時(shí)間:2022-07-10 22:07:17
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科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷更新,電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,這些變化對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)提出了新要求:電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)形式有所變化。在先前著重強(qiáng)調(diào)安全高效、安全保護(hù)和自動(dòng)化調(diào)節(jié)過程的基礎(chǔ)上,更加注重對(duì)電力系統(tǒng)容量的高要求,即在實(shí)現(xiàn)綜合化管理工作和加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,對(duì)電力系統(tǒng)的容量提出新要求,其單機(jī)容量至少要達(dá)到20萬千瓦。
1.2電氣自動(dòng)化技術(shù)
電氣自動(dòng)化技術(shù)大多運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中,是指在無需工作人員手動(dòng)操作的情形下,利用機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)化完成加工生產(chǎn),并在生產(chǎn)管理過程中完成產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、自動(dòng)處理產(chǎn)品信息、對(duì)實(shí)際情況分析判斷等。所有這些程序都不需要人工手動(dòng)操作,全部采用機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成。由此可知,電氣自動(dòng)化技術(shù)即指利用電氣設(shè)備控制生產(chǎn)順序、控制時(shí)間的技術(shù),是與電氣工程和機(jī)械設(shè)備息息相關(guān)的內(nèi)容。自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用、維護(hù)與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術(shù)的管理與應(yīng)用對(duì)電氣自動(dòng)化的要求越來越高。
2電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念
2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控式理念
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)高技術(shù)、高難度的新技術(shù),是指利用電腦終端對(duì)其他各個(gè)地方的設(shè)備進(jìn)行集中控制的技術(shù)。在電氣工程中運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù),可以大幅度減少電纜使用量,節(jié)省安裝支出和材料使用的成本,還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的組態(tài)靈活性和可靠性,獲取更高效益。但監(jiān)控式對(duì)傳輸信號(hào)強(qiáng)度依賴性較高,電氣工程的通訊量通常較大,加之現(xiàn)場(chǎng)通訊速度較低,在信號(hào)較差時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控式便會(huì)受到較大的限制。因此,遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念更適合于系統(tǒng)控制范圍較小的情況,在全自動(dòng)化電氣工程控制系統(tǒng)中并不適用。
2.2集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
所謂集中化即指將所有的系統(tǒng)運(yùn)行項(xiàng)目控制在一個(gè)系統(tǒng)中集中管理、運(yùn)行,這種設(shè)計(jì)理念操作簡(jiǎn)單、對(duì)控制站的要求較低、在系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)方面較為簡(jiǎn)潔。單一分散的監(jiān)控不管是在處理器安裝方面還是在電纜鋪設(shè)連接方面,都十分繁瑣,而且大量的單一電纜攪合在一起,處理器增多就會(huì)影響處理速度,使處理速度大為降低,這將導(dǎo)致投資成本增加,除此以外,系統(tǒng)的安全可靠性能也會(huì)受到影響。集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中的實(shí)際應(yīng)用,不僅可以減少投資成本支出,還可以進(jìn)行統(tǒng)一管理、方便快捷,促進(jìn)電氣工程的高效有序運(yùn)行,滿足工作新要求,因此,集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中應(yīng)用較為廣泛。
2.3現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式技術(shù)在當(dāng)前的電氣工程中應(yīng)用最為廣泛,究其原因不外乎其高效性的特征。這項(xiàng)技術(shù)具有實(shí)踐性特點(diǎn),是在大量應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的,不同間隔采取不同的技術(shù)措施是這項(xiàng)技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用的重要原因。在具體的操作實(shí)踐中,主要的工作方式是現(xiàn)場(chǎng)安裝,同時(shí)不斷優(yōu)化電纜連接技術(shù),以能夠有效降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在優(yōu)化電纜連接技術(shù)、降低設(shè)備成本的同時(shí),還要盡量減少設(shè)備的隔離和端子柜的使用量,不僅可以降低成本,提高電氣工程的安全性、可靠性和有效運(yùn)行,還可以增加運(yùn)營(yíng)效益。
3電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)方式
3.1計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)、操作的實(shí)現(xiàn)方式
利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的操作,是在遵循調(diào)度方案的前提下,對(duì)能夠使電纜關(guān)閉的設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,電力系統(tǒng)不僅能夠自主的、合理的利用現(xiàn)場(chǎng)控制命令,還能夠轉(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行方式,如電網(wǎng)的開和關(guān),限制修改操作命令,各種整定值,報(bào)警信號(hào)復(fù)歸等。
3.2人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式
人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式是指電氣設(shè)備,包括鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)等,通過電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的允許以后,為達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的而調(diào)動(dòng)一切可利用的電氣設(shè)備來運(yùn)行畫面并對(duì)定值不斷修改的方式。此外,這種實(shí)現(xiàn)方式是開發(fā)新的應(yīng)用程序的絕佳方式,極其方便。但其缺點(diǎn)也顯而易見,操作人員只能通過操作成控制調(diào)節(jié)、監(jiān)控電氣設(shè)備、設(shè)置參數(shù)值等簡(jiǎn)單操作。
4電氣自動(dòng)化在電氣工程中的實(shí)踐與應(yīng)用
4.1在電氣管理中的應(yīng)用
在電氣工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化是高新技術(shù)走入各行各業(yè)的顯著表現(xiàn),是高科技發(fā)展的代表,這一應(yīng)用過程注重編程調(diào)試。在應(yīng)用時(shí)采集相關(guān)流量、溫度、壓力等數(shù)據(jù),并對(duì)這些數(shù)據(jù)分析檢測(cè),發(fā)揮電氣自動(dòng)化的輸出控制功能、技術(shù)處理功能,使設(shè)備的使用量和投資額大大降低,有效實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制的精度。對(duì)于電氣工程來說,在施工中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效遏制工作人員弄虛作假、敷衍了事的情況發(fā)生。
