時(shí)間:2023-03-17 17:59:25
導(dǎo)語:在電氣與自動(dòng)化論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞:電氣控制;PLC技術(shù);自動(dòng)化;無人值守
1 引言
隨著可編程邏輯控制器(PLC)技術(shù)的逐漸發(fā)展,很多工業(yè)生產(chǎn)要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的功能,都采用PLC來構(gòu)建自動(dòng)化控制系統(tǒng),尤其是對于一些電氣控制較為復(fù)雜的電氣設(shè)備和大型機(jī)電裝備,PLC在電氣化和自動(dòng)化控制方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢,如順序控制,可靠性高,穩(wěn)定性好,易于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程化控制,以及實(shí)現(xiàn)無人值守等眾多優(yōu)點(diǎn)。基于此,PLC技術(shù)逐漸成為工業(yè)電氣自動(dòng)化控制的主要應(yīng)用技術(shù)。
本論文主要結(jié)合數(shù)控機(jī)床的電氣化功能的改造,詳細(xì)探討數(shù)控機(jī)床電氣化改造過程中基于PLC技術(shù)的應(yīng)用,以及PLC技術(shù)在實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化控制功能上的應(yīng)用,以此和廣大同行分享。
2 數(shù)控機(jī)床的電氣化改造概述
2.1 數(shù)控機(jī)床的主要功能
數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工、制造和生產(chǎn)中應(yīng)用的最為廣泛的一類機(jī)電設(shè)備。數(shù)控機(jī)床依托數(shù)控化程序,實(shí)現(xiàn)對零部件的自動(dòng)切削和加工。但是目前我國仍然有超過近1000萬臺(tái)的數(shù)控機(jī)床,主要依靠手動(dòng)控制完成切削加工,無法實(shí)現(xiàn)基本的電氣化和自動(dòng)化控制。為此,本論文的主要的目的是基于PLC控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的電氣化改造,主要實(shí)現(xiàn)以下功能:
(1) 數(shù)控機(jī)床的所有電機(jī)、接觸器等實(shí)現(xiàn)基于PLC的自動(dòng)化控制;
(2)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由PLC控制自動(dòng)完成,無需人工手動(dòng)干預(yù);
(3) 自動(dòng)檢測零部件切削過程中的相關(guān)參數(shù),如加工參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)等等;
(4) 結(jié)合上位機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程控制,以達(dá)到無人值守的目的。
2.2 電氣化改造的總體方案
結(jié)合上文對于數(shù)控車床的電氣化、自動(dòng)化改造的功能要求,確定了采用上位機(jī)與下位機(jī)結(jié)合的自動(dòng)化改造方案。該方案總體結(jié)構(gòu)分析如下:
(1) 上位機(jī)借助于工控機(jī),利用工控機(jī)強(qiáng)大的圖像處理能力,重點(diǎn)完成數(shù)控車床的生產(chǎn)組態(tài)畫面顯示,以及必要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的傳輸、保存、輸出,同時(shí)還要能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)控制指令的下達(dá),確保數(shù)控車床能夠自動(dòng)完成所有切削加工生產(chǎn)任務(wù)。
( 2)下位機(jī)采用基于PLC技術(shù)的電氣控制模式,由傳感器、數(shù)據(jù)采集板卡負(fù)責(zé)采集數(shù)控車床的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)等所有參數(shù),由PLC實(shí)現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算,并傳輸給上位機(jī)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的圖形化顯示和保存;另一方面,PLC控制系統(tǒng)還接收來自于上位機(jī)的控制指令,實(shí)現(xiàn)對數(shù)控車床的遠(yuǎn)程控制。
(3) 對于數(shù)控車床最為關(guān)鍵的控制――進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制,利用PLC+運(yùn)動(dòng)控制板卡的模式實(shí)現(xiàn)電氣化和自動(dòng)化的控制。具體實(shí)現(xiàn)方式為:選用合適的運(yùn)動(dòng)控制板卡,配合PLC的順序控制,對進(jìn)給軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)伺服運(yùn)動(dòng)控制,從而實(shí)現(xiàn)對數(shù)控車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)化控制。
3 數(shù)控車床電氣化自動(dòng)控制改造的實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)改造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
數(shù)控車床的電氣化自動(dòng)控制改造,其整體結(jié)構(gòu)如下圖1所示,其整體結(jié)構(gòu)主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成:
3.1.1 底層設(shè)備
