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].企业导报,2012.

[4]姜明国.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].硅谷,2012.

[5]杨艺渊.论述电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].中国科技投资,2012.

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【关键词】电气工程自动化;节能设计;现状

前言:在我国当前的发展过程中,能源浪费的现象比较严重,加剧了能源短缺的问题,因此,节能在全社会的范围内受到广泛的关注。在电气工程自动化系统运行的过程中,能源消耗比较大,为了符合国家的节能减排政策,就需要在电气工程自动化设计的过程中应用节能技术,从而有效的降低能源消耗,在实现节能的基础上保证电气自动化系统的正常运行。

一、 当前电气工程自动化现状

(一) 存在的问题

在当前的电气工程自动化系统中,存在的问题主要表现在两个方面:第一,系统的集成性比较差,从功能方面来看,在电气自动化发展的过程中,主要的发展趋势就是实现系统的集成,然而当前系统的集成性还比较差,系统在运行时,各个结构处于独立运行的状态,互相之间不存在任何影响,而且性能也比较单一,从而导致整体功能比较差;第二,网络架构存在不一致性,在当前的电气自动化行业中,网络架构还发展的不完善,主要的原因是行业尚未形成深入的网络认识,因此,在进行网络结构时,差异性比较显著,实际上,电气自动化的发展与网络是无法分离的,但是由于不一致性的存在,导致电气自动化的发展受到了网络的限制,另外,在使用信息软件时,不同的主体接口不匹配的现象比较严重,影响了信息、数据等有效的沟通和共享,降低了电气自动化的效果[1]。

(二) 改进的措施

针对上述存在的问题,在设计电气工程自动化时,需要充分的借鉴科技的力量,将新技术、新产品、新材料等运用到设计中,从而有效地提升系统的科技含量,同时,具备较高的实用性,在具体的实践中,要加大科研和创新的力量,并将设计的重点转向节能[2]。同时,还需要加强网络信息技术的培训和应用,让电气工程自动化设计师能够全面的掌握网络信息技术,从而恰当的运用在电气工程自动化设计中,最终实现促进电气工程自动化节能化、智能化的发展。

二、 电气工程自动化的节能设计

(一) 设计原则

在进行电气工程自动化的节能设计时,设计原则是首先需要明确的问题,只有在坚持恰当原则的前提下,才能提升节能设计的科学性及有效。具体说来,节能设计的原则主要有四点:第一,安全,在进行节能设计的过程中,不能将全部的注意力都放置在节能上,还需要注重电气设备运行的安全性,在保证电气工程安全性的基础上来实现节能;第二,先进,在社会发展的过程中,各种新型的节能技术、节能设备等层出不穷,在进行电气工程自动化设计的过程中,要注意先进技术和设备的引进,从而有效地提升节能的效果;第三,环保,有些电气设备在运行的过程中也会对周围的环境产生一定的影响,在进行节能设计时,也要充分的考虑到这一点,尽量的降低周围环境破坏;第四,更新,电气设备在运行一段时间之后,就会逐渐的老化,这就需要工作人员及时的进行设备更换,以保证电气工程的正常运行,在进行更换时,如果经过维修之后还能实现节能,且具备比较好的运行效率,那么设备可以继续使用,反之则需要更新。

(二) 变压器的选择

在变压器中,比较重要的组成部分包括绝缘子、钢材、硅钢片等,对于这些组成部分来说,当任何一个部分存在故障时,变压器的性能都会受到影响,由此增加能耗,因此,在进行节能设计时,变压器的选择十分重要,尤其是主要组成部分的选择,更是应该在节能理念的指导下十分的慎重。在选择线路和机柜时,一般选择铜材料制成的;在选择硅钢片时,在保证设备正常运行的基础上,选择最薄的。此外,还需要对变压器的负载率注意,通常来说,负载率在40%-60%之间为最佳[3]。

(三) 电能传输损耗降低

电线具有一定的电阻,受此影响,电能在进行传输的过程中,会产生一定的损耗,在进行节能设计时,为了将损耗降低,需要尽量的将电阻减小,这是因为电流的强度是无法改变的。通常来说,当电线的截面越大时,所具备的电阻就越小,而电线的长度越短,电阻越小,基于此,在进行降低电阻的设计时,可以从以下几个方面来进行:第一,选择具备高传送电流能力的电缆;第二,以直线的方式将电线的长度缩短;第三,合理选择变压器的位置;第四,选择横截面比较大的电线[4]。

