电气工程自动化论文范文

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在传统的电气工程自动化领域中，虽然能够实现自动化，但却不能实现人工智能，因此无法实现对数据的分析和处理，而智能化控制技术则能够实现这一功能。通过人工智能技术对相关的数据进行分析和处理，针对不同的数据有不同的分析处理方法，进而获得正确的、合理的分析结果，为控制决策提供依据。有此可以看出，智能化技术拥有更加完善的控制系统和更加先进的人工智能分析技术，能够对数据进行快速、准确的分析，从而保证系统安全、稳定的运行。

1.2简化电气工程的控制流程

智能化技术的应用，使得传统意义上繁琐的电气自动化控制流程得以简化，在结构上更加趋于合理，在此基础上促进电气工程自动化系统运行效率的提升。在电气自动化控制系统中，任何一个小小的参数发生变化，都会使得整个系统的运行受到较大影响，而且由于系统结构复杂，发生变化的参数很难及时的检测，对于系统的维护造成了较大的困难。而智能化技术的应用，简化了电气工程自动化控制系统，而且能有效的提高系统运行效率，避免参数的变化。

2智能化技术在电气工程自动化中的应用价值

2.1故障的诊断

智能化技术的应用，能够极大的提高电气工程自动化水平，尤其是在故障诊断效率方面将获得大幅度提升。电气设施故障本身具有一定的复杂性和隐蔽性，而且波动性也较大，使用传统的故障诊断方法，不仅诊断效率较低，而且要浪费很多的人力和物力，对于很多隐蔽的故障无法及时的检测出来。而应用智能化技术，则能够提高故障诊断的准确性，而且降低了工人的劳动强度，当前广泛应用的人工智能故障诊断技术主要有模糊逻辑诊断、神经网络以及专家系统等。这几个技术可以单独使用，也可以联合应用，比如将模糊逻辑与神经网络进行结合，便可以通过智能技术对发电机的故障进行快速的测试和诊断，能够在保证故障诊断模糊性的同时，提高故障诊断的准确性。

2.2优化电气产品设计

电气产品的设计领域中包含着广泛的内容，而且产品设计受到多方面因素的影响，使得产品设计工作相对较为复杂，其中最为典型的就是理论知识体系与设计经验的有效结合。在传统的电器产品设计领域中，由于缺乏先进的设计理论体系的而支持，大部分的产品设计都是结合设计经验进行试验之后，才能进行新产品的开发，这种设计方式的工作量较大，而且成本较高，产品的使用效率和适用性相对不高。而随着智能化技术在电气工程领域中的应用，首先就可以将传统的人工设计方式转变为计算机辅助设计，能够降低工人劳动强度，而且缩短了产品由设计到生产的时间差，促进产品设计效率的大幅提升。其次，智能技术的应用也能提高电气产品的科技含量，在严峻的竞争形势下，电气产品的科技含量直接影响企业的综合竞争力。目前广泛应用的智能化设计手段，主要包括遗传算法和专家系统。遗传算法主要是对操作对象结构进行直接操作，有利于促进产品内在性能的运行能力，不需要进行各项要求的制定标准，可以自动生成符合产品运行的优化设计方案，因此其在电气产品设计领域获得了广泛的应用。专家系统主要是集中了应用领域内的专家经验，并且形成科学的信息资料系统，通过合理推理和判断，模仿人类专家的决策过程，为电气产品的开发提供相应的决策支持。

2.3人工智能控制技术

人工智能控制技术的应用是促进电气工程自动化发展的重要技术，也是其发展的主要趋势。当前，人工智能控制技术在电气工程自动化领域中已经获得广泛的应用，其控制方式主要有专家系统的控制模糊的控制和神经网络的控制，主要运用的方面是：人工智能控制技术用以采集及处理全部模拟量与开关量实时的数据，对各环节运作实现实时监控，收集整理成数据库；记录故障特征与频率且实行在线分析；全程跟踪并智能的监视各个主要的设施与系统运行的状态；员工不需要直接到生产一线，只需通过鼠标或是键盘达到控制系统的目的。

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2电气自动化在电气工程中的具体应用

2.1在电网调度中应用电气自动化随着科技的发展和社会的进步，电气自动化被广泛地应用到很多领域当中，其中电气自动化也广泛地应用在电网调度中。电网调度是一个非常重要的工程，它具体指的是通过服务器来实现电的调度，而电气自动化帮助电网调度实现了自动化。这种调度自动化系统表现出了比较强大的功能，主要表现为它可以很好地保障电网运行，这个功能的实现主要是依靠了电网运行过程中的经济调度；同时电网调度自动化可以实现系统负荷情况的预测，这个功能的实现主要是依靠监测和分析电力生产过程中的数据，对系统负荷的预测能够有效地保护系统，保障系统正常运行；而且电网调度自动化可以很好地、迅速地确定整个系统发生故障的地方，大大地提高了系统故障排除效率。总而言之，电网调度自动化是整个电力系统提高运行效率的有力保障。

2.2在发电厂发散监控系统中的应用在现代生活中，电跟人们的生活是密切相关的，电成为了人们生活中的不可或缺的生活用品，它的重要性不言而喻，这就意味着发电厂的重要地位。发电厂是整个电力系统运行的重要支撑，因此发电厂的安全运行和高效率运行是非常重要的，而在发电厂中通常采用发散监控系统来保障发电厂的正常运转，在发散监控系统中，主要是通过以太网过程控制单元以及相应的数据通讯来实现发电厂的发散监控，而且这种发散监控系统一般采用分层结构。发散监控系统发挥着重要的作用，它不仅可以监视设备的实时运行状态，这可以作为判断设备有无存在故障的标志，这样就能有效地提高发电厂设备的使用寿命，大大地改善了发电厂的效益。