底層設(shè)備主要包括兩個(gè)方面,首先是實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床自動(dòng)切削加工運(yùn)轉(zhuǎn)等基本功能的必要電氣、機(jī)電設(shè)備,如電源模塊、電機(jī)模塊等,這些機(jī)電設(shè)備能夠保證數(shù)控車床的基本功能的穩(wěn)定可靠的實(shí)現(xiàn);其次,底層設(shè)備還包括各類傳感器,比如監(jiān)測電機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度的速度傳感器和溫度傳感器,監(jiān)測進(jìn)給軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)給量的光柵尺等,這些傳感類和數(shù)據(jù)采集類設(shè)備為實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床自動(dòng)化控制提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。
3.1.2 本地PLC站
本地PLC站主要負(fù)責(zé)接收底層傳感設(shè)備傳送過來的傳感參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)及其他檢測參數(shù),通過內(nèi)部程序的運(yùn)算,判斷整個(gè)數(shù)控車床的工作狀態(tài),并將其中的重點(diǎn)參數(shù)上傳到遠(yuǎn)程控制終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的圖形化顯示、存儲(chǔ)、輸出打印等操作;另一方面,本地PLC站同時(shí)還接收來自于遠(yuǎn)程控制終端所下達(dá)的控制指令,比如停機(jī)、啟動(dòng)等控制指令,PLC站通過對相應(yīng)執(zhí)行器(比如電機(jī))的控制,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的功能。
3.1.3 遠(yuǎn)程控制終端
遠(yuǎn)程控制終端主要是依賴于工控機(jī)實(shí)現(xiàn)的上位機(jī)數(shù)據(jù)管理和狀態(tài)監(jiān)控,需要專門開發(fā)一套面向數(shù)控車床加工、生產(chǎn)和自動(dòng)控制的軟件程序,以實(shí)現(xiàn)對數(shù)控車床的遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化控制,真正實(shí)現(xiàn)無人值守的功能。
基于PLC的數(shù)控車床電氣自動(dòng)化改造框圖
3.2 PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
本研究論文以CK6140普通數(shù)量機(jī)床為具體研究對象,詳細(xì)探討其電氣化、自動(dòng)化控制的改造。通過上文對機(jī)床改造方案和結(jié)構(gòu)功能的分析,可以確定整個(gè)機(jī)床電氣化、自動(dòng)化改造,一共需要實(shí)現(xiàn)14個(gè)系統(tǒng)輸入,9個(gè)系統(tǒng)輸出。結(jié)合控制要求,這里選用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC,輸入回路采用24V直流電源供電方式。根據(jù)對數(shù)控機(jī)床的各模塊控制功能的分析,選用合適的接觸器、繼電器、開關(guān)、輔助觸點(diǎn)等電氣控制元件,與PLC共同實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的控制,比如PLC通過接觸器控制電機(jī)模塊,PLC通過繼電器控制電磁閥等部件,從而完成基于PLC控制的數(shù)控車床電氣化改造。
4 結(jié)語
隨著電氣設(shè)備的越來越復(fù)雜,工業(yè)生產(chǎn)對于電氣控制的要求也越來越高,基于PLC的自動(dòng)化控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,逐漸成為了當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)控制中的主流技術(shù)之一。采用PLC技術(shù)最大的優(yōu)勢在于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制同時(shí)具有較高的可靠性和抗干擾能力,極大的避免了由于采用單片機(jī)技術(shù)而造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。本論文結(jié)合電氣控制詳細(xì)探討了PLC自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,給出了具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例,對于進(jìn)一步提高PLC自動(dòng)化技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用具有很好的指導(dǎo)和借鑒意義。
關(guān)鍵詞:工程設(shè)計(jì);安全供電;節(jié)能降耗
中圖分類號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言:能源的短缺越來越引起發(fā)達(dá)和發(fā)展中國家的普遍關(guān)注。其中,電力能源的耗費(fèi)和電力設(shè)計(jì)也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時(shí),也開始注重電氣自動(dòng)化工程的節(jié)能設(shè)計(jì),既要做到合理、達(dá)到用戶使用需求,又要兼顧到節(jié)能設(shè)計(jì)。
一、電氣工程設(shè)計(jì)原則
1、優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)。促進(jìn)電能合理利用
