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关键词:储能技术;电气工程;应用;发展
中图分类号:TM72 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)10(c)-0000-00
电能的广泛应用被认为是20世纪中最具影响力的成就之一。随着电能的发展和技术的完善,现在电能已经逐渐深入到了国民经济和人们日常生活中的各个方面,是现代人类社会主要生存的基础。因此电力工业也是现阶段我国最重要的基础产业之一。由于过去传统电网在运行的过程中存在很多缺点,因此储能技术的应用在很大程度上提升了电网的安全性和灵活性,保证了经济的进步和发展。针对这种情况,本文就针对储能技术在电气工程领域中的应用和发展进行研究,以期对今后我国电力的发展和社会现代化水平的提升起到更大的积极影响[1]。
一、未来电气工程学科面临的主要问题及储能技术的作用
(一)电力系统安全高效运行问题更加突出
现代社会中我国的电力系统不断向着大电网的方向进行发展,因此保持电网的稳定不仅对电力的发展有着重要的影响,同时也对电力系统整体的安全运行产生重要的作用。随着现代电网规模的发展和扩大,互联电网将逐渐展现和传统电力系统不同的特征,在这个过程中,每个环节中的强耦合性、系统运行条件下的随意性等都会比之前更为突出。与此同时,大型的互联电网稳定性的逐渐丧失将给我们带来越来越大的影响。
(二)可再生能源的规模化利用和分布式能源系统的建立是必然的趋势
在社会的不断发展过程中,石油、煤炭等不可再生的化石能源随着不断使用和开发已经呈现了逐渐枯竭的趋势和状态,因此这也导致了全球范围内的能源危机,在这个基础上我们只有不断寻求更好的新能源对其进行替代,才能保证人类社会的正常发展和进步。因此太阳能、风能、地热能等可再生资源的有效利用,不仅能对这一问题进行解决,同时还能更好的实现可持续发展的基本要求,是一种有效地发展途径。但是在实际开发这些能源的时候,由于这些能源的共同特点都是稳定性较差,同时能量的密度也比较低,因此开发的过程中会存在很大的问题和困难,我们要不断对这一问题进行解决[2] 。
(三)环境保护问题的重要性
环境污染问题中一个比较重要的方面就是大气污染,特别是在现代社会中交通运输工具的发展下,越来越多的尾气排放都被排放到大气中,因此这一问题现在也引起了人们的广泛关注和重视。在传统交通工具的使用过程中,主要是以燃烧化石燃料为主要的动力来源,比如石油、柴油等。但是我们为了更好的对现代尾气问题和环境污染问题进行解决,我们也提出“低碳环保,绿色出行”的理念,因此交通运输工具的驱动系统逐渐转为电力驱动也是在这个背景下提出的。
二、现有储能技术的方式
(一)抽水储能技术
按照相关的容量对抽水储能电站进行建造,一般情况下,储存能量在释放的时候能释放少则几个小时,多则几天,并且效率都能保持在百分之七十五左右。这种方式通常应用在能量管理和频率控制的领域。抽水储能的一项最大的特征就是储存的能量非常大,也正是由于这项特点,所以和电力系统的发展是十分切合的[3]。
(二)蓄电池储能技术
用于储能的NaS电池可以对脉冲功率进行输出,同时由于高效的功率,因此在通常输出的功率也是额定功率的六倍,但是整项工作的开展通常不会超过三十秒。这一特点使得我们能更好的对电能进行调整和完善,将整体的设备经济性进行有效地提升和发展。
(三)超级电容器储能技术
一般情况下,超级电容器要比常规的电容器更具有介电常数、耐压力且拥有较大的表面积。例如,陶瓷超级电容器的绝缘能力就比较强,同时由于陶瓷超级电容器的耐压水平比较高,因此这项技术也被今后储能的应用和发展提供了良好的基础。
三、改善电能存储技术的主要方向
在社会的不断发展中,我国的现代化脚步也在逐渐加快,因此怎样更好的对高密度、大容量的电能存储技术和方式进行研究也是现阶段我们需要解决的主要问题[4]。
(一)发展电力电子技术
在电力行业的发展过程中,各种能量形式能否真正的进行有效地转换和发展,会直接对我国储能技术产生影响。因此对于快速、大容量同时成本又比较低的能量转换问题进行解决,就是一项非常重要的问题。因此在这个基础上,我们发展电力中的电能存储技术将是电力行业得到更有效的进步和提升。
(二)对于各种储能技术的有效利用
由于每项储能技术的特点不同,因此在优点和缺点上都会有很多不同。在实际生产建设过程中,我们也不可能只采用一种储能技术对工作进行开展和完成。在这个基础上我们就要对各种技术进行适当的发挥和利用,根据实际生产和应用的具体要求,我们要对储能技术中的优势进行有效地利用,对不足的地方进行改善[5]。
(三)寻找新的应用领域
在发展的过程中,我们在对储能技术进行完善和发展的过程中,也要适当的开发和研究新的储能技术,保证技术在不断地提升和进步。我们在对原有的技术和应用领域进行改善的时候,要及时的对原有的问题进行改善,避免出现局限性。同时我们要想让储能技术在应用的过程中向着更全面的方向发展,我们在进行服务的过程中就要不断开发新的应用行业和领域,将储能技术在今后的发展过程中得到更好的进步和应用。
结束语:
综上所述,我们通过研究了解到,作为我国社会发展中一项十分重要的基础性产业,电能无时无刻都在影响着我们的生活和社会的发展。而本文通过对储能技术在我国电气行业和工程中的应用进行分析,不仅对储能技术的重要性进行了有效地突出,同时还对我国今后怎样提升电能存储方式和方法提出了一定的建议,对电能的发展有着很大的帮助。希望通过本文的研究和分析,能帮助今后我国电力行业的发展起到更大的帮助作用,全面促进我国社会发展和现代化水平的进一步提升。
参考文献:
[1] 程时杰,李刚,孙海顺等.储能技术在电气工程领域中的应用与展望[J].电网与清洁能源,2011,25(2):1-8.
[2] 王碧波.储能技术在电气工程领域中的应用与展望[J].城市建设理论研究(电子版),2015,35(17):8138-8139.
[3] 劳金养.储能技术在电气工程领域中的应用与展望[J].建筑工程技术与设计,2016,27(19):2975.