4.2在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用來說,其技術(shù)主要表現(xiàn)在應(yīng)用性領(lǐng)域的界定,即指實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)中電廠、變電站終端和下級(jí)調(diào)度中心三者之間的有效連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中,由網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度、打印設(shè)備、大屏顯示器等設(shè)備。在電網(wǎng)調(diào)度中,電氣自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用不僅可以實(shí)時(shí)性評(píng)估電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),還可以對(duì)以電力負(fù)荷為基礎(chǔ)的預(yù)測(cè)采取及時(shí)調(diào)度策略。不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,還可以對(duì)數(shù)據(jù)及時(shí)的收集整理分析和監(jiān)控,以適應(yīng)現(xiàn)代化市場(chǎng)的營(yíng)銷需求。
4.3在分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在這方面的應(yīng)用主要以分層的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),包括太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)和過程控制單元等四部分組成。工作站主要包括兩類,分別是工程師和運(yùn)行員,是人機(jī)接口的主要負(fù)責(zé)人。過程控制單元是直接應(yīng)用于生產(chǎn)的,其運(yùn)行狀態(tài)主要通過設(shè)備的檢測(cè)實(shí)現(xiàn),并能夠有效控制設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的連續(xù)性和過程的檢測(cè)、保護(hù)和控制。過程控制單元和工作站輸出的所有信息,發(fā)出的所有指令,都必須經(jīng)由工作站運(yùn)行員接受。工程師工作站的主要職能是負(fù)責(zé)實(shí)行必要的診斷與維護(hù)工作。
1.2電氣自動(dòng)化技術(shù)電氣自動(dòng)化技術(shù)大多運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中,是指在無需工作人員手動(dòng)操作的情形下,利用機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)化完成加工生產(chǎn),并在生產(chǎn)管理過程中完成產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、自動(dòng)處理產(chǎn)品信息、對(duì)實(shí)際情況分析判斷等。所有這些程序都不需要人工手動(dòng)操作,全部采用機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成。由此可知,電氣自動(dòng)化技術(shù)即指利用電氣設(shè)備控制生產(chǎn)順序、控制時(shí)間的技術(shù),是與電氣工程和機(jī)械設(shè)備息息相關(guān)的內(nèi)容。自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用、維護(hù)與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術(shù)的管理與應(yīng)用對(duì)電氣自動(dòng)化的要求越來越高。
2電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念
2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控式理念遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)高技術(shù)、高難度的新技術(shù),是指利用電腦終端對(duì)其他各個(gè)地方的設(shè)備進(jìn)行集中控制的技術(shù)。在電氣工程中運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù),可以大幅度減少電纜使用量,節(jié)省安裝支出和材料使用的成本,還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的組態(tài)靈活性和可靠性,獲取更高效益。但監(jiān)控式對(duì)傳輸信號(hào)強(qiáng)度依賴性較高,電氣工程的通訊量通常較大,加之現(xiàn)場(chǎng)通訊速度較低,在信號(hào)較差時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控式便會(huì)受到較大的限制。因此,遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念更適合于系統(tǒng)控制范圍較小的情況,在全自動(dòng)化電氣工程控制系統(tǒng)中并不適用。
2.2集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念所謂集中化即指將所有的系統(tǒng)運(yùn)行項(xiàng)目控制在一個(gè)系統(tǒng)中集中管理、運(yùn)行,這種設(shè)計(jì)理念操作簡(jiǎn)單、對(duì)控制站的要求較低、在系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)方面較為簡(jiǎn)潔。單一分散的監(jiān)控不管是在處理器安裝方面還是在電纜鋪設(shè)連接方面,都十分繁瑣,而且大量的單一電纜攪合在一起,處理器增多就會(huì)影響處理速度,使處理速度大為降低,這將導(dǎo)致投資成本增加,除此以外,系統(tǒng)的安全可靠性能也會(huì)受到影響。集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中的實(shí)際應(yīng)用,不僅可以減少投資成本支出,還可以進(jìn)行統(tǒng)一管理、方便快捷,促進(jìn)電氣工程的高效有序運(yùn)行,滿足工作新要求,因此,集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中應(yīng)用較為廣泛。
2.3現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式技術(shù)在當(dāng)前的電氣工程中應(yīng)用最為廣泛,究其原因不外乎其高效性的特征。這項(xiàng)技術(shù)具有實(shí)踐性特點(diǎn),是在大量應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的,不同間隔采取不同的技術(shù)措施是這項(xiàng)技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用的重要原因。在具體的操作實(shí)踐中,主要的工作方式是現(xiàn)場(chǎng)安裝,同時(shí)不斷優(yōu)化電纜連接技術(shù),以能夠有效降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在優(yōu)化電纜連接技術(shù)、降低設(shè)備成本的同時(shí),還要盡量減少設(shè)備的隔離和端子柜的使用量,不僅可以降低成本,提高電氣工程的安全性、可靠性和有效運(yùn)行,還可以增加運(yùn)營(yíng)效益。
3電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)方式
3.1計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)、操作的實(shí)現(xiàn)方式利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的操作,是在遵循調(diào)度方案的前提下,對(duì)能夠使電纜關(guān)閉的設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,電力系統(tǒng)不僅能夠自主的、合理的利用現(xiàn)場(chǎng)控制命令,還能夠轉(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行方式,如電網(wǎng)的開和關(guān),限制修改操作命令,各種整定值,報(bào)警信號(hào)復(fù)歸等。
3.2人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式是指電氣設(shè)備,包括鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)等,通過電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的允許以后,為達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的而調(diào)動(dòng)一切可利用的電氣設(shè)備來運(yùn)行畫面并對(duì)定值不斷修改的方式。此外,這種實(shí)現(xiàn)方式是開發(fā)新的應(yīng)用程序的絕佳方式,極其方便。但其缺點(diǎn)也顯而易見,操作人員只能通過操作成控制調(diào)節(jié)、監(jiān)控電氣設(shè)備、設(shè)置參數(shù)值等簡(jiǎn)單操作。
4電氣自動(dòng)化在電氣工程中的實(shí)踐與應(yīng)用
