电力工程自动化论文范文

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1电力过程自动化现状目前电力部门自动化道路的发展并非一帆风顺，一些问题已经显现出来，为保证其良好发展，必须对一些常见的问题进行改革。我国电力工程的自动化技术仍旧处于发展中阶段，在管理上存在一定漏洞。电力工程系统复杂，子系统众多，电力工程系统的运行必须保证各个部分的平稳运行，因此管理起来具有较高的难度。同时由于电力部门自动化设备更新速度较慢，很多技术难以适应时代的发展。电力部门中监测部门名存实亡，自动化设备的自动监测功能虽然能够帮助工作人员进行监控，但并不能完全取代人的功能，一些电力部门过分迷信自动化设备，导致管理上存在片面性。

2电力工程自动化存在的问题

（1）盲目引进自动化设备，没有针对性随着科学技术的不断大展，很多自动化设备出现在电力工程现场。电力部门的管理是一个系统多样性的过程，因此仅靠人力难以实现全方位的工程管理，难以发现系统中存在的隐患，通过全面检测也只能发现一些比较明显的问题。通过自动化设备能够实现对系统的全方位监测，提高系统工作效率，减少故障发生率。

（2）电力工程自动化装置缺乏人性化电力工程设备具有高度集成电力系统控制能力，很多先进的自动化设备操作具有一定难度，电力部门技术人员在未受到专业培训的情况下难以掌握自动化设备的操作方法。电力部门没有针对建立一个完善快捷的自动化控制系统，技术人员往往无法掌握自动化技术的精髓，无法将自动化的功能完全发挥出来。自动化系统建设缺乏人性化，没有从便于操作的角度进行设计。自动化是为了便于管理而引进的现代化设备，而实际过程却是无法发挥自动化的功能，自动化设备本身却带来了在操作上的难题，适得其反。

（3）电力工程自动化数据传输问题自动化设备对电力工程的控制主要通过对监测数据进行分析并做出反应，与传统人为管理方式一样，只是自动化设备具备反应迅速、高效快捷等优点。管理过程中需要对数据进行准确传输，保证智能处理系统得到的数据是有效的。目前电力系统自动化信息传输存在一定误差。由于电力工程引进的自动化设备并非完全定制，而是采购市面上通用的自动化设备，因此在实际运用时可能与电力工程系统存在兼容性问题，一些系统中存在的问题导致数据无法准确传输，因此导致系统出现一定错误率，甚至可能导致电力系统的故障。

3提高电力工程自动化有效性的措施

（1）针对性引进自动化设备电力部门在引进自动化之前需要对整个电力系统进行分析，找出系统组需要切实解决的问题，对存在的问题进行深入分析，找出解决各个问题的具体措施，看是否有必要引进自动化设备。对迫切需要的部分进行自动化方案探讨，针对问题引进有效的自动化设施，保证自动化设施在电力工程能发挥实际效益，避免盲目跟风造成资金浪费。

（2）建立人性化自动化操作系统自动化设备引进后，应该请专门的人员编写相关程序，从便于操作的角度进行分析，建立一套完整的自动化控制系统。系统最好采用简单明了的操作方式，让电力部门的工作人员能够快速掌握并熟练操作。在自动化操作过程中应该进行一定的防护作用，例如进对一些具有一定后果的操作设置问题选项，操作人员进行相关操作时会有问题弹出，请操作人员确认是否继续操作，避免操作人员的疏忽导致自动化系统紊乱。

（3）采用竞标方式引进定制自动化系统目前从事开发自动化系统与设施的企业众多，竞争颇为激烈，因此电力部门在引进自动化时可以采用竞标的方式购买自动化定制产品，让众多企业参与进来，选择性价比适中的企业。定制的自动化系统能够避免与电力系统的兼容性问题，所有功能针对电力系统而建立，因此数据传输基本不受影响，得到的分析结果准确，真正达到自动化管理的目的。

4结束语

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⑴变电站自动化。运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备，采用数字化技术、网络化技术，以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆，实现自动化的监控和操作，从而减少人力资源的浪费，提高工作效率和运行水平，保障变电站运行的安全性和稳定性。

⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制，使电力在生产的过程中能够获取实时数据，能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作，提高电网运行的质量，适应电力市场运营的需求。

⑶发电厂分散测控系统（DCS）。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印，促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能，保障系统运行的安全。

2电力工程中电气自动化技术

⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件，在我国电力工程发展中起着十分重要的作用，伴随着电力技术的发展和提高，交流变频技术的兴起，第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求，以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流，使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件，其对驱动电力要求简单，开关时间快，并且安全工作区十分稳定，但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加，从而不利于P-MOSFET的推广和应用。在这种背景下，作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生，IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快，通态电压低，工作频率高，并且具有宽而稳定的安全工作区，工作效率高，驱动电路简单，更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件，随机复合化技术的不断提高，电器件生产范围不断扩大，应用也不断的深入，在电器复合化的同时，加强对电器向模块化的发展，使电力电器件向更高要求发展。

⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中，为了能够适应电力电子器件的需求，由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中，以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗，保障开关在频率上的提高，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。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗，并且节约成本，提高逆变器集成化，在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。

⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究，将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理，在对交流调速控制理论研究过程中，其控制思想独特，具有创造性，控制结构简单，控制手法直接，对信号处物理概念明确，转矩响应迅速，大大的提高了调速效率，形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。

⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展，高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中，它主要采用全数字控制，通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作，提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高，变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。

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关键词：电气自动化技术 电力系统 应用

引言

随着科学技术的发展，电气自动化技术在电力系统中的应用与日俱增。目前，电力系统中电气自动化技术主要涉及以下3个方面：变配电站集中监控、继电保护和远程调度管理部分。我国对电力系统中电气自动化技术的研究起步较晚，近年来虽取得了一定的成绩，但与国外先进水平相比仍存在较大的差距。因此，对电气自动化技术在电力系统中的应用展开研究迫在眉睫，我们必须在结合本国实情的基础上，研究和开发出更加符合我国国情的电气自动化综合技术化系统。

一、电气自动化技术在电力系统中应用的研究方向

目前我国对电力系统中电气自动化技术开展的研究，主要可以概括为以下4个方面：

（一）对电力系统智能保护和综合自动化技术开展的研究

我国对智能保护和综合自动化技术的相关原理展开了大量研究，将先进的综合自动化控制理论、人工智能理论、自适应理论、微机和网络通信技术等引入到电力系统的自动化保护装置中，使得保护装置更加智能化，极大地提高了电力系统的可靠性和安全性。经过多年努力所研制成功的分层式综合自动化装置，突破了传统装置所受的限制，能够广泛应用于各种电压等级的电站，极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围。

（二）对电力系统配电网自动化技术开展的研究

我国对电力系统配电网自动化技术开展了大量的研究，主要表现在配网模型、中低压网络数字、信息配网一体化、高级应用软件等方面的突破。其中，高级应用软件将配电网的实际情况和输电网的理论算法结合在一起，使用最新的国际标准公共信息模型，利用配网递归虚拟流算法对潮流进行计算，利用人工智能灰色神经元算法对负荷进行预测，极大地提高了计算结果的准确性和可靠性。

（三）对电力系统人工智能技术开展的研究

我国对电力系统人工智能技术开展了大量的研究，主要体现在将模糊逻辑、专家系统和进化理论等先进理论运用到电力系统及其设备的故障分析、运行分析、规划设计等方面，确保了电力系统运行的安全性和可靠性，并能及时诊断各种故障信息，将损失降低到最小，提高了电网规划设计的科学性和合理性。

（四）对电力系统自动化实时仿真技术开展的研究

我国对电力系统自动化实时仿真技术开展了深入的研究，重点研究了电力系统实时仿真建模和负荷动态特性建模，同时将国外先进的电力系统数字模拟实时仿真系统引入到国内，构建了基于混合实时仿真环境的实验室。电力系统自动化实时仿真系统不但能够对电力系统的暂态和稳态进行试验，而且能够联合多种控制装置，形成闭环系统，从而确保科研人员能够完成对新装置的测试实验。

二、电气自动化技术在电力系统中应用的设计思想

（一）电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则

电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则，主要从远程调度和自动化系统监控这两个方面进行考虑。电力系统的保护装置一般优先选用微机保护综合自动化系统，电力系统中电气自动化的选型接线比较简单，通常以常规继电保护装置为主，选用性能可靠且价格合理的智能化开关。

