电气工程及其自动化优点范文

导语：如何才能写好一篇电气工程及其自动化优点，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 自动化技术调度系统 变电系统

中图分类号：F407文献标识码： A

0引言

在经济的推动下，我国科技水平日益提升，又为经济发展提供了技术保障。然而，国内在现代科学研究领域起步较晚，与欧美等发达国家相比，诸多领域都稍显不足。近些年来，政府对此尤为重视，人力、资金投入大幅度增加，并制定了一系列优惠政策。在当前信息化时代，电气工程的作用日益突出，甚至成为衡量信息化程度的重要标志。为促进电气工程的进一步发展，很多高校都增设有此类课程。

1 电气工程及自动化技术

电子技术推动了计算机的发展，相关的产品也不断推出，自电子产品问世以来，与其和电气相关的内容都被划入电气工程范围。在长期的实践探索中，电气工程日臻完善。尤其是步入新世纪信息化时代，材料推陈出新、工艺频繁更迭，加快了各类电子产品的换代速度，而电气工程的范围更加广泛。从实践可知，电气工程主要受两方面因素影响：①信息技术。以计算机和互联网技术为主；②主要是指包括集成电路在内的各种硬件设备。所以，在实际设计时，应从软件和硬件两方面加以考虑。

现代工业劳动量较大，人工效率较低，难以满足日益增多的生产需求。这就需要引进自动化技术，逐步实现生产线的自动运行，以达到提高生产效率的目的。随着自动化技术的日益完善，多数企业都已实现了自动化的生产，在提高经济效益方面发挥着重要作用。

2自动化技术在电气工程中的应用形式

2.1调度系统自动化

电力系统结构庞大，设备线路众多，各自发挥着应有的作用。为保证整个系统的有效运行，能够安全正常供电，必须保证电网调度安全，实现调度系统自动化。就目前而言，调度自动化主要涉及两方面，调度主站和运动装置系统。其功能有以下几点体现：

①有利于实时监控电网运行状态

电网运行时的电压、负荷、周波等都与其安全性有关，电力调度人员必须实时掌握这些指标的状况。同时，还能真实反映各项电器设备的运行状况，包括用水、用电等各项指标。实现自动化后，可提高工作效率，减少失误率，除了实现以上各个目标，还能满足终端用户在用水、用气、用电个方面的需求。

②有利于提高调度工作的可靠性

电气工程覆盖了电子技术、网络、计算机、电气等诸多领域，实际运行中会产生各种大量的消耗，引入自动化技术后，不但能够安全监控电网运行，还能对这些能源损耗加以有效控制。在现代化社会，人们的用电量增长幅度很大，对电能的质量要求也越来越高。调度自动化有利于实现多发电、多供电，提高调度工作的可靠性和经济性。

③有利于科学处理各种安全事故

电网运行需要各项设备和线路的支撑，受自然、人为等众多因素的影响，在运行时难免出现异常，如线路老化、设备磨损等，极易引起安全事故。若不及时处理，必将会向外蔓延，影响到整个系统，甚至威胁操作人员的生命安全。而在众多设备和复杂的线路中找出故障点并不容易，仅凭维修人员查找，很有可能耽误故障处理。实现自动化后，可在故障发生点发出报警，迅速找到故障，并对故障程度、类型等进行分析。同时采取安全策略，或予以必要的处理，将事故危害降至最低，以保证电网的安全运行。

2.2发电厂自动化

发电厂是电能供应的源头，是保证能否正常供电的基础，随着电能需求的增长，发电厂也必须实现自动化。目前常见的两种发电方式便是水利和火力发电。

①水利发电厂的自动化技术

为维护电气工程应用质量的可靠性和稳定性，水电厂有必要实现自动化技术，即设置有水轮机装置、发电组系统和调速器装置等部分。关于水电厂的自动化系统运行，有多种模式，如单机模式、梯级综合自动化模式、公用设备模式和全长自动化模式等。为使其实用性得到充分发挥，在电气工程中应考虑自动化系统的性质，采用相应的技术，以保证电能质量，增加水电厂的经济效益。

②火力发电厂的自动化技术

火电厂自动化技术也具有较强的综合性，实现自动化，必须安置有发电机组、汽轮机、机炉主控系统、锅炉控制系统等。借助计算机技术对其进行实时监控，获得所需数据，以保证电气工程应用的可靠性。其实用性体现在能够对信息数据进行综合处理，还具备自动检测、自动保护等众多功能。

2.3变电系统自动化

作为变电站的核心，变压器意义重大，作用不容小觑，而随着用电量的增加，出现了很多不确定的因素，再加上其他原因影响，变压器在运行中很容易发生故障。过电压现象较为常见，严重阻碍了系统安全运行。为此有必要建立起在线监测系统，以便及时获得过电压信息，从而做好防御对策。

该系统共有四个单元：①电压传感器。由两部分组成，一是高压分压器，主要负责电压信号的获取工作;二是光纤传感器频带较宽，具有极好的绝缘性和抗干扰能力，在雷电过电压中较为适用；

②信号传输。主要负责监测系统中各种数据的传输，其媒质多为光纤或同轴电缆，同轴电缆成本低，对信号损害性小，而且安装比较简单。光纤的绝缘性好，支持大传输量，而其不受电磁干扰，安全有所保障，但成本高，而且安装不便；

③数据采集。主要负责模拟信号的转换处理。包括多路转换单元，多用于对传感器的选择或监测；预处理单元，负责输入信号的调整工作；数据采集单元，采样保持负责模数转换周期内各输入量的存储工作，并进行筛选，将数值未发生变化的信号送入模数转换器。

④数据处理。该部分是整个监测系统的核心，通常有两种形式，一是在线监测，由相关软件提供硬件的驱动，完成过电压的采集工作；二是离线分析，主要负责对采集的信息进行分析整理，相关软件的工作有如何显示波形，对电压参数进行测量，对频谱进行分析等。

3关于电气工程自动化技术的未来发展趋势

首先是管控一体化，主要是针对电气工程中的不同通讯环节，促进各种数据的整合性。信息管理金额集成控制系统逐步融合，借助一种新方式将电网的运行状态显示出来。

其次，关于电气工程的检修技术通过设备资产管理系统在电气工程中的应用方式，重点发挥其在故障诊断、状态监视等方面的综合功能，同时提供状态检修设备在正常运行时的状态信息和数据，依次为依据对其相应的设备的运行状态进行有效预测。所以，检修技术将朝着状态检修的方向发展。

4结束语

在当前信息化时代，自动化技术越来越重要，特别是在电气工程中的体现更加明显。为促进电力工程更好地发展，今后还应加大研究力度，不断完善电力自动化技术。

参考文献：

〔1〕刘佳伟.电气工程自动化技术的应用〔J〕.科学创新与应用，2013,27（34）：133-134

〔2〕张云普.浅谈电气工程自动化技术的应用〔J〕.科技致富向导，2013,22（18）:109-110

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1 电气工程自动化中智能技术应用的优势

在电气工程自动化中恰当地应用智能技术确实具备较强的应用价值,尤其是相对于以往的电气工程项目来说,这些智能技术的应用效果是比较明显的,具体来说,智能技术的应用优势主要表现在以下五个方面:

第一,对于电气工程自动化中智能技术的应用来说,其在一致性方面表现出了较强的优势,这一点在相应的控制器方面表现得最为明显,相对于以往的一些电气工程控制器,智能化的控制器能够在较大程度上保障其应用过程中体现出较强的一致性,尤其是对于存在一定差异的驱动器来说,其一致性保持得也是比较好的,进而保障了电气工程自动化的稳定运行。

第二,从具体的操作和调节方面来看,应用智能技术能够有效地简化电气工程自动化操作的复杂性,相对于以往电气工程项目中较为复杂的操作流程来说,应用智能技术之后的电气工程自动化能够促使其调节和控制更为简便,对于相关管理人员的要求也得到了一定程度的降低,不需要具备较强的专业化知识,只要能够读懂相应的/，！/智能化语言或者是数据即可按照相应的操作定义进行操作。