(四) 无功补偿设计

在电气自动化系统运行的过程中,会产生一些无用功率,这对系统的电势差会产生一定的影响,也会导致电能的质量下降,因此,在进行节能设计时,还需要进行无功补偿设计。设计的主要方面就是无功补偿方法的选择,通过合理的选择补偿方式,提升电气工程自动化系统的运行效率,同时,保证系统的正常运行。

(五) 电力电缆的选择

电力电缆是电气工程自动化系统中重要的组成部分,在选择电力电缆时,要充分的考虑输电导线的正常运行,以便于保证选择的合理性。当前,比较常见的电力电缆的材料有铝材料以及铜材料,铝材料的价格比较低,但是其所具备的节能效果比较差,而铜材料的价格要比铝材料贵很多,但是在节能效果方面比较好,而且具备的经济性也比较高。在实际的电力电缆选择中,还需要结合系统的实际来进行材料的选择。

结论

在针对电气工程自动化系统存在的问题进行改进时,应用了节能技术,这样一来,就可以有效地降低能源消耗,并提升系统的运行效率。在进行节能设计时,要在坚持安全、先进等原则的基础上,合理的选择变压器、减低电能损耗等,从而有效地实现电气工程自动化的节能。随着我国对节能重视程度的提升,在未来的电气工程自动化设计中,将会更加广泛的应用节能技术,从而有效地降低环境污染,促进环境友好型社会的发展。

参考文献

[1]卓弘键.电气工程及其自动化发展的必要性及相关思考[J].科技经济市场,2014,(07):103.

[2]申振宇.浅析新形势下电气工程及其自动化存在问题及应对策略[J].山东工业技术,2014,(19):196.

[3]党静.电气工程及其自动化的建设与发展探讨[J].科技创新与应用,2014,(35):82.

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关键词: 实践教学 实验 课程设计 技能培训 生产实习

、引言

高等教育目的是高等教育与社会发生作用的联接点,是社会对高等教育制约作用的集中表现。高等教育的目的是培养德、智、体全面发展的专门人才。教育与生产劳动相结合是培养全面发展人才的基本途径和方法。但长期以来,各高校重理论课、轻实验课,重课堂教学环节、轻实践教学环节的现象普遍存在。随着我国高等教育的发展,对各类专业技术人员的短缺,以及就业压力的增大,更加要求工程专业学生在实践能力上的培养,使之适应社会对他们的要求。

二、实践教学对电气工程专业人才的重要性

随着社会科学技术的不断发展,电气技术已经渗透到各行各业,而且在不断地变化、发展着。 电气产品越来越多、越来越丰富,且更新换代的速度很快。 特别是在我国经济发达的地区,电气专业的人才需求量很大。人才市场对电气专业本科毕业生的要求,除了必须掌握基本的专业知识,以胜任电气产品的开发与研制等技术工作外,还必须掌握电气专业技能,以胜任生产管理维护及制造工作。我院电气工程专业的培养目标是培养能够从事与电气工程有关的系统设计运行、自动控制、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理及计算技术应用等领域工作的宽口径复合型高级工程技术人才和管理人才。所以,有针对性地加强实践教学, 适应新形势的发展是非常必要的。

我院电气工程实验中心于2003年4月成立,目前已建有九个实验室,使用面积800㎡,拥有各种实验仪器设备700多台,价值达300万元,实验条件已有较大的改善,不仅为本院电气工程及其自动化专业开设专业基础课实验和专业课实验,还为石河子大学八个学院十几个工科专业开设电类课程的实验,年均实验学生数1715人,年均实验人时数27391人时。

三、电气工程专业实践教学主要环节

实践教学是高等教育的重要组成部分,根据我院实验中心及电气工程专业的特点和社会对人才的需要,应有针对性的开展实验、课程设计、技能实训、生产实习等实践环节。其目的是使学生加深对专业理论的理解、提高学生实践操作能力、获得择业创业所必需的职业技术和技能技巧、培养学生的工程实践能力和职业素质,培养学生自我发展和可持续发展的基本能力。

1、课程实验环节

实验教学是培养电专业学生实践能力和创造能力的主要教学环节,培养学生灵活运用所学知识能力、培养学生创新能力,培养学生的综合能力。通过实验,学生在掌握理论知识的同时,并对理论进行实验验证,进而激发学生的学习兴趣,培养学生的严谨的科学作。我院电气工程专业设立的课程实验主要包括,专业基础理论课《电路》、《模拟电子》、《数字电子》、《电力电子技术》;专业课《电力系统继电保护》、《检测技术》、《自动控制》等课程。