（二）电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则

电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则主要应从以下几个方面进行考虑：

1.电气主接线方式按照原设计来执行，要将采用监控系统后所增加的设备种类和数量（如电力监控器、电量变送器等的数量）在单线系统图的设备型号说明中加以标注；

2.凡是需要利用计算机监控系统进行远程遥控操作的开关，一定要使用具备远程分闸和合闸功能的智能开关，从而确保远程遥控操作功能得以实现；

3.运行状态需要进入计算机监控状态的开关，通常需要使用一对独立的常开接点引入计算机监控系统，此外，低压自动开关还需多选用一对常开辅助接点；

4.对继电保护进行设计时，供电系统应该优先考虑使用变压保护和综合电气自动化技术。

三、电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势

我国对电力系统中电气自动化技术的研究还存在很多不足，未来的研究工作还有很多。电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势，主要包括以下3个方面：

（一）国际标准的大规模推广和使用

近年来电气自动化技术在我国有了广泛的应用，但是由于电气自动化设备的生产厂家众多，导致这些设备的信息共享和相互操作间存在诸多障碍。为满足不同厂家所生产设备的兼容性，电子工业协会制订了IEC 61850标准，作为站端与站间进行通信的标准，从而实现站内的无缝通信。我国要大力推广和使用IEC 61850标准，并基于此标准开发出电气综合自动化系统的相关产品。

（二）将测量、保护和控制工作融合为一体

长期以来，受电力行业专业分工、人员配置和运行机制的影响，我国电气自动化系统主要通过站内监控采集相关数据、单独进行保护的工作模式。这种工作模式虽然能对事故进行清晰的分析和处理，但是增加了工作量，降低了设备的利用率。为了减少设备的重复配置率和操作人员的工作量，提高事故的处理效率，必须将测量、保护和控制工作融合在电气自动化综合系统中。

（三）以太网技术的使用

随着经济和社会的发展，人们对电力的需求与日俱增，加之电网系统越来越复杂化，其涉及的数据和信息也越来越多。在这种背景下，电气综合自动化系统所需要采集和传输的数据日益庞大，对通讯的实时性和传输速度提出了更高的要求。以太网具有传输数据量大、传输数据快的优势，能够满足电气综合自动化系统的发展需求，因此，以太网在电气综合自动化系统中必然会有更多的应用。

四、现代电气工程自动化技术的特点

电力系统自动化的主要内容有电力系统调度自动化、变电站自动化、配电网自动化、火电场自动化、水电厂自动化等。现代电力系统技术上的发展主要以“大机组、大电网、高电压、高度自动化”为特征来描述。21世纪，信息科技革命的到来，使得数字化、网络化、信息化、智能化技术得到了飞速的发展，它们在电气工程发展过程中的引进日益提高电力系统的自动化水平。同时，洁净煤技术、水电开发、核电的发展也越来越得到重视；新能源的开发利用，特别是可再生能源的开发利用也是现代电力技术的发展趋势。因此，建立健全的电力市场机制是提高效率、降低成本，促进电力资产的合理利用与发展的有效保证。

五、结语

电网调度自动化是电力系统自动化的主要组成部分。伴随着科技的进步与社会的发展，自动化技术作为一门综合性技术，它在电力系统中起到的作用越来越显著，电力体制改革等新形势对电网调度自动化系统既提出了新的挑战，也提供了前所未有的机遇。未来调度自动化技术及系统将会有更快更大的发展，但也需要付出艰辛的努力。

参考文献

[1] 张国庆.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J]. 科技风. 2010（23）

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关键词：电力系统；自动化技术；应用

引言

随着我国电气自动化控制设备普及程度的不断提高，电气自动化控制设备的可靠性严重就显得尤为重要了，对电气自动化技术进行探究，不但可以提高电气自动化控制设备的质量，还可以提高电气自动化控制设备生产企业的企业形象，同时还能提高电气自动化控制设备的市场竞争力和市场占有率。

电力系统自动化通过应用各种自动检测装置，进行控制和决策，同时对电力系统的元器件和电力全系统进行远程监控、控制、协调，保证电力系统能够稳定可靠运行，为生产生活提供高质量的电能供应。电力系统自动化要求实现电力供应稳定、安全、可持续的自动化目标，另一方面，电力事业的进一步发展，对自动化的要求也越来越高，电力系统自动化是电力系统发展的必然要求，既可以降低电力系统运行的成本，又能提高电力系统的运行效率。电力系统的节约化和自动化是电力系统可持续发展的根本目标。

1 电力系统自动化要求

电力系统自动化对电力系统元器件、元器件之间的协调、电力设备的使用寿命提出了要求。电力系统自动化要求能够对电力系统局部和整个电力系统运行参数进行实时的搜集和监测；同时电力系统元器件应经济、实用、安全，为电力系统进行控制和调节提供依据，很多自动化系统能够直接实现对电力系统元器件的调控；电力系统自动化还需要实现对电力系统各部分、各层次之间进行协调，自动化系统已经成为电力系统经济、安全运行的保证；电力系统自动化可以减少大量繁杂的人工劳动，减少人力强度，提高劳动效率，同时由于系统故障能够及时排除，系统的安全性提高，事故大量减少，并实现电力系统寿命的延长。电力系统自动化技术，有效地避免了大面积停电事件的发生。

2 电力系统自动化新技术的应用

随着自动化对工作效率的有效提高，在生产生活中发挥着越来越重要的作用，主要体现在电力系统智能化控制技术、变压器设备在新监控、微机实时保护系统等方面。

2.1 电力系统智能化控制技术

随着科技的进步，电力系统自动化技术经历了几个主要的发展历程。首先，通过传递函数进行单输入输出进行控制时期；随后，线性最优化控制盒非线性和多机进行协调控制时期；最近几年，智能化控制时期。随着智能控制功能的越来越强大，在新兴的电力系统中有着越来越广泛的应用，电力系统智能化控制技术在多机系统的静止无功发生器控制、人工神经网络励磁、快关综合控制系统等相关领域得到了大量应用。

2.2 实现对变压器设备在线监控

随着我国经济的快速发展，对电能的需求量越来越大，电网的规模不断扩大，电力系统的容量也得到了极大提高。电力系统的稳定安全运行已经成为社会经济生活正常进行的保障，对人们的生产生活有着重大影响，对电力设备的性能提出了越来越高的要求。因此，供电企业必须保证电力系统稳定可靠运行，减少故障的产生。电力系统中，通过对电力设备进行检修可以提高设备的可靠性，降低设备故障率。电力设备进行检修主要通过检查和修理。对电力设备检修的形式通常有检修故障、状态检修和定期检修。对电力系统进行实时监测，能够全面了解设备的工作状态，同时根据设备运行的参数进行设备变化趋势预测，可以提前对故障进行排除，在发生故障时也可快速进行修理。

2.3 电力系统微机实时保护系统

微机保护能够提高电力系统的可靠性，同时微机保护又有着高实时性和高扩展性的特点，电力系统中的微机保护系统有着通信能力强，人机交互界面友好等优点。随着我国电力自动化的发展，电力系统中使用的微机保护装置越来越多。

电力系统微机保护不仅需要较高的硬件设施，对嵌入式软件要求也比较高，在电力系统微机保护中使用实时操作系统，能够同时对多任务进行高效管理，也有着很好地可移植性和扩展性，有效提高了电力系统自动化控制效率。现在，电力系统中使用了越来越多的电力系统危机保护装置，电力系统中使用的RIOS可以有效提高电力自动化系统的可靠性和及时性。实时性问题是电力系统自动化继电保护的首要问题。电网事故通常发生在瞬间，一旦稳定措施发生延迟，将无法发挥自动化保护装置的作用，也将产生许多其他安全问题，很容易对电力系统产生严重破坏。电力系统自动化保护需要对设备数据进行实时监测，同时也需要能够对数据进行分析，及时进行处理。嵌入式技术既可以对设备数据进行监测，又可以在很短的时间内对数据进行处理，快速做出反应。RTOS能够对应用程序进行分解，还可以同时开启监控进程，对系统中运行的各个程序进行监控，当出现异常情况时，UNIX中对出现问题的程序进行终止，还可以调用另外的进程实现问题修复功能。由此可见，电力系统中RTOS使系统自动化可靠性很大程度提高。此外，由于电力系统开发采用的C语言或者C++语言有着较好的灵活性，在模块化设计中，某一模块发生损坏，可以通过模块的更换进行问题排除。

3 电力系统自动化的发展前景

电力系统应用自动化技术有着及时、安全、可持续、稳定等优点，通过自动化技术的应用，能够实现系统长期、可靠、稳定、可持续运行。目前的电力系统已经不如通过计算机进行监控的新阶段，通过对传统技术设备的改进，可以早日实现电力系统自动化。