第三,从具体的运行性能方面来讲,应用智能技术的电气工程自动化项目能够在较大程度上提升其自身的应用性能,因为采用这种智能技术之后的电气工程能够针对自身的运行状况进行实时监测,尤其是对于各种时间的控制更为严格,也更为准确,进而便能够在较大程度上减少运行过程中故障的出现,提升其运行性能。

第四,对于当前的电气工程自动化发展趋势来说,这种智能技术的应用具备较强的适应性,尤其是在相应参数的设置上更是具备着明显的优势,在以往的电气工程控制器参数设置中,一般都是采用定额的方式进行直接设置和输入,但是就当前的电气工程自动化项目而言,其并不再要求其数据信息的确定性,而是具备着较强的动态性和不确定性,而针对这一点来说,智能技术具备着较强的适应效果,在具体的应用过程中,智能技术的应用能够采取相应的算法来建立动态的方程,进而解决电气工程自动化发展中遇到的一些难题,确保其运行的稳定型和高效性。

第五,针对当前的电气工程自动化发展来看,其涉及到的电气设备越来越多,整体系统结构越来越复杂,管理的难度和协调的难度越来越高,如果仍然沿用传统的一些管理手段必然会导致大量的人力资源使用,造成人力物力的浪费,而综合运用智能化技术就能够在一定程度上提升其管理和控制的效率,尤其是在检修和维护等方面具备着较强的应用价值,有效减少了人力资源的投入使用,并且还能够提升电气工程自动化的运行效果,尽可能减少一些故障问题的出现。

2 电气工程自动化中智能技术的应用

2.1 电气工程自动化设计中智能技术的应用

对于整个电气工程自动化项目来说,设计是极为关键的一个环节,也是其应用价值的重要体现所在,智能技术的应用必须在这一点上得到充分的体现,尤其是相对于当前我国电气工程自动化设计和国外发达国家之间的差距来说,这种智能技术应用的研究显得更为必要。

就当前我国电气工程自动化项目的发展来看,其复杂化程度逐步提升,在较大程度上提高了设计的难度,对于相应的设计人员也提出了更高的要求,比如对于一些电路知识、电气知识以及自动化知识的要求越来越高,设计人员要想切实做好自身的设计工作,保障其设计水平,就应该着重针对这些专业化的知识进行全面的学习,而对于智能技术的应用来说更是应该加强设计人员对于智能技术和应用的研究。

针对其具体的设计过程来说,智能技术应用之后的电气工程自动化设计和传统的电气工程设计存在着较大的差异,以往的电气工程项目设计往往都是采用手工方式进行具体的设计,该方式的采用就能够保障其传统电气设备的有效运转,但是针对当前电气工程自动化的发展来说,手工设计已经远远不能够满足其设计的要求,在很多方面的设计和计算都是手工设计所无法满足的,这时就需要相关的设计人员综合运用各种计算机软件来进行相关的设计,通过相关模型的建立来提升其设计的可靠性和准确性,尤其是对于一些参数的设置来说,更是需要依靠专业化的设计软件来实现相应的设计目的,保障其设计的准确性,而这种计算机软件的综合应用其实也是一种智能技术的使用,智能化软件的操作对于电气工程自动化设计来说是比较适宜的。

2.2 电气工程自动化控制中智能技术的应用

电气工程自动化控制是应用过程中极为关键的一点,也是保障其应用价值实现的重要一环,对于这一控制环节来说,智能技术应用的表现也是比较明显的,其在控制的精确性以及简便性方面做出的贡献是最为突出的,具体来说,智能技术在电气工程自动化控制中的应用应该注意以下四点:首先,智能技术应用于电气工程自动化控制过程必须结合现实状况,这也是其最终控制目的实现的重要前提条件;其次,在智能技术的应用过程中还应该重点注意其安全性的实现,这也是电气工程自动化控制过程的必然要求所在,只有保障其控制的安全性才能够确保其控制效果的实现,也能够减少一些不必要的麻烦;再次,智能技术在电气工程自动化控制中的应用还应该综合考虑其应用的经济性,这种经济性的体现应该是多方面的,从具体的电气设备元件选择开始,到后期的具体应用都应该综合考虑这种经济价值的实现,避免出现经济浪费问题;最后,智能技术在电气工程自动化控制中的应用还应该综合考虑其当前的技术水平,确保其智能技术应用的可行性,避免过于求好影响到应用的效果,甚至产生反作用。

在具体的电气工程自动化控制过程中,智能技术的应用最为核心的一点就是对于相关控制算法和参数设置的应用必须恰当,当前最常使用的主要是神经网络控制模式、专家系统控制模式和模糊控制三类,至于这三类控制模型如何在电气工程自动化控制中恰当使用,确保其最大价值的呈现就应该结合具体的实际现状进行详细的分析和判断。

2.3 电气工程故障诊断中智能技术的应用

对于整个电气工程自动化项目的使用过程来说,相关故障的诊断和处理也是必不可少的关键点所在,其对于整个电气工程自动化项目稳定性的保障具备极强的现实意义,尤其是相对于当前越来越复杂的电气工程项目来说,这种故障诊断和排除工作的重要性越发突显,也越发困难,而采用智能技术确实能够针对其整个的电气工程项目进行全面的实时监测,进而便能够及时发现相应的故障问题,并且还能够自行进行相应的分析和判断,尽可能地缩短了电气工程自动化项目故障诊断和处理的时间。

3 结语

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PLC技术概述

PLC技术从概念上来讲是一类利用编程控制的技术，把PLC技术使用到编程中，将其贮存在内储存器中，然后帮助内部程序进行储存，再根据用户发出的指令进行有逻辑性的计算。此外，PLC技术可以被用于专门软件系统中来进行其他方面的工作。这是由于PLC技术的控制工作指令排序对各类数据进行扫描分析，再统一处理，随后将运行结果利用控制信号的方式实现传递。通常来讲，CPU可进行循环执行。可是，将PLC技术应用到电气工程及其自动化控制中，会让接线量的使用次数急剧减少，因为在运用PLC技术时接线端口所需的输入端口和输出端口有限。利用PLC技术进行工作时，其工作线路会使用数学形式存储到PLC中，其中只要PLC发生任何变化，其存储器的程序可进行更改，从而实现稳定控制的目标。

在电气工程及其自动化控制中使用PLC技术的原因和表现

使用PLC技术的原因将PLC技术应用到自动化控制中，让电气工程及其自动化控制得到了很大发展。在控制工作开展中也获得了相应的优势。这主要是由于编辑逻辑控制器所具备的功能特点来实现的。编辑逻辑控制器具有很多优点，包括抗干扰能力强、使用方便、适应能力强、功能性能突出以及维修保养方便等。抗干扰能力强是因为编辑逻辑控制器使用的软件代替了传统的继电器控制系统所控制的各种继电器，替代后的软件使系统运行时出现故障的频率大幅降低，因此让PLC技术的抗干扰能力更加突出。利用PLC技术的抗干扰能力可帮助软件进行自我检测和故障检测，一旦发现故障问题，还可利用PLC技术检测故障源头，从而及时对故障进行排除，保障继电器的正常运行。其适应性能力强可主要表现在硬件装置的各类特征上，利用PLC技术的产品设备都可进行标准化格式设置，因此，用户可在使用过程中根据自身需要来对设备的各项性能和强度进行适应性配置。功能性增强是为了电气工程及其自动化控制中让机器设备间的各项要求符合标准，让复杂的控制性工作变得更加简便，从而减少任务量，利用PLC技术中的编程，从而实现编程语言更加简明扼要。

在电气工程及其自动化控制中使用PLC技术的表现

将PLC技术使用到电气工程及其自动化控制中，可以展现其强大的功能特性，包括模拟控制、逻辑控制、数据处理控制等相应的能力，在电气自动化上面使用PLC技术，其运用主要包含两个部分，即开关量控制和顺序控制。在推进发展电气工程及自动化控制的全过程中，PLC技术的有效利用有利于逻辑控制能力的实现，可以将其用于全面提高自动控制系统的工作能力。在PLC技术的基础上，利用其技术优势来帮助弥补手工操作出现的错误和各种缺陷。在电机工程继电器控制中使用PLC技术，还可帮助顺序控制器实现正常工作。其主要可分为远程摇杆、主站层和现场控制等三个部分，还包括电气工程及生化控制中所需的数据处理问题，相应控制工作也需要在PLC技术的支持下变得更加可靠。总的来说，PLC技术能够对继电器数据分析过程中出现的错误进行弥补，帮助提高使用效率，从而加强其运用成效。

