自动化电气工程应用(3篇)

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自动化电气工程应用(3篇)

第一篇:自动化智能电网建设电气工程应用

【摘要】

伴随我国社会经济的迅速发展,人们在日常生产生活过程中对电力能源的需求量也随之不断的增加。并且,随着科学技术水平的提升,以及我国电力行业自动化建设速度的提升,使得建设智能电网已经成为了我国电气工程建设过程中必须要完成的一项工作。对此,本文以智能电网为立足点,通过对我国电力企业建设过程中智能电网基本概念的阐述,从而就电气工程和自动化相关技术在建设智能电网过程中具体的应用情况进行研究。

【关键词】

电气工程;自动化;智能电网建设;应用

引言

就目前来看,我国现有的大规模电厂其在并网建设过程中其使用的一项主要技术就是开发技术。而从我国电力行业当前的发展趋势来看,未来电网将会朝着光伏发电等运行较为稳定、范围比较广泛的并网技术发展。但由于我国自动化和电气工程技术的发展同外国发达国家相比还存在着较大的差距,且相关技术的发展还不是很成熟,仍旧处于初步的发展阶段。因此,要想推动我国智能电网的建设,推动自动化技术的发展,大力建设电气工程,并扩大其在智能电网建设过程之中的应用程度十分重要。

1智能电网的概念

为适应我国社会经济和市场经济制度的发展趋势,我国电网公司开始逐渐将“建设坚强的智能电网系统”融入到了其建设发展方案中,这使得在电网建设的过程中,将推动电网的智能化建设同建设结构坚强的电网系统这两项工作结合起来,并将发电、输变电、通信和自动化调度技术融入到“坚强智能电网”之中,使其成为一个有机整体。相关部门和企业在建设智能电网的过程中,需要以当前我国国情发展建设情况为依据,在了解电网重点建设内容的基础上,采用循序渐进的方式完成电网建设。因此,我国在建设智能电网的过程中遵循以下几大特点:①绿色环保。该特点要求我国在建设智能电网时需要循环使用电网资源,尽可能减少电网建设过程中对生态环境造成的大范围污染。②网架结构的坚固性。坚固的电网架构不仅可以保证电网系统拥有较强的承受能力,使得其抗击不良天气影响的能力得以提升,还能够保证电网系统的正常运行不会受到天气情况的干扰。③优化电网资源。最大化的优化电网系统内部的资源调度,对于提升电力系统内部运行质量和效率具有十分重要的作用。④提高电网系统自动化运行程度。电网系统自动化运行程度越高,其在运行过程中自动诊断和调节电网故障的能力越强,所以,推动自动化建设,对于消除电网运行故障,保证其电网系统功能的安全稳定性具有十分重要的作用。⑤电网经济性。我国电力系统在推动电网智能化建设的过程中,需要综合考虑和利用各方面因素,以便能够最大化的节约建设成本,保证电力能源供应和电网系统的服务质量,从而提升电力企业在运营过程中的经济效益。⑥交互性。电网系统的交互性指的主要是电网系统在向用户供应能源的过程中,建立起来的用户和市场之间存在的交流模式。这种特性的存在,可以按照用户提出的具体需要来不断的优化自身的服务质量,从而更好地适应市场发展的需要。

2自动化和电气工程技术的总体应用

(1)在电源领域中的应用。在推动电网智能化建设的过程中应用电气工程技术,可以为电网建设过程中使用的各类型设备提供不同类型的电源,其中包括了变频、直流、交流和恒频电源等类型。例如,蓄电池在充电的过程中使用的一般都是直流电源,而电网系统中的变电所在实际操作的过程中既可以使用直流电,也可以用交流电,但在使用一些小型或者是大型的计算机设备时,使用的则是高频开关电源。