2.3在变电站中应用电气自动化随着电气自动化的发展，这种自动化技术被广泛地应用，变电站也采用了电气自动化技术。变电站是整个电力系统中的一个重要的环节，特别是变电站的运行管理是非常重要的，而目前变电站就采用了自动化技术来进行运行管理，很大程度地提高了变电站的运行管理效率。变电站的运行管理主要是通过信息处理技术与自动化技术相结合来实现的，而且形成了自动化系统，自动化在变电站中的应用具有很鲜明的特点，即人工操作被智能化的操作界面所代替，它推动了电力系统又向前迈了一大步，具有划时代的意义。

3电气自动化在电气工程中的不足及改进策略

3.1电气自动化在电气工程中的不足任何事物的发展都具有双面性，在发展的过程中都会伴随着一些问题，电气自动化的发展也比例外。虽然电气自动化在电气工程中展现出了强有力的优势，不仅可以很好地提高系统的运行效率，而且增强了电力系统的预后。但是电气自动化的发展还处于比较初级的阶段，很多相关的技术还不是很成熟，仍然存在一些需要解决的问题，在电力系统运转过程中，电气自动化常表现出的问题有它不能很好地满足现代电力系统中的一些要求，同时也不能比较有效地负载现代电网，而且常常会遭到雷击的破坏，容易受到电磁的辐射和干扰，严重地影响了整个电力系统的运行。这些现行的问题都是需要不断地解决和完善的，这样才能保证电气自动化发挥更大的效用。

3.2完善电气自动化在电气工程中不足的策略由于电气自动化的发展还存在一些需要及时解决的问题，所以科技工作者还要进一步的努力，不断地完善电气自动化现行存在的问题。其实，要想解决电气自动化存在的问题无非要从技术攻关和科技理念入手。笔者认为统一系统开发平台是一个相对有效的措施，因为统一系统开发平台可以降低设计所需要的时间和费用，并且方便进行系统实施和测试；另外，要想完善现行的问题，还可以加强电气自动化的人性化设计，改变并完善设计理念，应该从现阶段技术与时代精神相符合的程度来进行电气工程自动化系统设计，要更多地考虑人性化电气自动化设计，最终才可实现电气自动化地迅速发展。

4电气自动化的未来前景

电气自动化在工业生产中的应用会越来越广泛，它在电气工程中的应用已经得到了很好地证实，而且在未来的一段时间里将会得到更进一步地发展。比如说可以实现电力设备的智能化，实现电力系统的在线检测，这主要是在电气工程方面的前景。另外，电气自动化与人们的生活存在着密切的联系，无论是能源节约、安全生产，还是环境保护都与电气自动化存在着尤为密切的联系，特别是在我国推行低碳经济发展时，更需要发挥电气自动化的强大的作用，先进的电气自动化技术有助于我国各个行业的节能减排，同时在实现高效增产、减少能源消耗和环境污染方面发挥着关键的作用。低碳经济是我国未来经济发展的必然趋势，是实现我国可持续发展的必经之路，而低碳经济的发展需要依靠电气自动化技术。因此，电气自动化技术必然会迎来其发展的辉煌时刻，而且在经济全球化和环境保护成为世界性话题的今天，发展低碳经济不仅是中国发展的目标，更是全世界各个国家经济发展的必经之路，而电气自动化技术自然会在全世界各个国家快速发展。

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2电气工程自动化存在的问题及对策

2.1电气工程自动化存在的问题

电气工程自动化存在的问题主要体现在以下三个方面。其一，网络架构不够统一。相关企业及部门不统一的网络架构，严重阻碍了电力工程自动化系统的有效建设；再加上不同企业之间在程序接口上的差异性，使得软、硬件信息数据的交流与运输受到严重影响，不利于实现企业间资源信息的共享。其二，电气自动化系统的集成性不高。我国现阶段的电气自动化的程度较低，大多数都还停留在多岛自动化的层面上。而这种多岛自动化往往由于功能单一的局限性，而不能实现信息的共享，这便很大程度上影响了电气自动化功效的充分发挥。其三，电气自动化技术的使用一定程度上受主观支配。相关技术人员在开发和应用电气工程自动化技术的过程中，往往容易被主观意识所支配；再加上各技术人员在技能水平上存在差异性，便使得自动化平台之间的差异也较大，进而造成电气工程自动化成本的增加。

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2电气工程及自动化技术在智能建筑中的重要应用

2.1TN-S和TN-C-S系统的应用

TN-S系统是能够严格区分保护地接线PE和中性线N的低压配电系统，采用保护线地线PE加上三相四线的一种接地系统，能够达到保护智能建筑系统中所有设备的路线，也能达到预警、防静电、机房交换机等功能目的。TN-C-S系统主要由TN-C和TN-S2个接地系统组成，这2种系统的分界面主要在PE线与N线的连接点上，其安全性极高，是智能建筑的一个重要接地系统，能够有效提高住宅用户的安全性。

2.2楼宇控制系统的应用

智能建筑的楼宇控制系统主要有排水、照明、通风和消防监测等系统，且这些系统都是和用户的生活密切相关，智能建筑楼宇若能实现控制系统自动化，则能够大幅提高各项系统的运行效率。比如，用户最能感受到的照明系统中的智能开关，能够准确的控制灯的开关，根据实际需求利用照明，能够最大程度节约能源，且其监控系统还能自动检测，不必安排人员进行夜间巡灯值班。再比如，智能建筑中的消防检测系统，能够提供应用在线监测，利用传感器技术，实现自动监测，自动传输数据和报警数据的自动发送，能够第一时间掌握智能建筑的实际动态，进而实现第一时间将火灾隐患扼杀在摇篮中。