关键词:建筑;电气工程;状态监测、控制、维修;自动化设计
中图分类号: TU198文献标识码: A
引言
电气工程涉及到建筑物多项改造活动,对建筑物结构性能的变化有较大的影响。根据勘测结果显示,建筑物电气工程结构存在着诸多问题,尤其是设备运行、线路连接、现场操控等方面,严重影响了智能建筑电气工程的改造质量。为了避免各种问题对电气工程造成的不利影响,针对智能建筑结构设计自动化运行模式是必不可少的。
1 智能建筑改造设计存在的问题
电气工程改造是建筑电力系统建设的关键性项目,改造工程的质量对电力系统运行性能的完善十分重要。早期国内建成的智能建筑由于时间问题出现了不同的问题,严重影响了建筑正常的生产作业秩序。智能建筑改造是未来建筑行业发展的必然趋势,也是满足市场经济改革发展的重要措施。
1.1环境保护方面。环境污染是阻碍智能建筑改造工程顺利实施的常见问题,改造期间引起的污染是多个方面的。一是土地资源利用,扩大智能建筑占地面积是改造工程的主要内容,可以扩大企业经营的运行规模,但土地资源利用率偏低造成资源浪费,破坏了地表生态的平衡;二是物理条件干扰,智能建筑改造不合理引起异常噪声、电磁辐射等污染,影响了智能建筑的正常运行。
1.2结构方面。智能建筑在原始电能传输过程需先将电压升,传输至用户区域再按需要把电压降低,简单的电能转变流程却对智能建筑内系统的组建提出了更多的要求。就站内布局这一点而言,改造作业存在危险患,如:机构箱门、端子箱、万用钥匙使用、电缆进出口未关闭,造成站内进水;接地线布局不合理,加固螺丝松动影响了站内系统正常运行的效率。
1.3造价方面。按照运行的规模大小,国内智能建筑规模分中小型或大型,每一个改造工程均要投入大笔资金。由于施工单位思想理念、改造技术、现场管理等工作不全面,对改造工程的成本造价控制不严格,导致工程造价投资的稳定性波动较大。如:建筑改造工程承包单位,接受项目资金后未能合理规划运用,改造期间应资金流通调控不当引起成本问题。
2 自动化设计中的在线监测系统
从另一个角度理解电气设备的状态监测、控制、维修,其实在电气设备处于某种状态的前提下开展的检测、维修工作。在线监测系统是电气设备状态维修技术的关键系统,技术人员根据在线监测系统显示的数据可及时发现异常问题,引导技术人员尽快实施故障维修方案。结合新时期电网规划的规范标准,在线监测系统的设计应涉及到以下几个方面的内容。
2.1绝缘监测。电气设备的绝缘性能关系着电力系统运行的安全性,对线路绝缘进行监测是状态维修的重要内容。我国电网建设期间设计的绝缘监测系统多数是挂网运行的绝缘子,如:瓷、复合绝缘子等,这些绝缘装置会受到外界因素的变化而减弱性能,对绝缘元件积极配备监测系统可保证电气设备的稳定作业。
2.2雷击监测。线路是向电气设备传输电压的载体,若输电线路发生故障则会影响到电能的正常供应,不利于电气设备的持续性运行。状态维修方案中的在线监测系统需顾及到雷击的危害,参照电气设备的具体结构规划雷击监测系统。如:常用的雷击监测方法是安装避雷针或避雷器,电气设备遭受雷击前后可起到监测、保护的作用。
2.3环境监测。环境对电气设备或连接线路也有很大的影响,若不采取有效的措施保护电气设备,则会造成设备的故障发生率上升。环境监测系统的主要监测对象是大气温度、湿度、二氧化硫等,当这些因素对电气设备的性能造成不利影响后,监测系统会把异常信号传递给监控中心,警告技术人员尽快采取维修措施保护系统及设备。
3 自动化状态检修的常用技术
电网改造工程的广泛开展,使得国内电气设备的功能日趋多样,而相应的电气设备的故障形式更加辅助,给设备维修人员的处理造成了很大的难度。随着电力科技研究工作的深入进行,设备状态维修引进了许多相关的辅助技术,降低了电气设备故障维修的难度,保证了电力系统数据传输的稳定性,显著提升了状态检修工作的效率。
3.1传感技术。传感技术是状态维修时获取数据的主要手段,维修人员将传感器安装于电气设备,可定期接收有关设备的状态信号,为异常故障的判断提供了可靠的依据。此外,传感技术可以扩大电气设备的监测范围,其对电气工程建设范围内的任何区域的信号都能精准地捕捉,有助于智能建筑电气工程自动化运行水平的提高。
3.2通信技术。智能建筑内部电气设备连接的设备数量、种类、型号等复杂多样。状态维修操作时需把电气设备的异常信号快速传输给控制中心,以引导维修人员尽快制定出处理方案,利用信息传输技术可以把电气工程的实际状态转发给控制人员,以做好实时监测工作。
3.3计算机技术。利用传感器捕捉信号后,维修人员应对信号实施加工处理,筛选出最优价值的电气设备感应信号,保证后期故障维修操作具有针对性。一般信息处理技术要借助于计算机平台,凭借计算机强大的数据处理功能完成数据的收集、处理、分析等工作。如:利用计算机强大的服务器功能,对收集到的信息给予自动化处理等。
4 结束语
总之,电气工程是智能建筑自动化设计的关键内容,对未来建筑物使用性能的发挥起到了重要的作用。现代化智能建筑的结构形式更为复杂,其相应的电力工程也有所改变。为了保证电气工程自动化调控模式的效率,对其实施自动化改造是必不可少的。因而,施工单位必须针对电气工程构造设计自动化状态检修模式,及时发现电气工程中的问题以采取有效的处理措施。
参考文献:
【关键词】:建筑;电气工程;状态维修;自动化设计
【 abstract 】 : electrical engineering is the main component of office buildings, electrical automation installation quality relationship between later the normal use of the building. In order to make use of the building performance into full play, the construction unit of office building electrical engineering takes several control measures, the author proposed building electrical engineering automation design concept. As for traditional office building design and transformation of the existing problems, this paper puts forward the electrical engineering automation state the concept of maintenance, so guided design diversified monitoring plan, ensure that building electrical systems and equipment on their good effect.
【 key words 】 : building construction; Electrical engineering; State maintenance; Automation design
中图分类号:F407.6文献标识码:A 文章编号:
电气工程涉及到建筑物多项改造活动,对建筑物结构性能的变化有较大的影响。根据勘测结果显示,建筑物电气工程结构存在着诸多问题,尤其是设备运行、线路连接、现场操控等方面,严重影响了办公建筑电气工程的改造质量。为了避免各种问题对电气工程造成的不利影响,针对办公建筑结构设计自动化运行模式是必不可少的。
1 办公建筑改造设计存在的问题
电气工程改造是建筑电力系统建设的关键性项目,改造工程的质量对电力系统运行性能的完善十分重要。早期国内建成的办公建筑由于时间问题出现了不同的问题,严重影响了建筑正常的生产作业秩序。办公建筑改造是未来建筑行业发展的必然趋势,也是满足市场经济改革发展的重要措施。
1.1环保方面。环境污染是阻碍办公建筑改造工程顺利实施的常见问题,改造期间引起的污染是多个方面的。一是土地资源利用,扩大办公建筑占地面积是改造工程的主要内容,可以扩大企业经营的运行规模,但土地资源利用率偏低造成资源浪费,破坏了地表生态的平衡;二是物理条件干扰,办公建筑改造不合理引起异常噪声、电磁辐射等污染,影响了办公建筑的正常运行。
1.2结构方面。办公建筑在原始电能传输过程需先将电压升,传输至用户区域再按需要把电压降低,简单的电能转变流程却对办公建筑内系统的组建提出了更多的要求。就站内布局这一点而言,改造作业存在危险患,如:机构箱门、端子箱、万用钥匙使用、电缆进出口未关闭,造成站内进水;接地线布局不合理,加固螺丝松动影响了站内系统正常运行的效率。
1.3造价方面。按照办公运行的规模大小,国内办公建筑规模分中小型或大型,每一个改造工程均要投入大笔资金。由于施工单位思想理念、改造技术、现场管理等工作不全面,对改造工程的成本造价控制不严格,导致工程造价投资的稳定性波动较大。如:建筑改造工程承包单位,接受项目资金后未能合理规划运用,改造期间应资金流通调控不当引起成本问题。
