電氣工程及其自動化在電氣工程中的發(fā)展與應用

楊頌恩 張銘靖 劉樹實 馮旭之 閭錦浩 中北大學（朔州校區(qū)）

1.電氣工程及其自動化的內容

電氣工程及其自動化涉及電力電子技術，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，是一門綜合性較強的學科，其主要特點是強弱電結合，機電結合，軟硬件結合，電工技術與電子技術相結合，元件與系統(tǒng)相結合，使學生獲得電工電子、系統(tǒng)控制、電氣控制、電力系統(tǒng)自動化、電氣自動化裝置及計算機應用技術等領域的基本技能。該專業(yè)培養(yǎng)具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業(yè)知識，具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力的高級工程技術人才。電氣工程及其自動化專業(yè)是為各行各業(yè)培養(yǎng)能夠從事電氣工程及其自動化、計算機技術應用、經濟管理等領域工作的寬口徑、復合型的高級工程技術人才。

2.電氣工程及其自動化的現(xiàn)狀

電氣工程及其自動化在電力系統(tǒng)中的應用。電網調度自動化主要通過安全分析與對策提出(SA)、數據采集與安全監(jiān)控(SCADA)和自動發(fā)電控制(AGC)與經濟調度控制(EDC)三個手段來實現(xiàn)對電網安全經濟運行調整。發(fā)電廠自動化系統(tǒng)主要包括了動力機械自動控制、自動發(fā)電量控制系統(tǒng)(AGC)和自動電壓控制系充(AVC)系統(tǒng)。配電系統(tǒng)自動化的主要功能是降低電網的損耗、監(jiān)控配電網的運行狀況、優(yōu)化配電網的運行方式、提高配電網設備自身的可靠性運行能力，以及減輕了運行人員的勞動強度和維護費用。

我國電氣自動化形成了平臺開放式的發(fā)展模式。個人計算機的發(fā)展逐漸改變了人們原有的生活方式。但是個人計算機系統(tǒng)不僅僅對人民的生活方式進行了改造，在社會生產層面也產生了重要的作用。基于個人計算機系統(tǒng)的技術，電氣自動化領域對于操作系統(tǒng)進行了進一步的改進，系統(tǒng)操作界面更加靈活。

3.電氣工程及其自動化在電氣工程中的發(fā)展前景及方向

目前，隨著電氣工程的不斷發(fā)展，電氣工程自動化也發(fā)揮著自己舉足輕重的作用，且自動化在電氣領域的用途十分廣泛，涉及的方面也很廣，能夠使電氣工程不斷發(fā)展和完善，從全局來看，自動化也能推進其他學科的發(fā)展。雖然我國近幾年的電氣工程自動化領域發(fā)展取得很大進步，但是相比于國外發(fā)達國家來說還是有很大差別，我國仍然處于相對落后的位置，我們應該從以下幾方面進行完善與進步：首先要實現(xiàn)數字化與自動化的有機結合，隨著網絡技術的不斷發(fā)展，數字技術在不斷完善自身性能的同時，也加強了與外界因素的溝通，特別是通過網絡平臺，有效對自身系統(tǒng)的智能水平進行提升，而網絡平臺信息的傳輸的廣泛性以及快速性也滿足了數字技術的應用需求，因此未來的數字技術必然會借助網絡平臺的優(yōu)勢，加速實現(xiàn)智能化水平的提升。其次是電氣的自動化系統(tǒng)結構自身的通用性，對于一個高穩(wěn)定性的電氣自動化的控制系統(tǒng)來說是極為重要的，極大地保障了企業(yè)網絡結構內的計算機監(jiān)控系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)這幾者之間的數據傳輸工作的通暢性。企業(yè)內部的管理層人員也可以通過外界互聯(lián)網，對實地的生產設備現(xiàn)狀進行監(jiān)督。在對自動化系統(tǒng)進行網絡規(guī)劃的過程中，要充分地保證與整個自動化生產線處在一個系統(tǒng)的通訊范圍內。再次，我國在自動化方面的核心技術大都是舶來品，我國并沒有堅實的發(fā)展基礎，再加上嚴峻的就業(yè)形式和其他社會問題的影響，許多大學生都不愿意學習這方面的知識，最重要也是最困難的一項任務之一是培養(yǎng)此方面的優(yōu)秀人才，提高相關人員的專業(yè)技術能力和素養(yǎng)

最后，當前時代特征對該領域該專業(yè)的要求。盡管當前的時代是計算機和網絡的時代，計算機和網絡行業(yè)發(fā)展也較為迅猛，但是人們總是容易忽略，工業(yè)才是國家的支柱產業(yè)，而計算機和網絡也依賴于計算機硬件，所以在當前時代該專業(yè)仍然是社會經濟發(fā)展的重點專業(yè)之一。并且該專業(yè)的涉及面極廣，可以通俗地說，有電力資源應用的地方就有電氣工程及其自動化的用武之地，所以必須要對其重視并且進行深入的研究。