2.3通信自动化系统的应用

智能建筑的核心是智能化，而智能建筑的智能化的核心就是通信自动化系统，因此在智能建筑的电气工程设计中必须要实现通信系统的自动化。通信自动化系统的主要功能就是调整和处理智能建筑内外各种语言、图像、文字和数据之间的通信。这样就能将智能建筑的用户建立局域网，进行办公区内的计算机和其他外部设备之间的联接，实现电子数据的业务交换，这就能够满足用户对这一方面的一定需求。另外，卫星通信系统的引入，更加实现了国际信息间的联系，更是起到了零距离的作用，这样将可以更加有效形成较为完善的智能建筑网络体系，实现全球资源的实时共享。

2.4办公自动化系统的应用

智能建筑一般为项目比较大，其需要处理的事情也比较多，这就需要不少的人力、财力和物力，这无形之中就增大了成本。但若能实现办公自动化，那么将能有效降低成本。办公自动化就是利用先进的科学技术，逐步将人的部分办公业务活动物化到设备当中，促使这些设备和办公人员形成人机信息处理系统。其目的就是最大程度地利用信息资源，提高劳动生产效率和工作质量，并帮助提供决策依据。在具体的办公室中，主要以计算机为中心，利用打印机、传真机、复印机、电子信箱等现代化办公及通讯设备，广泛、全面和迅速地收集、整理和加工成能够使用的信息，从而为科学管理和进行决策提供服务和支持。因此，办公自动化系统的建立，能实现自动分析、采集信息，实现提供各种优化方案，协助决策者能够做出正确决定。

3电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题及智能化展趋势

3.1电气工程及自动化技术在智能建筑中应注意问题

电气工程及自动化技术在智能建筑中还有很多应注意的问题，例如屏蔽接地、防雷接地、安全保护接地和静电接地及直流接地等技术。其中，安全保护接地主要是因为智能城市中会安装很多金属设备，这些设备的内部又带有很多导电线，如果导电线上的绝缘层能够破坏，就特别容易出现漏电现象，这就将导致安全事故发生。因此，系统中的金属设备都需要安装安全接地装置，四线降低电阻和防止电流外泄。直流接地，特别是现代信息技术和城市化快速发展的今天，在智能建筑中，通信设备和各种计算机技术被广泛应用。这些系统都需要微电。因此，为保证让电子设施能够正常运行，系统就需要一个稳定的电压、电源和基准点位。

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通常而言，在电气工程自动化控制达到智能化目的之前往往需要建立相应的模型，除此之外，在模型建立的时候还需要综合考虑到很多会直接或者间接影响模型的参数。鉴于此，通过模型来实现自动化控制归纳的说就是通过相关的动态方程来控制和反馈数据的，但是通过这种方式是无法保证在数据传输的期间不出现意外状况来影响数据的传输以及反馈，这样一来数据的及时性和准确性就无法得到保证了，使得理论结果与现实实践之间出现偏差也就不足为奇了，这会导致电气工程自动化控制的工作效率大大的降低。然而我们通过实践得出，引入智能化技术能够非常有效的跳过设计与建立模型这一环节，可以实现调节的自动化，从根本上降低了出现上述情况的可能性和风险，在很大程度上避免了那些不可控制的客观因素发生，提高了控制器的精确度和自动化的控制效率。

1.2确保电气工程自动化控制的统一。

传统的自动化控制器一般地说都是就某个模型对象来加以控制的，事实证明，这种方式对于单个的模型控制效果良好，但是无法统一而全面的控制电气工程自动化控制系统，这样一来就极易造成不同的模型之间各不相同。然而智能化电气工程的自动化控制就可以有效避免模型设计的这一环节，因此无法控制模型的复杂性这一问题就不复存在了，这不管是对于指定的对象或者非指定对象都能够保证控制上的一致性，从根本上确保了电气工程自动化控制的统一，这样一来不仅大大提高了自动化控制器的工作效率，工作质量也得到了质的提高。

1.3有效控制了电气工程自动化系统。

前面已经讲到，智能化技术能够控制和反馈对电气工程中所有设备的数据，与此同时还能够有效根据响应时间、下降时间和鲁棒性变化等参数来对电气工程自动化的控制程度实现自动调节，这样一来就可以节省了重新建立模型的时间，另外还可以在第一时间来处理因客观因素以及预警自动化控制过程中所造成的错误。这样及时的处理和高效的警惕大大降低了风险，节省了很多的人力物力财力的消耗，从而更好的实现了对电气工程自动化系统的有效控制。

2、智能化技术的有效应用

就目前而言，智能化技术在电气工程中主要应用表现为以下几个方面。

2.1模糊逻辑与控制。

一般地说，电气工程的自动化控制系统中都会含有一定数量的模糊控制器，它能很好的代替PID控制器。就目前而言，模糊逻辑的控制主要有M型与S型两种应用类型，但是有一点需要强调的是，这两种控制器都有各自的规则库，又可以叫做ifthem的模糊规则集。其中S型控制器的规则为if。X是G，y是H，则W=f(X,Y)，这里所说的G与H指的都是模糊集，下面分别对这两种应用类型进行介绍。M型控制器主要由模糊化、知识库、推理机与反模糊化这四大部分所共同构成，主要用于实现变量的测量、量化、模糊化的目的，其隶属函数的形式也是多种多样的；知识库主要是由语言控制的数据库与规则库两个部分，其开发方式是将专家知识与经历置于控制及应用目标上。值得注意的是，在建模的过程中，一定要使用神经网络的推理机与模糊控制器对其加以操作；推理机同样也是模糊控制器中不可或缺的重要组成部分，它能够很好地模仿人类决策与推理模糊控制行为；反模糊化主要用来量化与反模糊化，它包括的技术种类也比较多，其中应用得最为广泛的当属中间平均技术与最大化的反模糊化这两种了。