(2)在输送电领域的应用。由于我国电网系统在进行智能化建设过程中对于电能的质量和电网运行状态的稳定性相对较高。如果在电网建设过程中想要实现这些要求,就需要谐波抑制和无功补偿这两种技术的配合与支持。我国电网系统建设输送电线路的过程中,特别是在建设一些高压直流输送电线路时,通常使用的都是晶闸管变流这一设备作为受电和送电两端的逆变阀和整流阀装置。在输送电线路建设过程中应用这些设别,不仅可以极大的扩大电网系统输送电源的容量,还能够提高其输送电路的稳定性。此外,在输送电线路建设过程中应用这些设备装置,不仅有效防止电网系统中突然停电或者是电压出现闪边和突降等情况的出现,提高供电质量和效果,还在一定程度上满足了我国建设智能电网系统的要求,为电网系统的智能化建设发展提供了一定的推动力。

(3)在发电领域中的应用。电气工程技术作为一种现代科技发展过程中产生的一种新型技术,其在应用的过程中主要是通过电子和电力这两大设备媒介来实现转化和控制电能的目的。该项技术在发电工作中的应用,可以有效降低电网运行过程中能源的消耗量,降低使用机电设备的频率,从而提升电网运行的工作效率。此外,伴随电网系统逐渐朝着高压化这一方向的发展,使得电气工程在自动化建设过程中也出现了很多的新型技术。例如,电气传动、柔性交流输电、同步开断、超高压输电等相关技术[1]。这些技术的应用,不仅提升了智能电网建设过程中的发电工作效率,还提高了电网系统的供电和服务质量。

3电气工程技术在电网智能化建设过程中的具体应用

(1)优化电能质量技术的应用。在智能电网建设过程中应用该项技术,需要以完善的电能质量等级划分和等级评估方法机制为基础,对我国电网系统中供用电过程中的接口所带有的经济性能进行全方位的分析,以便可以建立起评估用户技术等级和经济性具体等级体系[2]。并且,在推动电网系统智能化建设的过程中,我国相关政府部门还应该要不断的完善相应的法律规范,以此来促进智能电网可以朝着运行经济性和服务质量优质的方向发展。此外,因为优化电能质量这项技术包括了自适应静止无功补偿、直流有源滤波器、连续调谐滤波器以及电气化铁道平衡供电等相关技术,所以,这些该项技术在智能电网建设过程中的应用,对于提升电网运行成本,扩大其市场占有率具有较高的作用。

(2)柔性的交流电输送电技术。该项技术的应用主要是为了将一些清洁度较高、环保型的新能源束输送到电网系统中。就技术本身来看,其主要是以微处理、微电子、电子和电力等通信和控制技术为基础,形成的一种能够灵活控制交流输送电的现代化技术[3]。由于我国在建设智能电网时对于高压输变电的依赖性相对较高,在整个输送电过程中,其对于清洁能源的需求量比较大,而要想满足智能电网的该类型要求,降低电能输送过程中能源的损耗量,利用柔性交流输电技术是十分必要的。

(3)高压直流输电技术的应用。在智能电网中的直流输电系统中,有较多的输送电环节使用的都是交流电,但由于电网系统在输送电过程中实际应该使用的是直流电,所以,采用高压直流这种新型输送电技术改变电流的输送方式是十分必要的。

4结束语

总而言之,本文以我国电力行业企业在发展过程中过智能电网的建设为立足点,通过对智能电网在我国社会经济发展建设过程中具体的发展趋势和特点进行全面的分析,从而指出了电气工程对于智能电网建设具有的重要作用,以及该项技术的具体应用方案。因此,对当前我国电力系统中智能电网的建设工作进行深入的研究和分析,并就电气工程和自动化在电网建设过程中总体和具体应用方案进行研究,对提高智能电网的建设效率和质量,推动电力系统迅猛发展具有十分重要的作用。

作者:汪洁 刘悠 单位:国网江西省电力公司南昌供电分公司

参考文献

[1]曾晖.浅谈电力通信技术在智能电网中的应用[J].通讯世界,2015,21(11):86~87.

[2]孟庆焜.配电自动化系统在智能电网中的应用和发展[J].中国新技术新产品,2010,12(06):23~24.