2 自动化设计中的在线监测系统
从另一个角度理解电气设备的状态维修,其是在电气设备处于某种状态的前提下开展的检测、维修工作。在线监测系统是电气设备状态维修技术的关键系统,技术人员根据在线监测系统显示的数据可及时发现异常问题,引导技术人员尽快实施故障维修方案。结合新时期电网规划的规范标准,在线监测系统的设计应涉及到以下几个方面的内容。
2.1绝缘监测。电气设备的绝缘性能关系着电力系统运行的安全性,对线路绝缘进行监测是状态维修的重要内容。我国电网建设期间设计的绝缘监测系统多数是挂网运行的绝缘子,如:瓷、玻璃、复合绝缘子等,这些绝缘装置会受到外界因素的变化而减弱性能,对绝缘元件积极配备监测系统可保证电气设备的稳定作业。
2.2雷击监测。线路是向电气设备传输电压的载体,若输电线路发生故障则会影响到电能的正常供应,不利于电气设备的持续性运行。状态维修方案中的在线监测系统需顾及到雷击的危害,参照电气设备的具体结构规划雷击监测系统。如:常用的雷击监测方法是安装避雷针或避雷器,电气设备遭受雷击前后可起到监测、保护的作用。
2.3环境监测。环境对电气设备或连接线路也有很大的影响,若不采取有效的措施保护电气设备,则会造成设备的故障发生率上升。环境监测系统的主要监测对象是大气温度、湿度、二氧化硫等,当这些因素对电气设备的性能造成不利影响后,监测系统会把异常信号传递给监控中心,警告技术人员尽快采取维修措施保护系统及设备。
3 自动化状态检修的常用技术
电网改造工程的广泛开展,使得国内电气设备的功能日趋多样,而相应的电气设备的故障形式更加辅助,给设备维修人员的处理造成了很大的难度。随着电力科技研究工作的深入进行,设备状态维修引进了许多相关的辅助技术,降低了电气设备故障维修的难度,保证了电力系统数据传输的稳定性,显著提升了状态检修工作的效率。
3.1传感技术。传感技术是状态维修时获取数据的主要手段,维修人员将传感器安装于电气设备,可定期接收有关设备的状态信号,为异常故障的判断提供了可靠的依据。此外,传感技术可以扩大电气设备的监测范围,其对电气工程建设范围内的任何区域的信号都能精准地捕捉,有助于办公建筑电气工程自动化运行水平的提高。
3.2通信技术。办公建筑内部电气设备连接的设备数量、种类、型号等复杂多样。状态维修操作时需把电气设备的异常信号快速传输给控制中心,以引导维修人员尽快制定出处理方案,如:采取GMS 或CDMA 系统或GPS全球定位系统进行数字传输。利用信息传输技术可以把电气工程的实际状态转发给控制人员,以做好实时监测工作。
3.3计算机技术。利用传感器捕捉信号后,维修人员应对信号实施加工处理,筛选出最优价值的电气设备感应信号,保证后期故障维修操作具有针对性。一般信息处理技术要借助于计算机平台,凭借计算机强大的数据处理功能完成数据的收集、处理、分析等工作。如:利用计算机强大的服务器功能,对收集到的信息给予自动化处理等。
4 结束语
总之,电气工程是办公建筑自动化设计的关键内容,对未来建筑物使用性能的发挥起到了重要的作用。现代化办公建筑的结构形式更为复杂,其相应的电力工程也有所改变。为了保证电气工程自动化调控模式的效率,对其实施自动化改造是必不可少的。因而,施工单位必须针对电气工程构造设计自动化状态检修模式,及时发现电气问题以采取有效的处理措施。
参考文献:
[1] 贾玉佩.现代建筑电气工程的技术性维修方案[J].安徽建筑工业学院学报,2008,12(7):33- 35.
[2] 郝玉萍.电气工程对高层建筑性能的影响里分析[J].东北大学学报,2009,40(17):145- 146.
关键词:电气工程;自动化技术;应用;发展
电气工程自动化技术的大力发展在很大程度上为现在工厂化、机器化、信息化生产提供了更加科学的推动力,是国家大力发展的新兴技术领域,电气工程自动化技术不仅仅只适用于电力领域,它的适用范围都比较广,无论是机电领域、工程领域、航空航天领域、建筑领域、餐饮领域都会用到电气工程自动化技术,所以说,它的应用领域广阔,发展前景也是很光明。
一、电气工程自动化技术的发展历程以及技术影响因素分析
(一)电气工程自动化技术的发展历程分析
第一,自动化概念的提出。上个世纪50年代,自动化的概念提出,同时电气工程自动化技术也作为一种新兴的技术由西方传入我国,自动化开始逐渐与电气相结合。第二,自动化与计算机技术相结合。在20世纪60年代,把电气自动化技术与计算技术进行结合发展,逐渐衍生出真正的电气工程自动化技术。第三,应用领域广阔。电气自动化技术不仅是一种应用性较强的技术,又是一种较为普遍的技术。现在电气工程自动化技术已经被逐渐应用于工业、医疗、军事、航空航天、国防、农业、商业等众多领域之中。
(二)电气工程自动化技术的影响因素分析
第一,工具设备因素影响。工具设备是电气工程自动化技术的最为基础性的环节,如果没有一个质量过硬的工具设备,没用一个协调运作的设备构造,没有一个安全、合格生产的环境,那这些都会对电气工程自动化技术造成很大的破坏性影响[1]。第二,信息技术因素影响。电气工程自动化技术所依赖的就是计算机信息技术,如果没有一个更加科学精密的、更加发展进步的信息技术系统和信息技术模式的话,电气工程自动化技术也就很难得以有效发展进步,信息技术的发展手段包括,计算机技术、通讯技术、网络化高速宽带技术,这些技术都对电气工程自动化技术的发展起到至关重要的作用。第三,工作环境因素影响。电气工程自动化技术的应用工作环境很重要,因为技术本身对工作环境的要求较高,比如,工作的温度、湿度、空气污染程度、冲力、离心力、电磁干扰程度等等工作环境都会对电气工程自动化技术的正常运作产生很大的影响。第四,学科因素的影响。电气工程自动化技术的建立、发展是建立在物理学科的基本知识上的,电气工程自动化技术与物理学有着千丝万缕的联系,电气工程自动化技术在20世纪后半叶的快速发展是得力于物理学科源源不断的知识信息提供。
二、电气工程自动化技术容易出现的问题分析
(一)容易出现人为主观干扰问题
现在的电气工程自动化技术的发展、应用都会在一定程度上受到人为主观的干扰,电气工程自动化技术是一门先进的科学化技术,在技术更新、使用的过程中由于使用者之间存在着这样、那样的技术差距,有的人会这样理解电气工程自动化技术并主观操作、运行;有的人又可能那样去理解和操作,这种人为的主观干扰会严重影响电气工程自动化技术的平台建设,也会在很大程度上增加研发费用,无形中加大了系统的运载负荷。
(二)在某些领域,电气工程自动化技术还跟不上发展步伐
随着经济的飞速发展以及的科技的日新月异,现在很多企业都在运用电气工程自动化技术来进行相关的管理、相关生产,通过电气工程自动化技术来提高生产效率和企业运作效率,但是,随着科技的发展和企业发展理念的更新,现在在某些领域,电气工程自动化技术已经跟不上企业发展的步伐。
(三)可能出现安全问题
电气工程自动化技术现在主要是应用于工业领域,比如大型工厂化机器做工、大型工程化施工,在工业领域的应用过程中,如果发生操作不当就会产生安全问题隐患;另外,现在的电气工程自动化技术已经被逐渐应用于商业之中,像是一些信息化运营和生产的领域,在这过程中又可能出现信息被盗用、信息泄露等等安全问题[2]。
三、推动电气工程自动化技术良性发展的有效措施
(一)加大创新力度
电气工程自动化技术要想能够良性发展,创新是一个很重要的措施和过程,创新是进步的源泉,应该顺应经济、技术国际化发展趋势,加大创新力度,不断吸收国内外先进的电气工程自动化技术发展理念和技术经验,提高技术和新产品的研发力度,使电气工程自动化技术更加科学有效,企业之间应该相互交流电气工程自动化技术的利与弊,在比较全面分析的基础上进行有目的性的创新,真真正正地发挥出创新的价值和力度。
(二)构建完善的信息化体系
计算机信息化是推动电气工程自动化技术发展的重要的要素,应该积极构建一个完善的信息化体系,及时收集电气工程自动化技术的先关信息数据,并对这些数据进行对应性分析评估,用完善的信息化体系进行数据的标准化对接,在完善的信息化体系之下实现电气工程自动化技术的安全和稳定,完善的信息化体系有利于推动电气工程自动化技术的发展。
(三)政府相关部门加强技术指导和政策保护
政府相关部门应该加强对电气工程自动化技术的相关方面的技术性指导,设立相关专业性机构和部门对电气工程自动化技术的发展做出相应考察、评估和发展模式改良,在政府层面颁布相关政策性法规对技术加强政策性保护,政府的技术指导和政策保护在很大程度上对电气工程自动化技术的发展会起到很重要的作用[3]。
结语
随着电气工程自动化技术的发展,它的应用领域变得更加广阔,它的发展空间也变得更大、更宽,但是,电气工程自动化技术在发展的道路上也遇到了诸多的问题,应该用积极的眼光去认真对待发展,用积极的行动切实去实现更高程度的新突破。
参考文献:
[1]刘晗冰.电气工程及自动化技术的应用及发展探析[J].中小企业管理与科技,2014,(32):173.
