電子信息技術在電氣工程中的應用分析

摘要：電子計算機作為一種現代的工具，不僅給人們帶來了極大的便利，而且也促進了電氣工程更好的發展，其與電子信息技術的應用發展息息相關。因此，從電子信息技術和電氣工程的基本概況、電子信息技術應用于電氣工程的優點、電子信息技術在電氣工程中的應用實例以及未來發展趨勢等幾方面進行論述，探討了電子信息技術應用發展的重要性。

關鍵詞：電氣工程；應用；電子信息技術

中圖分類號：TP29" 收稿日期：2022-11-16

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.01.013

1 前言

如今電子信息技術已經發展較為成熟，在許多生產工業行業都得到了較為廣泛的應用，并且這種趨勢還在不斷擴展。但由于我國踏足電氣工程領域的時間較晚，導致我國該技術應用開發的時間跨度較短，從而制約了該技術在電氣工程上的應用發展空間。在如此形勢下，迅速推進電子信息技術相關應用已成為我國目前迫切需求之一。電子信息技術在電氣工程中所展現的成效，也使發展電子信息技術的重要性更加凸顯。因此近年來，我國在不斷加大對電子信息技術的發展力度，以便能夠為我國的現代化科技發展帶來更多的推進作用。

2 電氣工程中電子信息技術的基本概況

2.1 電氣工程的概述

電氣工程不僅是電氣、電子等眾多技術學科的總稱，也是現代科學技術領域的核心技術。從某種意義上來講，電氣工程的發展程度代表著國家的科技進步水平。我國非常重視電氣工程的發展，但電氣工程在發展過程中會受到許多因素的影響：首先電子信息技術決定了電氣工程的發展；其次集成電路制造等技術的發展以及固態電子學的研究突破也有著推動電氣工程發展的作用；此外，電子工程設計和技術的變化也會影響電氣工程的發展。

2.2 電子信息技術的概述

電子信息技術是電子技術、信息技術以及現代通信技術的綜合。電子信息技術的產生是為了迎合經濟和社會的發展需求，并在這一過程中不斷地對其進行應用和完善。當前的電子信息技術在經濟發展領域中發揮著相應的作用，使人們的工作和生活得到了質的變化，不僅促進了社會經濟的快速發展，還大大提高了生產力。因此發展電子信息技術可以有效推進我國現代化的進程[1]。

由電子信息技術延伸出來的學科－電子信息工程，如今還成為各大高校的熱門專業。專業內所覆蓋的知識課程有電力電子技術、微機原理及應用、模擬電子技術、數字電子技術、信號與系統、電氣控制技術與PLC應用、微機控制技術、供電技術等，這些知識技術在許多生活行業領域都有所涉及。

因此，電子信息工程作為當代最活躍、滲透力最強的科學技術，推動我國在科學技術領域上的不斷突破以及實現人們生活水平的不斷提高。

3 電子信息技術的應用優勢

3.1 提高穩定性和安全性

在電氣工程中應用電子信息技術能提高穩定性和安全性，由于電氣工程的工業生產過程中不可避免地會受到周邊的電磁輻射影響，所以使用DSP數字技術對信號進行加密處理變得尤為重要，信號加密處理后可以提高工業電磁波的抗干擾能力，有利于其處于穩定工作狀態，該技術在電氣自動化工程中應用亦同樣可以使其運行的穩定性大幅度提升。

3.2 提高控制的一致性和穩固性

在電氣工程的實際應用中，因為操作對象的變化，其操作的效果也會出現不同。而在電氣工程中應用電子信息技術能夠對陌生數據進行較為精確的分析，直至達到所需控制設備的要求，才會把這些數據提交給電氣系統的控制器。提交后，電氣工程設備再根據控制器所提供的參數進行既定的操作。所以在實驗過程中，應該考慮到電子信息技術所應用的各個方面，模擬出各種可能出現的情況，然后進行分析思考，想出應對方法和解決途徑，從而大大提高操作過程的穩定性和降低意外故障發生的可能性，順利進行控制操作對象這一工作過程。