在做水庫工程電氣設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的是適用性,就是要能為水工設(shè)備的運(yùn)行提供必要的動(dòng)力:為在水庫建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源;應(yīng)該滿足用電設(shè)備對于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求;應(yīng)能保證電氣設(shè)備對于控制方式的要求,從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。做到供電系統(tǒng)高效、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性,電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強(qiáng)度、負(fù)荷能力、熱穩(wěn)定與動(dòng)穩(wěn)定的裕度;確保供電、配電與用電設(shè)各的安全運(yùn)行:有可靠的防雷裝置:防雷擊技術(shù)措施;在水庫特殊功能的場合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施;按水利建筑物的重要性與火災(zāi)潛在危險(xiǎn)程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。在滿足水庫電氣工程的實(shí)用性和安全性的基礎(chǔ)上,利用先進(jìn)的技術(shù),優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)。促進(jìn)電能合理利用。
2、提高設(shè)備運(yùn)行效率。減少電能的直接或間接損耗
在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能減少建設(shè)投資,最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無功、減少線路損耗、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用,提高電源的綜合利用率,提高設(shè)備運(yùn)行效率、減少電能的間接或直接損耗。
3、合理調(diào)整負(fù)荷,選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù),提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,設(shè)計(jì)時(shí)盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負(fù)荷、選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù)、在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施,提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。
二、供電節(jié)能技術(shù)
1、減少電能傳輸?shù)膿p耗
電路線路上必然會(huì)存在電阻,因此只要有電流通過線路就會(huì)產(chǎn)生有功功率能耗,對于這樣一種形式的能量損失,我們就需要根據(jù)其能耗的機(jī)理來進(jìn)行設(shè)計(jì)處理,考慮到線路上的電流是不允許改變的,因此就只能夠在線路的電阻上做文章,也就是說,只要能夠在不影響線路正常運(yùn)行的狀況下減小線路上的電阻,就能夠有效的起到節(jié)能的作用。我們更進(jìn)一步的來探討,與線路電阻有關(guān)的是線路自身的電導(dǎo)、線路截面和線路的長度,相應(yīng)的節(jié)能方式也就可以分為三個(gè)大類:一是選用電導(dǎo)率比較小的金屬材質(zhì)來作為線路的輸電導(dǎo)線;二是盡可能的減少線路的長度,這一點(diǎn)可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實(shí)現(xiàn);三是適當(dāng)?shù)脑龃髮?dǎo)線截面的面積。
2、變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)
變壓器是電力自動(dòng)化工程中的重要設(shè)備,承擔(dān)著轉(zhuǎn)換電壓、電流和功率的重要作用。變壓器是耗能的大戶,當(dāng)變壓器處于空載運(yùn)行狀態(tài)時(shí),低壓系統(tǒng)的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運(yùn)行損耗。因此,變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)是否合理是整個(gè)電力工程節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常,變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)要從下面幾個(gè)環(huán)節(jié)來考慮:
(1)減少變壓器的型材損耗。例如,變壓器用的硅鋼片、鋼材、銅線和絕緣材料、絕緣子和變壓器油等都是正常變壓器所構(gòu)成所必備的材料,這些材料的設(shè)計(jì)選擇如果不合理,要消耗供電系統(tǒng)的大量電能,若是本著厲行節(jié)約的理念,在滿足變壓器工作要求的前提下,周密合理地選擇材料和運(yùn)行介質(zhì),可為電力工程間接地節(jié)約施工成本和節(jié)約電能。
(2)為降低變壓器的電能損耗,配電線路和配電柜,應(yīng)盡量選擇銅材并且采用換位導(dǎo)線措施,基于降低變壓器的空載損耗考慮,應(yīng)降低磁密并應(yīng)盡量的選取冷軋用的高質(zhì)硅鋼片,在滿足設(shè)備運(yùn)行要求的條件下,盡量采用較薄的硅鋼片,達(dá)到節(jié)能的目的。
(3)選用節(jié)能方式的變壓器。目前,S11和S10都是為節(jié)能的設(shè)計(jì)要求而“量身打造”這種變壓器不僅繼承了原有變壓器的優(yōu)點(diǎn),還具有高效的節(jié)能特性,從生產(chǎn)長期運(yùn)行來看,節(jié)能效果比較顯著,可作為節(jié)能設(shè)計(jì)的首選變壓器。同時(shí),設(shè)計(jì)時(shí),要注意選擇合理的變壓器接線方式,合理的接線方式對節(jié)能的影響也十分重要,同時(shí),在變壓器的生產(chǎn)運(yùn)行期間,不應(yīng)讓變壓器長期過載運(yùn)行,使得變壓器處于超溫運(yùn)行狀態(tài),這樣不僅加速變壓器的老化,同時(shí)也增加了變壓器的電能損耗。