在电气工程及其自动化控制中使用PLC技术的发展态势

将PLC技术使用到电气工程及其自动化控制中已经成为是目前发展的必然走向。当前，社会科技水平和信息化技术的飞速发展，使得PLC技术在机械制造工艺上使用计算机技术也成为今后发展的重点。利用PLC技术的优点，在电气设备的智能控制、储存容量和运算速度等方面加以优化和巩固。根据现代化科学技术的发展速度，今后PLC技术在电气设备中的使用会更加完善和先进，其产品规格的发展也会更加完善和齐全，与现代化的实际生产要求是完全符合的。随着PLC技术在电气工程及其自动化控制中的日渐普及，可以帮助电气设备的应用水平进一步增强，让智能化技术更加完善和提高，让设备使用的效果更加科学合理，在PLC技术的使用下，不同电气设备的控制更加先进。根据我国目前的发展状况来看，将PLC技术应用到综合型电气设备控制系统中是其他任何技术无法取代的。PLC技术作为其核心技术，正在不断向着集成化、智能化、信息化、安全化、小型化的方向探索发展。例如，利用PLC技术进行计算机集散控制系统的优化就是其成功案例，这一案例让PLC技术的发展与应该和计算机系统实现有效结合，从而让电气设备自动化技术的控制效果更加明显。

结语

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关键词：电气工程；现状；自动化；问题；对策

中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）2-0090-02

现如今，电子信息技术已经是现代工业中极其重要的工业之一，该技术在各行各业的应用都十分广泛，并不断融入我们的生活和生产等各个领域。电气工程及其自动化是工业建设发展的关键，也是我国社会经济发展的保证，它在提高工业建设效率的同时，也有效降低了工业生产中突发事件的发生。然而，电气工程及其自动化技术在不断发展过程中要求越来越高，在实际设计中受到了诸多因素的限制，使之不可避免的会出现一些问题。因此，为了能够更加清晰了解和认识电气工程和自动化技术在工业发展中的作用，将其特有作用和价值高效地发挥到各个行业中，就应该深入分析现行的电气工程及其自动化发展中所存在的问题，并指出必要的应对策略，从而不断提高电气工程及其自动化的水平，为我国工业发展做出更大的贡献。

1 电气工程及其自动化的发展现状

电气工程及其自动化技术是现代工业发展的核心领域，伴随着科学技术的快速发展和进步，这一技术已经从电磁学理论的建立发展到电气工程技术学科的形成。该技术的快速发展使我国工业发展的成本在很大程度上都有效降低，还使得各种工业生产的效率急速的提高。电气工程化技术现已发展地十分完善，具有了自己独特完善的集成控制系统，能都充分的满足工业自动化发展的各项需求，在工业自动化的各项发展中具有举足轻重的地位。而电气工程及其自动化技术在科技日益发达的潮流下也在不断创新，以满足商业企业从管理层到底层的数据存取和介质访问，是企业的控制更加高效、科学、系统、便捷，也使商业间的交流与发展更加的高效与便捷。诸如此类的优点使得电气工程及其自动化在各种工业领域之中的应用日益广泛。在快速发展的同时，该技术的内部结构也在不断完善与加强，各种数据化发展都是围绕实际生产过程数据处理展开的，不断地完善自身是推动自身技术发展和进步的最有效的途径，在完善自身技术的同时也对电气自动化的改革起到了重要的促进作用。

2 电气工程及其自动化发展中存在的问题

电气工程涉及的范围十分广泛，它包括电器、电力、电子、电机和自动化等多个学科的内容，是我国科学领域的核心学科之一。电气工程及其自动化的发展不仅为社会经济的发展注入了新鲜的活力，还有效提升了社会的综合效益。然而，随着当今电子技术的快速发展，电气化发展也进入了新的时期，由于我国电气工程产业发展相对迟缓，因而在电气工程的研究和投入中暴露出很多问题，正需研究人员的亟待解决。

2.1 有关电气工程节能的问题

目前，在我国，目前电气工程领域中还存在较为突出的问题就是电气的节能问题，而这个问题的出现是与我国工业的急速、失衡发展密切相关的。在建筑行业不断地智能化和科技化完善的今天，电气工程在建筑工程领域中占有了不可取代的地位，这就对电气工程的技术和管理能力提出了更高的要求，同时电气工程的质量也直接关系到建筑行业的发展，尤其在能源利用方面体现的更加突出，这包括电气工程对整个建筑内部的温度调节的需要、照明设备控制的需要、卫生通风的控制需要以及建筑内部娱乐设施的特殊用电等。在诸多建筑内部电气工程的广泛应用中，电器节能问题显得尤为突出，由于建筑电气的一些管理不善和电气本身的一些弊端很可能造成大量的资源浪费。不仅如此，电气工程技术在工业和农业生产、加工等各个过程中都起到重要的作用，电气工程的参与和配合使得整个工程能够正常运转，保证各个工程的顺利完成。不仅是在这些领域，在很多的工程项目中先进的技术设备的加入更加使得电气工程的效率前所未有的提高，在各种生产加工中显现出了智能化设备不可取代的价值和作用。但同时也是造成能源浪费的根源。因此，电器节能问题是当前电气工程亟待解决的问题，这也成为了未来的节能发展问题的重点考察内容。

2.2 有关电气工程质量管理的问题

据电气工程行业的相关调查报道称，国内很多电气企业和部门在电气生产管理上存在很大弊端，他们过分关心的是产品的质量检验，而对电气工程质量管理的监测却很不到位。尤其体现在设计单位和建设单位之间缺少必要的交流，这使得产品在设计和施工阶段不能很好的对接而造成不必要的损失；在员工的后期培训管理中也缺乏一定的教育和说明，使得培训管理形同虚设；在建筑工程的前期和中期，生产部门和企业之间不能主动加入电气工程的施工当中，只是过多的要求施工后期的工程质量，而缺少对施工质量管理的严格把关，这样就造成了电气工程整体工作的混乱无序和工程质量达不到预定目标，这使得电气工程的正常运转和安全质量受到了严重的影响，因此，面对电气工程中存在的种种管理问题，我们必须采取必要的解决措施予以有效应对。

2.3 有关数据传输安全性的问题

电气工程及其自动化技术起初在工业生产中形成，并得到了快速发展和建设。伴随着该技术的不断发展，它在商业领域中发挥着越来越重要的作用。一个高效的电气自动化系统就需要一个完整的网络结构，而这种网络结构的多样化、安全化会对整个系统所产生的产品带来很大影响，尤其是在系统中的数据信息转输、交换和共享等在整个电气自动化系统中占据重要地位。当前，各单位使用的信息传递产品不同，同时企业间开发的程序接口不同，这就给数据传输和通信带来了一定难度，这使得数据传输的安全性受到威胁，而且也增加了电气自动化系统的运营成本。

3 电气工程及其自动化存在问题的对策

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【关键词】智能化技术，电气工程，自动化，应用探讨

中图分类号： F406 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

智能技术理论是开发、研究如何延伸、模拟人的智能的理论。作为新兴的计算机科学的一个分支,人工智能技术解释了智能的实质,并在此基础上生产出一种与人类智能有相类似反应的智能机器。人工智能的研究主要包括:图像识别、语言识别、机器人、专家系统和自然语言处理等系统。电气工程主要是研究和电气工程有关的自动控制、系统运行、信息处理、电子电气技术、研制开发、信息处理和计算机与电子应用等领域。