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2、课程设计环节

课程设计是学生进行课程及相关课程学习的一条有效途径。通过课程设计,可以有效的培养学生综合运用设计及相关课程知识,结合生产实践分析和解决工程实际问题,使所学的理论知识得以融会贯通、协调应用。通过课程设计,使学生学习和掌握设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立的、全面的、科学的工程设计能力。在课程设计的实践中学会查找、翻阅、使用标淮、规范、手册、图册和相关技术资料等,熟悉和掌握设计的基本技能。同时对学生进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养,为今后工作打下良好的基础。

3、技能实训环节

大学生的社会技能是其成功进行社会生活的基本能力,这其中就包括劳动的能力和技术。通过技能培训是学生能够学会基本的工具使用方法,熟悉一些基本的操作规范和操作技能。现在的许多高等院校都采取一定的措施,使毕业学生掌握一定的生产技能,为就业打下好的基础。沈阳农业大学农业电气化及其自动化专业自从几年前就鼓励毕业学生的参加技能培训,并取得相应的技术工人等级证书,这很值得我们借鉴。

4、生产实习环节

生产实习环节是学生与将来工作岗位最接近的学习环节。通过次环节学生可以掌握有关产品的工艺流程、加工制造方法、生产运作与管理、设施规划、作业研究、质量管理等专业知识。熟悉企业组织结构、产品结构、平面布置、业务流程、生产设施、生产管理方法、质量控制方法等内容。了解企业先进制造技术、先进物流技术、先进管理方法、质量管理方法和企业信息化等应用现状。

我院电气工程专业在生产实习环节,通过几年的探索和学习,形成了一套较完善的生产实习体系。与天富热电股份公司联合办学,将天富热电股份公司作为学生的生产实习基地。充分利用天富丰富的培训资源,通过实习现场听报告、参观、学习,了解我国电力系统的发展方向以及电能资源综合利用的方针、政策和发展趋势;了解电力企业的自动化、信息化现状;增强对电力系统感性认识;丰富生产知识;熟悉电力系统的组成与总体规划布置;熟悉电厂设备自动化、信息化的作用;了解自动化、信息化系统的设计过程、生产运行方式及其运行管理;促进理论与实践的结合。对将要从事的工作有比较全面深入的了解和亲身感受,提高分析和解决实际问题的能力为毕业设计和今后的工作打下基础。

四、小结

加强学生实践创新能力的培养是高校教育工作者共同关心与探讨的问题。本文结合电气工程专业进行了分析,认为在理论上是可行的。理论教学与实践教学可以相互结合、互为补充,形成合力。还有好多的环节随着改革的不断进行,需要进一步的改进和提升,因而,加强电气工程专业实践教学是一项系统工程,需要不断的完善和发展。

参考文献:

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1“电力系统分析”课程实践教学主要现状

“电力系统分析”传统教学偏重对理论分析和方法计算。由于“电力系统分析”的计算复杂,包括潮流计算、短路电流计算等,对这些理论计算分析大部分都是以原理为主,实践验证较少,不能让学生在认识中与实际应用结合起来,理论和实践往往脱离。一方面实践环节的内容很少,甚至完全没有,学生很难运用所学知识去分析和解决实际问题,更谈不上培养创新能力,不利于激发学生的创新思维和潜力。另一方面,由于电力电子技术、自动控制技术的快速发展和广泛应用,原有的实践教学方式已不能满足课程建设的需要,表现为“电力系统分析”课程涉及的内容更广泛、综合性强、概念多、计算繁、公式推导复杂等特点,这些都需要实践教学来验证,让学生理解理论知识,但由于学生基础参差不齐,这对教学双方都提出了挑战。塔里木大学是一所以教学为主的综合性大学,电气工程专业是新增专业,起步比较晚,“电力系统分析”课程目前的实践教学还存在着一些问题。一方面存在重理论和知识传授,缺乏对实践和工程能力的培养问题,实践教学和理论教学比较处于辅助作用。另一方面,专业教师对科研重视,在整个学生培养过程中,对实践能力的培养缺乏统一规划和系统安排;实验教学时间少,实验内容不丰富。另外由于资金投入问题,实验基地的建设未能跟上现代化电力系统的发展步伐,高水平的实验人员缺乏。例如《电力系统分析》的电流计算的内容,过多地介绍算法的原理,因实验设备不足,无法上机实践验证。这些问题影响了我校电气工程应用型本科人才的培养质量。