[2]赵宇.电气工程及自动化技术的应用及发展探析[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(17):419.
关键词:电气自动化;电气工程;应用;现状;策略
由于其广泛的应用和重要的作用,电气自动化技术已经成为当下工业领域不可或缺的高新技术。但电气自动化技术具备其专业性和综合性的特点,也表明其发展的前进较为广阔,通过对其专业领域的不断摸索和探究可以是电气自动化技术更加完善先进。电气自动化技术应用领域主要包括已下方面,发电厂、电网调度、变电站和配电系统等方面。电气自动化技术的不断发展使的人们从更加广泛的方面对其进行认识,并且进行创新和探索,以使其在电气工程中的应用更加成熟。
一、电气自动化技术在电气工程中的应用现状
电气自动化专业作为当下大学专业设置中的热门专业大受追捧,各个高校中电气自动化专业的发展的竞争也非常激烈。在良好的竞争氛围下,电气自动化专业在高校研究领域发展非常迅速,并且各研究成果和科研成果也迅速应用到电气自动化技术的应用领域,取得了良好的效果。电气自动化技术的发展使得该行业对专业人才的需求量不断加大,而向市场输入更多更专业的人才同时又促进了电气自踊技术的迅速发展,这种局面下,电气自动化技术的发展得到了良性循环。
电气自动化技术的不断发展使其在电气工程中的应用领域也不断拓广,将电气自动化技术与数字化信息化技术联合起来成为了电气自动化技术发展又一新出路。而且,当下已经得到广泛应用的OPC技术,使得大多数人们受益。OPC技术的发展为电气自动化技术的有序化和健康化发展指明了新的发展方向。
二、电气自动化技术在电气工程中的应用
电气自动化技术的快速发展使得电气自动化技术的应用也变得越来越广泛。当前,电气自动化技术的使用日趋成熟,因而具备更加广阔的发展前景,电气自动化技术的应用主要可以从以下三方面入手进行发展,主要包括:变电站的自动化技术使用、电网调度系统中自动化技术的使用以及发电厂分散控制系统中电网调度技术的使用。
(一)变电站的自动化技术
电气自动化技术在变电站中的应用使得变电站的工作效率和工作质量得到了大幅的提高,变电站的工作流程和生产作业都采用了自动化技术,实现了对整个生产和工作流程的自动化监控和作业,为变电站工作节省了资源,提高了工作效率,减轻了工作人员的负担。自动化技术在变电站中的应用原理,是将数字化和信息化的计算机技术与电气自动化技术联合起来,将变电站工作过程中的相关内容和信息呈现在计算机屏幕上,通过工作人员的观察分析,对其中发生的故障和出现的问题进行解决。在自动化技术的辅助下,整个变电站的工作流程都被工作人员把控。结合信息技术和数字化技术,自动化技术实现了自动化、安全化、系统化和有序化的高效发展,使得整个变电站的工作达到了全程智能的控制,极大的提高了变电站的工作效率和工作质量。
(二)电网调度的自动化应用
电网调度主要是通过计算机显示器和打印机和工作站等进行协作发挥电气自动化技术的最大优势。而在电网调度方面电气自动化的使用使得电网的自动化调度成为可能,而且通过电气自动化技术让电网调度自动进行能够节省大量的人力资源,同时提高了电网调度的精确度和速度。通过电气自动化技术的使用,在计算机显示器打印机等的信息输出设备的使用下,将电网调度的相关数据和信息进行输出,同时对整个电网是否正常运行进行检测和控制,对其中出现的问题进行及时的解决。对电力系统的运行状态和电网调度的进程进行自动化处理,对整个电网调度的过程进行高效的把控。电气自动化技术在电网调度中的使用越来越广泛,且电气自动化技术由于其自动化程度高,控制容易等优势,使其在电网调度中的使用中国越来越频繁。极大的保障了电网调度的安全性,确保电网调度能够高效率高质量的进行。
(三)发电厂分散控制系统的自动化应用
电气自动化技术在发电厂分散控制系统中同样得到了广泛的应用。以每台计算机设备为一个终端服务器将整个电厂的分散控制系统进行分层结构布置,最终将各个终端服务器进行数据汇总,将数据和资料汇总集中处理。通过对电气自动化技术的使用将发电厂分散控制系统中的各层结构中的设备进行监控和数据处理,将设备和设备、设备和线路以及整个控制系统是否有效工作进行数据监测和信息输出。将得到的数据进行汇总处理,准确把控各个传输路径、电子路径和设备工作情况,实现对分散系统的整体把控。电气自动化技术在发电厂分散系统中的应用极大的提升了控制系统的工作效率,对整个控制系统的把控也变得有序而精准,这就使得控制系统过程中出现的问题能够被及时的解决,同时对于整个控制系统的维护和改进也变的更加系统化。若要对整个控制系统进行精简或修整,只需要进行计算机信息和数据比对和分析,将其中允许修改的部分进行改进即可,方便且高效。
三、小结
综上所述,自动化技术的不断发展和日益成熟,使其在电气工程中的应用更加成熟。信息技术和数字化技术的不断发展也为电气自动化技术的发展提供了新的出路,同时电子技术的成熟也使得电气自动化的应用领域更加广泛应用范围更加普及。为了电气自动化技术的综合发展,必须先发展电气自动化技术的理论和研究,同时在实践应用方面增强对国外先进技术的引入和借鉴,将理论研究和实践应用技术结合起来,以求其在电气工程中的长足发展。
关键词:教学改革;电气工程概论;互动式教学法;教学效果
作者简介:韩杨(1982-),男,四川成都人,电子科技大学机电学院,讲师。(四川 成都 611731)
基金项目:本文系电子科技大学中央高校基本科研项目(项目编号:2672011ZYGX2011J093)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0057-02
“电气工程概论”课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课。课程围绕电气工程领域的几个主要分支——电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工新技术等方面进行全面系统的介绍。通过该课程的学习,学生对电气学科的发展历史和应用现状有全景式的了解,对进一步深入电气工程学科类专业学习起到导航作用,并逐步培养对电气科学与工程的崇尚与追求的专业精神以及创新意识。[1,2]
实践表明,学生总是习惯于知识的“定量”化灌输模式,而对于这样一门以“定性”介绍为主、没有公式讲解和详细专业理论分析的课程,最初还有些不适应。如何激发学生对电气专业的兴趣,引导学生通过网络搜索和图书馆资料查询等手段,去主动了解和掌握一些专业知识背景,是课堂教学中需要着重思考和实践的课题。[3-5]笔者经过两三年的电气工程概论教学后,在重点讲述电力系统自动化、电力电子与电力传动等的基础上,把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课堂教学表明,这对于提升学生学习兴趣和培养学生自主学习能力方面是非常有效的。
一、 采用互动式教学方法,探索改革教学模式
“电气工程概论”课程涵盖内容多,采用传统满堂灌式教学方法,效果不佳。笔者通过教学实践,摸索出一套有效的方法,教学安排按照如下顺序:教师理论讲解—多媒体PPT展示—视频演示—给学生布置课后调研题目—学生自主学习、分组研讨、制作PPT—学生课堂专题演讲—同学问答互动、教师总结—教师提出整改意见—学生课后再次收集资料、完成研究报告。这种互动式方法培养了学生对课程的兴趣,使他们在PPT演讲、书面表达、创新能力培养方面都起到积极作用。