[3]李思逸,王凤敏,何成峰,等.浅谈电力通信技术在智能电网中的应用[J].通讯世界,2014,02(01):75~76

第二篇:自动化电气工程夏季特色课程建设

摘要:

为了和国内外名校接轨,我校从2013年开始实行了三学期制。在新的培养方案中,夏季小学期的课程设置是全新的。如何根据夏季学期的特点,充分发挥其在实习实践和学术交流方面的作用,是值得研究的问题。除基本课程外,我们还设置了7门特色课程和1个专门针对交流生的英文课程模块。

关键词:

电气工程;三学期制;夏季学期;课程建设;教学改革

如今,国内各高校学生的相互交流活动越来越多,如何使培养体系尽量和国内外的名校接轨,更好地为学生提供便利条件,是摆在国内高校面前的一个新问题。从学制上讲,国内高校传统的都是秋春两学期,而欧美大学尤其是很多名校都普遍采用三学期,美国的一些学校暑假长度甚至超过了3个月。利用暑期和夏季小学期,学生进行项目研究、出国旅游和交流学习,教师休假或者出国讲学,所以夏季学期是国外学生和教师进行学术交流的主要阶段。如果我们想请国外知名学者来讲学,那么夏季小学期是最适宜的时间段。在国内,陆续有一些高校参照国外进行了学制改革。最早的上海大学在1994年就开始实行三学期制,北京大学和清华大学则在北京地区率先尝试学期改革。北京大学是在原来上学期、下学期的基础上又增加了一个“小学期”,“小学期”从7月初至9月中旬,为期2个月左右。清华大学设置的“夏季小学期”与此相似,目的是让工科为主的大学生们利用小学期进行社会实践。再以后,国内一些高校也纷纷实行了三学期制。迄今为止,已经实施了三学期制(包括四学期)的大学有清华大学、北京大学、浙江大学、上海大学等数十所院校等。到底为什么要实行三学期制,夏季小学期用来干什么,这个问题在国内也是众说纷纭。经过多年的探索和争论,现在主流的意见是总体上看,设置小学期同时缩短学时减轻课堂教学压力作用是好的。而小学期的主要用途,一是用于加强学生实习实践环节,二是用于扩大学校的国际交流。为了和国内外名校接轨,也是为了更好地实现“以学生为中心,以人才培养为根本”的宗旨,我校从2013年开始实行了三学期制,由原来的秋春两学期(时间各21周),改为秋春夏三学期(时间分别为18周、18周和5周),总的教学时间减少为41周。如何适应三学期制要求,设置合理的课程体系,同时促进学生的自我发展,成为摆在我们面前的首要任务。为此,我们分别选取了国内外各3所名校的培养方案为参照,详细分析后制订了我校的新版培养方案。根据夏季小学期的特点设置了相关课程,总学分一般都不超过6学分,而且以实践性环节为主。另外,我们又设置了7门特色课程和专门针对交流生的英文课程模块。文章最后给出了对后续工作的思考。本文对教学研究和管理人员具有一定的参考价值。

1夏季小学期的课程设置特点

按照新的培养方案,我们的夏季小学期从6月末到8月初,共5周,而且只有前3个学年有。和秋春两个学期相比,夏季小学期的课程特点是:

1.1时间短不适宜于多学时课程

一般地,课堂授课每周2~3次比较适宜,则除去考试时间,适宜于夏季小学期的课程学时数一般不应超过30学时,也就是2学分。否则,教师和学生的安排都会比较麻烦。

1.2人员流动性大

夏季小学期的主要目的是交流,所以各个教学环节的安排相对集中比较好。如果时间拉得太长,不利于学生走出去。

1.3以实践和交流为主

总学时和总学分不宜过多由学生自由支配一般为5周,总学分不应该超过6学分。根据上述原则。

2夏季小学期的特色课程设置

夏季小学期的设立,是为了让学生们开阔眼界,促进对外交流和实践动手能力。为了满足不同年级、不同群体学生的需求,我们还专门设立了特色课程群。

2.1国际交流快车道

介绍电子、电气、光学精密测量领域国际知名研究机构、国际知名专家学者的情况以及国外留学的注意事项等。针对学生重点介绍国际交流的一些环节,如如何申请,如何准备出国,出国后如何尽快适应当地文化与语言环境,如何沟通与交流,如何寻找合适的研究方向等。