4.1在電氣管理中的應(yīng)用在電氣工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化是高新技術(shù)走入各行各業(yè)的顯著表現(xiàn),是高科技發(fā)展的代表,這一應(yīng)用過程注重編程調(diào)試。在應(yīng)用時(shí)采集相關(guān)流量、溫度、壓力等數(shù)據(jù),并對(duì)這些數(shù)據(jù)分析檢測(cè),發(fā)揮電氣自動(dòng)化的輸出控制功能、技術(shù)處理功能,使設(shè)備的使用量和投資額大大降低,有效實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制的精度。對(duì)于電氣工程來說,在施工中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效遏制工作人員弄虛作假、敷衍了事的情況發(fā)生。
4.2在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用來說,其技術(shù)主要表現(xiàn)在應(yīng)用性領(lǐng)域的界定,即指實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)中電廠、變電站終端和下級(jí)調(diào)度中心三者之間的有效連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中,由網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度、打印設(shè)備、大屏顯示器等設(shè)備。在電網(wǎng)調(diào)度中,電氣自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用不僅可以實(shí)時(shí)性評(píng)估電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),還可以對(duì)以電力負(fù)荷為基礎(chǔ)的預(yù)測(cè)采取及時(shí)調(diào)度策略。不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,還可以對(duì)數(shù)據(jù)及時(shí)的收集整理分析和監(jiān)控,以適應(yīng)現(xiàn)代化市場(chǎng)的營(yíng)銷需求。
4.3在分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用在這方面的應(yīng)用主要以分層的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),包括太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)和過程控制單元等四部分組成。工作站主要包括兩類,分別是工程師和運(yùn)行員,是人機(jī)接口的主要負(fù)責(zé)人。過程控制單元是直接應(yīng)用于生產(chǎn)的,其運(yùn)行狀態(tài)主要通過設(shè)備的檢測(cè)實(shí)現(xiàn),并能夠有效控制設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的連續(xù)性和過程的檢測(cè)、保護(hù)和控制。過程控制單元和工作站輸出的所有信息,發(fā)出的所有指令,都必須經(jīng)由工作站運(yùn)行員接受。工程師工作站的主要職能是負(fù)責(zé)實(shí)行必要的診斷與維護(hù)工作。
4.4在變電站中的應(yīng)用傳統(tǒng)變電站為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能,主要采用電磁裝置,而當(dāng)今的全微機(jī)設(shè)備,技術(shù)先進(jìn)使得電氣自動(dòng)化裝置可以自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)視操作。在變電站中使用電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅可以加強(qiáng)變電站的監(jiān)控功能,還能夠大幅度提高變電站的運(yùn)行水平和效率。全微機(jī)設(shè)備的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)視畫面的屏幕化,還能夠使管理自動(dòng)化。
在使用電氣自動(dòng)化技術(shù)后,改變了以往電氣儀器(像儀表顯示器)的基本功能,而是在此基礎(chǔ)上拓寬其功能,完善其在電氣工程中的角色定位。例如在儀表管理過程中,在運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)后,由最基本的功能:顯示溫度、壓力、流量等過度到自動(dòng)化管理模式上,這種管理方式實(shí)現(xiàn)了電氣工程現(xiàn)場(chǎng)眾多變送器流量、信息、數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換,提高了信息收集水平,有利于工程決策制定,改變了以往電氣工程低效、不精確的缺點(diǎn),而且減少了后期維護(hù)工程量,使得成本得到大幅度降低。除此之外,在管理過程中,應(yīng)對(duì)電氣工程整個(gè)施工信息、技術(shù)使用反饋信息等,這實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣工程從開始施工、技術(shù)運(yùn)用、調(diào)試、后期維護(hù)、信息反饋等一整套指標(biāo)的微機(jī)化管理,從而減少了其中弄虛作假、徇私枉法現(xiàn)象的發(fā)生。
2)電網(wǎng)調(diào)度管理
電網(wǎng)調(diào)度的時(shí)效性與安全性對(duì)一個(gè)國(guó)家整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行具有關(guān)鍵性作用,傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度過程過于分散,不同部門之間相互分離,無法實(shí)現(xiàn)信息共享,使得電力分配與使用問題繁多。在其管理過程中,靈活運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)從而建立了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng),從打印設(shè)備的配置、工作站的組建、中心服務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)用以及合理將大屏幕顯示器的作用實(shí)現(xiàn)最大化發(fā)揮,在該調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了變電站、發(fā)電廠與次級(jí)調(diào)度中心三者的聯(lián)系,使其成為一個(gè)整體,這方便了電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電氣系統(tǒng)以及其運(yùn)行過程的時(shí)時(shí)監(jiān)督,對(duì)所收集的信息進(jìn)行合理科學(xué)性評(píng)估,做好電力負(fù)荷的有效預(yù)測(cè),同時(shí),電氣自動(dòng)化技術(shù)還應(yīng)定期做好電網(wǎng)調(diào)度整個(gè)過程的信息采集、數(shù)據(jù)分析,并對(duì)其整個(gè)流程進(jìn)行合理監(jiān)控,從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性,使其發(fā)展目標(biāo)與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)相融合,并不斷借鑒吸收,實(shí)現(xiàn)新型化發(fā)展。
目前,我國(guó)的電氣工程自動(dòng)化發(fā)展過程中獨(dú)立性還沒有完善,所以,電氣工程企業(yè)根據(jù)其實(shí)際需要的不同,在一定程度上就抬高了電氣工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的成本。在實(shí)現(xiàn)電氣工程的過程中,電氣工作人員只能夠根據(jù)現(xiàn)有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)實(shí)施,這樣就造成了電氣工程中的經(jīng)濟(jì)成本增加。同時(shí),電氣企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)因企業(yè)的需求而異,從而影響了我國(guó)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)水平的發(fā)展。
1.2電氣工程自動(dòng)化實(shí)施過程中工作效率有待提高
電氣工程自動(dòng)化實(shí)施的過程中工作效率不高影響了其實(shí)施效果。尤其是隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,工作效率越來越重要,因而提高電氣工程自動(dòng)化的效率顯得至關(guān)重要。
1.3電氣工程自動(dòng)化實(shí)施過程中數(shù)據(jù)傳輸安全性問題
隨著電氣工程自動(dòng)化不斷發(fā)展,人們對(duì)電氣自動(dòng)化發(fā)展中的數(shù)據(jù)傳輸安全性要求越來越高。但是,由于電氣工程企業(yè)在信息交流的過程中,各個(gè)電氣工程企業(yè)所使用的信息傳輸產(chǎn)品不同,從而給電氣工程企業(yè)之間的信息傳輸造成一定的困難,這樣就會(huì)增加電氣工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的運(yùn)營(yíng)成本。