二、调整更新教学内容,提升课堂教学质量
1.课程绪论
(1)主要内容:电气工程在国民经济中的地位;电气科学与工程的发展简史、前景、理论基础和常用计算机程序,譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。应达要求:了解电气科学与工程的产生过程;了解电气工程及其自动化专业的二级学科分布;了解电气工程学科的发展前景和在国民经济中的主要应用和作用。
(2)教学设计:围绕使学生对本课程的专业背景、主要应用前景有一个清晰的认识和激发其对本专业的热爱这一目标来展开。在讲授过程中,补充智能电网、新能源的开发利用技术等当前国内外的研究热点,扩展学生的专业视野。
2.电机电器及其控制技术
(1)主要内容:电机的作用及其发展简史;电机的分类与结构、应用领域、选用与运行控制;电机学的研究内容概要;电器的发展历史和分类。应达要求:了解电机的基本作用、发展简史、电器的发展历史;理解电机在国民经济中的应用领域;掌握电机的可逆原理;理解电机学的主要研究内容、高压电器与低压电器的基本结构与作用;掌握电机分类方法和不同类别的电机特点。
(2)教学设计:介绍电机与电器学科的概况、发展简史,使学生对电机学等后续专业基础课程以及电机的微机控制技术等专业课程的学习建立初步的感性认识。通过FLASH制作的同步电机励磁过程和旋转磁场模拟动画来加强学生对电机学理论知识的理解。对于电器部分,通过图片的形式向学生展示各种电器,增强学生的感性认识;对于高压电器部分,由于装置体积庞大,采用视频录相讲解的方法,拉近学生对高压电器的感性距离。
3.电力系统及其自动化技术
(1)主要内容:电力系统发展简史;电力系统简介;发电厂、电网概述;电力市场简介;电力新技术与发展趋势。应达要求:了解电力系统的发展简史和我国电力工业的发展概况、交直流输电技术的发展过程、各种类型的能源发电原理及其特点;了解电力市场的概念、电力新技术的发展趋势;理解电力系统的功能与作用、现代电力系统的主要特点和运行过程。
(2)教学设计:主要讲授电力系统的概况、基本概念,内容涉及发、输、供、配、用几大部分,按发电部分、电网运行与调度、电力应用三个环节顺序介绍。教学过程中首先从系统的角度对电力系统进行介绍,使学生建立对电力系统整体功能及结构的认识,在此基础上,进一步对各个组成部分分别阐述。在讲述电力系统发展前沿技术的时候,本着自动化、数字化、智能化的发展主线,将智能电网的概念引入课堂。
4.电力电子技术与电力传动
(1)主要内容:电力电子技术的作用与发展简史;电力电子技术的特点和研究内容、应用领域;电力电子技术的地位、发展方向和电力传动概况。应达要求:了解电力电子技术的作用、发展历史;了解电力电子技术的主要应用领域和新技术的发展趋势;了解电力传动的主要应用领域;理解电力电子技术的概念与特点和直流电机、交流电机传动的基本原理。
(2)教学设计:介绍电力电子技术的作用、历史、主要特点及其发展趋势。电力电子技术是我院电气专业一门重要的专业课程。对半导体变流技术的发展历程进行讲授,让学生明确电力电子技术的本质和重要意义;将实验室电力电子器件作为道具,在课堂上实物演示,让学生建立感性认识。在讲述电力传动部分时,结合工程实践进行案例教学,使学生明确电力传动在工业中的应用概况;结合科研课题,将典型案例通过PPT向学生展示。
5.高电压与绝缘技术
(1)主要内容:高电压与绝缘技术发展简史及主要内容;高电压新技术及其在各领域的应用。应达要求:了解高电压与绝缘技术的作用;了解高电压的产生原理和试验设备;了解高电压新技术及其在各领域的应用;理解基本的高电压及绝缘试验操作。
(2)教学设计:介绍高电压与绝缘技术的发展历程、应用领域及其试验技术。本章具有很强的专业背景,因此在教学时,采用了PPT讲授和视频演示相结合的教学手段,突出高电压技术的产生背景、发展历程、试验条件和环境等,达到让学生建立一个感性认识的目的。
6.电工新技术
(1)主要内容:电工新技术发展趋势、超导电工技术、聚变电工技术、磁流体技术、可再生能源技术、磁悬浮列车技术、燃料电池技术、飞轮储能技术和微机电系统。应达要求:了解电工新技术的发展趋势、超导电工技术、磁聚变电工技术的基本原理及应用,磁流体发电和推进技术、磁悬浮列车技术、燃料电池技术及应用,飞轮储能技术及应用和微机电系统的基本概念。
(2)教学设计:主要以PPT讲授为主。对超导电工、聚变电工、可再生能源发电、燃料电池技术和微机电系统等前沿技术进行专题概述。
三、改革教学方法,创新互动式教学模式
1.注重课堂引导,激发学生学习兴趣
在教学过程中,借助网络资源,向学生介绍电气行业的应用情况和相关企业的产品和市场情况,譬如给学生介绍联合证卷行业深度分析“电力电子,我们可以看得更远”,重点介绍电力电子变频器、整流设备、无功补偿设备SVG、开关电源、直流输电装备等技术的实际工程应用,介绍相关企业和上市公司产品和市场概况,激发了学生的学习兴趣。
2.加强课堂互动,调动学生积极性
为了加强课堂互动,采用了PPT讲解和视频教学相结合的方法,进行多个专题介绍。譬如:核裂变之历史回顾、中广核集团介绍、日本核事故回顾、欧洲核聚变装置、中国托克马克聚变装置、日本新干线与中国高速铁路、国家电网、南方电网公司宣传片;汽轮发电机、水轮发电机安装视频和三峡发电厂简介。学生观看完视频后,进行提问:裂变和聚变的区别是什么?日本核泄漏事故的原因是什么?避免核事故的方法有哪些?日本新干线和中国高铁的技术要点有哪些?汽轮机和水轮机的原理是什么等等。鼓励学生回答问题,凡是举手回答问题的学生,在平时成绩上加2分,调动了学生的积极性。随后,教师进行总结评论。
3.推行专题报告,活跃课堂气氛
采用学生专题演讲方法,激发自主学习兴趣和收集整理资料的能力。学生3人一组,分工协作完成资料收集、PPT制作和课后研究报告撰写。学生报告题目有:智能电网概述、电气化铁路接触网介绍、电能存储技术的发展概况、地热发电的现状与技术要点、PLC的原理与应用、国内外智能电网发展趋势、柔性太阳能电池、国内外高压直流输电工程简介、电力系统柔性输配电技术、城市轨道交通供电系统和电动汽车电源系统等等。学生报告后,其他学生提3~5个问题,报告者首先作答,教师随后总结,并对相关技术问题进行详细讲解。对提问的同学,在平时成绩上加2分。这样课堂气氛非常活跃,学生争先恐后举手发言。
四、结束语
通过和学生的沟通发现,学生非常喜爱这种互动式教学方法,感觉课堂不再枯燥,而是充满活力,在知识获取和创新、演讲能力和书面表达方面都得到全面的锻炼,收获颇丰。学生的积极性被充分调动起来了,课堂气氛活跃,学生学习中找到了快乐,对电气工程专业提升了兴趣。教学实践表明,互动式教学方法在电气工程概论课程的应用是成功的。
参考文献:
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[2]杨鸿波,高晶敏,侯霞,等.“电路分析”课程教学改革的探索与实践[J].中国电力教育,2011,(2):99-100.