二、人工智能控制器的优点

人工智能相对而言具有十分明显的优点，但是，需要针对人工智能控制的不同类型而进行分析探讨。比如，一些人工的智能器，例如模糊神经，遗传算法等总体而言，都是一种类型，属于非线形类型的函数近似器，在实际操作过程中，通过使用这样一种分类，对于总体的了解和加深对总体的认识是十分有利的，同时也有助于促进对一些控制策略的综合开发和利用。相对而言，上面所讲述的一些人工智能的函数类型近似器相对于传统的函数估计器而言，具有其独特的优势，主要表现在，在现实中很多的情况下，想要比较精确的掌握好控制对象的一些动态方程式一件很困难的事情，其过程也很复杂，在这种情况下，当控制器在对一些实际要控制对象的模型时候，会产生很多的不确定因素，这便很大程度的让设计过程中变得更为复杂，比如遇到非线性，参数的变化等，这些都是一些比较难以掌握的数据，而人工智能控制器在进行这些设计时候，一般都不需要这些控制对象的模型，只是依据这些控制对象的下降时间和响应的时间差异，人工智能控制器就能够适当的调整自身的性能。

三、电气自动化智能控制系统在电气工程中的设计理念

1.利用集中监控式设计理念。在电气自动化工程中，使用集中化的监控途径具有比较大的优势，主要表现在，首先是其维护和运行起来比较简单，其次，是受到控制站的要求相对较低，同时，相对而言，在进行系统设计时候，要相对简单一些。利用这种方式时候，很大程度上实现了集中化，将系统各个分项的功能都放到一个处理器上进行运行处理，虽然相对而言要集中了很多，但是也一定程度上加重了处理器的负担，处理器的运行速度也一定程度上会受到影响。通过笔者多年的相关工作经验了解到，当一些电气设备从运行进入到监控状态时候，伴随着监控对象的逐渐增加，我们发现，主机的冗余将会逐渐下降，电缆的数量也随之不断增加，这就一定程度的使得投资的成本也随之增加了。在此过程中，一些长距离的电缆也使得系统的可靠性受到了影响。由于隔离闸刀上面的一些操作闭锁以及一些断路器的联锁一般而言都是采取的是硬接线，同时，很多情况下，隔离闸刀上面的辅助接点有时候难以到位，当这种情况发生时候，电气工程中的很多电气设备都将会无法操作。相比而言，这种二次接线的方式是比较麻烦的，很容易发生一些操作失误，因此，集中式的监控方式在电气工程中应用时相对比较广泛的。

2. 利用远程监控式设计理念在电气工程中的应用

相对而言，远程的监控方式在整个电气自动化工程中具有比较大的优势，主要体现在，它可以节省大量电缆的增加数，同时，还能够一定程度上节约很多的安装费用，也能够节约很多的材料成本，这只是其在成本和费用上的优势，其次，相比而言，这种方式还是拥有着组态灵活的强大优势，有着十分高的可靠性，因此，受到了比较广泛的应用，但是，这种方式也存在着其局限性，主要表现在，电气工程中，各种施工的现场总线的通讯速度相对而言是比较缓慢的，加强一些电气工程中通讯量很大，因此，远程的监控方式一般而言都比较广泛的运用于电气工程中一些相对而言较小的系统监控，而一些面对全长的电气自动化系统监控则不太适合使用这种方式。

3.利用现场总线监控式设计理念在电气工程中的应用

现场总线监控可以使系统设计有针对性，对于不同的间隔采用不同的功能，这样就可以根据间隔的情况来设计。采用这种监控方式除了这些优点外还具有远程监控方式的优点，同时还可以在隔离设备、模拟量、端子柜等等方面上也有少量的减少，而且电气智能设备是就地安装的，与监控系统是通过通讯设备连接的，可以节省了电缆的大量运用，还节约了过多的投资和安装维护上的工作量，进而减少了成本。

四、智能化技术在电气工程自动化中的应用探讨

1.电气工程中电网调度的自动化

将电气自动化技术应用在电气工程中有着很重要的作用，主要就是能过实现实时评估电力系统的运行状态，并根据所积累的数据来对电力负荷进行预测，故而在此基础上将发电控制和经济调度实现自动化，但是这样的一个要求只有在省级以上的电网才给予要求。电力系统在运行的过程中要实现实时的进行数据上的采集和处理，并根据数据进行监控，且在数据支持的情况下对电网的运行状态和安全进行掌握，使其能够很好的适应现代电力市场的运营需求。

2. 电气工程中发电厂分散测控系统

电气工程中发电厂分散测控系统在实际的应用过程中一般采用的是分层分布的结构，其组成是由以太网、远行人员工作站、过程控制单元以及高速数据通讯网等等方面。而这里说的远程控制单元就是由只能做输入和输出的模件与可冗余配置上的主控模件一起共同组合而成，且主控模件又是通过冗余智能上的输入与输出和总线上的输入与输出来进行通讯的。其中过程控制单元是可以直接用于生产运行过程中的，并且直接接受热电偶、热电阻、开关量和现场变送器等等设备上的信号，还可以再运算完成以后在对设备的运行状态和参数来进行实时的打印、显示和信号的输出，以此来直接驱动其执行机构，最终实现电气自动化在电气工程中的生产运行过程的联锁保护、控制和检测等方面的功能。

3.电气工程中变电站的自动化

电气工程中的变电站应用的是自动化技术，其主要的目的在于取代人工操作、人工监视和电话通讯，并根据相应的情况来加强对变电站的监控能力，并且还可以实现在变电站上运行的水平和效率都有所提高。这也就是说，变电站中应用自动化技术就是为了全方位的，多层次的来监视变电站各种电气设备的运行状况，完成有效地控制。该自动化的特点有：以全微机化的设备来代替以前使用的电磁装置，并实现计算机屏幕化操作上的监视，在数据传输过程中实现自动化运行的管理和统计记录，是利用计算机电缆来代替电力信号的电缆来实现的。

五、结束语

智能化技术是先进科学技术成果的结合体，对电气工程自动化的控制具有十分重要的意义，在电气工程施工过程中，要加大对智能化技术的应用和推广，如此，可以更好的促进我国电气工程的快速健康发展。

参考文献：

[1]-杨刚，杨仁刚，郭喜庆 嵌入式以太网在变电站自动化系统智能化电气设备上的实现[期刊论文] 《电力系统自动化》 ISTIC EI PKU -2004年3期

[2]陈新岗，张莲，刘伟， 电气工程及其自动化专业人才培养计划的探索 [会议论文] 2007 - 第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会

[3]刘珊， 建筑物变配电工程智能化设计的研究[学位论文] 2010 - 山东建筑大学：检测技术与自动化装置

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关键词：现代建筑；电气自动化；应用方法

一、现代建筑中建筑电气自动化的设计理念与使用规模

（一）电气自动化的设计理念和系统处理方法。通常情况下来讲，建筑工程在使用电气的过程当中，想要把建筑工程中的任务完成好，电气工程就对于单独的电气保护和电气测量以及电气制造等多个不同的机器配件进行了运用，由于这些机器配件都属于一个非常独立的个体，机器配件和机器配件之间没有相互连接在一起，所以就大大地降低了建筑工程的施工效率。但是运用电气自动化技术和设计理念在很大程度上使得这一缺点得到了改善，对于硬件设施合理有序的进行了组合之后，改变了以往那种相对来说比较传统的机器配件进行独立工作的模式。电气自动化系统具备了科技化和智能化，方便了建筑工程的生产使用，使得广大用户的需要得到了满足，与此同时也使得各个机器配件之间的有机结合得到了根本保障。建筑工程中对于电气自动化进行了应用，运用系统处理这种方法就是利用机器设备与地面进行接触、对于信息信号的接收和传递以及采取抗干扰和电磁波等多种多样的方法来实现，从而使得建筑工程中电气的正常使用得到了有效保障。

（二）电气自动化中电子计算机的应用。电气自动化中对于电子计算机进行了应用之后，让建筑工程在运行的一系列过程当中，机器设备能够对于数据自动的进行分析，并且对于对于电气运行过程中的信息变化进行了记录，从而能够防止以往传统的建筑工程由于数据误差而所造成的损失，能够直接看到数据统计图像，给建筑工程的运行打下了扎实的基础。

（三）电气自动化设计的优点。现代建筑中应用了电气自动化，把传统的进行独立运行的机器设备相互结合在了一起，对于建筑工程效率的提高起到了非常重要的作用。与此同时，电气自动化设计具备了让建筑工程中电气设备的运行稳定和对于控制工作者没有过高的技术要求以及维修方便等优点。