2電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1電氣自動(dòng)化工作人員的專業(yè)化
我國(guó)的電氣自動(dòng)化企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中最大的缺陷就是企業(yè)對(duì)工作人員的專業(yè)化培訓(xùn)力度不夠。造成這種問題的主要原因是這些企業(yè)的高層管理者對(duì)此重視不夠,企業(yè)的管理人員認(rèn)為電氣自動(dòng)化技術(shù)一般都比較簡(jiǎn)單,因而忽視了對(duì)工作人員進(jìn)行專門的培訓(xùn)。因此,在電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)和安裝過程之中,電氣自動(dòng)化企業(yè)一定要對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行專門的培訓(xùn),不僅僅要讓他們明白其具體的操作流程,還要保證工作人員對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題能夠進(jìn)行有效的處理,盡量將電氣故障帶來的影響降到最低。因此,電氣自動(dòng)化工作人員的專業(yè)素質(zhì)非常重要。
2.2統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的應(yīng)用
在進(jìn)行電氣自動(dòng)化研發(fā)過程中,應(yīng)該采用統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái),才能對(duì)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的控制,從而節(jié)約投資。只有保證系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)處于獨(dú)立的狀態(tài),才能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái),進(jìn)而開發(fā)出滿足客戶需求的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。因此,統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)在電氣自動(dòng)化技術(shù)中也顯得非常重要。
2.3突破電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)
我國(guó)的科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展在一定程度上推動(dòng)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展?,F(xiàn)在,我國(guó)已經(jīng)成為世界上重要的電氣自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)基地,同時(shí)一些關(guān)鍵技術(shù)也取得了突破。雖然目前我國(guó)已經(jīng)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域取得了一定的成就,但在實(shí)際應(yīng)用中還存在許多不足。這要求我國(guó)的技術(shù)研發(fā)人員繼續(xù)進(jìn)行大量的開發(fā)和研究,早日解決電氣自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的問題。
2.4電氣自動(dòng)化裝備生產(chǎn)的安全性
安全生產(chǎn)是每一個(gè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中都應(yīng)該重視的問題,尤其是在電氣自動(dòng)化裝備生產(chǎn)過程中,應(yīng)該重視安全生產(chǎn)的防護(hù)措施。然而,我國(guó)有的電力企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中,為了節(jié)省成本而減少了安全防護(hù),造成了很多安全事故。因此,我國(guó)很多企業(yè)在完善電氣自動(dòng)化裝備生產(chǎn)的安全性方面還有很多不足。
2.5電氣自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新
電氣自動(dòng)化技術(shù)需要?jiǎng)?chuàng)新,才能滿足各個(gè)領(lǐng)域不同的需求。在進(jìn)行電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新時(shí),要堅(jiān)持引進(jìn)和吸收相結(jié)合的原則,不斷地提高企業(yè)的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
2.6電氣自動(dòng)化技術(shù)的通用性
電氣自動(dòng)化技術(shù)的通用性能夠保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行,同時(shí)也能對(duì)企業(yè)進(jìn)行更加有效的管理和監(jiān)督。缺少了技術(shù)的通用性,會(huì)影響到企業(yè)的正常運(yùn)行,使得企業(yè)的工作效率大大降低。
2.7電氣自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備的市場(chǎng)化
在對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行研發(fā)的同時(shí),要更加注重市場(chǎng)的分工和社會(huì)化協(xié)作,根據(jù)市場(chǎng)需求的變化進(jìn)行及時(shí)有效的調(diào)整。同時(shí)還應(yīng)該對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)和研發(fā)增加資金的投入,進(jìn)而保證企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,以便適應(yīng)現(xiàn)代化市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。
3電氣工程自動(dòng)化發(fā)展的合理化建議
3.1建立電氣工程自動(dòng)化的統(tǒng)一獨(dú)立平臺(tái)
目前,由于我國(guó)電氣工程企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)都不一樣,這種現(xiàn)狀不僅增大了電氣工程企業(yè)實(shí)施自動(dòng)化的成本,還不利于電氣工程企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此,電氣工程企業(yè)應(yīng)該建立電氣工程自動(dòng)化的統(tǒng)一獨(dú)立平臺(tái),從而有計(jì)劃地設(shè)計(jì)電氣工程自動(dòng)化發(fā)展的方案。首先,在設(shè)計(jì)電氣工程自動(dòng)化方案前,設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)該了解電氣工程的特點(diǎn),從而確定電氣工程設(shè)計(jì)的目標(biāo)。其次,確定電氣工程設(shè)計(jì)的具體方案時(shí)還要考慮電氣工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的成本。最后,電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)該考慮客戶的不同需要,從而建立電氣工程自動(dòng)化統(tǒng)一獨(dú)立平臺(tái),減小電氣工程運(yùn)行的成本。
3.2建立電氣工程自動(dòng)化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
由于電氣工程自動(dòng)化的通用網(wǎng)絡(luò)資源可以優(yōu)化資源配置,有利于提高電氣工程商業(yè)信息交流的安全性。電氣工程一般包括設(shè)備控制、技術(shù)監(jiān)管和企業(yè)管理等方面。為了使得電氣工程企業(yè)能夠更好地實(shí)現(xiàn)資源的合理化配置,建立電氣工程自動(dòng)化通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)顯得至關(guān)重要。同時(shí),建立電氣工程自動(dòng)化通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換的效率,促進(jìn)整個(gè)電氣工程企業(yè)的發(fā)展。
2CAD技術(shù)的應(yīng)用及體現(xiàn)