[3]蒋陆萍,蒋宇琦.自主教学法在“电力生产概论”课程教学中的应用[J].中国电力教育,2012,(15):67-68.
曹玉臣 绥化学院电气工程学院 黑龙江绥化 152061
【文章摘要】
我国经济和科技的迅速发展使得电气工程自动化技术被广泛应用到电力领域,并促进着电力产业的高速发展。作为近年来在电气工程自动化中新兴起的一门技术,人工智能技术的应用不仅提高了电气工程的自动化水平,而且对于电力产业的整体发展也起到了重要的推动作用。本文通过对人工智能的概念和应用领域进行简要分析,在结合其在电气工程自动化中应用优势的基础上,对人工智能在电气工程自动化中的应用方法展开了深入研究。
【关键词】
人工智能;电气工程自动化;电力系统
0 前言
人工智能在近年来被人们研究并应用,其研究范围不仅包括了智能控制、图像识别和语言识别,还包括了人工神经网络和专家系统等方面的研究。而电气工程自动化则主要研究与电气工程相关的系统运行和自动控制技术以及电子电气技术和信息处理技术。通过将人工智能科学地应用到电气工程自动化当中,可以使电气自动化系统对相关的数据进行实时分析并处理,从而实现电力的自动化生产。故本文针对人工智能的概念及其在电气工程自动化中应用的优势,对其在电气工程自动化中的应用进行了详细分析。
1 人工智能简述
1.1 人工智能的概念与应用领域
人工智能是研究并开发用来模拟、延伸并扩展人的智能的理论、方法以及技术和应用系统的一门计算机科学的分支学科。作为一门极富挑战性的学科,人工智能企图对智能的实质进行了解,并产生一种以与人类智能相似的方式对事物做出反应的智能系统或机器。近年来,人工智能在机器翻译、智能控制、机器人学、专家系统、航天应用以及遗传编程和庞大信息处理与语言图像识别等领域均得到了不同程度的应用。
1.2 人工智能在电气工程自动化应用的优势
人工智能在电气工程自动化中的应用主要是通过人工智能控制器来实现的, 根据人工智能控制器自身非线性函数近似器的相关特性,可将其在电气工程自动化中的应用优势总结为如下几方面:
1.2.1 受外界影响因素较小。传统的电气工程控制器在进行自动化模型的构建时通常会受到模型参数变化、不同数值计算类型等诸多不确定因素的影响,而基于人工智能控制器的电气自动化系统则无需获得精准的动态模型,同时,在自动化模型的建立过程中,对参数和模型环境的运行要求也相对较低。因此,基于人工智能的电气工程可以大幅提高其自动化水平。
1.2.2 参数调节便利。与传统控制器相比,人工智能控制除了具有简单易学和适应能力强等特点外,还可通过参照相关数据,利用语言与响应信息进行自动化模型参数的设计,为参数的调节提供了较大便利。
1.2.3 电气产品性能的一致性较好。与传统的基于特定目标的控制方法相比,基于人工智能的电气自动化系统具有较高的一致性,在忽略部分外部影响因素的基础上,即使向系统中输入任何未知的相关数据也可以使得到的结果产生很高的估计值,在提升了产品规范性的同时,保证了产品本身的一致性。
1.2.4 操作过程的误差较小。人工智能技术在电气工程自动化系统中应用时,由于受外部因素的影响较小,且控制器自身的抗干扰性较强,这就使得经设定过的参数在运行过程中出现的误差较小。
1.2.5 节省资源。基于传统控制器的电气操作,通常会涉及到线路、变压器以及电线和电缆等多种电气设备,又需要专业的工作人员对相关电气设备进行管理和维修,增加了人力和物力等大量资源的消耗。而与传统的控制器相比,人工智能可以减少系统对线路、变压器以及电线、电缆的依赖,进而减少人力和无力的投入。
2 人工智能在电气工程自动化中的应用方法
2.1 人工智能在电气设备中的应用
人工智能在电气设备中的应用主要是指人工智能对电气设备的优化设计。电气设备的优化设计工作较为复杂,不仅要求设备的优化与设计人员具备电路、电磁场以及电机和电器等方面的知识,还需要其具有丰富的经验和较强的应变能力。传统的以人工手动制作为基础的产品设计方式已经无法满足当前电气工程自动化的具体要求,而以计算机辅助设计为产品设计方法,即CAD 的产品设计方法的应用有效缩短了产品的开发周期。在电气设备的设计过程中,将人工智能引入CAD 中, 可以有效提高产品的设计质量与设计效率。就现阶段而言,人工智能在电气设备设计优化方面主要体现在遗传算法和专家系统两个层次上。由于遗传算法对自动化模型的计算方法较为先进且其计算结果具有较高精度,因此,遗传算法经常被应用于相关电气产品的优化设计中。在专家系统的应用方面,由于电气设备在出现故障前是存在相关征兆的,根据电气设备故障的非线性与不确定性的特点,在专家系统中加入人工智能,可以最大限度地发挥专家系统对产品合理性的设计作用,从而提高电气产品的整体性能。
2.2 人工智能在电气控制过程中的应用
电气控制过程对于电气工程自动化技术以及电气技术的整体应用具有决定性的作用,确保电气系统高效稳定的运行是电气自动化研究领域长期以来备受讨论的问题。对于技术人员而言,电气控制过程的要求是较为严格的,其控制过程也相对繁琐,经常出现的问题是由于技术人员的操作不当使得电气设备发生故障或降低了设备的运行效率。人工智能在电气工程中的应用一方面可以使技术人员提高对电气控制过程的精准度,另一方面, 对于提高电气系统的整体运行效率也具有重要作用。首先,人工智能通过借助计算机自动计算的核心技术,实现了代替部分人工智能工作的电气控制功能,在节省了人力和物力的同时,提高了控制精度。其次,人工智能的应用以界面化的形式简化了控制流程,不仅提高了电气系统的控制效率,而且也实现了对电气系统的远程控制。再次,人工智能的应用使得系统可以及时地将相关的重要信息与数据进行保存,进而通过自动生成报表的形式,降低人力物力的投入,并为技术人员日后的数据查询工作提供较大便利。最后,在人工智能的模糊控制中,还可以根据电气系统传统控制过程的交、直流传动实现对整个电气系统的控制。一方面,在以直流传动为主的电气控制过程中,人工智能的模糊逻辑控制主要包括了Sugeno 与Mamdani,Mamdani 主要用来对电气系统的运行速度进行调控,而Sugeno 则是Mamdani 的一种特殊情况。另一方面,在以交流传动为主的电气控制过程中,则主要应用基于人工智能理论的模糊控制器来代替传统的电气调速控制器来实现电气系统的各方面功能。
2.3 人工智能在电气设备故障诊断中的应用
