電氣工程以及自動化研究

黃永佳

【摘要】我國正處于從工業大國向工業強國轉變的階段，而電氣自動化作為一種綜合類的尖端科學，對我國工業化進程有著極其重要的積極意義。本文就將對當前我國電氣工程以及自動化發展狀態、發展內容、發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的進步提出建設性的建議，為工業化進程貢獻力量。

【關鍵詞】電氣工程;自動化

前言

當前我國工業化的進展程度為我國電氣工程及其自動化技術的發展提供了非常大的發展市場，而我國的電氣工程及其自動化技術也正呈現著欣欣向榮的發展狀態，這種狀態可以從許多方面透漏出來，如報考相關專業人數多、專業錄取分數高、就業范圍廣、就業率高等等。而電氣工程不僅對工業進程起著重要作用更與人類生活息息相關，所以，本文將應順應時代發展潮流，對電氣工程及其自動化專業進行深入的分析。

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進行解讀，電氣工程的學科名字我們稱之為電力學，就是學習在電的產生（發電），電的傳輸（輸電），電的轉換（變電），電的應用（用電）等點的各種過程中的工程集數，當前我國電氣工程的自動化技術的主要發展趨勢就實現由輸電、發電自動化向輸電、發電以及配電自動化進行全面發展。而自動化則是工業發展的要求，也是電力系統的需求，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運行的各種狀態和發生的事故，當前我國的電氣工程以及自動化技術則主要應用于工業控制系統中，通俗的來講即利用技術控制，使生產線能夠自動運行。這樣總結來看并不復雜，但事實上此專業所涉及范圍非常廣包括電力電子技術，計算機技術，電機電器技術信息與網絡控制技術，機電一體化技術等諸多領域，并且需要結合智能儀器、計算機設備、熱能工程知識，來分析控制相關參數，所以其具有復雜性和綜合性。當前我國電氣工程及其自動化技術的發展相比發達國家稍顯落后，因此更需要我們對此領域進行深入探究，為增強我國國力做出貢獻。

二、電氣工程以及自動化研究內容

（一）電氣工程及其自動化技術設計理論及其發展現狀

電氣工程及其自動化技術通過檢測、控制、管理使生產過程安全且、提高生產效率、降低能耗、節約人力投入從而增加效益，通過提升對電氣工程相關設備自動化控制程度，達到機組能夠隨具體情況變化做出反應的效果，為生產提供了安全的環境。電氣自動化系統主要由三部分構成，即測量系統、執行系統與控制系統，測量系統與執行系統在結構上并無太大差異，都是引入了智能化設備和微處理器，而控制系統則包括了自動檢測、順序控制和自動報警等內容，其實現是利用計算機的遠程操控來完成，在現場總線方面，它的核心是計算機操作系統。當下我國電氣自動化的單元機組實現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的不斷采用，有關新原料、新原理和新工藝的傳感器和變送器被迅速開發利用也大大提高了我國電氣自動化的技術的發展速度。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，安全監視及相關保護設備的覆蓋面很過于狹窄，功能也不是很全，機組自動化調節的投入率不高，程序系統開環利用少，投入使用也少，而且在當下的許多傳統工廠里其采用的DCS（如圖1所示）與現場總線控制系統通常存在施工量大、占地面積達、容易出錯、擴展性不高等缺陷。

圖1

（二）電氣工程自動化內容

電氣工程及其自動化技術中自動化的實現非常重要，目前已經實現自動化的包括電網調度自動化，即由電網調度控制中心的計算機網絡系統、服務器、工作站、打印設備、大屏蔽顯示器等組成，其主要是通過電力系統專用的廣域網連結，調度范圍內的發電廠、下級電網調度控制中心和變電站終端設備等，從而實現電力生產過程實時數據采集與監控電網運行安全分析、電力負荷預測、電力系統狀態估計、自動發電控制、自動經濟調度，并適應電力市場運營的需求等;接著是發電廠的自動化，主要包括火電廠與水電廠，雖然二者系統構成有許多共同點，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有信息和數據的處理過程，也有自動檢測、自動保護、順利控制以及設備管理等功能，而水電廠水電廠進行自動化的過程之中需要調速器、水輪機以及水輪發電機控制系統等設備;除以上兩種還有變電站的自動化，這里的自動化發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的電網聯系起來，主要目的是取代電話人工操作和人工監視，從而擴大對變電站的監控功能，從整體上提高變電站的運行水平。最后則是電力的自動化，包括電力一次設備的智能化與電力一次設備的在線狀態檢測，其中電力一次設備的智能化指的是在一次設備進行結構設計的過程中，需將常規二次設備的部分或全部功能就地實現，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備自帶測量和保護功能。但由于電力一次設備的在線狀態檢測的整體技術難度大、專業性強以及檢測環境惡劣，要開發出滿意的產品目前還很困難。

（三）電氣工程及其自動化技術發展對策

如今我國已積累了相當的技術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，如產品技術含量相對較低，設備相對落后，技術人才相對短缺。所以我們應當有效節約成本，重視數字化技術，建立電氣工程及其自動化的通用網絡系統，加強電氣工程質量管理力度，實現電氣工程及自動化系統的開放化，數據傳輸接口標準化。現如今信息化、智能化現已成為當代技術的主要組成部分，因此電氣自動化技術可以通過其現場總線技術的發展，推動物聯網技術的發展，因為我們只有不斷更新技術，突破關鍵性技術難題，才能生產出如儀表集成器、流程分析儀、智能執行器和核電控制系統等高技術含量的產品。

三、研究電氣工程及其自動化技術的重要性

電氣工程及其自動化技術在現代工業中的地位不斷的提升，而在電子信息技術日新月異的發展中，并且伴隨著人們對生活質量要求的不斷增高，社會的不斷進步，電氣工程的技術人員也面臨著巨大的挑戰，在迎接電氣工程及其自動化技術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，更加注重工程的質量管理措施，和更加注重科技的創新，才能夠促進電氣工程及其自動化技術的發展，使得該技術能夠實現自身的跨越式發展。

四、結論

經過對電氣工程及其自動化的探究，對電氣自動化的專業內容有了更深入的理解，同時認識了如今我國電氣工程及其自動化技術的發展狀態，認識到了如今的世界已進入新技術革命時代，我們必須緊追時代發展步伐，努力鉆研電氣自動化技術，提高自主創新能力，努力使之成為我國社會主義現代工業化建設的有力保障，只有才有可能趕超發達國家，縮小歷史遺留差距。

參考文獻

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