(4)在工廠車間或大型智能樓宇,由于生產(chǎn)負(fù)荷率很大,變壓器按設(shè)計(jì)規(guī)范要求通常都放置在電力負(fù)荷的中心位置,盡量地與冰凍機(jī)、空壓機(jī)、大型引風(fēng)機(jī)、離心機(jī)等大的生產(chǎn)負(fù)荷放置在一起,這樣便于生產(chǎn)管理,更重要的是可以減少現(xiàn)場電纜的長度、減少輸配電線路的事故率,降低線路的電壓降和電能的損失,同時(shí)提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)和電能的質(zhì)量。具體的放置位置要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場工藝設(shè)備的分布和實(shí)際情況來布局。對于大型的智能高層建筑,為了經(jīng)濟(jì)考慮,應(yīng)盡量放地下層,因?yàn)橹悄芨邔佑秒娏看蟮碾姎庠O(shè)備多數(shù)在低層。
3、供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
通過供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)節(jié)能無疑是最為直接也最為有效的方式之一,具體來說可以從以下三個(gè)方面來著手進(jìn)行:一是盡可能的減少配電的級別,這樣能夠有效的提高供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性;二是要要結(jié)合實(shí)際的用電狀況來對供配電的狀況進(jìn)行確定,盡可能的保證變壓器處于負(fù)荷的中心位置,這樣就能夠最大程度的降低供電半徑,從而實(shí)現(xiàn)電力節(jié)能,并且,這樣一種節(jié)能方式還能夠一定程度上提高供電的質(zhì)量。
4、照明節(jié)能
在電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)中,還可以通過照明節(jié)能來實(shí)現(xiàn),具體來說同樣是有兩種方式,一種就是直接利用高效光源,傳統(tǒng)的白熾燈雖然簡單便宜,但是其發(fā)光的效率比較低;另一種就是充分的利用自然光,這就需要對構(gòu)筑物的門窗進(jìn)行擴(kuò)大,或者是對建筑物或者是構(gòu)筑物選擇一個(gè)較好的朝向。
結(jié)束語:
電氣系統(tǒng)也隨著社會(huì)的發(fā)展在不斷的進(jìn)步,而對于電氣自動(dòng)化中的節(jié)能技術(shù)而占也正處于發(fā)展階段?,F(xiàn)在的節(jié)能技術(shù)能夠達(dá)到節(jié)能的效果,而今后研究的節(jié)能技術(shù)將會(huì)朝著更好的方向發(fā)展。而現(xiàn)在要做好電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)則應(yīng)該從導(dǎo)線的選擇到最后安裝的完成都應(yīng)該做到最好,并且還要讓節(jié)能技術(shù)在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮到最好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]劉江,淺析220 kV變電電氣自動(dòng)化[期刊論文]-中國科技博覽2010(26)
[2]劉沫然,發(fā)電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)分析[期刊論文]-科學(xué)時(shí)代(上半月)2010(4)
關(guān)鍵詞:電氣工程設(shè)計(jì);安全供電;節(jié)能降耗
中圖分類號(hào):TU855文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言:隨著世界能源的大規(guī)模使用及其不合理的浪費(fèi),能源的短缺越來越引起發(fā)達(dá)和發(fā)展中國家的普遍關(guān)注。其中,電力能源的耗費(fèi)和電力設(shè)計(jì)也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時(shí),也開始注重電氣自動(dòng)化工程的節(jié)能設(shè)計(jì),既要做到合理、達(dá)到用戶使用需求,又要兼顧到節(jié)能設(shè)計(jì)。
一、電氣工程設(shè)計(jì)原則
1、優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)。促進(jìn)電能合理利用
在做電氣工程設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的是適用性,就是要能為電氣設(shè)備的運(yùn)行提供必要的動(dòng)力:為在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源;應(yīng)該滿足用電設(shè)備對于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求;應(yīng)能保證電氣設(shè)備對于控制方式的要求,從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。做到供電系統(tǒng)高效、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性,電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強(qiáng)度、負(fù)荷能力、熱穩(wěn)定與動(dòng)穩(wěn)定的裕度;確保供電、配電與用電設(shè)各的安全運(yùn)行:有可靠的防雷裝置:防雷擊技術(shù)措施;在特殊功能的場合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施;按建筑物的重要性與火災(zāi)潛在危險(xiǎn)程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。在滿足電氣工程的實(shí)用性和安全性的基礎(chǔ)上,利用先進(jìn)的技術(shù),優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)。促進(jìn)電能合理利用。
2、提高設(shè)備運(yùn)行效率。減少電能的直接或間接損耗
在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能減少建設(shè)投資,最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無功、減少線路損耗、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用,提高電源的綜合利用率,提高設(shè)備運(yùn)行效率、減少電能的間接或直接損耗。