3.3 降低了電氣系統的操作難度

如今電子信息技術對人們日常生活的作用越來越大，比如當各式各樣的缺點和弊端出現在傳統的電氣生產過程當中時，可以應用電子信息技術中先進的自動化管理控制來維持和推動電氣系統的穩定安全運行，這樣就實現了設備的自動化，從而提升了操作過程的敏捷性，減小了電氣生產過程的操作難度，順其自然地帶動電氣企業的發展創新，同時也為電氣工程領域的技術創新提供了更新穎更先進的理論和道路基礎。通過電子信息技術，系統還能夠辨別信息，計算不同信息中所涵蓋的異同量和數據規模量，從而全方面比對不同信息源的參數數據，從中選出對電力系統運行最有利最合適的一種，因此電氣工程項目中應用電子信息技術，不僅能使工作過程的操作變得簡單而又便利，還能從眾多不同運行方案中選出效率最高、成本最低的一種。

3.4 提高傳輸速度

通過電氣工程應用電子信息技術來提高傳輸速度的科學研究具有非常重大的現實意義。例如，由于我國輸電線的傳輸容量利用率略低，尤其是在500 kV線路輸送容量利用率低，這就直接導致我國在輸電資源上的極大浪費。在全國聯網發展需要中，輸電系統是重中之重，我國都是靠長距離、大容量的輸電線路的連接形成來實現電力聯網。若輸送容量利用率不夠高，將會嚴重影響我國實現全國聯網的目標。另外，西電東送是我國輸電系統的關鍵任務，其核心內容就是長距離、大容量的優秀輸電技術。而上述所說的，都可以通過在電力系統中融合應用電子信息技術相關的光同步傳輸技術手段來解決。這種手段還有利于電力市場的應用，提高線路傳輸的容量，提高可用傳輸容量，從而大大增加供電商選擇供電電源的機會，非常有利于電力市場的拓展。通過上述方法解決了傳輸速度問題，我國全國聯網格局的形成、輸電系統的資源利用、西電東送的實現以及電力市場的開發都將得到極大的發展。

4 電子信息技術在電氣工程中的應用

4.1 自動化控制

在電氣化工程建筑領域中應用電子信息技術可以為工程技術人員帶來更便捷的工作過程。在建筑工程領域中應用電子信息技術，不僅可以優化傳統建筑工作過程，還可以提高建筑工作成果的品質。應用過程的第一步要完成的是自動化的控制，首先要對建筑工地里的電氣設備進行位置的精準定位，然后使用GS技術對其進行進一步的準確定位，得到的定位信息分成兩部分，一部分上傳至GPS云端系統，另一部分則通過傳感器上傳至后臺電腦，讓各部門對其進行分析研究對比。這整個過程都可以采用傳感信息技術來實現。第二步，在建筑工地中的電子建筑設備接收到數據后臺傳送過來的信息之后，首先需要對信息進行保存，然后再將此信息與工程人員預先設定好的數據信息進行比對，來判定按實際的數據信息是否正常，從而實現全過程的自動化控制和管理。

電子自動化設備控制流程如圖1所示。

4.2 數字信號采集系統

數字信號處理DSP，是一種能夠通過電子計算機技術對信號進行分析采集數字的系統。這種系統可以對多種不同類型的信號進行分析，如語音信號處理、振動信號處理、圖像信號處理等。在許多大學的電氣專業中甚至有一門講述數字信號處理系統的專業課，它的基本理念、分析方法已經滲透到生物醫學工程、物理電子學、環境工程、制導與控制、信息與通信工程、電氣工程、動力工程等領域[2]。例如，將其應用于著名的傅里葉變換[3]的分析當中：

