電氣工程以及自動化研究

黃永佳

【摘要】我國正處于從工業(yè)大國向工業(yè)強國轉(zhuǎn)變的階段，而電氣自動化作為一種綜合類的尖端科學(xué)，對我國工業(yè)化進程有著極其重要的積極意義。本文就將對當(dāng)前我國電氣工程以及自動化發(fā)展?fàn)顟B(tài)、發(fā)展內(nèi)容、發(fā)展前景進行一系列探究分析，為我國電氣工程及其自動化技術(shù)的進步提出建設(shè)性的建議，為工業(yè)化進程貢獻力量。

【關(guān)鍵詞】電氣工程;自動化

前言

當(dāng)前我國工業(yè)化的進展程度為我國電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展提供了非常大的發(fā)展市場，而我國的電氣工程及其自動化技術(shù)也正呈現(xiàn)著欣欣向榮的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，這種狀態(tài)可以從許多方面透漏出來，如報考相關(guān)專業(yè)人數(shù)多、專業(yè)錄取分?jǐn)?shù)高、就業(yè)范圍廣、就業(yè)率高等等。而電氣工程不僅對工業(yè)進程起著重要作用更與人類生活息息相關(guān)，所以，本文將應(yīng)順應(yīng)時代發(fā)展潮流，對電氣工程及其自動化專業(yè)進行深入的分析。

一、電氣工程及其自動化綜合介紹

我們從名稱開始對這個專業(yè)進行解讀，電氣工程的學(xué)科名字我們稱之為電力學(xué)，就是學(xué)習(xí)在電的產(chǎn)生（發(fā)電），電的傳輸（輸電），電的轉(zhuǎn)換（變電），電的應(yīng)用（用電）等點的各種過程中的工程集數(shù)，當(dāng)前我國電氣工程的自動化技術(shù)的主要發(fā)展趨勢就實現(xiàn)由輸電、發(fā)電自動化向輸電、發(fā)電以及配電自動化進行全面發(fā)展。而自動化則是工業(yè)發(fā)展的要求，也是電力系統(tǒng)的需求，我們知道電的速度大約是每秒鐘30萬千米，人類的反應(yīng)根本不可能跟的上其各種變化，因此我們要利用計算機來處理和控制電力系統(tǒng)運行的各種狀態(tài)和發(fā)生的事故，當(dāng)前我國的電氣工程以及自動化技術(shù)則主要應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)中，通俗的來講即利用技術(shù)控制，使生產(chǎn)線能夠自動運行。這樣總結(jié)來看并不復(fù)雜，但事實上此專業(yè)所涉及范圍非常廣包括電力電子技術(shù)，計算機技術(shù)，電機電器技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，機電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域，并且需要結(jié)合智能儀器、計算機設(shè)備、熱能工程知識，來分析控制相關(guān)參數(shù)，所以其具有復(fù)雜性和綜合性。當(dāng)前我國電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展相比發(fā)達國家稍顯落后，因此更需要我們對此領(lǐng)域進行深入探究，為增強我國國力做出貢獻。

二、電氣工程以及自動化研究內(nèi)容

（一）電氣工程及其自動化技術(shù)設(shè)計理論及其發(fā)展現(xiàn)狀

電氣工程及其自動化技術(shù)通過檢測、控制、管理使生產(chǎn)過程安全且、提高生產(chǎn)效率、降低能耗、節(jié)約人力投入從而增加效益，通過提升對電氣工程相關(guān)設(shè)備自動化控制程度，達到機組能夠隨具體情況變化做出反應(yīng)的效果，為生產(chǎn)提供了安全的環(huán)境。電氣自動化系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成，即測量系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)與控制系統(tǒng)，測量系統(tǒng)與執(zhí)行系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上并無太大差異，都是引入了智能化設(shè)備和微處理器，而控制系統(tǒng)則包括了自動檢測、順序控制和自動報警等內(nèi)容，其實現(xiàn)是利用計算機的遠程操控來完成，在現(xiàn)場總線方面，它的核心是計算機操作系統(tǒng)。當(dāng)下我國電氣自動化的單元機組實現(xiàn)了集中控制和電氣控制，采用一臺單元機組僅安排一位值班工作人員操作，使電氣控制、汽輪、鍋爐達到整體的效果，使我國的電氣自動化技術(shù)水平就會在國際上具有很高的競爭力。并且隨著電氣自動化控制新技術(shù)的不斷采用，有關(guān)新原料、新原理和新工藝的傳感器和變送器被迅速開發(fā)利用也大大提高了我國電氣自動化的技術(shù)的發(fā)展速度。但是在電氣自動化方面也存在著一些問題，比如電氣供應(yīng)器整體控制程度還很低，儀表工藝和單元測量也需要進一步提高，安全監(jiān)視及相關(guān)保護設(shè)備的覆蓋面很過于狹窄，功能也不是很全，機組自動化調(diào)節(jié)的投入率不高，程序系統(tǒng)開環(huán)利用少，投入使用也少，而且在當(dāng)下的許多傳統(tǒng)工廠里其采用的DCS（如圖1所示）與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)通常存在施工量大、占地面積達、容易出錯、擴展性不高等缺陷。