对电气工程自动化系统及其运行过程进行分析可知,电气设备例如发电机、发动机以及变压器等均容易频繁出现相关事故。传统的故障诊断方法为:对所收集的变压器油所产生的气体进行分析,进而根据所收集气体样本的分析结果判断存在故障与否。基于传统方法下的电气设备故障检测除了需要耗费大量时间外,还需要相关维护人员对设备检测进行实时监控,加之电气设备故障自身具有较强的突发性和不确定性,大幅增加了设备故障诊断的难度。基于人工智能的电气设备故障诊断方法在设备诊断过程中加入了模糊理论以及基于人工智能技术的神经网络和专家技术,进而有效提高了电气设备故障诊断的效率,并在提高电气工程生产效率的同时,也减少了人力和物力资源的输出。
2.4 人工智能在电力系统中的应用
就现阶段而言,人工智能中的专家系统和人工神经网络在电力系统自动化中的应用比较普遍。其中,专家系统是一个较为复杂的程序系统,其通过集大量的规则、知识和经验于一身,通过对电力系统中的问题进行分析和判断,进而模拟专家决策的过程来解决相关问题。在应用专家系统对电力系统进行优化和调控时,应该根据系统运行的实际情况和相关要求,更新电力系统中的数据库、规则库以及知识库中的数据信息,从而使其与电力系统的应用需要相适应。
在人工神经网络的应用方面,由于该种方法本身具有高度灵活的学习方式,其存储方式也呈现出完全的分布式,因此, 其被广泛应用于电力系统大规模数据的处理当中。人工神经网络通过对模型进行合理分类,进而科学选择相关输入,以此来构建不同类型的季节性时间模型,利用该模型可以对电力系统的短期负荷进行有效预测,从而帮助技术人员对故障可能出现的系统环节进行全面分析,提高系统运行效率。
3 结论
本文通过对人工智能的概念和应用领域进行分析,并结合其在电气工程自动化中的应用优势,进而对其在电气设备、电气设备故障诊断以及电气控制过程中的应用展开了深入探讨。可见,未来加强对人工智能在电气工程自动化中的研究和应用力度,对于提高电气工程的自动化水平并促进电力产业健康、全面发展具有重要的历史作用和现实意义。
【参考文献】
[1] 刘建廷. 浅析智能化技术在电气工程自动化中的应用[J]. 科技致富向导,2014,12(21):188.
【关键词】电气工程,改造,自动化
前言
在电气工程改造及其自动化相关领域内,电气工程的应用,使工业生产方式全面更新、实践生产效率显著提升,可以说,电气工程的发展水映了国家的整体科技实力,其重要性可见一斑。随着互联网和以太网等各种新型网络技术的不断更新和发展,各类信息技术逐步渗透到电气工程领域,例如计算机技术、自动化处理技术、数据库存储、传感、遥感技术等的渗入,为其提供了高效应用工具和优质处理手段,很大程度上加快了电气工程实践技术的科学创新。由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉成为电气工程学科的关键,将会向光子学、生物学与机电系统领域科学推进。
1.电气工程自动化的应用
目前,电气工程自动化在以下两个方面得到了广泛应用:①智能建筑领域。建筑的发展越来越智能化,而智能化离不开电气自动化。随着人们生活水平的提高,高档智能化建筑成为了人们居住选择的大方向,同时,也是世界建筑业发展的方向之一。智能化建筑利用电气的自动化实现了资源和设备的合理利用,其内部包含了大量的电子电气设备和复杂的布线格局,并且这些设备和布线需要较高的抗干扰性和耐压性。作为一级负荷建筑,智能化建筑还需具有多层屏蔽的防雷体系。②空调净化系统。自动控制和空调净化系统能够作为单独的系统进行测量,也可以作为具备计算机控制管理功能的复合型系统使用。尤其是在控制温度时,空调净化系统对电气工程自动化的要求较高,可使用 DDC控制。在回风管部位装有温度传感器,可对较监温度与设定温度进行比较,并运用微积分等数学预算进行控制操作,以输出相应的电压信号,进而控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀,将温度保持在合理的范围之内,使建筑内的温度符合要求。
2.电气工程实际运用情况
当今,电力的应用在不断深化,诸如电力系统、污水处理系统、工业生产经营等电气自动化,已经渗透人们日常生活的各个服务领域。在工业生产与系统控制实践中,确保设备的优质生产,并不是单纯依靠人为的机械化管理和操作来完成,而是借助机器来操作运行,也就是利用继电器、感应器等电气元件实现顺序控制、时间控制。另外,电气自动化系统还可依据外部条件波动将相关信息输送至内部系统,从而实现输出量的优化更新,最终保证整体系统操控运转的持续可靠与安全稳定。由此看来,电气自动化在现代化生产实践领域中发挥着重要的作用。其实际运用主要体现在以下方面。
2.1 智能建筑
智能化建筑的发展必然离不开电气自动化。随着数字电子化科技飞速发展,在建筑行业领域,高档智能化建筑引入了电气自动化系统,使其具备了智能化控制、节约能源、安全电子设备、防雷击设施系统、生态环保、舒适高效、低能耗等众多功能。
2.2 净化系统
空调净化系统由于科学引入了电气自动化技术,使其具备了自动化监控、数字化、智能化调节空气环境的综合功能。
3.电气工程改造与自动化发展
以污水处理运行实践为例,污水处理运行过程中,为有效节约能源,体现节能环保优势,应将电气系统、安全生产防雷系统改造及自动化建设作为重点,本着灵活性、实用性原则,围绕结构设计简单明晰,系统设备操作运行智能化、一体化监督操控的科学思路,力求电气工程体系安全可靠。
3.1 电气系统的优化升级与自动化改造
污水处理电气系统的优化及自动化改造,应具有良好的针对性,由于污水处理环节复杂,涉及到信息化管理控制,需要完成生产调节、测控、安全保护与调度通信,确保污水处理运行经济、高效、安全。因此,在实践改造中,一方面,可尝试科学引入或增加继电保护装置,预防电力系统短路故障,通过有效的线路保护,实现科学的预防管控。在发生故障后迅速隔离故障设备,缩小相关生产运行机械处于低压、高电流状态的操作时间,确保整体系统不受破坏。另外,借助其仿真模拟、全方位监控、快速预警等功能,可以保证污水处理生产体系在需要时,实现不间断的操作运行,并提醒工作人员进行合理的调控更新,预防中断运行导致不必要的经济损失。另一方面,在系统自动化优化改造中,还应科学引入在线监测体系,使其发挥较好的状态维修能效。
3.2 防雷接地系统的优化改造
污水处理实践中,接地系统涵盖接地极、设备接地、基础建筑接地等。污水处理系统中各类电气设备可导电的外露装置、系统工艺设备金属管道或外部的头尾均应实施安全接地处理,使其始终处于有效的安全保护中,有效预防直击雷的不良作用影响。
4.电气工程自动化改造的发展趋势