2.2优化设计与诊断故障。

在过去的很长一段时间里，设计产品通常都是依靠实验或者传统手工检验来完成，通过这种方式所得方案往往不是最优方案。随着计算机技术的蓬勃发展以及在各个领域的广泛应用，越来越多的电气工程产品开始更多的选择使用CAD来进行设计。这样大大减短了产品的开发周期，如果在这个过程中很好地渗透智能化技术，可谓是如虎添翼，使其设计质量与效率得到大大的提升，专家系统的设计就是一个典型案例。不仅如此，智能化技术在优化设计还体现在遗传算法方面。众所周知，遗传算法是当前全世界范围内比较先进的计算法，其最大的优势之处在于计算精度高，因此在电气工程中得到了亲睐，而且在其中也起到了极其重要的作用。除此之外，故障和它的预兆在电气工程中的关系是错综复杂的，具有不确定与非线性的特点，这给我们的判断带来很大的困扰。

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2.对电气自动化进行的积极改进立足科技，电气自动化要充分运用新技术，注重实用性，开发新产品，运用新材料。在具体实践过程中，要侧重自主研发和创新，将节能作为重中之重，提出节能降耗，在运行中使用新工艺和新工具，重视思想的创新，尤其是注重网络信息技术的应用，不断更新，促进与自动化技术的有机整合。从信息方面进行考虑，电气自动化的信息化主要突出信息技术的重要作用。对于设备的研发和制造要广泛采用计算机信息技术，加快智能化的发展速度，在电气工程中，加重网络通信技术的使用。

二、电气工程自动化系统中节能技术的体现

选择合理的变压器变压器的损耗会造成电能的浪费，但是，其使用范围有很广，因此，要注重对变压器的类型的选择。首先要注重变压器自身的能耗，其次，要注重节能性，减少有功功率的耗损。降低传输进行中电能的损失电能在传输的进行中，能量损耗无法避免。但是，根本的方式是减小电阻。首先，要重视导线的布局，防止出现弯路，缩短导向的长度；其次，导线材料要进行电阻率较小；再次，在统一的条件下，选择横截面积较大的导线；最后，靠近负载中心，减少实际供电的距离。选择有源滤波器在实际操作过程中，要借助对谐波的去除，降低误操作的频率，其根本途径就是使用滤波器。

三、节能设计在电气自动化中的具体应用

1.不断提升电气系统的运行效率在进行电气设备选择的时候，要注重其节能的特性，目的是为后期的节能功能奠定基础。同时，还可以对无功功率进行补偿，对运行负荷进行有效均衡，减少电能输送过程中的损失，这些做法的目的都是为了提升节能的效果，也可以在设计中，对负荷值进行合理调整，运用科学的设计参数。这样做的目的是确保系统安装和运行进行中，电源的高效、综合地运用，增强设备运行效率，降低能耗。

2.对配电系统的设计进行不断优化电力系统的功能就是为系统安装提供必须的动力。因此，在具体的配电设计中，最基本的就是充分考虑适用性，保障对电气设备的有效控制，与此同时，要达到用电设备对供电设备的综合要求，对各种不良因素进行有效控制。在配电工程中，在达到设备有效运行的基本要求外，还要保障整个电力系统的全面、可靠、稳定的运行，促进系统的灵活性，保障操作的便捷性。另外，要全面考虑系统运行的安全性。要重视导线的绝缘性能，在进行布线的过程中，要保障合理的绝缘距离，以提升导线的稳定性，提升配电和用电的安全性。另外，要做好接地，安排和设置防雷设施。

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2电气工程与自动化存在的问题

2.1节能问题

我国的电气工程存在着节能问题，主要是建筑的电气节能设计和使用方面的不完善所造成的。建筑的电气工程是一个很重的部分，随着我国现在工程技术的不断发展，不仅仅需要工程技术支持，还需要电气工程的管理能力的支持，电气工程质量可以直接影响到整个电气工程行业的发展，建筑工程的电气工程质量直接影响到能源的利用，如果建筑工程的质量存在问题就会浪费能源。建筑工程中的电气工程质量一直都是和能源有矛盾冲突的，电气工程在保障整个建筑物的温度的照明和温度调节时，需要满足建筑物内的各种用电需求，为了避免产生能源方面的浪费，我国能源短缺的现状不提倡资源浪费，这些与可持续发展的战略思想相违背。

2.2质量问题

我国的工程相关部门，重视电气工程的质量管理问题，大多是关于电气工程质量检测的问题，然而旺旺忽视了整个电气工程的质量方面控制的问题，缺少工程质量的严格把关，是对施工质量的不负责任，所以在施工中要对施工质量把关，对质量的管理和检测上还应该得到重视，才能使得电气工程施工不能顺利的进行。