2.2电子竞赛基本技能

面向飞思卡尔智能车和全国电子设计竞赛等重要学科竞赛,使学生了解基本竞赛常识,培训固件程序开发、电子电路设计与调试等基本技能;指导学生如何规划项目进度和团队分工等,为学生们后续从事电子竞赛和科技创新打下基础。

2.3交流技巧与职业规划

参考佐治亚8010、8020课程,以伊顿、西门子及三一公司等国内外知名企业专家的成功职场工作经验及个人发展历程为背景,对即将进入职场的学生所关心的问题,诸如公司就职的机会把握、知识储备、企业文化等问题进行职业规划,把专业与求职、学习与发展结合到一起,为学生自我规划、求职及国内外求学深造提供指导。

2.4电气设备健康状态检测与分析

以佐治亚理工学院在电机控制及故障诊断方面的最新研究成果为依托,以开“再生能源逆变控制”为背景,进行基于自动控制理论分析的电机故障机理分析,突出基于电机设计理论的无传感器参数辨识技术及电机驱动技术,为学生大四毕业设计及硕士学习奠定理论及方法基础。

2.5现代功率半导体器件与设计准则

深入介绍功率半导体器件理论、应用方法及设计准则,包括功率半导体器件的基本概念、物理模型,驱动和保护技术以及常见功率半导体器件的分析及其应用。该课程将为电气工程乃至其他电类相关专业的学生提供了解、掌握功率半导体器件知识的一个窗口,使其深入理解功率半导体器件理论及其应用方法。

2.6智能电网基础与前沿发展

以悉尼大学在智能电网方面的最新研究成果为依托,以新能源发电和智能电网的快速发展为背景,介绍智能电网的基本知识及支撑智能电网运行的高级量测体系及其构建技术,为学生大四毕业设计及硕士学习奠定理论及方法基础。

2.7电子系统可靠性设计与寿命预测

以开关电源为载体系统介绍其可靠性设计技术,包括失效分析、EDA建模与仿真、可靠性设计基本方法(含热设计、稳健设计)以及寿命预测技术。本课程的开设,将为电气工程乃至其他电类相关专业的学生提供了解、掌握电气可靠性知识的一个窗口,使其建立性能指标与可靠性指标同等重要的理念。另外,为了不增加学生负担,我们还规定选修这7门课程后对全校任选课、专业任选课和各类讲座课程的学分替代原则。

3用于暑期交流的课程模块设计

随着越来越多的国内外交流生来校交流,如何在小学期时间内充分体现我校和电气工程及其自动化专业的特色,也成为一个值得仔细研究的问题。暑期交流的主要目的是交流,那么我们的特色是什么呢?交流生最想了解的是什么呢?我们认为,暑期交流课程模块应该做到以下几方面。

3.1体现我校电气工程及其自动化专业的科研特色

国内交流生的主要目的是读研、读博,国外交流生的主要目的是增加了解,那么作为学科最重要特色的,就是科研特色。我校的鲜明特色是航空航天,而我校电气工程及其自动化的特色是国家重点二级学科电机与电器,尤其是微特电机、航天电器、电动汽车、电力电子等研究领域。

3.2体现我校电气工程及其自动化的课程特点

我们的水平主要体现在2个国家级教学名师,电路、电工学、电子学3门国家级精品课以及国家级电工电子教学示范中心这三点上。精品课体现的是国家级教学名师的授课风采,电工电子教学示范中心体现的是教学实验的全自助式管理和服务。