我国社会经济的发展，对电力的需求越来越大，对电力系统提出了更高的要求，也促进了我国电力事业的发展，电力系统自动化越来越朝着智能化和最优化方向发展；微型机和远程通信越来越多在电力系统自动化中应用，成为电力系统自动化控制手段的发展方向。通过DMS系统，可以提高电力系统的管理水平，也迎合了电力系统发展的趋势，有效保护了电力设备，大面积停电等事故大量减少，电力系统更加安全可靠；另一方面，电力设备自动化程度的提高，也使得变电站的值班和操作方式发生了很大变化，现在的变电站很多采用无人值守管理方式。电力系统通过数据共享，通过微机保护，可以实现硬件监控和保护的共享，减少了大量冗余工作和人工成本，真正实现了精兵简政的目的。也有助于实现电力系统节约化和自动化的根本目标。

4 结束语

科学技术是提高生产效率的重要途径，自动化技术有着自身特殊的优势。电力系统自动化发展使得电力系统运行更加稳定高效，保障了电力系统的安全运行，为经济社会建设做出了重要贡献。控制技术、计算机技术和信息技术的相互融合和发展，电力系统自动化水平将更加智能化，运行更高效，并逐渐形成电力系统自动化的相关标准，促进电力系统整体发展水平。

参考文献

[1]白艳伟，薛辰斌，赵晓强，等.计算机技术在电力系统自动化中的应用分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2013，12：277-278.

[2]刘进，张绍文.电气自动化技术在电力系统中的应用解析[A].北京中外软信息技术研究院.第二届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院，2015：1.

[3]武洋.浅析电力系统自动化控制技术[A].北京中外软信息技术研究院.第二届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院，2015：1.

[4]王平.电气自动化技术在电力工程中的应用[A].《现代教育教学探索》组委会.2015年11月现代教育教学探索学术交流会论文集[C].《现代

教育教学探索》组委会，2015：1.

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最大的挑战是每个沙粒只能携带很少的计算资源。论文合著者、麻省理工学院计算机科学与工程教授丹尼尔·鲁斯说：“如果每粒沙里都能存一张数字图，要找出一种算法就很容易，但这根本不现实。怎样才能开发出有效的算法，在通讯水平和极短距离内不浪费任何信息呢？我们想每粒沙不必事先知道要组成什么样子。”

研究人员表示，他们将在今年5月份召开的IEEE机器人技术与自动化国际会议上提交论文，阐述这种“智能沙”算法。他们的“智能沙”使用的是类似于雕刻的“减法规则”，而不是LEGO拼装玩具那样的“加法规则”，沙粒能向前后传递信息，选择性地贴附在其他沙粒上，形成3维物体。“智能沙”并不只是简单地构建某个破损的机件，当它们完成了某项功用后，还会返回成一堆沙粒的样子，彼此分离独立，以便下次构建新的形状。

论文作者凯尔·吉尔宾解释说，沙粒首先彼此传递信息以确定哪些邻居丢失了，然后选择自己的位置，再给其他沙粒传递一个固定的距离信息，并反过来强化确定自身的位置。当复制品边缘建立以后，外面的沙粒就不再与周围邻居联系。

研究人员制作了一种边长10毫米的立方体，经过计算机模拟证明了这种算法的有效性，也可以把每一层立方体当作二维格子来用。他们把这种立方体叫做“智能卵石”（smart pebbles），每个立方体的4个面上装有永久电磁体，可以通过电脉冲磁化或消磁。彼此不仅能靠磁力相连，还能沟通共享磁力。每个“卵石”中都有一个微处理器，能存储32K字节的程序代码，只有2K字节用于工作记忆。

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【关键词】电力系统；继电保护技术；现状；发展

1引言

当前，电力资源是人们生产生活中不可或缺的重要资源，供电系统也成为保证人们正常生活和稳定生产的主要能源系统，电力系统中的任何部位出现安全隐患都会影响整个电力系统的安全运行，甚至引发大面积停电现象。由此可知，电力系统的继电保护工作十分重要和关键。随着电力系统的改革和创新，电力系统的继电保护和维修工作的难度日渐提升。继电保护是在这种背景下提出的新型保护方式，改善了传统电力系统保护方式的缺陷和不足，融合了几种电力系统保护方式的优势，在现代供电网络当中发挥了重要作用。

2继电保护技术概述

2.1继电保护技术的概念

继电保护技术的应用实质上是继电保护器在发挥作用的过程，继电保护器由开关、电流感应器等构件组成。在电流感应器感知到电流异常之后，会自动把主回路切断来保证设备不受到损坏和工作过程中不造成人员损伤。继电保护器主要具有2种功能，即过载保护和电流短路保护，一般会在设备产生漏电故障时自动启用保护功能，从而避免意外事故的发生[1]。

2.2继电保护技术的应用背景

如果不正确使用熔断电阻丝，实际运用的电流量超过了承载值，这时流经导线的电流产生的热量会将外表的绝缘层融化，这时就容易造成故障隐患。如果在日常工作中对器材的损坏较为严重并且没有及时检查和发现损坏情况，就容易影响电流的正常使用，容易造成安全隐患，从而引发安全事故，威胁人员安全。此时，继电保护技术的应用十分必要。

2.3继电保护技术的工作原理

继电保护技术是应用在设备漏电故障发生之时保护设备和保证安全工作的手段，因此，为更好地应用这项技术，相关人员需要了解它的工作原理。继电保护技术实质上是继电保护器对于设备出现漏电故障时利用其过载保护和短路保护的功能避免工作过程中安全事故的发生。在建筑电力系统工作过程中，因为使用电力系统的设备和环节过多，所以稍有不慎就容易导致安全事故的发生。然而，一般使用这些电力系统设备的人员只是普通的建筑人员，操作不当、检查不及时、对实际的使用原理不了解是当前工作团队中的常见问题，这极易导致各种漏电事故频频发生。继电保护器中利用其组成结构中的电流感应器，在感知电流异常时，保护器会自动关闭开关从而进行断电。一般的电力系统设备在电流输入的地方会安装继电保护器，通过导线一端接入电流感应变压装置，断电的开关安装在导线的在另一边，以便在电流通过时及时感知异常，从而阻断异常电流对设备的损坏。

3电力工程继电保护故障的成因

3.1人为原因造成的故障问题

在电力工程中，技术人员往往会遇到一种情况，即根据事故报警装置显示继电保护发生了故障问题，但是找不到导致这一故障发生的源头[3]。另外一种情况就是继电保护机械停止工作，事故报警装置却没有提前预警，这就使得技术人员未能判断故障产生的缘由和过程。然而，根据以往数据显示这几种故障情况的产生都是由于各种各样的人为原因，如职工在工作岗位中不集中注意力、没有采取及时有效的解决措施、操作不当等。一旦出现这种人为原因导致的故障，技术人员一定要在第一时间将情况如实向管理人员汇报，以此来保障故障解决的效率。部分情况下，电力工程单位会发生一种故障情况就是电压失常，这种故障情况在发生时检测其开关等主要装置均不会排查到任何异常情况。但是技术人员会因主观原因导致判读不到位，进而导致故障处理方法不当，容易造成各种安全隐患。

3.2辅助工具应用不到位造成的故障问题

一般情况下，技术维修人员在解决电力工程继电保护故障问题时，会通过以往的故障汇总信息库、机械报警装置等要素来判断故障发生的原因，并确定故障处理的方法。电力工程管理人员会安排专门的负责人员来对继电保护器进行定期排查，如果系统存在故障问题，可以对系统进行针对性维修检查，这种情况和继电保护机械异常是无关的。然而，一旦排查到继电保护机械出现了异常情况，技术人员应当预先做好故障表现特征的信息备案，先规划出解决故障问题的方案再实施正确的解决措施，以此来降低故障问题造成更大损失的概率。在电力工程单位中，各种机械装置能够作为技术人员检查继电保护机械的辅助工具，因此，技术人员必须充分发挥这些机械装置的优势作用，以此来提升故障判断的准确性和故障解决的效率。在继电保护机械发生故障问题时，这时观察检测装置就会发现很多数据显示正常，出现这些情况的原因是相应的负责人员没有做到实时监测继电保护机械的工作情况，未发挥辅助工具的作用，同时，并未做好日常数据的记录，这时技术人员就会误判继电保护故障问题发生的原因，进而引发更加严重的故障问题。由此可见，一旦继电保护出现任何故障问题，技术人员必须对整个系统进行整体综合排查，以此来提高事故处理的质量[4]。