圖1

（二）電氣工程自動化內(nèi)容

電氣工程及其自動化技術(shù)中自動化的實現(xiàn)非常重要，目前已經(jīng)實現(xiàn)自動化的包括電網(wǎng)調(diào)度自動化，即由電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、服務(wù)器、工作站、打印設(shè)備、大屏蔽顯示器等組成，其主要是通過電力系統(tǒng)專用的廣域網(wǎng)連結(jié)，調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、下級電網(wǎng)調(diào)度控制中心和變電站終端設(shè)備等，從而實現(xiàn)電力生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控電網(wǎng)運行安全分析、電力負荷預(yù)測、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計、自動發(fā)電控制、自動經(jīng)濟調(diào)度，并適應(yīng)電力市場運營的需求等;接著是發(fā)電廠的自動化，主要包括火電廠與水電廠，雖然二者系統(tǒng)構(gòu)成有許多共同點，但水電廠相比火電廠而言其自動化程度更高，火電廠的自動化系統(tǒng)有信息和數(shù)據(jù)的處理過程，也有自動檢測、自動保護、順利控制以及設(shè)備管理等功能，而水電廠水電廠進行自動化的過程之中需要調(diào)速器、水輪機以及水輪發(fā)電機控制系統(tǒng)等設(shè)備;除以上兩種還有變電站的自動化，這里的自動化發(fā)揮的主要作用是進行分配和接受電能、控制電能流向以及變換電壓等，并且通過對變壓器的使用將不同電壓級數(shù)的電網(wǎng)聯(lián)系起來，主要目的是取代電話人工操作和人工監(jiān)視，從而擴大對變電站的監(jiān)控功能，從整體上提高變電站的運行水平。最后則是電力的自動化，包括電力一次設(shè)備的智能化與電力一次設(shè)備的在線狀態(tài)檢測，其中電力一次設(shè)備的智能化指的是在一次設(shè)備進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需將常規(guī)二次設(shè)備的部分或全部功能就地實現(xiàn)，以省卻大量控制電纜和電力信號電纜，此過程通常也簡稱為一次設(shè)備自帶測量和保護功能。但由于電力一次設(shè)備的在線狀態(tài)檢測的整體技術(shù)難度大、專業(yè)性強以及檢測環(huán)境惡劣，要開發(fā)出滿意的產(chǎn)品目前還很困難。

（三）電氣工程及其自動化技術(shù)發(fā)展對策

如今我國已積累了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)水平且初步建立了電氣自動化的制造基地，但是依然存在諸多問題，如產(chǎn)品技術(shù)含量相對較低，設(shè)備相對落后，技術(shù)人才相對短缺。所以我們應(yīng)當(dāng)有效節(jié)約成本，重視數(shù)字化技術(shù)，建立電氣工程及其自動化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，加強電氣工程質(zhì)量管理力度，實現(xiàn)電氣工程及自動化系統(tǒng)的開放化，數(shù)據(jù)傳輸接口標(biāo)準(zhǔn)化?，F(xiàn)如今信息化、智能化現(xiàn)已成為當(dāng)代技術(shù)的主要組成部分，因此電氣自動化技術(shù)可以通過其現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，因為我們只有不斷更新技術(shù)，突破關(guān)鍵性技術(shù)難題，才能生產(chǎn)出如儀表集成器、流程分析儀、智能執(zhí)行器和核電控制系統(tǒng)等高技術(shù)含量的產(chǎn)品。

三、研究電氣工程及其自動化技術(shù)的重要性

電氣工程及其自動化技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的地位不斷的提升，而在電子信息技術(shù)日新月異的發(fā)展中，并且伴隨著人們對生活質(zhì)量要求的不斷增高，社會的不斷進步，電氣工程的技術(shù)人員也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，在迎接電氣工程及其自動化技術(shù)的一次次里程碑式的改變過程中，會遇到種種阻礙電氣人員前進步伐的困難，因此，只有更加注重自動化的水平，更加注重工程的質(zhì)量管理措施，和更加注重科技的創(chuàng)新，才能夠促進電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展，使得該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自身的跨越式發(fā)展。

四、結(jié)論

經(jīng)過對電氣工程及其自動化的探究，對電氣自動化的專業(yè)內(nèi)容有了更深入的理解，同時認(rèn)識了如今我國電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，認(rèn)識到了如今的世界已進入新技術(shù)革命時代，我們必須緊追時代發(fā)展步伐，努力鉆研電氣自動化技術(shù)，提高自主創(chuàng)新能力，努力使之成為我國社會主義現(xiàn)代工業(yè)化建設(shè)的有力保障，只有才有可能趕超發(fā)達國家，縮小歷史遺留差距。

參考文獻

[1]劉樹忠，李艷梅.工程機械自動化的發(fā)展技術(shù)淺析[J].民營科技，2010（4）.

[2]董娜，李函霖.電氣系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的探索[J].科技與企業(yè)，2011，11（07）.

[3]李娜娜.電氣工程及其自動化的建設(shè)與發(fā)展的若干思考[J].電氣自動化，2010.