2.3自动化存在的问题

电气工程与自动化的实施中，建立一个高效的电气工程与自动化的系统，是电气工程与自动化系统建立成功与否的关键所在。一个高效的电气工程与自动化系统更加需要一个完整的网络结构，现在各个商业企业离不开互联网，如果各个商业企业的网络结构相差很大，也会对电气工程与自动化产生影响。电气工程与自动化的网络结构需要让各个商业企业互联起来，能够共享整个电气工程与自动化的信息，才能达到整个商业企业数据的互通。不同的企业之间的软件产品也需要有相同的接口，以及相同的数据结构，如果数据结构不相同，一些企业所有的数据库结构中的数据字段，是其他企业没有的，就会出现提供不了的数据接口，将会给数据通信带来很大的麻烦。

3针对电气工程与自动化问题的方案

3.1建立科学的自动化系统

通过对电气自动化存在的问题进行分析，了解到自动化的生产需要比较高的环境。解决问题的关键就需要建立一个健全的系统，建立一个完整的系统平台，将先进的技术进行充分的运用，可以实现系统的科学化的管理。健全的自动化系统平台，可以让开机和运行等各个环节都以更加高效的工作模式来完成工作，充分利用系统，企业需要将自己的思想植入到系统当中，只有最大程度的完成系统的开发利用，才能让企业的管理更加有效，系统的运用更能够满足各种企业产品的需求。

3.2建立电气自动化的网络结构

在电气工程与自动化系统的实际运用当中，网络结构是其中最主要的功能结构，主要的功能实现是各个系统数据之间交互的通路，这个数据之间的交互体现了网络结构的价值。网络结构的实现，让整个管理系统数据之间的交互更加的高效、安全。这是目前为止将各个企业互相联系起来的最有效的手段，通过互联网系统在各项数据处理后落实相关控制系统的配置工作，在自动化系统中起着至关重要的作用，更准确、及时的将数据传输，达到真正的网络结构的互通。

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电气工程自动化技术在电力系统方面的应用体现在对于电网调度方面。正是由于电气自动化技术的应用才打破了传统继电器独步天下的电气保护的时代，进而进入了微机继电保护的现代电力系统调度自动化时代。电网调度的自动化、计算机化是电网的发展趋势也是智能电网时代的开端。正是由于电气工程及其自动化技术的应用实现了站内设备的实时监控、并将站内全部资源组成一个局域网，可以随意调用和控制，实现了站与站之间的通信和互联，进而组成一个难以置信的庞大的电力系统调度网，并实现了发电厂、下级调度中心及变电站终端之间的有效的连接。

1.2在化工生产单位电厂分散测控系统中的应用

电气工程及其自动化技术在化工单位中的应用主要采用分层分布结构，具体包括了现场仪表、传输线路、工程师站、通讯网络及过程控制单元等。系统可以对整个生产过程进行实时和全过程监控，并对数据进行动态分析和处理，并驱动执行机构，实现对整个生产过程的检测、保护、联锁、控制。操作人员通过后台向远方设备发出控制指令，实现对现场仪表的控制，并同时接收来自现场及其他工作站的各种信号和指令。

2电气工程及自动化技术的发展方向

2.1低频向高频发展

随着科技的发展及工业化程度的不断加深。传统单一频率运行的自动化技术已经无法满足现代工业发展需要。电气工程技术也逐渐变得复杂化、多样化，同时满足节能环保要求。因此电器产品已不可能在仅仅的单一频率运转，而是逐渐实现可以随意调节，以满足不同负荷和环境下的要求。因此，我国工业生产从低频向高频生产阶段发展是必然趋势。

2.2充分地融合计算机技术

互联网技术的发展，为现代社会带来了巨大变化和飞跃。电气工程技术随着互联网技术的发展也逐渐变的智能化、集成化。可以说电气自动化技术与互联网技术的融合给未来人类社会带来质的飞跃，两者的融合使电气网络的智能化成为可能。如今我们通常把电气工程技术和互联网技术结合的技术称为微机技术。可以说微机技术的发展实现了生产过程数据的实时分析处理，同时大大节省了劳动力、降低工人劳动强度、改变人们的生活方式，实现了工业生产的自动化。

2.3开关设备智能化

伴随着微机技术的发展，伴随着开关设备也变得越来越智能化以实现自动控制系统的流畅运行。可以说智能化设备与微机技术共同奠定了未来智能电网的基础。开关设备智能化指的是高低压设备及其辅助装置可以提供接口以方便与计算机网络连接，从而实现自动控制。一次开关元件包括各类电器设备等，其中的智能监控单元包括输出、监测、通信等重要模块。开关设备的智能化是电气工程技术发展的趋势，在未来应用、运行等方面发挥着至关重要的作用。

2.4操作人员专业化发展

电气工程技术的发展朝着自动化、智能化方向发展的同时，也对其操作人员提出了更高的要求。操作人员往往在设备运行时才进行相关技术培训，而忽视了设备安装时设备调试等各个环节发现的问题。因此也就失去了最佳掌握该技术的时机。因为自动化生产设备一旦调试完成，出现问题的几率将会大大减小。如果不在调试期间熟悉设备，就很难更好的理解现代化技术。况且现代电气工程技术是一门系统性综合性技术，如果不从设备安装环节、调试环节注重人员培养，就无法理解这些特定安装的意义和作用。只有每个操作人员能轻松的对故障原因作出快速准确的判断处理，才能减少生产过程中不必要的损失。

2.5其他方面的发展

随着电力电子技术的发展，现代电气工程技术已经由半控型时代全面进入全控型时代。并且现代电力电子器件无论从开关时间、性能稳定性等各个方面均有巨大进步。同时交流调整控制理论、矢量控制等各种理论百家争鸣、百花齐放，使控制技术的发展也有了巨大飞跃。