4电力系统继电保护技术的运用原则

继电保护技术是使得电力系统设备能够正常运行的手段，那么面对大量使用电力系统设备且用电环节多、大规模生产的电力企业来说，更应该注重这项技术的使用原则。

4.1三段式继电保护原则

在电力系统工作时，流过电流感应器的电流有相反的方向和相同的大小，这就说明电流是正常的，继电保护器并没有工作。一般来说在这种情况下，感应器中的感应磁通数值为零，且断电开关没有启动。而如果一切情况相反，流过感应器的电流有相同的方向，感应器中的感应磁通的数值不为零，且其中电流大小数值相等，断电开关工作，这就是设备在漏电故障情况下自动启用继电保护器的征兆。

4.2接零保护原则

一般电力系统设备如果存在导线外露的情况，管理人员会安排设备人员对接线采取接零保护，主要针对器材中带有金属的部分。一般接零保护时，只是配备保护的零线而不是熔断电阻丝。另外，开关不会安装在次要的保护零线上，接地保护零线和接零保护零线也不会安装在一起，这样能够保证继电保护器的安全使用。

4.3接地保护原则

为有效避免使用的电力系统装备接地效果受到影响，技术人员应该遵循接地保护原则。在大型轨道工具作业时，接地处理和3个以上的接地点是必备的，另外，1~4Ω是电力系统连接节点处可控的电阻率范围。接地保护是应用在电力系统设备导线外露的情况下，主要是在外露的导线并没有产生电流的情况下对其进行接地保护，从而使得工作人员在触碰外露导线时不会出现安全事故。这是任何金属外壳和装备进行接地处理时的必要措施，这样能保证每一个工作环节的工作人员在接触金属外露的部分时不会造成故障问题[5]。

4.4继电保护器的安装原则

①额定的继电保护时长。一般来说，针对不同等级的支干线额定的继电保护时长不同，一级的支干线相较于平常的保护时长会相差0.2s，而三级的额定保护时长则与其相差0.4s。②针对不同等级的支干线来说，额定的继电保护电流大小也不同，主要在0～300mA的数值范围根据不同等级的支干线分别调节。

5电力系统继电保护技术的发展趋势

5.1网络化

互联网技术的快速发展推动了社会各个领域的变革，例如，技术领域、政治领域、经济领域，等等。国民的数据信息通信工具就是计算机网络，并且在新时代占据了重要的支柱性地位，促使国民生活生产的情况出现了本质转变，其对工业生产行业产生了很大程度的影响，也使得该行业具备了有力的通信保障。近期，基于纵联差动保护的继电保护设备在新时代占据了重要的地位，对电力系统的安全、稳定、持续运行提供了保障。虽然继电保护主要的作用是体现在排除问题配件与降低安全事故影响等方面，但是该装置的作用并不仅限于此。在20世纪末，国内某大学专门为三峡水坝的回路母线研发出了一类分布型母线保护设备，这一设备是将传统的集中型母线保护划分为不同的母线保护。技术人员会在不同回路的保护屏当中安装这些保护单元，单元之间会留有一定的空隙，不同保护单元之间是通过计算机网络相连接的，这一网络会将回路的所有保护单元构建成为一个完整的体系。各个保护单元会按照该回路的电流量以及由计算机网络所得到的其余回路电流量作为参考依据，从而计算母线的差动保护数值。当结果得出是母线发生了故障问题，那么继电保护装置就会将该回路的断路器隔离，排除故障线路。当外部发生故障问题时，任一保护单元计算结果均显示为外援故障，所以不会发生任何反应。相较于传统的集中型母线保护技术来说，当前这一类通过计算机所实现的分布型母线保护技术能够为电力保护系统提供更加稳定的技术保障。

5.2智能化

随着新型电子芯片的研发和新兴技术的快速发展，继电保护装置的智能化水平不断提升。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如，在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一种非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动。如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其他方法如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快[6]。天津大学从1996年起便开始研究神经网络式继电保护，已取得初步成果。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。

5.3绿色化

近年来，国内工业领域的发展速度不断加快，国民的生活水平也日渐提升，能够享受到越来越好的物质条件。然而，在经济水平高速提升的同时环境问题日益凸显。现阶段，国内的污染情况越来越严重，资源浪费问题也越来越严峻，国家对环保节能的关注度提升，相关部门出台了很多环保相关的政策和节能策略。由此可知，未来社会将会朝着保护环境、节约能源的方向发展，由此还诞生出了环保产品的概念。无论是从设计、生产、研发、运用等角度来看，继电保护装置都和保护环境、国民健康发展的需求相关。

5.4一体化

在实现继电保护技术计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络中的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，即实现保护、控制、测量、数据通信一体化[7]。

6提升继电保护技术应用效果的有效方法

6.1配备专业技术人员

当前，科学技术处在不断发展的状态当中，并且继电保护技术尤为重要，对于工作人员的素质提出了较高要求。相关部门需要聘请专业的技术人员，并且组织对于工作人员的专门培训，使其掌握继电保护技术的理论知识和操作原理，从而在电力系统工作中重视继电保护技术的准确运用和电力系统设备的定期排查，从而提高人员素质，促进工作安全有效开展[8]。

6.2重视继电保护器

继电保护器是继电保护技术中主要应用的设备，其使用种类和作业场所的环境都会对其正常使用产生影响。电力企业应该将继电保护器安装到固定电源处且远离对电力系统产生安全隐患的因素，从而保证继电保护器的正常使用。另外，安装具有报警器的继电保护器是必要的，这使得电力企业中的工作人员可以及时通过警报发现设备的故障和安全隐患，从而提升供电工作的质量。

7结语

综上所述，国内的继电保护技术历经了4个发展阶段，由于科学技术与供电体系的快速发展，继电保护技术也朝着多个方向发展。具体表现为朝着网络化、智能化、绿色化的方向发展，这使得相关行业的人员面临着更加复杂的问题，但也推动了继电保护技术的快速发展。

【参考文献】

【1】高仁栋,吴在军,范文超,等.双端直流配电网反时限电流方差保护方案[J].电网技术,2018,42(9):2849-2859.

【2】栗赛男,孔凡梅,李玲萍.电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性探究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(4):171-172.

【3】刘春晖,钱文晓,杨朋威,等.新一代300Mvar调相机失磁运行特性及保护研究[J].电力工程技术,2019,38(6):154-159.

【4】张英,王军,黄永烈,等.基于电力系统的继电保护可靠性技术研究[J].通信电源技术,2018,35(7):68-69.

【5】石磊,魏晓晨,庞天皓,等.浅析电力系统继电保护的作用及发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版),2019(7):184.

【6】高延辉,宋志刚,王春克,等.试议电力系统继电保护技术的现状与发展趋势[J].名城绘,2018(2):306.

【7】王记昌,李仁,吕俊霞.电力系统继电保护和二次回路的现状与发展趋势[J].兵工自动化,2020,39(1):32-34+67.

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关键词：全日制专业学位；电气工程；研究生培养；培养模式

作者简介：桂淑华（1987-），女，江西南昌人，南京工程学院电力工程学院，研究实习员。（江苏 南京 210000）

基金项目：本文系南京工程学院高等教育研究项目（项目编号：GY201220）、江苏省高校哲学社会科学基金项目（项目编号：2013SJD880016）的研究成果。

中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0014-02

为加强培养高层次应用性专业人才队伍建设，教育部自2009年开始招收全日制专业学位硕士研究生，[1]各高校在原有专业学位培养方案的基础上做出了一些针对性的探索和改革，使其培养模式在保持基础知识深度的同时，更注重实践环节的培养，然而在近几年的实践中也逐渐暴露了一些问题。针对电气工程全日制专业学位研究培养现状，如何更好地培养具有工程实际应用能力的电气工程领域的人才，是一个值得积极探讨的问题。该问题也得到了许多学者的关注。[2，3]

一、我国全日制专业学位研究生培养现状以及存在的问题

1.我国全日制专业学位研究生培养现状

研究生培养模式是指研究生培养所构建的知识、能力、素质结构以及实现这种结构总体运行方式，主要构成要素有培养目标、入学方式、课程学习、导师指导、科学研究、学位论文、培养评价等环节。[4]但是由于专业学位研究生培养的独特性，其培养目标主要是面向经济社会或行业发展需求，针对特定职业，注重知识、技术的应用能力，培养具有良好职业道德、专业能力和素养的特定社会职业的高层次应用型专门人才。从知识结构上看，其课程设置以实际应用为导向，以职业需求为目标，以综合素养和应用知识与能力的提高为核心，强调理论性与应用性课程的有机结合。从评价标准上看，专业学位表征的主要是获得者具备社会特定职业所要求的专业能力和素养，具备从业基本条件，注重与职业资格认证的衔接，其培养质量主要用行业标准和从业能力衡量，其学位论文可以采用多种形式，重在考查综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力。由于专业学位的上述特点与传统的学术学位有着较大差别，因此其培养模式不能照搬学术学位培养的经验，而是各个学校根据各自专业特点，以应用人才的培养目标为导向，寻求合理有效的培养办法。