4.電氣工程及其自動化的應用優(yōu)勢

電氣自動化技術的應用具有較好的監(jiān)測優(yōu)勢 一般情況下，我們都需要對變壓器和斷路器等各種相關的電氣設備進行有效的、實時的監(jiān)測,以便更好地調整和排除其運行 和生產過程中的各種臨時故障。在電氣工程中,實現(xiàn)電氣自動化 技術的有效應用可以通過有效監(jiān)測電氣設備的相關參數、運行狀態(tài)及其反饋信息等來實現(xiàn)設備故障診斷和確定的精確性和高效性,進而使我們能夠及時地了解到設備故障的成因并對其進行及時的處理。電氣自動化技術的應用能夠有效實現(xiàn)電氣工程中相關設備運行和管理的智能化電氣自動化技術的應用能夠有效實現(xiàn)電氣工程中相關設備運行和管理的智能化，這是由現(xiàn)如今電氣自動化系統(tǒng)和電氣自動化技術在電氣工程中的廣泛應用決定的 , 它不僅能夠促進電氣工程運行和管理的自動化，更能實現(xiàn)其運行和管理的智能化，確保了電氣工程運行的安全性和穩(wěn)定性,也促進了其生產和管理的高效性。

5.電氣工程及其自動化的智能化技術應用

5.1 PLC技術在電氣工程自動化中的應用。利用PLC技術可以有效的對電氣工程進行優(yōu)化改進，同時作為提高電氣工程及其自動化生產效率的核心，利用PLC技術充分實現(xiàn)對電氣設備的掌控，極大程度上提升了設備運行效率。首先，根據當前情況下電氣工程及其自動化控制的高層次要求，提出與之相符合的PLC技術的應用方式，并不斷研究和探索，以此來促進電氣工程及其自動化控制的建設質量。其次，應該構建一支高水平的優(yōu)秀人才隊伍，在隊伍中尤其要注重技術人員的引進和培養(yǎng)，要對技術人員進行PLC技術應用方面的培訓，有利于提高PLC技術的應用效率。最后企業(yè)建立科學化、系統(tǒng)化的PLC技術應用系統(tǒng)，并構建專門的信息庫，以此來滿足現(xiàn)代化電器工程及其自動化控制系統(tǒng)的高要求。

5.2 控制系統(tǒng)自動化。我國開始進入節(jié)約型社會之后，每一個行業(yè)開始朝著優(yōu)化資源配置的方向前進，電氣工程行業(yè)也將資源優(yōu)化配置問題順利解決。電氣工程應用智能化技術后，不但可以將辦公程序優(yōu)化，而且還能夠實現(xiàn) 智能化控制機械設備故障的檢測、處理以及數據的采集，降低設備維 護以及養(yǎng)護過程中投入的人力以及時間，節(jié)省了電氣工程企業(yè)的成本，大大提升了企業(yè)的經濟收益。大部分時間電氣工程自動化利用效率、精度以及速度對自動化的水平進行評價，應用智能化技術逐步提高了電氣工程中控制系統(tǒng)自動化的水準。

結語：電氣工程建設的完善及其質量的好壞直接影響我國社會各方面的建設和發(fā)展，電氣系統(tǒng)的飛速發(fā)展是電氣系統(tǒng)自動化技術在電氣工程中得到實現(xiàn)的必然結果。將高科技計算機技術和應用通信技術等技術相結合,實現(xiàn)電力的順利生產、輸送和使用環(huán)節(jié)的智能化和自動化,確保電氣工程電氣系統(tǒng)運行和管理的安全性，穩(wěn)定性和高效性,是電氣工程中電氣系統(tǒng)自動化技術應用最基本的也是最主要的發(fā)展方向。此外,在電氣工程和電氣系統(tǒng)中使用電氣自動化技術不僅可以精確地監(jiān)控和保護相關的電氣設備及其線路的安全,還能確保我國電力生產、電力輸送和電力使用的安全性、穩(wěn)定性、可靠性和經濟性,使我國的電氣工程建設更加完善。總而言之，伴隨著我國人民生活水平的逐步提升，電子自動化控制面臨著越來越高的要求。電氣自動化控制不但與社會生產水平有直接的聯(lián)系，還深刻的對人們的生活質量以及生活方式產生了影響。現(xiàn)如今，我國電氣自動化控制領域較為滯后，存在非常多的問題，隨著人工智能技術的廣泛應用能夠有效解決問題，降低控制工作成本，提高工作質量以及工作效率。