3.3体现我校电气工程及其自动化的学生培养特色

我们专业的学生培养特色主要体现在两方面。特色一是依托众多的国际联合实验室,通过各类实践环节扩大学生们的视野,提高其动手能力。我系拥有电气工程领域国际最知名企业的众多联合实验室,包括西门子、罗克韦尔、伊顿、英飞凌、惠普安捷伦等,他们每年都捐赠最先进的仪器设备用于学生实验。特色二是在指导学生参加竞赛与科技创新方面成绩显著。比较有代表性的是,2007年获国家级大学生电子设计竞赛一等奖数量位居全国第三;2011年获ALTERA亚洲创新设计大赛大陆地区特等奖和海峡两岸总冠军;2012年获国家级科技创新竞赛奖项141人次;2013年获飞思卡尔智能汽车竞赛全国赛和国际赛承办权,获飞思卡尔智能车竞赛国家一等奖1项、国家二等奖2项、东北赛区一等奖6项。根据上述特点,我们设计了专门用于暑期交流的全英文授课模块,以课堂讲座、参观体验、动手实践三位一体的方式进行,取得了良好的效果。

4结束语

我校从2013级开始执行新培养方案,迄今已经运行了近两年,总体效果良好。以下几方面的问题,还有待思考。(1)夏季小学期特色课程和暑期交流模块刚运行一年,其内容和方式还有待更进一步完善。(2)夏季小学期中如何促进学生们更好地走出去进行交流,包括去国外名校和国内相关院校的短期交流。现在的课程设置中,大三的生产实习学分最高占用时间最长,如何兼顾,有待改进。(3)交流项目的认可问题。毕竟,从学校层面上的交流项目覆盖面小,收益的学生少。这几年陆续有很多学生申请参加港澳台方面的自定交流项目,如果在鼓励的前提下规范管理,值得研究。

作者:李勇 王淑娟 康玲 于为雄 王文静 霍炬 单位:哈尔滨工业大学

参考文献

[1]王晓刚,王清,刘华.电气工程及其自动化专业培养方案改革探索[J].中国电力教育,2013(36):131-132.

[2]陈文辉,覃永新,罗文广,杨叙.以电子技术应用为目的的实践教学改革与探讨[J].实验室科学,2010,1(13):35-37.

[3]陆秀令,张松华.电气工程及自动化专业实践教学改革探索与实践[J].中国现代教育装备,2010(17):126-128.

[4]董嘉佳,曾嵘,董鸿,孙劲松.电气工程及其自动化专业人才培养方案的修订[C].第6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论文集(上册).2009.

[5]刘海,王福安,顾炜.基于“三学期制”培养创新型人才的实践与思考[J].扬州大学学报:高教研究版,2011(15):45-49.

[6]薛晓春.高等学校三学期制改革实践研究[J].教育与职业,2013(11):31-32.

[7]李和生,蒋霞敏.以大学生能力培养为核心的教学方法改革探讨与实践[J].高教论坛,2010(8):63-65.

第三篇:电气工程自动化应用分析

供电的质量依靠着电气自动化技术的支持以及保障,电气自动化的技术保证着电力系统能够安全运行,它同时还可以对电力系统进行就地以及远程的监控以及管理,对电力系统进行调节以及控制。本文将对电气工程系统中实际应用的自动化技术进行分析与探讨。进入21世纪以来,我国在很多领域都得到了很好的发展和提升,特别是在经济建设的方面取得了很大的进步。纵观我国的工业经济发展的道路,可以看出在电气工程及其自动化发展上取得的进步非常的显著。如今的电气工程已经成为现代工业发展必不可少的关键领域。随着科技快速的发展以及不断的更新,电气工程及其自动化的技术已经慢慢形成了一个相对独立系统。电气工程技术从最开始的电磁学理论的建立,再到新技术革命时期,电气工程技术学科的形成,电气工程及其自动化的技术经历了形成与发展。电气工程及其自动化的技术系统正慢慢的步入更加方便以及快捷的发展方向。它不但可以帮助我国的工业在发展的道路上提高效率还可以帮助工业发展节约成本。并且电气工程还在逐渐的涉及到不同的领域,帮助各个商业间满足交流和传输等不同的需求。供电的质量离不开电气自动化技术的支持以及保障,电气自动化的技术不但保证着电力系统可以安全运行,它同时还可以对电力系统进行就地以及远程的监控以及管理,对电力系统进行调节以及控制。所以本文将会对电气工程系统中存在的实际应用的自动化技术进行分析与探讨。