2.目前培养模式实施中暴露的问题

目前各高校在培养全日制专业学位研究生时普遍采用了校企合作、联合培养的模式，并形成一些有效的具体实施办法。例如许多高校要求全日制专业学位研究生到企业完成半年到一年的专业实践，在实践过程中运用所学知识分析解决有一定难度的实际问题；有的高校采用双师型师资结构，实现学校、企业双导师制，利用学校和企业不同的资源和环境将理论知识和实际应用衔接起来。学校和企业如此深度合作在国内还未形成长期积累的经验和普遍适用的规范，因此具体实践起来会暴露出一些问题：

（1）知识产权问题，成果归属存争议。传统的学术学位研究生在整个研究生阶段依靠学校培养，其所取得成果自然归于所属学校，但专业学位研究生有着学校学习和企业实践两种不同的培养经历，甚至导师也是学校、企业双师制，在研究生阶段所取得的科研或技术成果的知识产权归属成为一个存在争议的问题。

（2）技术问题，实践内容难深入。在企业实践阶段，企业导师应当引导专业学位研究生，通过研究解决企业遇到的实际问题来提高能力，达到培养目标。然而，企业的专业技术往往是企业的机密，特别是一些正在攻克的问题更是高度机密，实习学生并不是企业员工，如果对企业机密涉入太深则对企业构成潜在威胁。因此，企业在对实习生培养上必然有所保留，实践内容难以真正深入。

（3）企业管理问题，学生身份难定位。企业作为一个运营机构有其自身完备的管理机制，但其管理制度都针对内部员工，对来此实践的学生缺乏约束力，又不完全适用，且存在学校与企业多头管理的问题。学生在企业中的权力和责任不明确，导致身份难以定位。

二、南京工程学院电气工程全日制专业学位研究生培养探讨

南京工程学院电气工程专业的专业教学有着悠久的历史，是国家级特色专业建设点，该专业设有电力系统、继电保护、电网监控、输配电、供用电、电气工程自动化六个培养方向，以强电为主线，实现强电与弱电结合、理论与实践结合、技术与技能结合，将培养电气工程及其自动化领域的“应用型”高级工程技术人才作为主要目标。学校对电气工程全日制专业硕士的培养，依托新能源、电力行业，创办具有电校特色、产学研紧密结合的优势学科，从理论和实践教学两方面，在借鉴其他院校专业型研究生培养模式的同时，针对目前全日制专业学位研究生培养遇到的问题，对于如何根据学校实际情况培养和造就出具有实际应用能力，能在电力领域服务国家特殊需求的高层次专门人才问题进行了思考。[5]

1.构建合理的课程体系

学校充分认识专业学位与学术学位在培养目标、能力结构、评价标准上的区别，在课程体系设计上突出工程硕士的培养特点。在体系构架上采用模块化：按培养方向划分课程模块，按模块培养，有利于毕业生在相应领域方向就业。在课程类型上体现多元化：除常规课堂教学外，增设工程实践和专题研究类课程，促进理论学习与实际应用相融合，体现实践―理论―再实践的螺旋式规律。在工程实践上注重系列化：采用集中实践与分段实践相结合的方式，培养需要经历基础实践、工程实践、专题研究、毕业论文逐层提高的实践环节，可以使学生受到工程师的完备训练。具体课程体系如图1所示。

2.实行开放办学，促进校企合作，优化专业学位研究生培养的思路

对于电气工程专业高层次应用型人才培养必须打破学校界限，整合学校、企业、科研院所的教育资源，优化培养环境，实现产学研融合。广泛开展校企共建，形成体现行业先进水平的优质教学资源环境；学校、企业、政府共建“产学研联合体”，形成“平台共建、资源共用、成果共享”的可持续发展机制，促进产学研良性互动；依据产业结构调整学科专业布局，学科专业链对接产业链；企业参与人才培养全过程，依据产业技术发展，整合理论知识与实践经验，融合学科体系与职业资质标准，开发新课程，合编新教材；实行工学结合，交叉培养，实习实训“双指导”，毕业设计“双导师”，培养质量“双评价”。切实提高人才培养与产业需求的符合度。

要使专业学位研究生达到高层次应用型专业人才的水平，在培养方式上需要不断优化，从实践反馈中吸取经验，促进校企合作培养的深化、细化。在此方面有些思路可供参考：

（1）权责分清，利益共享，调动各方积极性。校企合作培养中由学校、企业和学生三方构成了一个社会关系，且该关系是在学校和学生双方关系基础上建立起来的，在关系开始之前就应当将各自的权力义务划分清楚，而最为有效的办法就是事先签订三方协议。在以往的校企合作经验中，联合培养方面的经验本来就不多，规范、协议并不完善，且一般都只有校、企两方，后续实践中可以考虑通过协议条款来划分各方权责，保证各方利益，从而调动各方积极性，达到更好的培养效果。

（2）开放与约束并举，实现深度合作、深入培养。企业培养学生的过程中，涉及到核心技术往往会“放不开”，原因在于缺乏约束。对于企业自身的员工，有劳动合同的保护，不用担心由于人员流动等原因引起技术泄密，而在读的专业学位研究生并非定向生，其毕业流向等都是未知之数，技术开放对企业是有风险的。解决这一问题需要在企业和学生之间建立信息安全保障机制，增强双方约束力，从而提高双方开放程度，企业可以放心利用更多的人才资源，学生可以掌握更深入的专业技术。

（3）在企业中建立专门的学生管理办法。企业对其培养的学生建立日常管理规章制度，与学分挂钩，对学生行为形成制约力；同时，企业对其培养的学生建立优招优遇机制，以实质优惠吸引这些已提前熟悉工作的学生加入企业团队。

3.根据电气工程专业特点，因材施教，因才选企

电气工程是一门内容丰富、方向众多的大型学科，涉及到电力系统、电机、电工技术等多个二级学科，每个二级学科又有许多专业方向，以电力系统为例，有发电、输电、配电、电力运行、电力建设、电气设备等多个方向。在本专业的专业学位研究生招生时，可以不把每个学生的培养方向都划分到非常细致，而是在培养过程中综合学生个人素质、个人偏好以及行业发展需求现状，对方向选择进行推荐和引导。借助合作企业的资源让学生认识到各方向的真实内涵与内容，并帮助学生选择合适的企业开展实习学习，最终达到为社会培养高层次应用型电气工程专门人才的目标。

三、总结

电气工程全日制专业学位研究生的培养到目前为止并没有形成非常完善的培养模式，经验的积累、新办法新思路的尝试仍然需要实践的检验。把握教学定位、把握培养目标、把握专业特点是推进培养模式成熟化、高效化必须坚持的基本准则，也是在此方面优化和完善的思路来源。在教育部的大力支持和各高校的积极探索下，本专业的全日制专业学位研究生培养必将日趋完善，为经济、社会的发展贡献出更多的人才。

参考文献：

[1]唐欣.全日制专业学位研究生实践能力培养模式研究[J].中国电力教育，2013，（25）.

[2]黎静华.电气工程学科研究生培养方法的思考[J].中国电力教育，2013，（16）.

[3]李良碧.工科专业学位研究生培养质量提高途径之探析[J].中国电力教育，2013，（25）.