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继电器是一种安全控制元件，通过对电流的有效控制，减小了电气设备被损坏的几率。它里边有感应结构，能够对输入的电流进行充分反映。另外，继电器在使用中，主要通过驱动特性对相关的电路进行断开或连接控制。继电器的主要作用有：电路控制、电信号综合控制、扩大控制能力等。

1.2继电器的组成

继电器的主要组成部分有两个，其一触点，其二线圈。但根据不同使用情况，也可以加入其它构件，以提高控制功能。另外，在电力工程中，继电器通常由特定符号表示，有时用一组触点表示，有时是一个长方形或多个长方形。在有特殊要求时，在长方形内部附加“J”符号。在线圈和触点组装好之后，进行字符刻画，通常在长方形一侧，或者在控制电路中。在符号刻画时，应根据不同继电器类型，标注不同符号。一般情况下，继电器符号有H、Z、D三种类型。

1.3继电器的分类

随着电力工程不断发展，低压电器设备种类不断增加，对应的继电器种类也日益繁多。为了方便购买，有必要将他们进行分类。分类主要依据外形特征、防护类别及控制原理等。如根据工作原理，可分为温度类型继电器、高频类型继电器，固体类型继电器等。根据尺寸大小，可以分成微型继电器、小型继电器等。根据功率可以分为微功率继电器、弱功率继电器及中功率继电器等。

2继电器在电气工程自动化低压电器中的实施要点

主要表现在以下几个方面：

2.1继电器测试

在继电器使用之前，应给予测试，以保证在使用中不出现差错。继电器中，主要组件是触点，所以在使用之前，必须对其进行检测，如发现问题，及时解决。触点检测时，通常利用万能表，这时，继电器电阻值应为零，尚属正常，而触点的电阻值应为无穷大。在测量中，如果出现和上述不相符合的情况，应及时分析，找到出错点，并给予解决。

2.2线圈电阻测量

继电器线圈通常环绕在条形磁铁上，具有连接续流二极管的功能，当线圈中通电时，会在两端产生感应电动势。当断电之后，原先的电动势方向会发生变化，并对电路中的元件产生反向电压。当该电压高于元件的承受上限时，会对三极管等元件造成破坏。所以，在继电器使用时，应对线圈电阻给予测量，以免对里边的元件造成破坏。通常情况下，利用万能表进行测试，以判断线圈是否存在断路等情况。

2.3吸合电流及电压测量

在吸合电流及电压测量之前，准备好电流表和电压表及电源。然后以电源为中心，将电流表、继电器及电压表连接到电路中，组成闭合电路。电路连好之后，分别打开电流表、电压表、继电器及电源开关，使电路畅通，并经过电流。这时应观察电流表的数值及继电器的运行情况，当电流表数值较小，并且继电器运行正常时，应逐渐提高电压值，直至继电器出现吸合，此时应记录吸合时的电流值及电压值。为了使吸合测试更加准确，在电路连接之前，应对电压表及电流表进行校对，并在测试时，多测量几组数据，以计算平均值，使得吸合电流及电压更加准确。

2.4释放电流及电压测定

在使用继电器之前，释放电流及电压也应作为测定内容被给予重视。在测量时，和吸合电流及电压测量一样，也准备好电压表、电流表、电源、开关机继电器，将它们组成闭合电路，需要指出的是，在电压表及电流表连接之前，应给予校对，以增加测量准确性。测量前，检测电路是否有断路情况，无误后，闭合开关，观察电流表及电压表数值，同时对继电器运行情况给予关注，当继电器出现吸合现象之后，逐渐减小电压值，当继电器出现声响时，测量结束，将这时对电压值及电流值记录。为了取得较为准确的测量数据，应将这一步骤重复操作数次，并一一记录测量数据，以求得平均值。吸合电流及电压和释放电流及电压具有一定的联系，通过二者之间的关系便能判断出继电器能否正常运作，如当释放电压在吸合电压的10%之内时，继电器便不能正常运作；正常运作时二者的关系是：释放电压在吸合电压的10%-50%之内。超过50%或低于10%，均会影响继电器正常使用。

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1.1设备选型：

为了实现电气工程自动化管理，在电气设备订货期间就得统一考虑其设备型号及功能需满足电源监控系统的技术及参数要求。

1.2系统集成

基于设备订货期间考虑的设备型号及参数满足电源监控系统的通信及其控制技术要求，故可以实现1#、2#、3#和中心变的电源监控系统集成，采用华立特公司的FARAD200SEAV5.0系统。

1.3数据分析

通过FARAD电源监控系统可提供实时的数据分析和查看各种实时数据，实时数据主要包括：模拟量、数字量、电度量、设备驱动、事件记录和电力设备表。通过数据分析可以对设备的运行状态、电度量的实时值、峰峰电度量、事故发生的时间及故障点、电力台帐总表、上次检修时间、计划检修时间等进行查阅。

1.4报警管理

报警的类型分为5类，一般事件，一般报警，预告报警，事故报警或自定义报警。报警的状态分为3种，报警消失，报警未消失，报警。报警状态还包括确认信息。报警会根据不同的状态显示不同的颜色。通过对苏州港太仓港三期电源监控系统简要的分析，其系统主要应用了以下几种自动化技术：