二、电气自动化的实现方法

（一）计算机自动进行控制与调节以及操作的实现方法。对于计算机进行利用，然后在此基础上操作相关设备，就是在遵循调度方案的基础上，控制和调节可以让电缆关闭的设备，电力系统除了可以对于现场的控制命令合理与自主的进行利用之外，而且还可以设置与转换有关设备的运行方法。

（二）人机联系的实现方法。所谓人机联系的实现方法指的就是鼠标和打印机以及键盘等电气设备，经过电气自动化系统允许了之后，为了使得实时调节和监控以及打印数据的这一目的得到有效实现对于所有能够利用的电气设备进行调动来运行画面而且不断地修改定值的方法。除了以上这些之外，这种实现方式是对于新的应用程序进行开发的一种有效方法。可是它还存在一些不足之处，相关操作人员只能够通过操作台把一些简单的操作比如监控电气设备和控制调节以及设置参数值等完成。

三、电气自动化系统在现代建筑工程中的应用和创新

当前阶段下，电气自动化技术在现代建筑工程中的应用正在不断的智能化和信息化。其中智能化主要是在网络技术和计算机信息反应的结合方面进行了体现，能够把建筑工程施工过程当中存在的所有问题在短时间内检查出来，代替了以往那种人工检查机器设备方法，信息化是把电子科技和计算机系统俩者有效结合在了一起，对于建筑工程设备的信息一体化在一定程度上起到了推动作用，最终使得建筑工程的正常运行得到了保障。

（一）变配电监控系统在现代建筑工程当中的应用。在建筑工程电气自动化系统当中，变配电监控系统作为其中的一个重要部分，其对于网络通信和电子计算机等多种技术进行了应用之后来调节变配电，使用了信号比较强且接收信息比较快的通讯设备，从而起到了监控和调节系统装置的的作用。电气自动化当中的变配电系统，经过查看多种数据信息，比如运行中电压的高低和设备的开关情况以及电流的大小等等，使得电气工程在工作过程当中的监测和管理得到了有效实现，在一定程度上提高了建筑工程当中配电装置的实用性，在现代建筑工程中对于电气自动化进行了应用，让配电系统在运行的时候具备了科学性和合理性。相关工作人员对于变配电系统在工作当中阀门的开关与设备负荷的变化等进行了查看，在此基础上分析和调节了变配电装置，在很大程度上提高了建筑工程的效率，防止建筑工程造成资源的浪费，从而大大地降低了建筑工程生产投入的成本。

（二）变电站自动化在建筑工程中的应用。如果想要使得电气自动化在建筑工程当中的应用得到提升，那么这就要求对于建筑工程当中变电站自动化的应用进行不断地完善，变电站自动化对于以往那种传统的运用人工调查信息和采集信息的方法进行了取代，在最近几年当中，随着变电站技术的不断改革与发展，让变电站能够对于信息自动化的进行输入与收集，对于建筑工程工作效率的提高起到了非常重要的作用。电站自动化通过应用计算机技术，在使得建筑工程的安全控制得到有效实现的同时，还使得建筑工程的正常运行从根本上得到了保障。

四、电气自动化的未来展望

在最近几年当中，我国在电气化工程方面虽然已经在很大程度上取得了进步，可是与国外的一些相对来说技术比较成熟且起步也比较早的电气自动化技术进行比较的话，目前情况下来看，我国电气化工程的发展其实还是比较落后的，因为有一部分比较高端的核心技术仍然被欧美一些发达国家所掌握着。因此，未来我国的电气工程及其自动化技术主要还应当把研发技术作为发展方向，然后全面进行研发电气工程及其自动化技术的核心部分，只有这样才能够使得知识产权的自主化进一步得到实现。

在我国未来的电气工程及其自动化当中将会使得数字化与自动化俩者进行有机结合得以实现，如果把信息技术与电气自动化技术俩者之间进行有效结合之后才可以产生一种相对来说非常典型的代表形式，那就是数字化技术。把电气自动化技术与信息技术这俩者进行有机结合不仅是一种具有自动化的创新经验，而且还能够使得信息动态和高分辨率表现进一步得到有效实现的一项非常重要的措施。

电气自动化系统结构所具备的通用化。其中电气工程及其自动化系统结构的通用性，在一个高稳定性的电气自动化的控制系统当中起到了非常重要的作用，能够在很大程度上使得企业网络结构内的计算机监控系统和控制系统以及企业管理系统等这三者之间的数据传输工作的通畅性得到保障。

五、结束语

总而言之，从目前形势来看，电气化工程作为所有工业发展的基础，所以，我们努力从各个方面来提高电气自动化系统的水平，让其在现代建筑工程当中充分发挥它的优势，可以使得建筑工程一直安全的运行下去，这样才能够大大提高建筑工程的经济效益。

参考文献：

[1]李哲： 现代建筑中建筑电气自动化的应用方法分析[J].黑龙江科技信息出版社.2011年36期；

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关键词:火电厂；电力自动化；应用

中图分类号：TM621文献标识码： A

随着改改开放的政策发展，中国很快的火电厂电气自动化技术的发展，火电厂是我国电厂发电的结构之一在我国电力发展发面占据着重要地位电气自动化技术在火力发电厂有着举足轻重的地位。国有企业必须重视自动化技术的重要性，并需要促进，改善中国的能源生产效率。本文介绍了电气自动化及其在火电厂中的重要地位。

1电气自动化工程的简介

随着现代科学技术的发展，现代人类的生产生活和科技活动一刻也不能没有电气设备。‘电”已经成为人们生活中不可分的一部分，电气工程及其自动化已成为在现代科学技术领域的核心学科之一，更是当今高新技术领域中不可或缺的关键学科专业。究竟什么是电气自动化呢?电气自动化主要是研究电磁现象、变化规律及其应用的科学技术是以电工科学中的理论和方法为基础而形成的工程技术包括电力系统及其自动化、电器与电机及其控制技术、高电压与绝缘技术、电工新技术、电力电子技术等多个领土。或在火电厂中电气自动化主要是用于产生电能方便人们的生活，对于中国在火电厂发展的电气自动化而言，电力工业的发展十分迅速，中国电力工业已有110余年历史。我国具有横跨六省的独立电网厂个初步现代化的电力工业技术体系已经建立起来。虽然我国在火电厂电气自动化发展方面与世界发达国家有很大差距但随着我国综合国力的提高外交交往水平的不断提高渊门已经逐渐缩小与发达国家的差距，不得不承认渊门国家这几年的发展是相当迅猛的，现代化电工业的不断发展使电气自动化技术方面的人才市场有着相当大的潜力和竞争压力。

2电气自动化在火电厂应用的优点

2.1有效提高火电厂产电的效率

火力发电厂是近几年来我国发电的主要手段。火力发电厂每年向社会提供大量的电能，电能对我们产生活的重要性可想而知。受早期社会技术条件的限制而影响了火力发电厂生产效率的提升每年企业生产电能耗损15%--30%左右。电气自动化技术引入电力生产效率明显提高，使电能的生产增加，我国拥有1300000000人口，人均用电量每天虽然很小，但是积累是一个非常大的数目。工业电能生产需投入各种资源资源如电力设备、燃烧原料、技术人员等这些因素对电能产量的提升都有很大的影响，电气自动化技术运用之后能协调好各项资源通过人机操作模式降低生产人员的工作难度另外在自动化生产模式中也可及时发现系统故障以及时处理，随着改革开放以来我国经济的不断发展，许多大型国有企业的高端机械设备也需要大量的电能，所以运用电气自动化提高火电厂的产电效率是很有必要的。

2.2有效降低产生电能的成本

在早期阶段发展的中国，我们通常利用发电的传统方式。煤炭，石油，天然气和其他原始材料是火力发电的主要动力，患能生产技术水平的落后会使得燃料消耗量增加，降低了产生电能的效率，提高了火力发电的成本投资，火力发电厂引进自动化技术后可保证各种燃料的充分燃烧。提高能源的利用率，让原始燃料的价值得到充分运用。在实际电能生产中能显著降低成本投入而增加经济效益，这会减轻火电厂的经济负担，可以用节省下来的资金产生更多的清洁能源，服务于大众和社会。