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关键词：高层建筑；电气自动化；应用

中图分类号：TU97文献标识码： A

1、电气自动化技术应用于现代高层建筑的背景

国民经济的不断发展使得广大人民群众对高层建筑的自动化、多样化与个性化的需求不断提高，人们都希望有舒适的生活环境、完善的服务设施及便捷的信息沟通，这些都使得高层建筑电气自动化成为了现代高层建筑的重要核心技术之一，而且建筑高度的提升也对供电、给排水、消防等大量电气系统的运行和管理提出了更高的要求，因此必须综合电气、信息、智能、控制以及自动化等各方面的科学技术，为实现高层智能建筑的安全节能及功能的丰富和完善的目标，对高层建筑电气自动化进行不懈的探索与研究。

2、电气自动化在高层建筑之中的应用特点

所谓高层建筑电气自动化是一种综合了服务与管理乃至系统结构优化配置于一体的高层建筑电气自动化模式。通过电气自动化系统的集成核芯，在高层建筑中组织好综合布线等工作，从而使得高层建筑中的设备与通讯乃至办公等诸多功能都从一定程度上实现自动化。给人们带来了安全高效的生活环境。

2.1、高层建筑电气自动化在安全保护中的应用

建筑的安全性是建筑电气的重要方面。随着现代建筑的复杂程度的不断提高，对安全的要求也日益增强。现代高层建筑中电气自动化的安全性能很好，该自动化控制技术可以大大提高整个系统对一些不利因素的反应速度并且可以采取遥控模式来减轻各种突况对系统和维护人员的伤害。

2.2、高层建筑电气自动化在全程监控中的应用

高层建筑电气自动化实现了对设备及系统运行的全过程的有效监控。尤其是在功能较多的大型高层建筑中由于组成配件多、结构体系多变、功能复杂，所以传统的运行模式下会出现控制盲区而造成故障。现代高层建筑电气自动化技术能够对整个系统实现实时的数字信息化有效监控，因此能够实现高效、持续、实时的控制目标。

2.3、高层建筑电气自动化在系统联动中的应用

该自动化技术不仅将高层建筑中的安防消防、通风照明等系统整合为一个大的系统，大大加强了联动性能。并且实现了各个子系统之间的优化配置和联合互动。

2.4、高层建筑电气自动化在数据计算中的应用

高层建筑电气自动化能够提供更加详实的数据和更加精确的计算。该系统能够建立一个更加确切详实的数据库，以此来给后期的各种决策给予可靠的信息数据保障。

3、电气自动化在高层建筑之中的发展与具体应用分析

3.1、智能电力系统

在现代建筑中，电力系统的两个重要组成部分，就是电力总闸部分，与各家的分闸部分。在过去的建筑中，有时候因为电力系统出现问题，就会引起电气火灾的出现，然而对于这个问题，在当代建筑的智能电力系统中就可以得到完美的解决。电气火灾的形成主要是因为电气线路、供电和用电设备出现故障，引起线路或设备产生大量热能或电火花，由于线路承受的正常发热有限，而产生的大量的热量使线路外在的橡胶达到熔点后引起橡胶燃烧，形成电火，酿成灾祸。而在现代的智能电力系统中，在各家各户的线路上都有一个电压智能检测系统，一旦电压或电流出现异常的时候，电闸就会自动发出警报，在警报的同时会对电力线路进行断电处理，以做好安全防范的工作。而对于总闸来说，电子智能控制端更是必不可少的部分。一旦发现电压电流出现异常情况，电子总闸就会出现报警行为，同时会对该线路进行断电处理。由于总闸与电力系统的终端控制是链接的。所以一旦总闸出现异常，就会有维修人员立刻到达事故现场进行线路维护和维修的工作。

而电力系统在进入到各家各户的时候，它的智能监控功能就体现在家电的使用监控中了，在现代的建筑中，必不可少的会有电脑、电视、电话等家用电器，尤其是一些功率较大的电器像是微波炉、热水器等设施，一旦出现异常，各家的电闸也会进行断电处理。这不仅仅是为了保证家里的用电安全，也是对整座建筑的安全保证。

3.2、智能热力系统

对于智能热力系统来说，在现代建筑中，我们采用的主要是地热系统。目前地热系统是较为美观与舒适的一种热力系统。当然其主要控制端还是以自动控制技术为主要控制手段。在热力系统的控制端中，有一个热敏电子设备对热力系统中的温度进行检测，一旦热力系统所释放的温度高于其最高值或者低于其最低值的时候，那么智能热力系统就会自动对温度进行调节：或是断开电路停止加热或是对电路进行链接处理继续加热。在整个系统中，热敏监控系统就起到了一个关键的作用。所谓智能就是能够自动调节自身性能的一些设备的性质，而对于这一点来说，现代建筑中的智能热力系统就有着很好的自动调节能力。当然这个温度范围是可以调节的，就犹如现在的智能冰箱中的保鲜层的温度控制系统一样，可以将温度控制在一定的范围内，根据个人需要进行可控制调节。一般情况下，热力系统的温度控制范围是由专业人士进行专业调节的，所以一旦出现温度异常的情况，作为居民来说，千万不要自行维修热力系统，因为如果一旦出现智能监控系统出现损坏，那么造成的损失将是无法估量的。当然有些建筑的智能热力系统是采用太阳能的光热作为热源，然后进行电子方面的智能调节，这样既节省了能源的耗费，也对我们的热力安全有了进一步的安全保障。

3.3、智能监控系统

对于人们的生活来说，监控系统是当代建筑中必不可少的一个组成部分。并不是因为现在社会环境有多么不好，而是因为，智能监控系统对人们的生活，工作都是一种防范于未然的基础设施。而对于监控系统来说，其主要的组成部分就是摄像头，即监控设施。通过摄像监控，我们可以知道许多日常人工无法顾及到的地方，而人们的安全就要靠着监控系统中的安防设施来完成了。安防设施目前在现代建筑中，是电气自动化的一个重要组成部分，那么智能安防在当代建筑中主要表现的前端设备就是建筑物中的楼宇监控门。

我们都知道楼宇监控门一般情况下，都是需要两层钥匙进行工作的。就目前来说，我们的工程师们已经将这两层钥匙设置成一个组合来代替了，即电磁智能钥匙。人们进入楼中必须要用钥匙才能到达自己的家中，否则住在高层楼房里，没有钥匙恐怕连电梯都做不了。那么安防设施一旦遭到破坏，它还具有自动报警功能，而其自动报警，不仅仅是发出警报的声音，而且还与公安机关的报警系统进行联网设置，一旦出现安防问题，警方会第一时间接到报警，并且来到案发现场进行安全保护。所以对于一个建筑来说，安防系统就是这个建筑的安全保证，也是居民安全生活的重要保障。也正因如此，在我们的日常生活中，也应该对这些平时与我们的生活息息相关的安全设施加以保护，只有这样，我们的生活，才会更加舒适，更加安全，更加美好。

总之，科学技术的快速发展促进电气自动化技术的发展，也为电气自动化技术的应用提供了基本的技术保障。当前，电气自动化技术在电力系统中获得广泛应用，并且有效的促进电力系统的稳定运行。随着电气自动化系统应用范围的日渐扩大，其自身的技术也需要不断的更新和进步，才能适应电力工程不断发展的状况，从而促进电气自动化作用的充分发挥。

参考文献

[1]张苗.浅析建筑电气在高层建筑中的应用研究[J].中华民居(下旬刊),2014,06:179.

[2]闫宏丽.简析建筑电气在高层建筑中的应用[A].科技部.2014年全国科技工作会议论文集[C].科技部:,2014:1.

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关键词：电气工程及其自动化；电力特色；人才培养；工程实践

作者简介：肖青（1971-），女，湖南嘉禾人，上海电力学院自动化工程学院，助理工程师；张美霞（1979-），女，江台人，上海电力学院电气工程学院，讲师。（上海 200090）

基金项目：本文系2012年上海电力学院提升与改善教学信息管理系统功能研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）19-0133-02

高等工程教育是一门以技术科学作为主要的学科基础，以培养出能把科技转化为生产力的工程师为目的的专门教育。[1]我国的高等工程教育经过几十年的发展有了很大进步，但与欧美发达国家相比还存在很多问题，主要体现在实践教学的定位、特色不足，与企业结合不够等，因此培养质量不高。[2-4]

电气工程及其自动化专业是上海电力学院核心优势专业，在人才培养定位上，本专业按照“优基础、强能力、重应用”的原则，培养应用型的电力工程师人才，一向非常重视具有电力特色的实践教育。[5]近年来，随着电力科技的高速发展和电力行业的日新月异，对培养电力本科人才提出了更多的要求。因此，保持本专业鲜明电力特色，满足电力行业对应用人才的需求是培养本专业人才的目标。从2005年开始，学校在人才培养模式上启动了本专业的新一轮改革，经过5年的建设，在电力特色专业人才工程教育的创新实践方面成效显著。

一、建立由基础实验室、工程教育中心和实践基地组成的三级实践教学体系

1.多层面实验教学平台建设

建立了具有电力特色的教学培训实验室群，强化了校企合作的实验室建设，同时系统地整合并完善了现有实验室，把现有实验室整合成三个层面的教学平台：面向全校实验教学的电工电子类基础实验教学平台；面向二级学院的电力专业教学实验平台；面向学科建设和学生科创的电力专业综合实验平台。建成了以上海市电工电子教学示范中心与电站自动化重点实验室为核心的实验室群。