1.4.1智能控制的应用

及时对电源监控系统管理中出现的各项问题进行反馈和报警，保证企业电气管理部门能够及时地发现系统中的电力故障和故障点，并进行相应的维护、改进和完善。

1.4.2仿真技术的应用

苏州港太仓港三期电源监控系统的核心是FARAD200SEAV5.0系统，采用了仿真技术，主要实现了以下几种功能：各变电所的10KV系统和低压系统通过在FARAD软件的界面切换，提供准确的各电气设备的运行状态。电气故障的报警和初步的诊断。对整个电源监控系统运行可以进行动态的监控。对电源监控系统进行了优化设计和调试。

1.4.3集成技术的应用

在以往的电力系统运行过程中，电力分配、电力安全、电力维护等环节是分开进行管理的，而当实现了电气工程自动化在电力系统运行中的应用之后，就要将不同的环节进行统一化的集成管理。通过运用集成技术，本监控系统首先实现了中心变和1#、2#、3#变电所的集中管理，减少了变电所的值班人员；其次实现了系统的拓展，太仓港公用危险品工程和苏州港太仓港三期工程为一家营运公司，太仓港公用危险品工程电力系统建成后并入了苏州港太仓港三期电源监控系统，统一进行管理；再次实现了电力安全和电力维护的集成管理，发生的电力事故和电力维护记录可查。

2关于电气工程自动化技术在电力系统中的应用几点想法

基于对苏州港太仓港三期电源监控系统的分析，本人浅淡一下工程自动化在电力系统中的应用几点想法：

2.1推广、使用统一的国际标准

遵循统一的国际标准，这将会使设备的选型范围更广。但目前各个生产电气自动化设备的厂商生产的设备有所不同，遵循的标准也存在差异性，会导致各个厂商生产的电气自动化设备之间的兼容性不高，不利于进行系统集成。

2.2适应电气工程自动化控制技术要求的新产品研究和开发

基本电力安全因素和电气设备的技术原因，本电源监控系统未能实现完全的自动化控制。如：保护装置的整定值（速断、过流和单相接地等）的设定和修改，必需在保护装置上进行操作设定，不能在系统软件中直接进行修改。

2.3适当运用以太网技术

电力系统有着越来越复杂的趋势，其运行过程中，需要进行采集和处理的数据量也越来越大。为了保证电网信息的实时性和有效性，就需要对数据传输的处理途径进行优化，选择一种更快的手段。运用以太网技术能够保证大量的数据保持既快又稳定的传输，因此以太网技术充分满足了电气工程自动化技术发展过程中对数据处理优良途径的需要。

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二、智能化技术的应用优势

（一）免去了控制模型的建立

在电气工程的传统工作中，自动化系统控制的实现必须有控制模型的建立。但是，在实际的操作中，被控制对象往往需要十分复杂的动态方程，这就影响了精确效果的获得。由此，在设计对象模型的环节中，经常会遇到无法科学预测、无法准确估量的一系列困难。然而，智能化系统的出现，使这些困难得到了较好解决，极大促进了工作效率的提升，同时对于一些不可控制的因素，也实现了较好的控制，大大提升了自动化控制器的准确性。

（二）实现了便捷的电气系统控制

智能化控制器的实际应用实现了更加便捷的电气系统控制，随时都可以完成对系统控制程度的有效调整，极大提升了系统的整体工作性能，是对自动化控制顺利实现的进一步保障。从这一项优势中就可以看到，和传统的自动化控制器相比较，在任何条件下，智能化控制器都具有更加完善的调解控制功能，在电气工程的自动化实践应用中占据优势。

（三）实现了一致性的智能化控制

在自动化控制中的数据处理环节，智能化控制器可以实现一致性的智能化控制，很好解决了不同数据的处理困难。而且，在自动化控制的标准执行上，即使遇到陌生的数据，也依旧可以获得具有较高准确度的估计。但是，如果发现智能化控制器在实际的应用中没有发挥出理想的效果，一定要全面排查工程的各个细节，细致地进行分析，不能盲目的否定智能化控制技术。

三、智能化技术的实践应用

（一）系统病因诊断

在电气工程诊断工作中，采用传统的人工手段具有较强的复杂性，虽然对工作人员要求十分严格，但是也无法获得较为准确的诊断病因。在电气工程工作中，实现自动化控制的过程中经常会遇到一些如设备、数据等方面的问题，这是不可能避免的，采用传统的人工诊断办法不能确保病因处理的及时性，而且处理效果也不佳。但是，智能化技术的广泛应用，使得自动化控制工作的诊断效率得到大幅度提升。而且，定时检测诊断应用，有效避免了一些不必要的问题。

（二）系统设计优化

在电气工程发展中，传统的工程设计需要工作人员进行多次重复的实验操作和改良，而且，在这一工作过程中，对工作人员的工作素质也有着较高的要求，既需要工作人员掌握一定的专业设计知识，还需要工作人员能够很好的将知识理论应用于实践工作中。但是，在实际的设计工作中，工作人员往往不能做到全面的考虑，经常会漏掉一些具体的问题。所以，一旦发现复杂问题，很多情况下都不能做到及时解决。而智能化技术的出现，较好解决了这一问题。设计工作可以借助于计算机网络完成，也可以借助于相关的软件完成，既保证了设计中数据的准确性，也实现了设计样式的丰富化，更能够做到对复杂问题的及时处理，较好保证了自动化控制的稳定性。

（三）系统的自动化控制

在电气工程中，智能化技术可以应用于多个控制环节，能够很好的实现整体性的自动化控制。智能化技术的主要控制工作是借助于三种手段实现的，一是模糊控制，二是专家系统控制，三是神经网络控制。运用这三种控制手段，极大提升了自动化控制效率，使远距离的自动化控制成为可能，增强了对电气系统的运行反馈。特别是神经网络控制，能够实现算法的反向学习，在信号处理方面得到了较大应用。

