分析電氣工程及其自動化的發展現狀與未來展望

辛春雷

摘 要：電氣工程及其自動化學科的發展日新月異，已經成為高新科技產業的重要組成部分，在國民經濟發展中發揮著越來越重要的作用，但在專業發展過程以及專業建設過程中也面臨著許多問題和挑戰。

關鍵詞：電氣工程及其自動化 發展現狀

一、電氣工程及其自動化技術的發展現狀

電力系統及其自動化作為電氣工程及其自動化的另一個延伸學科也獲得了長足的發展。21 世紀是知識與科技的時代，科學技術作為第一生產力在社會發展中起著核心作用。無論是國家的進步還是個人的發展，只有依靠科技的進步和知識的力量，才能立足于世界，在社會中謀得一席之地。近年來，隨著科技的不斷更新和發展，電氣工程及其自動化的技術平臺也取得了長足的發展，電氣設備的設計周期越來越短，設備工作效率越來越高。PLC 工業控制技術、單片機技術等計算機技術使電氣工程學科涉足更多領域，使工業控制更加精益化、智能化。同時，隨著技術的不斷更新，電氣工程及其自動化建立了靈活的集成控制系統，滿足了工業自動化領域的技術需求，另外，也滿足了商業企業從管理層到電氣工程及其自動化系統的底層之間的數據存取、介質的訪問控制方式等，現場總線控制系統應運而生。這種系統的出現，讓工業自動化領域的控制網絡更加快捷方便，從而降低了成本。成本控制是工業中一個非常重要的因素，電氣工程及其自動化的應用就是節約工業成本，提高工業效率的一種重要途徑。

二、電力系統及其自動化的重要性

電能與人們的生產生活息息相關，其自動化程度的重要性可以從以下幾點進行分析：第一點，電力系統比較龐大，當其中任何一個節點發生故障都有可能帶來較大影響，甚至不斷擴大的事故范圍，最終導致電網解列，為此采用自動化技術瞬間快速的切除故障，將極大的保證供電可靠性和安全性。第二點，確保良好的電能質量。實際運行的電力系統需要依靠多個自動化監控系統來實現對電力系統頻率、無功和有功的測量，以此及時做出調整來保證電力系統的供電質量。第三點，自動化裝置的大量應用可以保證電力系統運行經濟性。電力系統是一個綜合的大系統，在何時、何地投建機組或機組發電多少等與自動化裝置分不開，僅僅依靠現場值班人員來進行宏觀調度顯然比較慢，且容易發生人為事故。

三、電氣工程及其自動化發展中的不足及建設策略

電氣工程及其自動化是工業發展不可或缺的一種技術。隨著社會的發展，商業間的交流越來越多，交易也越來越復雜，商業和工業的發展帶動了經濟的騰飛，從而促進了科學技術的進步，反過來也使電氣工程及其自動化技術得到更進一步的發展。但是電氣工程及其自動化技術在發展過程中仍然面臨著一些困難與挑戰：①現階段的電氣工程及其自動化的建設沒有針對性，面對各個不同的企業的實際需要，在現有的技術成果上再逐個進行針對性的設計不但使成本增加，對于電氣設備的設計、運行、調試、使用也增加了不必要的困難，加大了人力、物力的投入，最終使工程的總成本增加，沒有達到企業成本控制最優化的目標，給企業造成了一定的損失。②現今社會是一個講求效率的社會，在保證質量的前提下提高運行效率，加快社會發展的步伐是時代的迫切需求。面對不同的對象進行不同的設計，要力爭做到操作方法簡便易懂，更容易讓人接受，使每個企業在缺乏或者沒有相應的專業技術人員時也可以安全地進行操控，這樣的電氣工程及其自動化的設計才能體現出其自動化的成功性。③電氣工程及其自動化專業的發展為人民生活帶來了巨大便利，與此同時也給環境造成了巨大污染。如何發展低能耗、高效、無污染的電氣設備，也是電氣工程及其自動化學科的熱點話題。④網絡結構的多樣化，對電氣工程及其自動化產品造成了一定的影響，這是電氣工程及其自動化發展與建設過程中不可忽視的問題。電氣工程及其自動化現在普遍應用于商業中，而在商業用途中數據傳輸是非常重要的，既要求數據傳輸的準確，更要求信息傳輸的安全。電氣工程及其自動化在數據傳輸方面還是存在一定問題的：在不同企業等商家制造的硬件和軟件等產品在信息交換的過程中，受開發商程序接口不同的影響，給數據之間的傳輸和通信造成了一定的困難，從而增加了電氣工程及其自動化數據通信的困難。面對當代電氣工程及其自動化的發展現狀所面臨的困難，在開發設計電氣工程及其自動化系統時，要以正確的思想為指導，要充分了解所涉及行業的信息與需求，再進行科學的規劃、實施與運行，從而將成本控制在合理的范圍內;網絡結構是電氣工程及其自動化系統中最為重要的部分，通過網絡可以實現生產企業中的設備控制系統、技術監管系統、企業管理系統等各個系統之間數據的高效、快捷、安全的交換。通用的網絡結構還可以對中心控制系統及其它通信管理系統進行網絡資源的配置，可以使信息及時正確地傳輸，做到真正的網絡結構互通。