2.3产生电能的技术革新

电气工程自动化及是研究的电磁现象、变化规律及其应用的科学技术，是以电工科学中的理论和方法为基础而形成的工程技术。包括电力系统及其自动化、电器与电机及其控制技术、高电压与绝缘技术、电工新技术、电力电子技术等多个领域本专业涉及电的较宽广领域的工程技术多个方面如电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等。把这一技术贯穿到火力发电生产中，月别佳动火力发电行业技术的革新，给发电作业人员的工作带来很大的方便。自动化技术带来的是一体化操作，火电厂将摆脱传统的生产作业方式而实现人机侧空的新局面。使用各项自动化模式后电力企业的生产将成为融合电子、信息、计算机等先进科技的组合可从多个方面促进火力发电方案的更新，实现了电能产量的增多以带动生产效益。由于电气自动化在火电厂的成功运用后也会促进火力发电技术的改革。开发出更多节能的产电方式。

3 电气自动化技术在火电厂控制应用

在发电厂的电气自动化控制过程是非常复杂的，所以我们需要了解应用新技术，适应新时代的发展。控制好电气自动化系统需要做好以下几个方面控制:(一)就地控制对于一些小规模白勺火力发电厂而言，在具体生产控制中运用到的设备相对较少，但同样需要构建综合性的控制体系如锅炉、汽轮机、发电机等都是重要的设备。(二)集中控制对于规模较大、电能产量较多的火电厂厂内生产的设备数量较多怎样处理好大型设备就显得尤为重要了。既要保证设备能够相互配合，又要互不影响，明显提升设备的产电效率，这也是企业制定生产计划最难的一点。(三)自动控制。我们已经进入了二十一世纪的信息时代，所有的一切都是自动控制的。电气自动化技术必然会带动电能生产的自动化。应用计算机技术摆脱了人员控制设备的模式，减少了设备固和勺错误，维护了生产人员的安全，降低了电能生产难度，提升了企业的电能产量，创造了更多的经济价值。(四)故同空制无论什么样的机械都会产生一些难以预计的故障，尤其是这种大型的机械设备。电气自动化技术在设备故障方面的控制也能起到关键作用。技术人员可通过计算机建立在线监测系统，对火电厂各项设备的异常情况及时诊断若是系统可自行处理小故障，自动化技术则育断民据操作指令处理。

4 电气及自动化工程的发展前景

电气及自动化电气信息领域的一个新课题，但由于人们的日常生活与工业生产密切相关。发展非常迅速，现在产业发展也相对比较成熟。已经成为科学创新领土或的重要组戎部分广泛应用由于工业，农业、机械等各个方面在国民经济和市场经济中发挥着越来越重要的作用，由于现代社会经济科学的迅速发展人们对生活水平质量的要求越来越高，对于电气方面的需求也越来越高，从小的方面来说，人们现在所用的电器都是电气及自动化的产物。没有这些电气我们怎么去生产实践生活。从大的方面来说，各种机械加工，大型工厂的配储日需要自动化管理才能实现。简单的人为手段是根本没法具体实现的，从人们最根本最需要的角度出发，电气及自动化工程的发展前景就是非常可观。的它需要大量新鲜的血液和专业人才的引入，最最需要的是新型创新化的技术和器材。有了它们才能高效有序的进行电气及自动化工程的管理，实现电气及自动化工程的又好又快发展。

结束语：在当今社会中，科学技术有着日新月异的发展，想要能够生产更多的电力，它需要被应用在火电厂电气自动化中，加强电气自动化中的应用。虽然电气自动化已经有了很好的应用，但我们不能停滞不前，更加需要努力不断创新。创造更多、更好的技术，促进中国经济的更好更快发展，开始在电气自动化的新

参考文献

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【关键词】电气自动化；电器工程；体现；影响

随着我国经济的不断发展，科学技术也在不断进步，人们对于电力资源的需求逐渐壮大，电气工程必须随着社会发展的脚步不断更新与优化。电气工程是我国发展社会经济的重要项目之一，将电气工程施工朝着智能化、现代化方向发展也是其发展的必然趋势。而电气自动化的行业跨度较大，对各个领域几乎都有涉及，成为社会公认的工科专业。近年来，电气自动化极大促进了电气工程的发展，因此要进一步将电气自动化应用到电气工程中，提高电气工程中的自动化水平。

一、电气工程与电气自动化的概念

电气工程在当今高新技术领域中占有举足轻重的地位，是现代科学研究领域中的关键学科。电子通讯技术的不断进步推进着计算机网络的发展，并且完全改变了人们的生活方式及工作方式。因此，电气工程在一定程度上可以代表一个国家的科技水平。

电气自动化的全称是电气工程及其自动化，该应用涉及范围十分广泛，不论是电气开关的设计，还是航天科技的研究，都离不开电气自动化的身影。随着电力应用的不断深化与发展，人们的生活水平与生产效率都有了较大的提高，电气自动化的发展进程成为了我国国民经济与人们生活水平提高的重要标志。

二、电气自动化在电气工程中的具体体现

（一）电网调度的自动化应用

电网调度中心的大屏幕显示器、工作站、打印设备、计算机网络等组成的自动化系统就是电网调度自动化。其主要功能是经济调度电网运行、分析电网运行情况及安全状态、记录电力生产过程中的数据、实施评估电力系统状态、自动控制发电、预测电力负荷、处理和分析电网运行状态与安全事故（电网中经常会出现电力异常运行故障等问题，如果处理措施不当极有可能危及设备安全与人身安全）。电气工程中应用电气自动化，能够实时监测和分析电网的安全运行，及时发现事故来源并采取科学的处理措施，有效防止事故的发生。

（二）分散监控系统的自动化应用

发电厂的分散测控系统是由以太网、运行人员工作站、过程控制单元、高速数据通讯网、工程师工作站等组成。其中，过程控制单元不仅可以直接用于生产运行过程，还可以接收电气量、开关量、脉冲量、热电阻等信号进行运算处理。并且将设备运行状态进行画面显示、信号输出，最终实现电气自动化在电气工程管理应用中生产过程的控制、保护等方面功能。

（三）变电站电气自动化应用

变电站自动化技术应用是将变电站应用信息处理技术、自动控制技术与传输技术三者相结合，通过电气自动化装置代替人工进行作业。该应用不仅能提高变电站的运行效率，还能提高自动化系统的管理水平。变电站中自动化技术的应用是为了实现高效控制多层次、全方位监控变电站中所有电气设备的运行及安全状况的目的。随着微机监控技术变电站结合变电站中的自动测量设备、远程监控设备、继电保护等方面应用的不断发展，变电站正朝着综合自动化方向迈进。

三、电气自动化对于电气工程的影响

（一）处理系统能保证电气工程系统稳定运行

在电气工程中，电气自动化系统中的处理系统主要应用在电气工程设施方面，其主要体现在传输信号屏蔽、选择合适抗干扰措施、设备接地信号处理等方面。在电气自动化设备选择时，其标准应该是运行可靠、系统故障少、操作简单、维护方便等，因为电气工程现场坏境不同，因此需要选择经过长期检验后依旧稳定可靠的设备，以保证系统能长期稳定运行。

（二）微型计算机应用增强了系统的实用性

由于电气自动化导入了微型计算机的应用，使系统能够实时自动记录、分析电气设施的实际工作情况，并且根据其工作过程中的数据判断误差。此外，电气自动化中微型计算机的引入还可以增强软件的查找功能、统计分析功能等，实现了电气工程中的全自动控制，更加便于电气工程施工管理，增强了系统的实用性。

（三）电气自动化控制系统对电气工程的影响

1、影响系统稳定性

电气自动化系统中的监控方式具有运行稳定、系统容易设计、维护方便等优点，能将系统的各个功能都集中到一个处理器进行优化处理，十分便捷。但也正是因为所有功能都集中到了一个处理器，因此处理器所承担的压力较大，容易导致处理效率受到影响。随着电气设备监控的要求提高，要求全面化，监控信息不断的增加导致系统电缆数量增加、系统效率降低、处理信息能力下降，影响到系统的稳定性与可靠性。