CAD技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用具體體現(xiàn)在電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)和設(shè)備之間連接情況的反映。CAD技術(shù)一般使用dwt模版進(jìn)行繪圖,通過對(duì)標(biāo)注、字體、線形和圖層的不同設(shè)置來體現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)之間的不同之處,同時(shí),該技術(shù)也是確保繪圖清晰、準(zhǔn)確和高效的基礎(chǔ)。比如,對(duì)于某種電氣設(shè)備的繪圖,CAD技術(shù)是通過調(diào)整比例的方式將其縮小、繪制出來,標(biāo)注主要是對(duì)其中某些重要、可能會(huì)被忽視或者容易誤解的地方進(jìn)行補(bǔ)充說明,以提供繪圖的精確性;字體的不同主要是反映設(shè)備的不同部位,比如最外面的一層通常較厚,為設(shè)備的外殼,對(duì)設(shè)備起到保護(hù)作用,因此字體一般較粗;線形的不同一般是對(duì)結(jié)構(gòu)的解讀,比如在繪制角度方向時(shí),部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)的線條無法看見,為了與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相符并更好地呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可以通過虛線予以表示,這樣既不會(huì)與實(shí)線所表示的結(jié)構(gòu)混淆,又可以將內(nèi)外部結(jié)構(gòu)更好地表示出來;圖層是整個(gè)AutoCAD軟件中最為關(guān)鍵且最重要的設(shè)置,其具有很多屬性,比如圖名、顏色、線寬、線形等,不同的圖層需要對(duì)相應(yīng)合格使用的參數(shù)進(jìn)行特定設(shè)置,不用的圖層,顏色不可一樣,否則可能會(huì)對(duì)正在操作圖元的判斷造成影響。
3CAD技術(shù)應(yīng)用帶來的積極影響
AutoCAD最早是在20世紀(jì)80年代由美國(guó)Autodesk公司研發(fā)出來的一組繪圖程序軟件包,后來受到廣泛歡迎,因此其技術(shù)也獲得深入研究,最終不斷完善,成為國(guó)際上較常使用的繪圖工具。AutoCAD具有良好的用戶界面,主要通過命令方式和交互菜單來執(zhí)行各種操作。由于AutoCAD擁有多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境,因此,即便是非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員,也可以很容易學(xué)會(huì)相關(guān)操作并使用,同時(shí)在實(shí)踐過程中更熟練地掌握其各種應(yīng)用、操作方法和快捷操作方式,進(jìn)而不斷提高工作效率。CAD技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用為電氣工程的相關(guān)工作帶來了很多便利,具體包括以下積極影響:①CAD技術(shù)適應(yīng)性較強(qiáng),運(yùn)行環(huán)境較多,對(duì)各種圖形顯示設(shè)備也有著較高的支持率,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)、繪制、修改和成圖,進(jìn)一步為電氣工程的自動(dòng)化發(fā)展創(chuàng)造了條件。②CAD技術(shù)具有完善的繪制功能,可以更加詳細(xì)地呈現(xiàn)出電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及連接中的小細(xì)節(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程的全面覆蓋,為電氣工程的精細(xì)化提供了有力依據(jù),相關(guān)安裝以及維護(hù)工作的質(zhì)量依據(jù)效率均可以因此獲得提高。③CAD技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多種圖形格式之間的轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)交換能力較強(qiáng)。在設(shè)備條件有限的情況下,CAD技術(shù)可以通過轉(zhuǎn)換格式的方式來支持相關(guān)工作的順利進(jìn)行,克服了環(huán)境條件中的不利因素,適應(yīng)能力較強(qiáng)。④功能全面。AutoCAD具有捕捉追蹤、極軸追蹤、對(duì)象捕捉和正交等繪圖輔助功能,為電氣設(shè)備圖形的繪制提供了便利。比如,正交功能可以讓繪制用戶更好地繪制水平、豎直直線;對(duì)象捕捉則可以幫助用戶精確拾取圖紙結(jié)構(gòu)上的特殊點(diǎn),以免出現(xiàn)偏差。⑤具有通用性和易用性。從AutoCAD2000開始,該軟件包又增加了更加強(qiáng)大的功能,比如局部加載和打開、標(biāo)注功能的增強(qiáng)、新的對(duì)象捕捉功能、Internet驅(qū)動(dòng)、多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境和AutoCAD設(shè)計(jì)中心等,使設(shè)計(jì)功能更加完善。而以上這些功能都具有通用性和易用性,可以普及到電氣工程的設(shè)備圖紙中去,讓不同電氣設(shè)備可以使用統(tǒng)一的規(guī)范表示,實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
2電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
電氣設(shè)備的狀態(tài)維修指當(dāng)電氣設(shè)備處于某種狀態(tài)時(shí),對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)、維修操作。而電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行維修的關(guān)鍵性技術(shù),操作人員能夠根據(jù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示的相關(guān)數(shù)據(jù),判斷電氣設(shè)備是否處于正常狀態(tài),繼而通知技術(shù)工作人員設(shè)計(jì)施工維修方案。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),要結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),主要集中在下述三個(gè)方面:
2.1雷擊監(jiān)測(cè)
線路是電氣設(shè)備傳輸電壓的重要載體。如果輸電線路處于異常運(yùn)行狀態(tài),勢(shì)必會(huì)影響電能的供應(yīng)狀態(tài),阻礙電氣設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行。因此,電氣工程自動(dòng)化狀態(tài)維修理念要充分考慮到雷擊因素,其在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也要顧及雷電災(zāi)害。雷擊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),要參考電氣設(shè)備的實(shí)際結(jié)構(gòu)。比如,使用常規(guī)雷擊監(jiān)測(cè)方案,安裝避雷設(shè)備,從而使電氣設(shè)備免受雷擊,充分發(fā)揮其保護(hù)、監(jiān)測(cè)的作用。
2.2環(huán)境監(jiān)測(cè)
環(huán)境因素對(duì)連接線路、電氣設(shè)備等產(chǎn)生的影響也比較大。電氣設(shè)備缺乏有效的保護(hù)措施,便會(huì)在一定程度上增加設(shè)備故障的發(fā)生率。因此,環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),要全面監(jiān)測(cè)大氣濕度、溫度以及二氧化硫等指標(biāo),當(dāng)這些指標(biāo)影響電氣設(shè)備的正常使用性能時(shí),環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)便會(huì)將異常信號(hào)傳輸給監(jiān)控中心,提醒技術(shù)工作人員及時(shí)采取維修措施,最大限度地保護(hù)電氣系統(tǒng)及設(shè)備的正常運(yùn)行。
2.3絕緣監(jiān)測(cè)
電氣設(shè)備是否具有良好的絕緣性能,對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性具有重要影響。因此,有必要對(duì)線路絕緣性實(shí)施在線監(jiān)測(cè),以便進(jìn)行狀態(tài)維修。目前,我國(guó)大多數(shù)電網(wǎng)在建設(shè)過程中采用的絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是掛網(wǎng)運(yùn)行的絕緣子,比如玻璃、瓷以及復(fù)合絕緣子,這幾類絕緣裝置的性能都會(huì)受到外界因素的影響而逐漸減弱。為絕緣元件配備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可在一定程度上確保電氣設(shè)備進(jìn)行穩(wěn)定作業(yè)。
3電氣工程自動(dòng)化狀態(tài)檢修的常用技術(shù)
近年來,電網(wǎng)改造工程進(jìn)行得如火如荼,電氣設(shè)備的功能也日益豐富,但也出現(xiàn)了更多的故障表現(xiàn)內(nèi)容,不僅增加了維修難度,也增加了設(shè)備維修人員的工作量。隨著電力科技工作的不斷發(fā)展、進(jìn)步,對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)維修有了更多的輔技術(shù),并在一定程度上降低了故障檢修的難度,確保電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸更加穩(wěn)定,大幅度提高了狀態(tài)檢修工作的質(zhì)量以及效率。
3.1通信技術(shù)