2.全方位工程教育中心建设

建成了由电力系统分析计算中心、电力系统动模仿真中心、核电仿真中心及风力发电实验中心为核心的全方位工程教育中心，形成了实践教学和研发基地。在建设思路上，强调了新型实验平台要以本科教学为主要目标，重点开展大型综合性、创新性实验，全面提高本科学生的工程实践能力。这一点也是这些实验平台与其他一些知名高校实验平台功能定位方面的不同。

将该工程教育中心定位于本科教育，从建设的规划、设计等方面充分考虑了这一点。主控制室具有较大的空间，实验装置的完整性与多样性在国内同类实验室是不多见的，并且整个系统的主接线具有高度灵活性，方便实验方式的转换，同时加强了对实验人员和实验设备的安全性的考虑，采取了多种技术与措施。几个大型实验平台的建设成为了本专业学生在校内实践的重要基地，还变成全校学生实习实训和外面企业培训的重要基地。校内的实践基地已培养了本专业学生将近2000人，在本专业工程教育上产生了重要的作用。

3.电力生产一线实习实训创新实践

目前，本专业已经和国内30多家科研单位和电力企业共同建立了校外实习基地，构成了以变电站和发电厂为基础，以风力发电等新能源为特色，并兼顾电力建设与电力制造的实习基地体系。在整个实习期间学生至少可在5个不同类别的单位实践，总的实习学时超过了3个月。

以往的实习都是在电力企业中完成的，效果欠佳。特别是发电厂的实习效果欠佳，由于电厂为了保证安全生产与运行，实习时主要以上课及参观为主，跟班实习较少，相应的动手环节更少。另一方面也是由于电厂目前以大机组为主，机炉电集中控制，不能像以往将学生分散到各控制室进行分散实习，因此就导致学生动手实践机会不足。

针对以上缺陷，在实习内容、方法上进行如下改革：一是加强了学生在校内仿真平台的实习，建立了火电机组的仿真培训平台，能够进行30万kW、60万kW火电机组的仿真，并正在建设100万kW火电机组的仿真培训。二是改变了传统固定时间进行培训的日程安排，同周边几个电厂密切合作，根据电厂全年不同时段的工作安排，采取分时段、多批次、每次小容量的实习方式，每次实习缩短时间，但目的性加强，取得了一定效果。三是扩大实习企业范围，使学生接受全面的实践锻炼，并对一些有较好的实习条件的企业进行深入合作。如上海电力公司拥有一个完善的电力技能现场培训基地，在该基地可以进行运行、设备检修、试验等全面的动手实践项目。通过与上海电力公司紧密合作，采用分散分批技能培训和集中参观实习的方式，让学生到该基地进行全面的电力一线技能培训，转变了之前实习“只看不动”的模式。

二、改革创新实验实践教学模式，系统地提高学生的实践动手能力

在实验模式上，进行了全面的探索与改革。重点强调了实验实践教学的创新性，培养学生的学习自主性；实验教学从模仿验证型向综合设计型转变；将固定和开放训练相结合，实物和虚拟训练相结合，工程和技能培训相结合。

在专业基础与专业实验内容方面，逐步过渡到以设计型为主、验证型为辅的原则，每门课的设计性实验比例大于60%。实验方法的改革方面，实现发挥学生自主性与培养团队协作能力相结合，由学生自主完成每个实验的准备工作、实验设计方案、操作步骤及结果分析等内容，教师在实验过程中仅起到引导及协调的作用。

在具体实验和实践方面，把整个教学过程分成3个层次：一是面向全体学生的基础性技能培养，在各课程的实验课上完成；二是设计能力培养，由课程设计组成；三是优秀学生的创新能力培养，此部分内容可按照自己的爱好自由选择实验室，进行拟定的课题，或者参与教师的科研工作。

三、开展形式多样的创新实践活动，拓展学生的综合素质

首先，在学生创新方面投入更大的力度，并且扩大受益范围，鼓励和资助学生在开放实验室与创新实验室进行课题研究或者产品开发，近4年来经过评审立项的创新性课题达到30多项。

其次，安排本科学生进入教师的科研项目中进行课题研究，教师精选与企业现场结合紧密的课题对大学二年级学生进行。学生与指导教师采取双向选择，使学生尽早接触课题，通过课题研究能尽快了解企业现场知识，提高学生分析问题、解决问题的能力。

另外，举办了多种形式的生产实践活动，有效地提高了学生的综合素质。每年安排近百名学生参加电力服务热线95598服务，通过参与该活动，近四年来，让500多名学生得到了专业学习、生产实习及社会实践三位一体的锻炼，并把95598服务热线电话活动打造成为上海电力学院社会实践的品牌项目，受到多家媒体的跟踪报道。此外还安排学生参加电力公司的迎峰度夏活动，参观变电站和发电厂、考察与调研暑期社会，指导学生积极参加各种科技竞赛和科技创新活动等。通过对以上成果归纳总结，发表教改论文60余篇。

以上这些创新实践活动充分发挥了学生的聪明才智，为学生未来工作与进一步深造奠定了坚实的基础。学生先后获得全国大学生“挑战杯”科技竞赛一等奖、二等奖，获得2008年全国大学生“数学建模竞赛”二等奖以及 2008年“飞思卡尔”杯全国大学生智能车模大赛一等奖。多名学生以该校专业前三名成绩考入清华大学、上海交通大学、浙江大学、东南大学等名校攻读硕士研究生。

四、实施“走出去、请进来”的“双师”型师资建设工程

本专业经过多年的发展，形成了一支敬业爱岗、团结合作、积极进取、结构合理、具有丰富教学经验和较高科研水平的师资队伍。针对青年教师缺乏电力企业现场工程实践经验的缺陷，本专业大力实施“走出去、请进来”的师资建设工程，长期坚持教师的工程实践知识的培养，近五年又大力加强了从电力企业引进、聘请高水平师资的力度，形成了具有较高教学、科研水平及工程实践经验的专业师资队伍。

1.加强工程型师资人才引进力度

近3年本专业加强了工程型师资的引进，引进了十几位包括“东方学者”、“新世纪百千万人才工程国家级人选”在内的学术带头人及教师，这些教师来自电力生产、设计、制造、运行等企业，既具有深厚理论基础，又有多年的电力行业现场工程经验。

2.积极引进企业工程技术人才充实教师队伍

聘请了二十几名具有丰富电力生产、运行、工程经验的行业、企业专家担任本专业的客座教师，并制定了严格的考核制度，每年定期为本科生开展内容丰富、形式多样的讲座及现场实践课程。

3.在专业教师中全面实施“教师、工程师”培训工程，全面提升师资的工程实践能力

与多家电力企业合作，建立了校企人员双向交流的长效机制，为双方人员的双向交流和挂职锻炼创造条件。本专业已经与上海电力公司、华东电力试验研究院、东海风力发电公司、上海电气集团等10多家企业、研究单位签订了战略合作协议，在师资培养方面制定了系统的双向交流方案，包括：

校企双方从政策和制度上对双方相应人员的双向交流与挂职锻炼创造了必要的条件，订立了易于操作与管理的管理办法及实施措施。在学校、学院和电力企业的人力资源部门和工程技术部门间，构建了定期的有效沟通机制，着眼于培养学生的创新能力与实践能力，革新教学方法，提高教学质量，满足社会发展和企业需求。

安排专业教师分期分批到企业一线接受现场实践锻炼，并制定了完备的考核评价体系，如教师必须参与电力企业现场的生产、运行、检修等岗位学习，并严格各项规范制度，保证专业教师接受全面的现场工程培训，特别是对于青年教师制定了详细的培养方案，要求本专业教师至少一年分别在电厂、变电站、电力设备生产企业等不同部门进行轮岗培训，每个岗位学习2～3个月，并通过相关的电力行业技能考试，经校企双方共同考评后才能上岗任教。

定期聘请企业专家为专业教师进行电力技术培训，包括技术讲座、经验交流等，这些培训主要由电力企业提供实际案例以及相关设备，并且结合现场实际的工作任务来进行。

制定奖励制度，鼓励专业教师利用假期和各种机会参与企业的调研与项目研究，丰富自身的教学案例与实践经验，同时鼓励校企联合进行科学研究，针对企业生产中出现的问题开展研究，从而提升教师的工程实践内涵。

创新原有的培养计划模式，组建由资深专业教师与电力企业专家构成的专业指导委员会，制定了具有电力特色工程教育的相关人才培养方案，并引入企业监督机制完善教学质量监控体系。

五、结论

通过5年的创新实践，电气工程及其自动化专业建设取得了显著成果，学生就业竞争力显著增强，尽管近期全国高校扩招给就业带来了很大的压力，但本专业连续四年一次性就业率平均都保持在95%以上，80%学生在电力行业就业；用人单位对本专业毕业生的评价较高，因“专业基础扎实，动手能力强，踏实肯干”而被誉为“永久牌”人才。

参考文献：

[1]时铭显.面向21世纪的美国工程教育改革[J].中国大学教学，2002，（10）：39-41.