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以培养应用型人才为目标，在课程的设计上，正确分析企业对于电气专业人才的需求情况，并做到充分了解当前电气工程行业的发展情况。将课程设计与社会对人才的需求紧密结合。在对课程的优化中，更加注重对实践的践行。正确分配理论课与实验课所占的比例。适当的缩短理论课所占的课时，占到总课时的40%。将整个实践分为三部分：一是理论课实验的学习，培养学生充分掌握专业的理论知识，将理论知识应用到学校内的实验课上，实验主要包括数电、电路、模电实验、电机拖动基础实验、PLC实验、传感器实验与单片机等实验，做到对常用芯片工具的应用；二是课外的课程设计，主要包括参加电子设计大赛，智能车设计大赛等电子类竞赛，单片机等的课程设计；三是参加一系列的实习，金工实习、认识实习、电子电气实习以及毕业实习。

1.2强化实验管理

培养学生实际动手能力，改革实验的内容，鼓励学生自己动脑，不限定实验室用的方法，也不限定所使用的器件，真正做到以学生为动手的主体。并让学生意识到实验的重要性，将实验成绩计入学生成绩总评定系统中，并与期末奖学金等荣誉的评定挂钩。从而激发学生对实验的热情，主动性，提高学生动手能力。

1.3理论联系实际

将课程设计的内容与实际相结合，培养学生对实际问题的思考与解决能力。指导教师在对课程设计内容的选择上，应该选择实用性与综合性较高的设计内容。例如设计生活中常见的万用表，洗衣机模块。电梯、红绿灯设计，与实际相联系。实验教师将课程设计的任务书提前发给学生，但是不要制定设计步骤与所用器件，让学生自由发挥，自由选题。由学生自己查阅相关资料，拟定设计方案，并且鼓励学生之间相互讨论。再与老师讨论方案是否可行。最后由学生独立完成设计、编程与调试工作。最后撰写课程的设计报告。这对提高对专业认知能力有很大帮助，并有助于培养学生自己动脑分析问题，解决问题的能力。

1.4鼓励学生参加电子类设计大赛

随着企业对应用型人才需求的提高，电子设计大赛的含金量越来越高，这就应该鼓励学生多参加类似的电子设计大赛。培养学生的竞争意识，合作意思。而且无论是对于企业还是高校来说，电子设计大赛的获奖证书都被大家所认可。参加此类的竞赛也可以培养学生的自信心，与来自全国各地的同学一起交流，学到知识的同时也可开拓视野。学校也可以自行组织校内的电子设计创新大赛，培养学生的创新意识，让学生主导。积极开展课外电子创新竞赛活动，让学生们自拟题目、自行设计，到实验室自己动手研制出各种实用性强，构思独特，想法先进的产品。学校实验室给学生提供经费、场地，由学生自行采购需要器件，并由学校负责报销费用。同时配备教师进行指导，允许小组合作。同时鼓励大一新生参与进来，做些简单的工作，为他们以后更快地进入课题做好充分准备。为激励学生更多的参与进来，学校应该设立相应的奖励措施，对于在比赛中表现突出的同学进行表彰。这样不仅可以调动学生的积极性更能够提高学生的实践能力。更好的实现培养实用型人才的目标。

1.5优化生产实习，毕业设计

学校在联系生产实习工厂地点的之前，一定要选择与学生将来就业密切相关的工厂。生产实习的目的是让学生在了解企业的生产线，了解社会的需求。所以学校在选企业时要选择专业知识雄厚，拥有先进仪器与技术工人的企业，在组织学生进行参观实习的过程中多思考，多动手，多向技术娴熟的工人学习，交流，从而提高学生对社会的认知能力，对自己将来从事的工作有进一步的了解。至于毕业设计，毕业设计是学科建设的非常重要的环节。所谓毕业设计的目的是要学生综合运用所学的基础理论和专业技能，提高分析与解决工程实际问题的能力。做好毕业设计的关键是选毕业设计的题目。毕业设计课题应该是结合实际生产的实际项目，有较强的应用背景。同时课题要符合电气工程专业培养目标，要有一定的广度和深度。指导教师可以让学生自己选择毕业设计的题目，但是得经过老师的审核，确定方案是可行的，而不仅仅是停留在理论阶段。在选题的过程中可以让学生之间相互讨论。在确定了毕业设计的题目之后，学生应该自己独立思考，老师要随时监督学生的涉及进展。

2加大教学经费投入，加强师资队伍建设

学校应对专业教学加大经费的投入，进一步改善电气工程及自动化专业基本条件建设。实验室的面积，仪器设备要达到教育部要求的标准，尽量引进先进的仪器设备，并且合理安排课程，保证每个学生在做实验时都有仪器可用。专业教学经费都要达到相应的标准。加强电气工程专业师资力量是实现高素质人才培养的关键。学校应做到对师资力量的结构做到合理分配，包括年龄和学历。并且做到及时更新结构的设定。因为目前很多高校都出现中年骨干教师数量少的情况。同时学校的青年教师比重偏大，高级职称的教师数也在少数，教师队伍的比例不合理，人才断层现象比较严重，因此要对教师的选聘、晋升、待遇等方面创新机制。同时学校鼓励从知名企业中聘请技术娴熟的技术人员来校作报告，使学生更好地了解就业前景。学校也应该定期开展学术报告之类的学术交流。同时鼓励教师与学生都参加。