如今,很多辦公建筑內(nèi)部的電氣設(shè)備數(shù)量、型號(hào)以及種類等比較繁雜,維修難度很大。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)維修操作時(shí),需要將電氣設(shè)備的異常信號(hào)迅速傳達(dá)給監(jiān)控中心,從而使維修工作人員盡快實(shí)施處理方案,比如采用CDMA系統(tǒng)、GMS或者GPS定位系統(tǒng)等傳輸數(shù)字。合理使用信息傳輸技術(shù),能夠把電氣工程的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)傳輸給監(jiān)控中心的工作人員,使其充分做好實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作。
3.2計(jì)算機(jī)技術(shù)
當(dāng)傳感器捕捉到相關(guān)信號(hào)以后,維修人員對(duì)信號(hào)進(jìn)行加工處理,通過選擇出具備最優(yōu)價(jià)值的電氣設(shè)備感應(yīng)信號(hào),可確保對(duì)電氣設(shè)備的后期故障實(shí)施針對(duì)性的處理。一般情況下,信息處理技術(shù)需要借助計(jì)算機(jī),利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能,可徹底完成數(shù)據(jù)的收集、處理以及分析等多種工作。比如,借助計(jì)算機(jī)的服務(wù)器功能,可以對(duì)搜集的信息進(jìn)行自動(dòng)化處理。
3.3傳感技術(shù)
狀態(tài)維修時(shí),獲取數(shù)據(jù)的主要手段之一便是傳感技術(shù)。維修人員在電氣設(shè)備上安裝傳感器,可以定期收集電氣設(shè)備的狀態(tài)信號(hào),從而為故障判斷提供了有效的參考依據(jù)。除此以外,傳感技術(shù)還能夠擴(kuò)大電氣設(shè)備的監(jiān)測(cè)范圍,準(zhǔn)確捕捉電氣工程建設(shè)區(qū)域的所有信號(hào),從而有效提高辦公建筑自動(dòng)化的質(zhì)量以及運(yùn)行水平。
2電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用
2.1電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在變電站的應(yīng)用
電力設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)、安全以及可靠是電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的基本保障,所以對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)控、系統(tǒng)保護(hù)以及調(diào)動(dòng)控制等措施是必不可少的,但是由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,變電站的電力設(shè)備也逐漸增多,并且電力設(shè)備之間的聯(lián)通方式也越來越復(fù)雜,為了確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行,電業(yè)部門,投入了大量的人力物力和資金,將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)引入到了變電站的設(shè)備控制之中,應(yīng)用全微機(jī)化設(shè)備代替了原有的常規(guī)電磁式設(shè)備,應(yīng)用計(jì)算機(jī)光纜或者電纜作為了電力信號(hào)電纜,使得變電站控制中心對(duì)變電站設(shè)備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動(dòng)化也成為了變電站建設(shè)過程中的重要組成部分,進(jìn)而保證了變電站的自動(dòng)化調(diào)控模式的高效率,所以對(duì)變電站實(shí)施自動(dòng)化改造是必不可少的。
電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)方面的應(yīng)用體現(xiàn)在對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度方面。正是由于電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用才打破了傳統(tǒng)繼電器獨(dú)步天下的電氣保護(hù)的時(shí)代,進(jìn)而進(jìn)入了微機(jī)繼電保護(hù)的現(xiàn)代電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化時(shí)代。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)化是電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)也是智能電網(wǎng)時(shí)代的開端。正是由于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、并將站內(nèi)全部資源組成一個(gè)局域網(wǎng),可以隨意調(diào)用和控制,實(shí)現(xiàn)了站與站之間的通信和互聯(lián),進(jìn)而組成一個(gè)難以置信的龐大的電力系統(tǒng)調(diào)度網(wǎng),并實(shí)現(xiàn)了發(fā)電廠、下級(jí)調(diào)度中心及變電站終端之間的有效的連接。
1.2在化工生產(chǎn)單位電廠分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在化工單位中的應(yīng)用主要采用分層分布結(jié)構(gòu),具體包括了現(xiàn)場(chǎng)儀表、傳輸線路、工程師站、通訊網(wǎng)絡(luò)及過程控制單元等。系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)和全過程監(jiān)控,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和處理,并驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的檢測(cè)、保護(hù)、聯(lián)鎖、控制。操作人員通過后臺(tái)向遠(yuǎn)方設(shè)備發(fā)出控制指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的控制,并同時(shí)接收來自現(xiàn)場(chǎng)及其他工作站的各種信號(hào)和指令。
2電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向
2.1低頻向高頻發(fā)展
隨著科技的發(fā)展及工業(yè)化程度的不斷加深。傳統(tǒng)單一頻率運(yùn)行的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展需要。電氣工程技術(shù)也逐漸變得復(fù)雜化、多樣化,同時(shí)滿足節(jié)能環(huán)保要求。因此電器產(chǎn)品已不可能在僅僅的單一頻率運(yùn)轉(zhuǎn),而是逐漸實(shí)現(xiàn)可以隨意調(diào)節(jié),以滿足不同負(fù)荷和環(huán)境下的要求。因此,我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)從低頻向高頻生產(chǎn)階段發(fā)展是必然趨勢(shì)。
2.2充分地融合計(jì)算機(jī)技術(shù)
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,為現(xiàn)代社會(huì)帶來了巨大變化和飛躍。電氣工程技術(shù)隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也逐漸變的智能化、集成化。可以說電氣自動(dòng)化技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合給未來人類社會(huì)帶來質(zhì)的飛躍,兩者的融合使電氣網(wǎng)絡(luò)的智能化成為可能。如今我們通常把電氣工程技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的技術(shù)稱為微機(jī)技術(shù)。可以說微機(jī)技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析處理,同時(shí)大大節(jié)省了勞動(dòng)力、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、改變?nèi)藗兊纳罘绞?,?shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化。
2.3開關(guān)設(shè)備智能化
伴隨著微機(jī)技術(shù)的發(fā)展,伴隨著開關(guān)設(shè)備也變得越來越智能化以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的流暢運(yùn)行??梢哉f智能化設(shè)備與微機(jī)技術(shù)共同奠定了未來智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。開關(guān)設(shè)備智能化指的是高低壓設(shè)備及其輔助裝置可以提供接口以方便與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。一次開關(guān)元件包括各類電器設(shè)備等,其中的智能監(jiān)控單元包括輸出、監(jiān)測(cè)、通信等重要模塊。開關(guān)設(shè)備的智能化是電氣工程技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),在未來應(yīng)用、運(yùn)行等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