四、電力系統及其自動化的發展方向

4.1采用實時仿真系統。電力系統由于過于大，為了測試系統的穩定性或可靠性不可能進行實地測量，因此采用仿真系統進行模擬是目前電力系統自動化發展的趨勢，來用該系統不僅可以保證對電力系統暫態和穩態的驗證，而且可以幫助科研工作者驗證各種新型自動化設備，構成的模擬系統可以為靈活輸電提供必要的條件，此外，值得一提的是該仿真系統引入可以對負荷進行動態控制，為下一步的模型建立提供基礎。

4.2利用智能保護及綜合自動化技術。我國的自動化技術在國際處于先進的研究水平，目前智能自動化技術也處于領先水平，綜合裝置在各等級電站的應用比較普遍，國內將最新的智能技術、網絡技術、自適應及微機技術均應用在電氣自動化設備中，通過不斷研究新理論、新技術，可以提升電力系統整體安全性、可靠性。

4.3電力系統配電網自動化技術。我國采用的配電網自動化技術模型完全符合國際標準，將一些高級軟件與輸電網理論緊密結合，對于負荷的預測則采用神經網絡或細菌趨藥性算法，潮流計算采用虛擬流算法。此外，在技術方面，我國配電網自動化技術取得了長足的進步，在信息一體化、配網和中壓網數字化方面領先與世界其他國家，并最后突破了線路損耗大、傳輸空間有限的問題。當然，支持這項技術成功的關鍵是數字信號處理技術。

4.4供電及一次設備和二次設備自動化技術。依據不同的經濟發展形式，我國配電網基本上可以分為以下兩類：第一類城市電網;第二類農村電網。前者主要以電纜為基本的供電模式，而后者則多是采用架空線路為主，雖然這兩類存在不同，但其配電網主要由電源、自動化設備、網絡架構構成，根據不同的形式組成了多種配網方案。第一類配網以環網柜等自動化裝備為主，第二類則主要依據重合器、分段器等自動化裝備為主，其線路開關以斷路器為主。電力系統中選用自動化技術可以有效的實現遠距離監測和控制功能，保護設備如繼電器是遠動設備實現可靠運行的根本，一般在室外場合的應用多，且需要不間斷電源來保證系統長久的工作，配電自動化設備應用較廣泛，目前采用 CDT、POLLING 規約，但自動化系統與規約兩者之間不協調，需要科研人員不斷研究，以研究出新的規約達到對系統自動化約束的目的。

五、結束語

綜上所述，目前，國家實力之間的競爭日趨激烈，主要就體現在工業領域的科技發展發展上。電氣工程及其自動化學科的長足發展逐漸使電能成為利用最多、應用最為方便的能源。因此，以電能為研究對象的電氣工程及其自動化學科有著廣泛的發展前景和巨大的生命力

參考文獻：

[1] 王卓.電氣工程及其自動化的發展趨勢[J].電子技術與軟件工程，2017，04：159-160.

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