電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢分析

牛美英

摘 要：電氣工程自動(dòng)化的應(yīng)用范圍日益廣泛，幾乎在各行各業(yè)當(dāng)中都能看到電氣工程自動(dòng)化的身影，在推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上發(fā)揮著重要作用，本文分析了電氣工程自動(dòng)化的現(xiàn)狀，并有針對(duì)性地提出了電氣工程自動(dòng)化未來發(fā)展的趨勢。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動(dòng)化；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1 電氣工程及其自動(dòng)化概述

電氣工程及其自動(dòng)化起源于18世紀(jì)，19世紀(jì)中后期麥克斯發(fā)現(xiàn)了電磁理論，自此電氣工程的理論基礎(chǔ)趨于完善，20世紀(jì)初期電氣工程專業(yè)在西方國家盛行起來，伴隨著通訊的現(xiàn)代化技術(shù)、微電子的科學(xué)技術(shù)以及IT電腦技術(shù)的發(fā)展使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)擴(kuò)展為復(fù)雜的電氣系統(tǒng)，發(fā)展的學(xué)科日趨精細(xì)化。我國電氣自動(dòng)化起步較晚，直到20世紀(jì)50年代，電氣自動(dòng)化才應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。隨后，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛，從工業(yè)擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)、商業(yè)、高科技產(chǎn)業(yè)等。電氣自動(dòng)化技術(shù)是以傳統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)方案和自動(dòng)化設(shè)計(jì)為主要的基礎(chǔ)思想，對(duì)原有電氣技術(shù)進(jìn)行完善，從而形成的一種新型的電氣技術(shù)。電氣自動(dòng)化的發(fā)展使得人民的生活更加便利，節(jié)約了成本，調(diào)高了生產(chǎn)效率，為商業(yè)間的交流與運(yùn)輸了提供方便。

2 電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 電力系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，收入不斷增高，家用電器日益增多，用電量和用電負(fù)荷在不斷增加，人們對(duì)供用電的質(zhì)量和可靠性提出了更高的要求，而電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化程度與供用電質(zhì)量有著密切的關(guān)系，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用使得電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。電氣自動(dòng)化應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度中，具有穩(wěn)定性、安全性、易維護(hù)性等優(yōu)勢，一方面根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的實(shí)際需要，檢測電網(wǎng)的頻率、電壓、潮流、發(fā)電與負(fù)荷容量、電量、水情和水位等參數(shù)；監(jiān)視斷路器、隔離開關(guān)、帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器調(diào)壓分接頭以及發(fā)電機(jī)組等設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的工作位置狀態(tài)，對(duì)電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，并對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)分析，預(yù)測電網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)荷情況，發(fā)現(xiàn)檢測結(jié)果超出電網(wǎng)負(fù)荷的情況下及時(shí)發(fā)生警報(bào)；另一方面當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可以快速準(zhǔn)確的找出故障，便于工作人員及時(shí)排除故障，保障電網(wǎng)的正常運(yùn)行，滿足不同用戶的需求。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在滿足運(yùn)行安全和供電質(zhì)量要求的條件下，能夠合理地利用現(xiàn)有能源和設(shè)備，以最少的燃料消耗（或費(fèi)用、成本），保證安全發(fā)供電，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。電氣自動(dòng)化還可以應(yīng)用于發(fā)電廠對(duì)發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、變壓器、斷路器等發(fā)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長設(shè)備的維修保養(yǎng)周期，提高利用率，從而提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 電氣自動(dòng)化在建筑行業(yè)中的應(yīng)用 建筑行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)，是拉動(dòng)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)最強(qiáng)有力的馬車，粗放式的發(fā)展模式已經(jīng)不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能建筑、綠色建筑以其節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)受到了消費(fèi)者的青睞。樓宇自動(dòng)化運(yùn)用IBMS技術(shù)，充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)、信息物理系統(tǒng)相結(jié)合的手段，對(duì)整個(gè)建筑的電力設(shè)備包括通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等進(jìn)行集中控制，對(duì)建筑物中的空調(diào)、照明、動(dòng)力設(shè)備等用電設(shè)備進(jìn)行高效率的管理，提升建筑設(shè)備的節(jié)能效益，在保證設(shè)備正常運(yùn)行的情況下，在不影響建筑物使用者的情況下，減少電力設(shè)備的能源消耗，節(jié)約成本，保證整個(gè)建筑的電力系統(tǒng)高效、穩(wěn)定運(yùn)行，有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，有利于提高建筑工程的使用質(zhì)量。