3、合理調(diào)整負(fù)荷,選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù),提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,設(shè)計(jì)時(shí)盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負(fù)荷、選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù)、在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施,提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。
二、電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)
在進(jìn)行電氣自動(dòng)化的技能設(shè)計(jì)時(shí),主要就是希望能夠通過一些可靠的新技術(shù)和新思路來保證設(shè)備的安全運(yùn)行和成本的有效控制。在實(shí)際的設(shè)計(jì)與施工過程中,可以從多個(gè)角度多個(gè)方面來實(shí)現(xiàn),下文中分類簡述之。
1、減少電能傳輸?shù)膿p耗
電路線路上必然會(huì)存在電阻,因此只要有電流通過線路就會(huì)產(chǎn)生有功功率能耗,對于這樣一種形式的能量損失,我們就需要根據(jù)其能耗的機(jī)理來進(jìn)行設(shè)計(jì)處理,考慮到線路上的電流是不允許改變的,因此就只能夠在線路的電阻上做文章,也就是說,只要能夠在不影響線路正常運(yùn)行的狀況下減小線路上的電阻,就能夠有效的起到節(jié)能的作用。我們更進(jìn)一步的來探討,與線路電阻有關(guān)的是線路自身的電導(dǎo)、線路截面和線路的長度,相應(yīng)的節(jié)能方式也就可以分為三個(gè)大類:一是選用電導(dǎo)率比較小的金屬材質(zhì)來作為線路的輸電導(dǎo)線;二是盡可能的減少線路的長度,這一點(diǎn)可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實(shí)現(xiàn);三是適當(dāng)?shù)脑龃髮?dǎo)線截面的面積。
2、無功補(bǔ)償
在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中,無功功率占有供配電設(shè)備的很大一部分容量,因此增大了線路的損耗,從而造成電網(wǎng)的電壓下降,從而大幅度影響到電能質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此,為了實(shí)現(xiàn)無功就地平衡,減少損耗,可以選用恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償設(shè)備,這樣也能夠有效提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。具體而言,對無功補(bǔ)償設(shè)備有以下幾點(diǎn)要求:一是在使用電容器補(bǔ)償時(shí),電容器容量的確定應(yīng)該根據(jù)具體參數(shù),如目標(biāo)功率因數(shù)、配電電壓的容量、負(fù)荷等等,通過對這些參數(shù)的計(jì)算來確定;二是為了達(dá)到良好的補(bǔ)償效果,應(yīng)該采用集調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確、適應(yīng)面廣等優(yōu)點(diǎn)為一體的模糊投切方式,因?yàn)橐郧暗难a(bǔ)償電容組中電容器的分擔(dān)方式、投切開關(guān)的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等,都不能達(dá)到現(xiàn)在我們想要的補(bǔ)償效果;三是最好選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量,以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發(fā)生。此外,無功補(bǔ)償裝置最好就地安裝,實(shí)行就地補(bǔ)償,這樣才能使線路上的無功傳輸減少,達(dá)到節(jié)能的目的。
3、使用有源濾波器
為了有效避免與電網(wǎng)聯(lián)結(jié)電氣設(shè)備的誤動(dòng)作,就必須消除諧波,而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動(dòng)作主要是由于電氣設(shè)備數(shù)量的增加,產(chǎn)生的諧波越來越多,又由于這些諧波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生的電壓與基波電壓重疊,就會(huì)引起電壓的畸變,從而造成電氣設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作。概括起來,有源濾波器主要以下特性:具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能;反應(yīng)快;能使功率范圍更寬大等,能使無功補(bǔ)償達(dá)到更好的效果。一般情況下,采用有源濾波器對產(chǎn)生的諧波進(jìn)行過濾,在電氣設(shè)備誤操作之前就能夠?qū)⑵渥柚梗闺姎庠O(shè)備的運(yùn)行更加有效率,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
4、選擇電壓等級
電壓等級的合理配置同樣能夠起到較好的節(jié)能效果,一方面是處理好高壓和低壓配電的電壓等級選擇,另一方面就是在進(jìn)行供電電壓的確定時(shí),需要綜合性的考慮多方面的影響因素來進(jìn)行,包括用電設(shè)備的性質(zhì)、設(shè)計(jì)的前景規(guī)劃、電網(wǎng)的發(fā)展計(jì)劃以及供電回路的數(shù)量等。
5、供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
通過供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)節(jié)能無疑是最為直接也最為有效的方式之一,具體來說可以從以下三個(gè)方面來著手進(jìn)行:一是盡可能的減少配電的級別,這樣能夠有效的提高供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性;二是要要結(jié)合實(shí)際的用電狀況來對供配電的狀況進(jìn)行確定,盡可能的保證變壓器處于負(fù)荷的中心位置,這樣就能夠最大程度的降低供電半徑,從而實(shí)現(xiàn)電力節(jié)能,并且,這樣一種節(jié)能方式還能夠一定程度上提高供電的質(zhì)量。