一、变电站自动化

变电站中应用电气工程自动化的技术,是为了能够保障变电站可以安全的运营,以及提高变电站的工作效率和对变电站的加强监控,并希望能够最终取代人工的监视以及操作。电气工程的自动化是建立在变电站自动控制技术以及应用信息处理传输的基础上面,电气工程的自动化可以对变电站中运行的不同电气设备以及不同时间段运行的情况进行实时的监控,变电站自动化的特点有:实时的对运行的记录进行清楚的统计和管理;可以帮助电力信号电缆通过光纤以及计算机电缆不同的形式来取代。可以使实际的操作监控更加的计算机屏幕化。变电站自动化的技术取代了常规的电磁式的装备,变电站的自动化设备是电网调度自动化中非常重的一部分。自动化的技术不但可以满足变电站的安全运行,同时还可以使电力现代变得的自动化。这样以来,不但可以使人工操作变为机器控制,还可以使员工的工作量大大的减少进行控制,可以增加整个电气工程的工作效益。更快的完成现代自动化的步伐以及变电站的自动化的实施。自动化的运行取代了大部分的人工操作,微机取代了常规的电磁装备。计算机应用使得变电站中所有运行情况有了明显的改变。

二、电网调度自动化

电网监控调度自动化的系统,其基本的核心就是计算机。如果根据结构可以分为以下几种,它们分别是信息的采集、命令执行子系统、信息传输子系统、信息的处理、人机联系子系统以及控制子系统。通过计算机系统,我们可以对电力系统的运行状况、完成自动发电、电力的负荷状况等等进行调度的工作。自动化技术对于电网电镀的影响非常大,它不但能够准确的分析电力系统的运行状况、完成自动发电、电力负荷状况以及可能存在的电力问题,而且还可以通过收集的数据,做出有效的分析,以保证可以对电力进行合理的管理以及安全的使用。在电力工程中,有一个环节是十分的重要,它就是调度中心。调度中心是所有设备的控制中心。利用电气自动化的实施,可以把所有的设备集合成为一个整体,真正的实现自动化的操作。所以说一个完善的调度中心是非常重要的。它不但可以帮助电气工程能够更好地满足市场的需求,还可以帮助电气工程能够得到良好的发展。

三、发电厂自动化

发电厂自动化的系统包括三种,一种是自动发电量控制系统,第二种是自动电压控制系统,最后一种是机械自动控制系统。而在我国常见的发电厂主要有两种,一种是水电,另一种则是火电厂。无论是水电厂还是火电厂或者是利用其它方式进行发电,它们的自动化系统中都存在着许多的共同点,但是相对比而言,往往火电厂的自动化程度比水电厂的自动化程度要低一些。发电厂的分散测控系统是由几方面组成,主要的组成部分是太网、过程控制单元、运行人员工作站、工程师工作站以及高速数据通讯网等。但是在实际的应用过程中,大多数的都会采用分层分布的结构,也就是过程控制单元可以直接的用在生产运行的过程单元,也可以直接接受热电阻、电气量、开关量以及脉冲量等信号,并经过运算处理后,对设备的状态做出实时的显示等等。以此直接的进行监控,最终实现电气自动化在电气工程中应用的检测以及控制等方面的功能。

四、结语

一个国家经济发展的水平,可以通过电气自动化的应用来进行衡量。电气自动化的进行可以促进电气工程的运行效率。这是因为在现代的社会中,必不可少的就是计算机网络。所以电气自动化的应用想要满足社会发展的需求,就必须依靠计算机网络进行不断的更新。对于如何使电气工程能够更好地满足社会的需求,可以根据具体的问题进行具体的分析,并且必须具有创新的意识。只有这样才可以为我国的电气工程发展献出自己的一点点贡献。依照多样式的实用性原则,在结构的设计上应该树立清晰的设备操作系统,来操作运行智能化的监督控制,争取可以是电机工程体系达到既安全,又节能高效的电力环境以及安全可靠的防雷系统。

作者:史德俊 单位:武汉纺织大学外经贸学院