2、及时调节现场设备

目前，计算机网络技术已经在发电厂、变电站等综合自动化系统中得到了广泛应用，电气设备的智能化与自动化全面进入加速发展时期。现场总线监控使系统的应用能够根据现场设备的具体运行情况进行调节。因为每个装置的功能都是独立的，并且可以通过网络进行控制，所以即便是其中一个装置发生故障，也不会导致整个系统瘫痪，因此现场总线监控在电气自动化应用中十分广泛。

3、保障电气工程正常运行

电气自动化中的远程监控系统能让管理人员通过自动化控制管理界面及时发现故障来源，保障电气工程的正常运行。这种远程监控方式应用具有许多优点、例如节约电缆、节省材料、可靠性高、稳定性好等等，能大量节省人力、物力与财力。

结束语

总而言之，电气自动化在电气工程中的应用是工业发展的基础与动力，随着现代化科学技术的不断发展，不论是对电气工程的专业，还是对其技术，人们都提出了较高的要求，尤其是对电气自动化系统的要求更高。因此我们应该积极创新，大大提高电气自动化系统的应用水平，在电气工程中全面发挥其本身优势，将电气自动化在电气工程中的应用技术实现现代化、国际化。

参考文献

[1]胡克强.电气自动化在电气工程中的应用[J].中国高新技术企业，2013，05：40-42.

[2]王力科.有关电气自动化应用于电气工程的探讨[J].科技与企业，2013，15：283.

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随着功率变换技术的不断完善，电力电子技术在电气工程中的应用更加广泛，形成了现代电气工程及其自动化的专业技术基础。电力电子技术在电能的生产、储存等各个环节中都有着非常广泛的应用。本文通过对静止无功补偿装置、有源电力滤波等几个方面的应用进行了阐述，分析了电力电子技术的作用。电力电子技术在电气工程中并将获得长远的发展。

【关键词】电力电子技术 电气工程

电力电子技术是利用电子器件及技术实现电能变化与控制的技术，涉及到电力、电子与控制三个领域，实现了利用弱电子控制强电力，在工业、农业、交通、能源、国防等众多领域中得到了广泛的应用。电力电子技术在电气工程中的应用也比较广泛，例如电动机、发电机中的应用提高了电能生产与利用、转换方面的效率，有着节约能源与提高生产率的显著作用；电力系统中的应用增强了系统的稳定性与安全性，使电力系统实现了灵活可控，提高了运行的稳定性与安全性。因此，要在学习电力电子技术的前提之下，了解电力电子技术在电气工程及其自动化中的应用，提高对电力电子技术的认识与利用。

1 电力电子技术的发展

电力电子技术包括两个方面，一方面是器件制造技术，另一方面是电力电子电路的应用电路，即变流技术。电力电子器件经历了三代的发展，第一代电力电子器件是半控型，第二代是全控型，第三代是复合型。通过不断的发展实现了包含驱动、控制、保护电路、功率器件为一体的功率集成电力，虽然当前功率较小，但是代表了电力电子技术未来重要的发展方向。

2 静止无功补偿装置

随着工业生产过程的不断发展，电网中的功率要求的变化也更加频繁，尤其是一些冲击性的负荷不断增加，给电网的稳定造成了不良的影响。静止型动态无功补偿装置能够通过对冲击性负荷的无功补偿来提高电力系统的稳定性，提高电能的质量。

无功率补偿能够提高电力系统及负载的功率因数，减少系统中功率的损耗，能够对电压进行稳定，从而提高供电方面的质量。静止无功补偿装置包括：晶匣管控制电抗器（TCR）、晶匣管投切电容器（TSC）、静止同步补偿器、可控串联补偿装置（TCSC）等。

晶匣管控制电抗器（TCR）中包括两个反并联的晶匣管、一个电抗器，这些器件之间是串联的关系，通过晶匣管触发延迟角的改变就能够控制电抗器电流的大小，从而实现对电抗器的基波无功功率的连续调节。晶匣管控制电抗器中的三相交流调压电流通常采用的是支路控制三角形的方式进行联结。

晶匣管投切电容器（TSC）是属于单相结构的，其中的小电感的作用是对电容器投入电网是可能出现的冲击电流进行抑制。晶匣管投切电容器的优点为无机磨损、响应快速、平滑投切、综合补偿效果高等。

静止同步补偿器指的是利用电力半导体桥式变流器实现动态无功补偿的装置，该装置调节的速度较快、运行的范围较广。静止同步补偿器中的多重化、PWM技术等能够使补偿电流中的谐波的含量降低。静止同步补偿器的原理为通过并联的形式将自换相桥式电流联结在电网上，通过对输出电压的调节实现对无功电流的吸收或者发出，从而实现动态无功补偿。

可控串联补偿装置（TCSC）中电控器是有晶匣管来控制的，主要的联结方式就是实现电容器与电控器之间的并联。通过晶匣管的导通角的调节来实现电抗器电流的改变，实现补偿装置基频等效电抗的变化。可控串联补偿装置不仅能够实现参数的补偿，还能够通过阻尼控制环境的加入来实现系统阻尼状况的改善，从而实现对低频振荡的有效抑制，使系统的静态稳定性与暂态稳定性提高。

3 有源电力滤波器

有源电力滤波器的原理是对补偿对象进行检测，从而得到谐波电流的等分量，通过补偿装置来产生一个与谐波电流分量相等但是极性相反的补偿电流分量，通过对谐波电流的抵消来实现进入电网的电流是包含基波电流而没有谐波电流。有源电力滤波器谐波电流抵消的理论基础就是瞬时无功功率理论。有源电力滤波器的动态响应速度非常快，而且补偿功能多样化，在补偿的过程中补偿的特性不会受到电网阻抗的影响，因此是谐波电流抑制的一个重要的发展方向。

有源电力滤波器中包含两部分，一部分是指令电流运算电路，另一部分是补偿电流发生电路。指令电流运算电路的作用是对补偿电流进行检测，从而得到其中谐波与无功电流的等分量，补偿电流发生电路使根据前者的检测结果产生实际的补偿电流。

4 高压直流输电技术

高压直流输电主要的功能就是将发电厂输出的交流点经过换流器的作用之后转变为直流电，然后在将得到的直流电通过输电线路输送到受电端，达到受电端之后再将直流电逆变为交流电，之后再输送给用户使用。

高压直流输电能够传输的功率较大，而且传输过程中所需线路的造价也较低，较为容易控制，因此在当前是高电压大容量、长距离输电、异步联网等输电过程中的重要手段。直流输电架空线路的成本非常小，而且损耗也较小，利用直流输电方法能够确保输电的稳定性，还能够将额定频率不同的电网进行互相联网。直流输电工程按照直流联络线可分为单级联络线、双极联络线、同极联络线和背靠背直流输电系统。

5 总结

电力电子当前最大的应用领域就是电力系统与机电能量转换装备。对电气工程及其自动化领域中的电力电子技术的应用情况进行深入的了解，才能够更好地掌握电力电子技术，明确电力电子技术对电气工程专业发展的促进作用。

参考文献

[1]吴俊勇."智能电网综述"技术讲座（第四讲）：电力电子技术在智能电网中的应用[J].电力电子，2010，04：67-70.

[2]方舒燕.电力电子技术及在电力系统中的应用现状及前景[J].高电压技术，2011（05）：64-66.

[3]刘莉宏.现代电力电子技术的发展及其应用[J].北京工业职业技术学院学报，2012（03）：1-4+7.