6、提高自然功率因數(shù)
自然功率因數(shù)就是在沒有配備無功補(bǔ)償裝置的供配電系統(tǒng)中有功功率與無功功率的比值。用電設(shè)備根據(jù)其性質(zhì)可以分為直流、電感和電容三大類,而在實(shí)際的應(yīng)用中通常這三種性質(zhì)的電器都會(huì)同時(shí)存在,這時(shí)候系統(tǒng)中就會(huì)因?yàn)楦行院腿菪噪娖鞯拇嬖诙a(chǎn)生一部分無功功率,我們所需要做的就是通過系統(tǒng)自身超前的無功引入將其抵消掉。從這樣一種狀況中我們就可以看到,提高功率因數(shù)的好處就在于能夠在保證負(fù)荷有功功率不發(fā)生任何變化的情況下降低無功功率來實(shí)現(xiàn)線損降低的目的。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)降低的方式有兩種:一是直接采用功率因數(shù)較高的同步電動(dòng)機(jī),二是采用電容器來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。
7、照明節(jié)能
在電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)中,還可以通過照明節(jié)能來實(shí)現(xiàn),具體來說同樣是有兩種方式,一種就是直接利用高效光源,傳統(tǒng)的白熾燈雖然簡單便宜,但是其發(fā)光的效率比較低;另一種就是充分的利用自然光,這就需要對構(gòu)筑物的門窗進(jìn)行擴(kuò)大,或者是對建筑物或者是構(gòu)筑物選擇一個(gè)較好的朝向。
結(jié)束語:
社會(huì)還在不斷的發(fā)展,電氣系統(tǒng)也隨著社會(huì)的發(fā)展在不斷的進(jìn)步,而對于電氣自動(dòng)化中的節(jié)能技術(shù)而占也正處于發(fā)展階段?,F(xiàn)在的節(jié)能技術(shù)能夠達(dá)到節(jié)能的效果,而今后研究的節(jié)能技術(shù)將會(huì)朝著更好的方向發(fā)展。而現(xiàn)在要做好電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)則應(yīng)該從導(dǎo)線的選擇到最后安裝的完成都應(yīng)該做到最好,并且還要讓節(jié)能技術(shù)在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮到最好的效果。
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錄取來自全國不同省份和地區(qū)的本科生,其地域等差異性造成學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)也有較大區(qū)別。在筆者供職的學(xué)校,其中幾屆電力專業(yè)的本科生來源還包括部分專升本學(xué)生,這樣迥異的知識(shí)背景加上不同學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)態(tài)度,在接下來三年多的本科基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)過程中造成了更多差異性,這就使得他們的研究能力也出現(xiàn)更多差別。在電氣工程及其自動(dòng)化本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的這些新問題無處不體現(xiàn)了“多樣”和“差別”的特性。面對這些新問題,對該專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)工作也有必要隨之做相應(yīng)改革。
二、面向具體對象的多元化、差異性教學(xué)改革
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的多元化、差異性改革電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)適合本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的幾種傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)主要包括變電站或發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)等。這些傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅種類較少,且設(shè)計(jì)模式大同小異,往往在網(wǎng)上有大量相似的范本。若大比例出此類題型,既難控制學(xué)生的抄襲行為,也未能適應(yīng)學(xué)生興趣及就業(yè)新形勢所帶來的新變化。因此,畢業(yè)設(shè)計(jì)選題種類更應(yīng)多元化發(fā)展,除體現(xiàn)專業(yè)的“強(qiáng)電”特色外,還要兼顧所學(xué)的“弱電”(控制、通訊、電子)等方面知識(shí),給學(xué)生更多選擇。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的差異性則主要表現(xiàn)在具體對象化的選題。針對學(xué)生自身水平及興趣要求制訂不同難易程度、不同類型的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目,并指引學(xué)生進(jìn)行適合自身情況的選擇。即:既不讓學(xué)生見到題目后因無從下手而產(chǎn)生畏難情緒,又不要讓基礎(chǔ)好的同學(xué)一拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目就產(chǎn)生輕視的態(tài)度甚至覺得和課程設(shè)計(jì)沒什么區(qū)別。不僅如此,不管對于研究型還是應(yīng)用型的設(shè)計(jì),也均需根據(jù)本專業(yè)學(xué)生自身特點(diǎn)和需要把控好各自比例來進(jìn)行選擇。表1簡單列舉了改革后的一些畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的案例,這些案例可以大致反映電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的多元化、差異性改革宗旨。