[Xω=-∞∞x（t）e-jωtdt]" [Xω" "CTFT" "x（t）]" " " " "（1）

能夠實現將頻域轉換成時域來解決信息采集中的眾多難題，讓人們能夠“換一種角度”來看待分析所收集到的數字信號。也有對數字信號頻譜和時譜的直觀對比展示[4]呈現，如圖2所示。延伸出采樣頻率定理等能從理論上解決測量時間間隔難題的有效定理。

在信號采集過程中，通常需要采集無失真樣本，為的是用精確的成本得到最大準確程度的信號樣本，計算得出最低采樣頻率需要滿足的條件[5]即可：

[ωsgt;2Δω=2（ωmax-ωmin）]" " " " " " " " " " " （2）

[nωslt;2ωmin]" " [（n+1）ωsgt;2ωmax]" " " " " " " "（3）

近年來數字信號處理技術得到快速發展，目前的數字信號處理技術已經擁有豐富的內部資源，既可以提高儀器的測量精度和儀表速度，還可以使儀器上電路得到簡化，由此一來，在各種領域的測量儀器中采用數字信號處理技術，既可以增添產品的實用功能，還可以大幅度提高產品的檔次。另外，數字信號處理技術的可編程性還能將高速通信技術與動態圖像相聯系起來，從而實現音頻與圖像的轉換，因此DSP在PC領域當中一直占據著主流位置。

5 電子信息技術在電氣領域的未來發展趨勢

電子信息技術不僅是現代科技領域當中的核心技術之一，而且還是當代突破性研究領域的關鍵技術之一。所以工程人員都主攻加強對電子信息技術的應用，不斷改善我們的電氣工程項目，為的就是通過增強電子信息技術在電氣工程領域的應用發展，來提高我國整體的電氣工業水平。

5.1 風力－光伏電氣系統

風力－光伏電氣系統主要研究高速發展的電力電子信息技術以及微型計算機信息控制技術對電氣系統穩定性的優化效果。我國在該技術上突破不斷，如華南理工大學設計打造了新型無刷雙饋電力機，一方面能利用權值調節的方式來實現太陽能逆變器的最優功率傳輸，另一方面還能實現在系統無人值守的情況下，依舊能通過微型計算機核心控制技術來實現對系統的控制和保護，從而保證系統的穩定運行。

5.2 電動汽車

如今，越來越多的人購買電動汽車代步，因為這一產品是用電驅動汽車行駛，依靠電動汽車中的核心裝置驅動電動機來將電源的電能轉化為機械能，然后再通過傳動裝置實現車輪驅動。

目前來看，部分電動汽車所應用的直流電動機存在換向火花效率低、功率小的缺點，但這也正是將電子信息技術應用于電動汽車這一電氣工程領域中所能解決的問題。隨著電子信息技術推動著電機控制技術的發展，我們能逐漸將直流無刷電動機（BLDCM）、交流異步電動機這些先進的電機驅動裝置應用于電動汽車，從而實現電動汽車能耗更低、行程更遠的優秀效果。

6 結語

伴隨著電子信息技術的快速發展，人們的生活模式發生變化，且推動著我國電子信息科技實力的逐步增強。本文介紹了目前國內電子信息技術和電氣工程領域的基本概況、電子信息技術應用于電氣工程的優點，還列舉了適配于國內大環境下的電子信息技術在電氣工程中的應用實例，分析了電子信息技術在國內未來的創新領域發展趨勢，研究結論可為電子信息技術的同行們提供借鑒和參考。

參考文獻：

[1]王璐電氣自動化技術在電氣工程中的應用分析[J]輕紡工業與技術，2020，49（3）：144-145

[2]曾輝電子信息工程中數字信號處理技術的應用研究[J]電子質量，2022（9）：81-84

[3]段哲民，尹熙鵬信號與系統[M]4版北京：電子工業出版社，2020

[4]高西全，丁玉美，闊永紅數字信號處理：原理、實現及應用[M]2版北京：電子工業出版社，2010

[5]唐秋荻變換域通信系統的自適應調制編碼技術研究[D]成都：電子科技大學，2021

作者簡介：

林戊，男，2000年生，研究方向為電子信息科學與技術。