作者简介

樊清山（1992-），女，青海省西宁市人。2015年毕业于沈阳工程学院，电气工程及其自动化专业。

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电力电子技术广泛应用于各个行业。如工业生产中的交流调速、直流调速、感应加热、焊接、电解、电镀等;交通运输业的电力机车、轻轨、地铁、电动汽车等;电力行业的高压直流输电、无功补偿、电力滤波等;电子装置用的开关电源、UPS电源等;风光发电系统的最大功率跟踪、并网离网逆变器等;航空航天、核反应、家用电器等诸多领域都有电力电子技术的身影。显而易见，学好“电力电子技术”这门课程，对电气专业学生后续课程的学习和毕业后的工作是多么重要。

随着现代科学技术的飞速发展，知识更新越来越快，要求学生的知识面越来越宽，工程实践能力越来越强，所学的课程门数不断增加，必然导致各门课程的学时数不断压缩。如前所述，电力电子技术已经应用到各个领域，不断涌现出各种新型电力电子产品及电力电子装置，电力电子技术课程所包含的内容越来越多，所含的知识越来越丰富，原有的教学方式已不能满足二本院校电气工程及其自动化专业应用型本科人才培养目标的要求。“电力电子技术”课程教学改革的目的就是：怎样在有限的教学时间内，最大程度地提高学生的理论知识水平，拓宽学生的知识面，增强学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的科技创新意识，将理论知识与工程实践相结合，培养出符合现代社会需求的人才。

“电力电子技术”课程教学改革具体内容

根据笔者所在辽宁工业大学电气工程学院电气专业的招生与就业、师资力量、学生素质、实验设施及目前的实际教学情况，对“电力电子技术”课程教学的各个环节进行了适当的修改和调整，更加注重对学生电力电子技术理论知识的掌握和工程实践能力的培养。

修改人才培养方案

人才培养方案制定得是否合理，关系到本专业的生存和发展。随着现代科学技术的迅猛发展，电类的各专业的界线越来越模糊，各学科相互交叉、相互渗透，电气专业传统的“发电、输电、用电”知识结构已经不能满足当今人才培养要求。因此，对人才培养方案和教学计划要进行适当的修改和调整。由于电气工程及其自动化专业是一个强电和弱电相结合的宽口径专业，而电力电子技术是诸多学科相互交集的学科，是由基础课到专业课过渡的桥梁和纽带，是强电和弱电的有机结合。因此，在修改和调整人才培养方案和教学计划时，要体现出电气专业的“以强电为主、弱电为辅、强弱协调”的主导思想，加大教学力度，要意识到“电力电子技术”课程在电气工程及其自动化专业教学中重要性和必要性，以拓宽学生的知识面，提高学生的工程实践能力和创新能力以及扩大学生毕业后的就业面。

教材内容的合理取舍

任课教师要选择一本合适的电力电子技术课程教材作为主教材，再参考其他的辅助教材，取长补短，主讲教师应具有宽阔的知识面及丰富的电力电子工程实践经验，注重应用型人才培养目标。教材的内容既有丰富的理论知识，还要注重工程实际的应用，要体现电力电子技术发展的新技术，也要体现出“电力电子技术”课程是基础课到专业课平稳过渡的桥梁，使教材内容更符合二本院校电气工程及其自动化专业的人才培养的要求。

主教材中除重点讲授交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类基本变流电路及它们的组合之外，还要联系当今电力电子技术的发展趋势及应用情况，注重电力电子技术在电力系统及其他工程领域中的应用，注重主电路设计、驱动电路设计、保护电路设计、参数计算及元器件选择，还应该适当介绍SVC、SVG、高压直流输电、开关电源、UPS电源、感应加热电源、光伏逆变器等装置的工作原理和实际应用情况，以适应电气工程及其自动化专业宽口径就业要求。

课堂教学方式改革

教学过程中应以学生为主，教师为辅，避免一人堂和填鸭式教学方法，针对教学内容和学生的具体情况组织安排教学内容。

由于“电力电子技术”课程的教学内容繁多，课堂教学中需要绘制大量的电路图和波形图，以及诸多公式推导及各种参数计算等。由于课程学时少而教学内容又多，仅仅依靠传统的黑板加粉笔的教学方式显然是达不到教学效果的，所以多媒体技术逐渐走进了“电力电子技术”的课堂教学，大大地提高了课堂教学效果。这里需要强调的是，多媒体教学的引进并非完全取消黑板加粉笔的课堂教学方式，二者应该相互协调、相辅相成，各有各的长处。对于复杂的电路及波形的绘制和分析，可以充分利用多媒体的音容并茂的特点，使学生更容易理解和掌握电路的基本原理和工作过程，如以flas的方式显示电力电子器件的开通和关断过程、过电流和过电压的产生过程、电路的输入输出电压和电流波形等，使学生感到生动而有趣，使学生的课堂学习不再枯燥无味;而对于简单电路的分析以及例题习题的讲解，还是黑板加粉笔的方式显得更简单便捷，更具亲和力，加强了教师与学生间的互动和情感交流。

总之，课堂教学十分重要，教师要根据自身的特点、教学内容、学生的素质，充分利用现代化教学手段及互联网资源，在有限的课堂教学时间内，最大程度地使学生理解和吸收所学的知识。

改革实验教学环节

为了提高学生的工程实践能力，对原有的电力电子实验室设备进行了更新和改造，引进近几年内较为先进的电力电子实验设备，对原有的验内容和实验计划进行了修改和调整，尽量减少简单的验证性实验，增大设计性和综合性实验的比例，根据专业的特点和理论教学情况组织实验教学。

我院现有的电力电子综合实验室可开出多种实验，囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大电力变换所需的实验，如整流及有源逆变实验、交流调压及交流调功实验、直流斩波实验、无源逆变变实验等。为了培养学生的科技创新意识，还增设了开放性实验和创新性实验，加强了教师与学生间的知识交流，也使电力电子课程的实验教学延伸到课外，对教学时间的不足起了一定程度的弥补作用;同时，在我院的大学生电子挑战杯大赛中，部分学生的竞赛题目与电力电子技术有关，提高了学生的电力电子技能。另外，我院每个学期举行教师实践技能大赛，有相当一部分竞赛题目与电力电子技术有关，大大提高了教师的电力电子技术实践能力和实验教学水平。

将Matlab仿真软件引进课堂教学和实验教学

Matlab仿真软件是各院校普遍开出的课程，将Matlab仿真软件与电力电子技术课程相结合，在课堂上，利用Matlab仿真软丰富友好的图形界面，使学生更直观地掌握所学的知识，也避免了教师画电路图、波形图的繁琐及时间的浪费;将Matlab仿真软件与电力电子技术课程实验相结合，是原有的实验操作的有益补充，同时又具备原有实验装置不具备的优点，如解决设备费用高、实验所花时间长、危险性大的缺点。而利用仿真教学工具代替实际元件在计算机上进行仿真，既不担心元器件损坏，也没有任何危险，学生完全可以在无人指导的情况下，在任何地点的计算机上自行完成电力电子电路的仿真实验，在此基础上再进行适当的真实性实验，这样不仅激发了学生的学习兴趣，更重要的是提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力，会收到事半功倍的实训效果。

课程设计环节的改革

“电力电子技术”课程教学改革后，在课程教学的后期，增加了课程设计环节，由主讲教师布置该课程的设计任务，为避免雷同，每人一题，主要以电力电子技术的四大电力变换为核心，结合工程实际，根据给出的技术参数和技术指标，要求学生综合运用所学的相关知识，设计出总体方案、主电路图、驱动电路、保护电路等，并进行相关参数计算及元器件选择。较简单的题目，要求制作电路板和元器件焊接，并使用实验室的仪器和工具进行调试;较复杂的题目要求用实验室的实验设备验证或进行matlab仿真，最终以论文的形式完成课程设计，并进行课程设计答辩。课程设计环节的增加，拓宽了学生的知识面，提高了学生独立分析问题、解决问题的能力，是理论与实践相结合的有益补充，同时为后期的毕业设计、就业及将来打下基础。

毕业设计环节的改革

为了提高电气专业学生的电力电子技术理论知识和工程实践能力，近几年来，在电气工程及其自动化专业毕业实习过程中，除了到发电厂、变电所参观实习外，有相当一部分学生到电力电子装置的厂家实习;有时也请电力电子产品的专家学者做专题报告。在毕业设计选题方面，除了发电厂、变电所、继电保护、电气照明等传统设计题目外，许多教师在本科毕业设计中也增加了许多有关电力电子技术方面的设计课目，如感应加热电源、大功率开关电源、UPS电源、光伏逆变并网系统、SVC、SVG、高压直流输电等方面的题目。有些设计题目还获得了省级或校级优秀学士学位论文。