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的多元化改革教學(xué)內(nèi)容的豐富多樣不僅要表現(xiàn)在各種文獻(xiàn)的查找方法介紹,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各種專業(yè)軟件的使用教學(xué)以及論文寫作方法、規(guī)范的講授上,更要表現(xiàn)在最新的專業(yè)發(fā)展趨勢的把握以及在本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的貫穿上。例如,隨著新能源的發(fā)展,近年來有不少學(xué)生相繼進(jìn)入風(fēng)電廠、核電廠等新能源電廠工作,因此在畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容中也要有意識(shí)逐步加入這部分內(nèi)容。表2對這些內(nèi)容均做了部分列舉。
3.教學(xué)方式和教學(xué)平臺(tái)的多元化、差異性改革(1)差異性的教學(xué)方式改革。因人而異的教學(xué)方式對于電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作尤其重要,特別是在一些有專升本學(xué)生的院校。因本專業(yè)學(xué)生在理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)水平上各有側(cè)重,因此差別較大。其中統(tǒng)招的學(xué)生在理論知識(shí)上水平整體較高,而專升本同學(xué)因其之前學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)不同的原因致使其理論知識(shí)相對較弱,但與電力系統(tǒng)相關(guān)的實(shí)踐知識(shí)卻較豐富。因此,在本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)工作中認(rèn)清這些差別,分別進(jìn)行差異化的教學(xué)是十分必要的。例如,對于專升本的同學(xué)應(yīng)注重過程教育,讓其掌握基本知識(shí)、基本規(guī)范、設(shè)計(jì)原則、標(biāo)準(zhǔn)等,而對于理論知識(shí)較豐富的學(xué)生則主要注重方法指導(dǎo)和難度稍高的資料提供等。(2)教學(xué)平臺(tái)的多元化利用。動(dòng)用包括校企合作、聯(lián)合指導(dǎo)、校外設(shè)計(jì)等多元化的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)平臺(tái),給學(xué)生更多的選擇,也是提升電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)效果的改革要素之一。比如,現(xiàn)在很多用人單位都要求本科生在簽約之后進(jìn)入該企業(yè)進(jìn)行工作前的實(shí)習(xí),為了使得畢業(yè)設(shè)計(jì)更貼合學(xué)生今后工作的內(nèi)容,鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)習(xí)期間充分利用企業(yè)人力技術(shù)及設(shè)備平臺(tái)來完成畢業(yè)設(shè)計(jì)也是相當(dāng)可取的一種方式。
對應(yīng)于多元化、差異性的教學(xué)方式和平臺(tái),教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控及評價(jià)體系也應(yīng)反映出多重性。除了論文評閱、正常答辯、學(xué)校公開答辯抽查、學(xué)校和學(xué)院論文抽查以及論文重復(fù)率抽檢等多個(gè)質(zhì)量監(jiān)控和評價(jià)環(huán)節(jié)外,指導(dǎo)老師更應(yīng)注重學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的平時(shí)表現(xiàn),對于在校外進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué),還應(yīng)定時(shí)聯(lián)系并做好校內(nèi)校外指導(dǎo)教師的雙重監(jiān)督和評價(jià)。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞:電氣工程;安全供電;節(jié)能降耗
中圖分類號(hào):F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著世界能源的大規(guī)模使用及其不合理的浪費(fèi),能源的短缺越來越引起發(fā)達(dá)和發(fā)展中國家的普遍關(guān)注。其中,電力能源的耗費(fèi)和電力設(shè)計(jì)也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時(shí),也開始注重電氣自動(dòng)化工程的節(jié)能設(shè)計(jì),既要做到合理、達(dá)到用戶使用需求,又要兼顧到節(jié)能設(shè)計(jì)。
1電氣工程設(shè)計(jì)原則
1.1優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)。促進(jìn)電能合理利用
在做電氣工程設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的是適用性,就是要能為電氣設(shè)備的運(yùn)行提供必要的動(dòng)力:為在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源;應(yīng)該滿足用電設(shè)備對于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求;應(yīng)能保證電氣設(shè)備對于控制方式的要求,從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。做到供電系統(tǒng)高效、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性,電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強(qiáng)度、負(fù)荷能力、熱穩(wěn)定與動(dòng)穩(wěn)定的裕度;確保供電、配電與用電設(shè)各的安全運(yùn)行:有可靠的防雷裝置:防雷擊技術(shù)措施;在特殊功能的場合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施;按建筑物的重要性與火災(zāi)潛在危險(xiǎn)程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。在滿足電氣工程的實(shí)用性和安全性的基礎(chǔ)上,利用先進(jìn)的技術(shù),優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)。促進(jìn)電能合理利用。