2.3 電氣自動(dòng)化在其他行業(yè)中的應(yīng)用 信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著電氣工程自動(dòng)化不斷向前邁進(jìn)，電氣工程自動(dòng)化在高科技行業(yè)也有著廣泛的應(yīng)用。以微電子行業(yè)為例，為了保障設(shè)備性能的精確性，歐美等國已經(jīng)研發(fā)出了將微型計(jì)算機(jī)植入設(shè)備中通過集散性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制的技術(shù)。不僅如此，電氣自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，能夠有效的對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，可以說是工業(yè)生產(chǎn)的核心。正是由于電氣工程自動(dòng)化的應(yīng)用，大大提高了工業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了成本。

在凈化空氣系統(tǒng)中也有著應(yīng)用，電氣自動(dòng)化解決了傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中存在的局限性，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境質(zhì)量參數(shù)更精確的跟蹤和反饋，延長了過濾器的使用壽命，在保障空氣清潔質(zhì)量的基礎(chǔ)上，節(jié)能減排。

盡管近年來我國電氣自動(dòng)化技術(shù)日益成熟，電氣自動(dòng)化行業(yè)在保持了較快的發(fā)展速度，但在發(fā)展過程中仍面臨著一些問題和挑戰(zhàn)：①電氣工程自動(dòng)化缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的企業(yè)、行業(yè)對(duì)于電氣工程自動(dòng)化有著不同的需求，因此在設(shè)計(jì)時(shí)就要根據(jù)企業(yè)、行業(yè)的需求進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，這樣無疑增加了企業(yè)工程成本，給企業(yè)造成一定損失；②電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展給人民的生產(chǎn)生活帶來便利的同時(shí)也造成了環(huán)境污染，如何發(fā)展能耗低、效率高、污染小的電氣設(shè)備成為人民關(guān)注的熱點(diǎn)問題。

3 電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢

電氣自動(dòng)化與信息技術(shù)及軟件的應(yīng)用有著密切的關(guān)系，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)日趨成熟，趨勢是朝著信息化和開放化的方向快速發(fā)展。

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化程度提高，構(gòu)建統(tǒng)一的系統(tǒng)開放平臺(tái) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)的核心部分，數(shù)據(jù)之間的傳輸交換都是通過網(wǎng)絡(luò)的連接來實(shí)現(xiàn)的，未來電氣自動(dòng)化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間的聯(lián)系更加密切，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的程序接口，可以對(duì)中心控制系統(tǒng)及其它通信管理系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源的配置，使信息及時(shí)正確地傳輸，做到真正的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)互通。

3.2 應(yīng)用范圍擴(kuò)大 未來電氣自動(dòng)化的應(yīng)用范圍將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，交通、醫(yī)學(xué)、航空航天等越來越多的行業(yè)會(huì)應(yīng)用到它，例如企業(yè)的綜合性自動(dòng)化系統(tǒng)、交通控制自動(dòng)化系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)管理自動(dòng)化控制系統(tǒng)等。

3.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)逐步成熟，減少能源消耗 電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展將帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，而相關(guān)技術(shù)的發(fā)展反過來又會(huì)推動(dòng)電氣工程自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。能源、環(huán)境問題是世界性的問題，電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展方向是盡可能的減少能源消耗，降低污染的排放量，減輕環(huán)境污染的壓力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

電氣工程及其自動(dòng)化在改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和工作的可靠性上發(fā)揮著巨大作用，電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展在推動(dòng)社會(huì)的穩(wěn)定與進(jìn)步上有著十分深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義，未來電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也將會(huì)更為先進(jìn)。

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