电气工程作为一种基础性保障,为工业生产提供了保证。在各种工业化生产中,智能化、自动化的电气工程设备和先进的仪器已经显得越来越重要。从 20 世纪 50 年代开始,电气工程的自动化进程开始发轫,几十年来,从最初的简单手工劳动到连续性机械施工,电气工程自动化的应用领域日益广阔、程度日益加深。电气工程自动化的应用也大大提高了生产的稳定性,而对仪表的精确性也提出了更高的要求。简而言之,自动化工艺从简单的回路闭环控制到全面的自动控制,都在工业经济中起到了巨大的作用。使用的工具包括气动单元仪表、电动单元仪表等,均从单参数控制发展到了复杂的变量控制,并不断地影响着人们的生活。随着工业化的发展,信息技术的广泛应用,电气工程自动化技术也在不断地拓展应用领域和创新应用技术。电气工程自动化改造日益成为业界发展的趋势,主要表现在以下几个方面。
4.1 电气工程的功能日趋多样化
在传统的电气工程中,其功能主要集中在发电、输电等方面,在电力传输时对电能的转换缺少必要的功能。因此,在对电气工程进行改造后,电气工程的功能变得更加多样化,电压转变、电力分配和用电量的调控等功能应运而生,系统呈现出自动化运行的状态,这也比较符合现代工业高负荷运行状态的需求。
4.2 结构日趋简单
对电气工程来讲,结构问题是阻碍其功能发挥的重要因素之一。大量设备连接在系统上会降低操作人员的调控质量,进而导致电气工程的部分设备在系统运行时达不到最佳的状态。因此,电气工程自动化改造中的结构越来越简单,功能也越来越强大。
4.3 工程设备的智能化
电气设备是电气工程发挥作用的物质基础,电气工程的发电、输电和变电等环节,都要靠具体的设备去实现。以往,人工操作的设备效率较低,在自动化改造之后,计算机就能够作为操控的中心,运用程序代码对电力设备发号施令,使工程命令的执行更加灵活,提高了设备的工作效率。
结束语
总之,信息技术、工业发展离不开电气工程自动化技术的支撑,随着自动化技术研究的不断深入,工业生产和信息技术产业也必将发展提速,创造出更大的经济效益与社会效益。只有深入探究电气工程与自动化技术系统的应用发展状况,对发现的问题不断的升级改进,才能不断适应时展,加速提高产业化的改革进程。
参考文献
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[2]李艳,肖登明,王延安.继电保护设备的实时数字仿真测试系统综述[J].电气应用,2008,12(5):38-43。
关键词:电气工程自动化技术;电气工程;应用
电气工程自动化技术涉及计算机技术、电子技术、电机电器技术、网络控制技术、机电一体化等技术,具有综合性强、应用领域广、发展潜力大等特点,基于此为提高电气工程质量,分析电气工程自动化技术应用方略显得尤为重要。
1电气工程自动化技术在电气工程中的应用价值
提升电气工程自控能力。在以往电气工程中,技术人员需利用控制键进行操控,若控制对象移动过程较为复杂,则会直接降低技术人员控制稳定性,无法及时有效控制部件,严重时还会影响电气工程质量,为提高电气工程把控能力,需优化控制模块,加入智能计算环节,对电气工程及部件运动轨迹有清晰的判断,继而提高其控制率,实现自动控制目标,同时可降低电气系统功耗,提高操作稳定性[1]。
2电气工程自动化技术在电气工程中的应用条件
(1)稳定、安全的互联网系统。电气工程自动化技术之所以可绝少人工干预,主要源于在技术投入初始,技术人员已经根据电气工程运行需求科学设置技术参数,并用计算机予以控制,为充分发挥电气工程自动化技术应用价值,需敷设安全、稳定的互联网系统,使计算机可以正常运转,及时掌握技术应用动态,搜集、整合技术应用相关数据,为技术人员优化电气工程自动化技术参数提供依据。(2)一体化管控机制。电气工程自动化技术仅能对运行中的电气系统予以监督,借助IT技术搜集电气系统运行数据,一旦电气系统发生故障,与预设监督管理参数不符,在该技术加持下,电气系统便会停止运行,并锁定故障范围,虽然可以有效提高电气系统故障处理效率,但相关系统仍需停止运行,影响企业效益,这就需要电气工程具备一体化管控机制,在电气系统运行过程中,通过一体化管控,根据电气工程切实需求更改加工计划、设备参数,用以保障电气工程质量。(3)及时更新电气设备,优化电气系统。当前许多企业认为只要电气工程稳定,电气系统可有效运行,就无需更换电气设备,为电气工程埋下隐患,严重时将侵害企业及工作人员人身财产安全,为充分发挥电气工程自动化技术应用优势,企业需积极优化电气系统,根据该系统运行需求,及时更新电气设备,为有效应用电气工程自动化技术奠定基础[2]。
3电气工程自动化技术在电气工程中的应用方略
(1)电气工程自动化技术的应用原则。为使电气工程自动化技术可以在电气工程中发挥积极能效,技术人员在应用过程中需遵循以下原则:一是在可控范围内合理应用电气工程自动化技术。电气工程自动化技术虽然具有绝少人为干预、灵敏度高、控制能力强等优势,但仍需技术人员清晰看到该技术的可用领域,在合理范围内设置参数,降低电气工程故障发生几率;二是经济性、安全性、综合性并重。当前先进电气设备层出不穷,电气系统日趋复杂,技术人员需根据电气工程运行需求科学配置电气设备,避免电气工程自动化技术在应用过程中出现“先进性有余,契合性不足”问题,徒增企业电气系统运维压力。(2)电气工程自动化技术的应用思路。第一,集中监控。为使技术人员可全面把控电气系统运行情况,对电气工程有科学的判断,需对其进行集中监控,这就需要企业持续优化电气工程信息系统,为添加监控设备以及扩宽监控视角提供条件;第二,远程监控。有些电气工程在运行过程中工作人员无法进入现场,并需要与该工程保持安全距离,这就需要应用远程监控思路,在安全监管区域内设立控制点,根据电气系统监管需求,灵活调整电气工程自动化技术,一旦电气设备出现故障将会向控制点处电脑终端发送信息,通过分析、处理该信息得出监管办法,制定监管方略,在不影响其他电气系统基础上快速、高效处理电气故障,继而维护企业利益,基于远程监控质量受信号强弱影响较为严重,需确保监控领域无异常干扰源,电脑终端信息处理速度快。(3)电气工程自动化技术的应用要点。首先,高效融合IT技术。当前先进计算机技术不断增多,如大数据技术、云存储技术、虚拟化技术等,将这些技术与电气工程自动化技术融合在一起,可提高该技术电气数据处理能力,为制定科学、可行监管方案提供依据;其次,应用智能化开关设备。频繁开关电气设备影响其使用寿命,同时会增加电气设备能耗,为此需应用智能化开关设备,根据电气工程运行实况灵活开关设备,提高企业运营收益;最后,培育专业技术人员。为及时优化电气设备,升级电气系统,保障电气工程安全与稳定,需技术人员做好电气工程日常管理、养护、运维工作,这就需要企业培养优秀的技术人员,使其不仅拥有丰富的电气故障处理经验,还掌握最新的电气工程自动化技术,继而达到有效应用电气工程自动化技术的目的[3]。