[2]李虎成，陈利利.关于构建和完善工程教育体系的思考[J].经济师，2004，（11）：121-122.

[3]董颖，金裙.基于可持续发展理念的高等工程教育政策新范式[J].科学学研究，2007，6（6）：46-49.

篇10

【关键词】水电厂；自动控制；系统

中图分类号：TB486+.3文献标识码： A 文章编号：

1.前言

伴随电力体制的不断深化改革，为促进电力工业的发展，水电厂自动控制系统顺势而生。根据水电厂生产设备分散布置的特点，该自动系统的结构采用全分布开放式，配合部分独立的自动化控制装置组成，这些系统包括监控、闸门控制、工业电视、辅机控制等。计算机是水电厂自动控制系统运行的必备工具，整个系统均由计算机集中监控。

2.无人值班时水电厂对监控系统的技术要求

水电厂自动控制系统在一定程度上节约了不少人工成本，通常在“无人值班”或“少人值班”的情况下可运行，因而在技术上有较高的要求。

1.1 加装24V电源绝缘的检测装置

电源在整个自动控制系统中发挥着重要的作用，它负责驱动PLC 的输入和输出, 如果电源发生故障，将会影响机组的正常运行，因此在电源的选择上有严格的规范。监控系统的工作电源通常选用24V，考虑到水电厂环境过于潮湿的因素，为确保24V电源接地检测，需安装电源绝缘的检测装置，如TOPWHIP-565直流在线智能检测装置。

1.2 实现监控系统与励磁、调速器、保护系统的连接

监控系统要与励磁、调速器、保护等自动装置进行连接，通常采用开关量（I/O）接口和通信两种方式。前一种接线方式较为直观，对查找故障有较大帮助，且方便调试，它适用于重要的信号和调节控制令。后一种方式则适用于导水叶开度、机组频率、转子电流，这些系统通常反映装置的工作状态、意外故障等。

1.3 兼具实用的硬件设备和智能化的应用软件

监控系统配备的硬件和软件都必须可靠实用。在硬件设施上，计算机技术的发展为水电厂自动控制系统提供了十分有效的帮助，运用计算机在水电厂的机组、辅机、油水风系统等多个装置上输入电气量、开关量、流量等信号，就可逐步完成生产流程，例如控制开停机、分合开关，调节机组功率，以及实现AGC、AVC等的自动控制。此外，监控系统日常的防误措施和反事故处理能力也尤为重要，必须予以重视，将硬件设备和软件功能巧妙结合。

为了更好地运用水电厂自动控制系统，在具体操作时应注意PLC、上位机、网络交换机等网络配置应采用完全双网的形式；同时完善信号筛选和智能查找功能。

1.4兼具远程控制功能和ON-CALL功能

为适应整个电网的发展需要，水电厂的监控系统不仅要求覆盖现地，还要实现远程控制。根据实践经验，通过数据透传时隙复用设备和省调可以完成远方AGC功能和上送有关信息，但必须注意在此过程中做好水轮机的避震措施。

ON-CALL功能是为及时解决故障而特设的一项功能，在无人值班的情况下，如果水电厂的自动控制系统发生意外事故，便可通过手机等通讯工具传送信息。ON-CALL功能从根本上保证了时效性，它方便维护人员及时、准确、详细地了解意外事故，并且有更多的时间分析事故发生的原因和解决对策。

1.5具有完善的电度量监测系统

智能电度量表具有灵活的通信接口，其功能突出，能够保留完整的电度量数据，并且能够根据需要随时随时获取数据。使用智能型的电度量表是为了方便采集电能量，将其与能够存储历史数据的计算机结合使用形成一个完整的电度量监测系统。如采用ERTU装置和智能电度表通讯，同时ERTU 装置和监控系统通讯，完成电能量的采集和电量报表生成，该系统的特点是实现资源共享，既可以与监控系统通信，但相互之间是独立的[1]。

1.6保证自动恢复用电

水电厂一旦停电则容易发生意外事故，因此水电厂的自动控制系统应具备自动恢复用电的功能，俗称“黑启动”功能。水电厂内至少要配备一台特殊机组，即在用电消失的情况下仍可正常工作，要达到“黑启动”的目的需注意以下两点：在用电消失时，将监控系统的电源保持逆变状态，同时给机组电压、电流等工作电源配备 UPS 电源；压油装置的油压不能超出规定的范围。

2.无人值班时水电厂对其他自动装置的技术要求

2.1 调速器系统和励磁系统

电气输出的形式较为多样化，不仅包括步进电机、比例伺服阀，还包括数字阀等。快速性与可靠性是衡量水轮机微机调速器的两个重要指标，国内的大部分调速器的核心部件是可编程控制器，其可靠性和快速性一般能够确保。电气输出环节建议采用冗余输出结构。水轮发电机组调速器是否安全还取决于测频环节，对此可采用双路测频，包含齿盘测频和残压测频两种形式。此外，导水叶漏水极易造成机组移动，在此还要注意一个细节，即停机后投入紧停电磁阀（开机即自动退出）[2]。

励磁系统装置的技术要求需重视两点，一是在起励回路中增加闭锁，用以调节励磁器故障；同时应严格控制投励磁的时间，一旦超过设定时间要及时切断投励磁回路；二是完善通讯功能，对此可采用SAVR-2000型双微机数字式励磁调节系统，以便用最快的速度上送信息，反映系统的实际运行状况。

2.2 工业电视系统和状态监测系统

通过计算机监控系统采集信息来实现监控目的实际上存在着不足，它不能很好地观察现场环境，对此需要工业电视系统作为补充，该系统实时性、可记录性的特点突出，便于掌握人员、设备，线路等的实际情况，从而保障电厂的安全运行。工业电视系统需要合理配置摄像机，如果是分布在室外的要考虑天气、过电压等因素。一般采用光纤介质来传输信号，且采取相应的保护措施，如加装防雷器；其次要在信息传输方面搭建网络的平台，实现资源共享。

状态监测系统是为了方便监测设备是否在正常运行。当机组的振动和摆度超标时，状态监测系统就能发挥作用，及时发出警报。如果标识的是二级报警值，就要格外重视，一般以此来判断机组的运行状态。

2.3 火灾自动检测报警系统和管理信息系统

由于励磁柜功率柜、电缆道、发电机风洞等都是容易发生火灾的部位，因此水电厂的火灾自动检测报警系统十分必要。该系统要求具备远方监视和自动灭火的功能，消防的监测点要科学合理，在所有的火灾敏感部位安装遥感设备，时刻监视火灾烟雾的状况，并及时发出警报。

管理信息系统是水电厂不可或缺的组成部分，它通过计算机运用实现办公环境的网络化，安全性能较高，涵盖层面广，包括管理信息化、生产控制自动化、综合决策信息化等。企业的发展方向需按市场要求和企业现状作出规划，每一位企业成员都应参与其中。对于管理层而言，完善的信息系统有利于更好地传达企业内部信息和传播企业文化，同时也方便对下层开展监督管理工作。对于普通职员而言，借助管理信息系统能够快速了解企业内部通知和工作进度，能够及时了解生产规划，在工作之余还可加强内部的信息交流，相互学习。

2.4科学选用自动化元器件

自动化元器件在水电厂自动控制系统的运行中扮演着重要角色，应选择准确的自动化元器件并科学使用。其中作为开机条件、机组保护等的元器件，其选型要确保高起点、高可靠性，目的是为了实现监视和控制回路处理。在使用上要注意区分不同的情况，自动化元器件作为开机条件的有示流器、测速装置、同期装置等，作为机组保护用的有剪断销信号器、紧停电磁阀等。

3.结束语

发电厂的运营与管理越来越趋向于商业化，得益于计算机技术、通讯技术和网络技术的进步，水电厂自动控制系统有了广阔的发展空间，探讨水电厂自动控制系统的技术要求具有重要的指导意义，它有利于提高水电厂的管理水平，促进电力工业的发展[3]。

【参考文献】

[1]梅青,岳华.水电厂自动控制系统探讨[J].水电站机电技术,2009.32(03）：73-75.