2实践教学方法的探讨

2.1增加与本课程相关前沿科学实践问题的介绍

增加与“电力系统分析”课程相关联的现代化科技知识的介绍,这对提高学生对该课程的兴趣和了解有很大帮助,比如对电网大数据、电网智能化现代化等结合实际电网进行讲解,而作为电气工程专业学生,结合这些最新领域实际知识对“电力系统分析”课程中的电网数据计算了解更深刻。

2.2结合企业对实践教学探讨

对于农业大学,本课程在教学过程中也要增加地方电力企业相关专业内容,提高对行业知识的认识,重视理论和实践能力的协同发展,定位于培养高素质和应用型的卓越工程师人才。请企业工程师进课堂,对电力系统、发电机短路现象分析以及自动励磁调节系统、柔性输电装置的特性等内容知识讲解。争取培养学生应用意识,将书本知识和电力企业实践结合,培养学生成为专业的电力工程师,同时也培养学生的实践创新能力。通过理论知识和企业实践,使学生掌握地方电力的基本情况,具有初步的电力实践技能,进一步提高学生解决实际问题的能力。

2.3建立课外实习基地

电气工程专业在阿克苏电力公司、农一师电力公司建立实习基地。在每年的6月份组织农电和电气工程专业大三学生为期10天的参观实习。在实习过程中,通过对调度中心、各个电压等级的变电站、无人智能电站、发电厂以及营业收费厅等熟悉和学习,充分了解电力系统的结构和工作状况,通过课外实习基地,不仅使学生加深了理论知识的理解,还使学生拓宽了视野,加深了地方电力系统的认知,提高了学生继续探索电力知识的积极性。

2.4增加提高实践认知的辅助教学环节

在开设“电力系统分析”课程设计时,对于复杂的“电力系统分析”内容包括稳态分析、短路分析、潮流计算等设计,引进了“电力系统分析仿真”软件,利用阿克苏电网、农一师地方电网等实际运行电力系统数据,通过地方实际电网模拟操作电网运行,使学生在校就能获得与实际系统操作几乎相同的训练。

2.5实验方法及实验手段的改革

完善实验教学考核方法。在“电力系统分析”实验中,主体是学生,实验的考核依据是:做实验的平时表现、操作是否能完成、报告填写是否认真和详细等部分组成。每次实验成绩都作为总成绩的一部分,全部实验的成绩作为最终成绩。在学生开始做实验后,要引导学生提出问题、分析问题,最后能独立解决问题,对学生提出的疑问,要启发他们独立思考问题,举一反三,对专业知识的实际应用有更深的理解。对电力系统仿真实验台,学生分组完成潮流分析实验、短路电流计算实验以及整个系统工作实验等重要实验。从实验方案的设计包括各类计算、线路搭接到实验分析和撰写报告等系统工作都由实验小组通过合作来完成,有效锻炼了学生的团队合作精神。

3结语

“电力系统分析”课程教学主要为了培养学生能力,尤其是工程实践能力,必须熟练掌握理论知识和实践知识(包括实验和实习设计等)。学校是发挥教、科、研优势的地方,通过和企业合作、依托地方政府才能发挥学校的作用,完善服务平台,构建开放式的服务体系。在教学过程中形成一种以学生为中心,以培养他们创新能力作为目标,不但培养学生的理论基础知识,还有过硬的工程实践能力。通过和地方企事业单位合作,拓宽实习合作领域范围,形成“电力系统分析”课程的实践创新培养模式,克服“电力系统分析”课程以往实践教学的不足。为了提高“电力系统分析”课程的实验教学应该做到:一是要以培养学生创新能力和激发学生兴趣为出发点,注重实验、实习质量,努力做到让学生从枯燥的理论教学中找到兴趣点。二是通过地方电力企业的实习,让学生了解电力系统各个组成部分的工作过程和工作原理,对电力系统有了全局认识,增强应用意识。

作者:李建军 孟令鹏 杨伟杰 单位:塔里木大学

参考文献

[1]张靠社,张欣伟,宁联辉,等.“电力系统分析”课程的教学改革和实践[J].电力系统及其自动化学报,2008(2):126-128.

[2]李滨,韦化,祝云,等.教学与工业实践紧密结合,为电力工业服务———“电力系统分析”课程教学改革的研究[J].电气电子教学学报,2008(4):4-6.

[3]王美仙,杨宇.《电力系统分析》课程教学与实践[J].中国电力教育,2008(20):70-71.