2.4操作人員專業(yè)化發(fā)展
電氣工程技術(shù)的發(fā)展朝著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展的同時(shí),也對(duì)其操作人員提出了更高的要求。操作人員往往在設(shè)備運(yùn)行時(shí)才進(jìn)行相關(guān)技術(shù)培訓(xùn),而忽視了設(shè)備安裝時(shí)設(shè)備調(diào)試等各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)的問題。因此也就失去了最佳掌握該技術(shù)的時(shí)機(jī)。因?yàn)樽詣?dòng)化生產(chǎn)設(shè)備一旦調(diào)試完成,出現(xiàn)問題的幾率將會(huì)大大減小。如果不在調(diào)試期間熟悉設(shè)備,就很難更好的理解現(xiàn)代化技術(shù)。況且現(xiàn)代電氣工程技術(shù)是一門系統(tǒng)性綜合性技術(shù),如果不從設(shè)備安裝環(huán)節(jié)、調(diào)試環(huán)節(jié)注重人員培養(yǎng),就無法理解這些特定安裝的意義和作用。只有每個(gè)操作人員能輕松的對(duì)故障原因作出快速準(zhǔn)確的判斷處理,才能減少生產(chǎn)過程中不必要的損失。
2.5其他方面的發(fā)展
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電氣工程技術(shù)已經(jīng)由半控型時(shí)代全面進(jìn)入全控型時(shí)代。并且現(xiàn)代電力電子器件無論從開關(guān)時(shí)間、性能穩(wěn)定性等各個(gè)方面均有巨大進(jìn)步。同時(shí)交流調(diào)整控制理論、矢量控制等各種理論百家爭(zhēng)鳴、百花齊放,使控制技術(shù)的發(fā)展也有了巨大飛躍。
2存在的主要問題
當(dāng)前教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)存在的問題,可概括為散慢、膚淺和隨意。從面上看,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)安排的比較松散,實(shí)踐過程銜接不緊,邏輯性也不強(qiáng);實(shí)踐過程中說閑話的、從事其它活動(dòng)的有不少人,這種現(xiàn)象稱就是“散”。從實(shí)踐安排的內(nèi)容上看,缺乏一定的深度,實(shí)踐只在表面上打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),對(duì)問題的本質(zhì)觸及不多,這種現(xiàn)象稱就是“淺”。從實(shí)踐參與的主客體來看,有比較大隨意性:一是老師比較隨意。有的教師治學(xué)不嚴(yán),放松對(duì)學(xué)生日常教學(xué)管理,對(duì)各種不良現(xiàn)象不問不管,聽之任之,管理、指導(dǎo)均不到位。二是學(xué)生隨意。有的學(xué)生缺乏必要的紀(jì)律約束,自由渙散,曠課、遲到經(jīng)常發(fā)生。這種現(xiàn)象就是“隨意”。“散”、“淺”“、隨意”成了很多高校目前制約實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量提高的主要問題。對(duì)廣東海洋大學(xué)電氣工程專業(yè)而言,前面這些問題雖然也有一點(diǎn),但并不突出,該系專業(yè)教師都能認(rèn)認(rèn)真真對(duì)待每一次實(shí)踐環(huán)節(jié),珍惜每一次給學(xué)生提高實(shí)踐技能的機(jī)會(huì),甚至自己出錢找關(guān)系為學(xué)生聯(lián)系實(shí)習(xí),但是巧婦難為無米之炊,該專業(yè)多年來一直缺乏實(shí)驗(yàn)條件,建設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室投資較大,去生產(chǎn)單位也只能參觀不能動(dòng)手實(shí)踐,這成了制約專業(yè)實(shí)訓(xùn)開展的主要原因。
3解決辦法
3.1提高思想認(rèn)識(shí),重視實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)過程
在認(rèn)識(shí)上重視學(xué)校實(shí)踐教學(xué)過程,這是深化實(shí)踐教學(xué)改革的關(guān)鍵。實(shí)踐教學(xué)需要相對(duì)的教學(xué)投入來保障,投入高,成本大,如果流于形式,不把實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容落到實(shí)處,使其發(fā)揮應(yīng)有的作用,既貽誤了學(xué)生,還造成教學(xué)資源的極大浪費(fèi),必須予以高度重視。
3.2加強(qiáng)實(shí)際培訓(xùn),提高指導(dǎo)老師技能實(shí)踐教師的能力直接影響著實(shí)踐的效果,教師只有對(duì)指導(dǎo)的方法、實(shí)踐的內(nèi)容了如指掌,才能保證指導(dǎo)到位。目前很少有老師能做到這一點(diǎn)。因此需要組織實(shí)踐教師進(jìn)行培訓(xùn),邀請(qǐng)專家開展講座,提高指導(dǎo)教師的技能,除此之外,新、老教師之間還要互幫互學(xué)、取長(zhǎng)補(bǔ)短,老教師傳幫帶,新教師積極虛心學(xué)習(xí),充分利用和發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),建設(shè)一支專業(yè)技能強(qiáng),作風(fēng)過硬的專兼職實(shí)踐教師隊(duì)伍。
3.3加大經(jīng)費(fèi)投入,提高實(shí)踐教學(xué)工作量的比例
加大實(shí)踐教學(xué)的比例,改變傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)依附理論教學(xué)的觀念,創(chuàng)建有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的實(shí)踐教學(xué)體系。作為從事教學(xué)多年的老師都懂得,一個(gè)老師既要指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐,還要保障學(xué)生安全,可謂是責(zé)任重大,但在實(shí)際的工作中,教師并沒有得到公平的待遇,導(dǎo)致教師進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的積極性不高。要保證實(shí)踐教學(xué)教師隊(duì)伍的穩(wěn)定,讓老師安心工作,必須要有相應(yīng)的物質(zhì)制度措施,提高其工作積極性。
3.4加強(qiáng)過程管理,進(jìn)行必要的考核和監(jiān)控
積極探索新的教學(xué)模式下教學(xué)管理的方法和體制,采取合理措施,加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的老師管理、現(xiàn)場(chǎng)管理;對(duì)實(shí)踐教學(xué)實(shí)施情況實(shí)行督導(dǎo)和過程監(jiān)控,并要清楚認(rèn)識(shí)設(shè)備的危險(xiǎn)性,告知學(xué)生,對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行嚴(yán)格考核,確保各種措施實(shí)施到位。我們學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)訓(xùn)采取指導(dǎo)教師責(zé)任制,這個(gè)專業(yè)特點(diǎn)是危險(xiǎn)性較大,所以必須有安全責(zé)任到位的意識(shí),必須樹立安全第一的原則。
3.5拓展實(shí)踐教學(xué)形式,強(qiáng)化校校合作辦學(xué)
校校合作辦學(xué)方案隨著社會(huì)進(jìn)步和新科技革命的到來,普通高校教育的培養(yǎng)目標(biāo)決定了學(xué)校必需和企業(yè)或者其它有實(shí)力的學(xué)校合作,校校合作是廣東海洋大學(xué)辦學(xué)改革的重要方向,也是大力發(fā)展實(shí)踐教育的必然要求。在校校合作和產(chǎn)教結(jié)合作為學(xué)校辦學(xué)重要性、必要性的趨勢(shì)下,能為校-校聯(lián)合辦學(xué)帶來一條新路,使全社會(huì)辦學(xué)互助,節(jié)約型辦學(xué),共享型辦學(xué)。這學(xué)期該校有3周的專業(yè)實(shí)訓(xùn)就采取了這個(gè)辦法。選擇華南理工大學(xué)電力學(xué)院作為該校的合作學(xué)校,原因有三個(gè),一是華南理工大學(xué)電力學(xué)院是華南地區(qū)該專業(yè)辦學(xué)條件最好的學(xué)校,擁有一名院士和電氣工程專業(yè)博士后流動(dòng)站,擁有設(shè)備齊全的實(shí)驗(yàn)室;二是費(fèi)用較低,不出省路費(fèi)節(jié)約,住宿在對(duì)方學(xué)校學(xué)生宿舍,住宿費(fèi)用也低廉,對(duì)方學(xué)校收的實(shí)訓(xùn)費(fèi)也在該校預(yù)算之內(nèi);三是地處廣州,學(xué)生可以利用這個(gè)機(jī)會(huì)利用實(shí)訓(xùn)間隙走訪一些與專業(yè)相關(guān)的企業(yè),因?yàn)閺脑撔6嗄甑木蜆I(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)90%以上的學(xué)生都在珠三角工作。按照教學(xué)計(jì)劃安排和要求,在對(duì)方學(xué)校安排了電氣工程的三個(gè)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,包括電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)的過程實(shí)訓(xùn)、電能計(jì)量和校核、綜合自動(dòng)化動(dòng)態(tài)模擬等內(nèi)容,這些內(nèi)容在廣東海洋大學(xué)均沒有實(shí)訓(xùn)條件。學(xué)生充分利用這個(gè)機(jī)會(huì),親自動(dòng)手體驗(yàn)電力系統(tǒng)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作,實(shí)訓(xùn)結(jié)束后都表示這次實(shí)訓(xùn)真正是實(shí)訓(xùn),不虛此行。
過去傳統(tǒng)的控制器在進(jìn)行工作的時(shí)候會(huì)遇到很多外界因素或者機(jī)器自身的問題的干擾,并且會(huì)對(duì)工作造成不良影響。但是人工智能技術(shù)在這方面的優(yōu)勢(shì)則比較明顯。例如,人工智能技術(shù)不需要精確的動(dòng)態(tài)模型,所以,即使模型設(shè)置的參數(shù)發(fā)生了變化,也不會(huì)對(duì)其造成太大的影響,而且其對(duì)環(huán)境的要求也不苛刻。所以,人工智能技術(shù)在其運(yùn)行的過程中,可以不受不確定因素的影響,并且可以實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)的自動(dòng)化控制。
1.2人工智能技術(shù)產(chǎn)生的誤差小
人工智能技術(shù)在運(yùn)行過程中基本不受到來自外界的影響,而且其本身的抗干擾能力就很強(qiáng),所以,一旦提前對(duì)系統(tǒng)設(shè)定了參數(shù),那么在操作過程中就不用擔(dān)心參數(shù)發(fā)生變動(dòng)。這些參數(shù)在整個(gè)過程中會(huì)保持在一個(gè)值域之內(nèi),所以不需要擔(dān)心會(huì)有較大的差值,因此其工作效率也比較高。
2人工智能在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用
2.1智能控制和保護(hù)功能
2.1.1進(jìn)行操作控制。
在進(jìn)行操作的過程中,使用人員可以通過鍵盤或鼠標(biāo)對(duì)隔離開關(guān)、斷路器等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的或者遠(yuǎn)程的控制,對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)整。除此之外,還能夠進(jìn)行帶負(fù)荷操作和停機(jī)操作,對(duì)相關(guān)的人員的權(quán)限進(jìn)行限制。
2.1.2對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集和處理。
人工智能技術(shù)對(duì)所有開關(guān)量、模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集,而且根據(jù)先前設(shè)計(jì)好的要求進(jìn)行定時(shí)批量的存貯以及整理等工作。設(shè)置和修改某些參數(shù),及時(shí)地保護(hù)軟壓板的退投。
2.1.3對(duì)設(shè)備的管理。
人工智能在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行管理的時(shí)候,可以對(duì)運(yùn)行日志進(jìn)行自動(dòng)保存,并生成報(bào)表的存儲(chǔ)或打印、描繪系統(tǒng)運(yùn)行曲線等。
2.1.4實(shí)行有效的監(jiān)控。
智能技術(shù)能夠?qū)δM量與開關(guān)量進(jìn)行全程同步的監(jiān)測(cè),當(dāng)檢測(cè)過程發(fā)生異常時(shí),則可以選擇多種模式進(jìn)行報(bào)警,同時(shí)還可有序地記錄系統(tǒng)里的各項(xiàng)事件、在線分析負(fù)序量計(jì)算等。
2.1.5對(duì)畫面的顯示。
人工智能技術(shù)可以運(yùn)用圖像生成軟件進(jìn)行真實(shí)畫面模擬,可以對(duì)有關(guān)設(shè)備和整個(gè)系統(tǒng)的工作運(yùn)行進(jìn)行模擬,并且最終以畫面的形式顯現(xiàn)到屏幕上。
2.1.6進(jìn)行故障錄波。
智能技術(shù)對(duì)故障波形的獲取具有良好的功能,在獲取的同時(shí)還可以做好相關(guān)的記錄,對(duì)模擬量故障及時(shí)地進(jìn)行錄波和捕捉相關(guān)波形。
2.2智能信息檢索
作為人類智能的模擬理論而產(chǎn)生的新興技術(shù)方法,人工智能具有良好的信息檢索功能。其不僅可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的較為模糊和不確定性的因素進(jìn)行科學(xué)的換算以及推理,還可以根據(jù)信息檢索的結(jié)果提出一些切實(shí)可行的解決方案。人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還在于它可以將正確的指令精確無誤的傳達(dá)給各種機(jī)器,進(jìn)而機(jī)器在接受到指令后能夠進(jìn)行正確、正常的運(yùn)轉(zhuǎn),確保任務(wù)的完成。3.3提高電氣自動(dòng)化性能,提高產(chǎn)品質(zhì)量人工智能系統(tǒng)具有優(yōu)越的條件,其模擬人類智能,并將人工智能技術(shù)中的遺傳算法投入到電器產(chǎn)品的應(yīng)用中。利用人工智能技術(shù),可以將產(chǎn)品的性能優(yōu)化,假如可以科學(xué)合理地把人工智能技術(shù)運(yùn)用到電氣自動(dòng)化的控制中,那么電子自動(dòng)化性能就會(huì)得到顯著的改善,電氣設(shè)備的運(yùn)行效率也會(huì)被大大提高,電氣自動(dòng)化控制的準(zhǔn)確性便有所保障。這樣一來,就可以減少在電氣工程自動(dòng)化中人力資源的使用,勞動(dòng)成本也可以隨之降低,進(jìn)而推進(jìn)電氣工程事業(yè)的發(fā)展。此外,人工智能技術(shù)還可以在各種電器產(chǎn)品的會(huì)設(shè)計(jì)中輔助進(jìn)CAD,使產(chǎn)品的開發(fā)周期得到有效縮短,并且能夠?qū)μ岣逤AD技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用程度有很大的幫助,設(shè)計(jì)難度也會(huì)有所降低,產(chǎn)品的質(zhì)量自然就會(huì)提高。
2.4電氣設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)
有關(guān)電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作是比較復(fù)雜的,需要結(jié)合多方面的理論知識(shí),比如電磁場(chǎng)、電機(jī)電器、電路等相關(guān)知識(shí),此外還需要豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。過去的電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率很低,一般是因?yàn)槿狈ο嚓P(guān)的技術(shù)的支持,再加上工作量本身就很大,所以整個(gè)設(shè)計(jì)就顯得比較難,很少有科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。但是如今計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速,手工設(shè)計(jì)逐漸被計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)所代替,產(chǎn)品的開發(fā)周期縮短了,設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計(jì)的效率也提高了,而且設(shè)計(jì)已經(jīng)越來越趨于智能化和高效化。人工智能技術(shù)在電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用中,主要有兩種方法,即專家系統(tǒng)和遺傳算法。其中,遺傳算法可以直接操作結(jié)構(gòu)對(duì)象,對(duì)優(yōu)化和自動(dòng)獲取搜索空間、自行調(diào)整搜索的方向方面具有指導(dǎo)作用,而且采用先進(jìn)的計(jì)算方法,計(jì)算結(jié)果很精確,因此在電氣產(chǎn)品的智能化優(yōu)化設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。而專家系統(tǒng)則不同,它是主要依據(jù)相關(guān)領(lǐng)域的一個(gè)或是多個(gè)專家所提供經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)來進(jìn)行工作的,它是一個(gè)對(duì)專家的決策過程進(jìn)行模擬的過程,從而對(duì)需要人類專家處理的問題進(jìn)行處理,這種方式也比較重要。當(dāng)然,除此兩種方法還有很多其他方法,比如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等。