1.2提高設(shè)備運(yùn)行效率。減少電能的直接或間接損耗
在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能減少建設(shè)投資,最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無功、減少線路損耗、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用,提高電源的綜合利用率,提高設(shè)備運(yùn)行效率、減少電能的間接或直接損耗。
1.3合理調(diào)整負(fù)荷。
選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù),提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,設(shè)計(jì)時(shí)盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負(fù)荷、選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù)、在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施,提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。
2電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)
在進(jìn)行電氣自動(dòng)化的技能設(shè)計(jì)時(shí),主要就是希望能夠通過一些可靠的新技術(shù)和新思路來保證設(shè)備的安全運(yùn)行和成本的有效控制。在實(shí)際的設(shè)計(jì)與施工過程中,可以從多個(gè)角度多個(gè)方面來實(shí)現(xiàn),下文中分類簡述之。
2.1減少電能傳輸?shù)膿p耗
電路線路上必然會(huì)存在電阻,因此只要有電流通過線路就會(huì)產(chǎn)生有功功率能耗,對于這樣一種形式的能量損失,我們就需要根據(jù)其能耗的機(jī)理來進(jìn)行設(shè)計(jì)處理,考慮到線路上的電流是不允許改變的,因此就只能夠在線路的電阻上做文章,也就是說,只要能夠在不影響線路正常運(yùn)行的狀況下減小線路上的電阻,就能夠有效的起到節(jié)能的作用。我們更進(jìn)一步的來探討,與線路電阻有關(guān)的是線路自身的電導(dǎo)、線路截面和線路的長度,相應(yīng)的節(jié)能方式也就可以分為三個(gè)大類:一是選用電導(dǎo)率比較小的金屬材質(zhì)來作為線路的輸電導(dǎo)線;二是盡可能的減少線路的長度,這一點(diǎn)可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實(shí)現(xiàn);三是適當(dāng)?shù)脑龃髮?dǎo)線截面的面積。
2.2無功補(bǔ)償
在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中,無功功率占有供配電設(shè)備的很大一部分容量,因此增大了線路的損耗,從而造成電網(wǎng)的電壓下降,從而大幅度影響到電能質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此,為了實(shí)現(xiàn)無功就地平衡,減少損耗,可以選用恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償設(shè)備,這樣也能夠有效提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。具體而言,對無功補(bǔ)償設(shè)備有以下幾點(diǎn)要求:一是在使用電容器補(bǔ)償時(shí),電容器容量的確定應(yīng)該根據(jù)具體參數(shù),如目標(biāo)功率因數(shù)、配電電壓的容量、負(fù)荷等等,通過對這些參數(shù)的計(jì)算來確定;二是為了達(dá)到良好的補(bǔ)償效果,應(yīng)該采用集調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確、適應(yīng)面廣等優(yōu)點(diǎn)為一體的模糊投切方式,因?yàn)橐郧暗难a(bǔ)償電容組中電容器的分擔(dān)方式、投切開關(guān)的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等,都不能達(dá)到現(xiàn)在我們想要的補(bǔ)償效果;三是最好選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量,以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發(fā)生。此外,無功補(bǔ)償裝置最好就地安裝,實(shí)行就地補(bǔ)償,這樣才能使線路上的無功傳輸減少,達(dá)到節(jié)能的目的。
2.3使用有源濾波器
為了有效避免與電網(wǎng)聯(lián)結(jié)電氣設(shè)備的誤動(dòng)作,就必須消除諧波,而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動(dòng)作主要是由于電氣設(shè)備數(shù)量的增加,產(chǎn)生的諧波越來越多,又由于這些諧波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生的電壓與基波電壓重疊,就會(huì)引起電壓的畸變,從而造成電氣設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作。概括起來,有源濾波器主要以下特性:具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能;反應(yīng)快;能使功率范圍更寬大等,能使無功補(bǔ)償達(dá)到更好的效果。一般情況下,采用有源濾波器對產(chǎn)生的諧波進(jìn)行過濾,在電氣設(shè)備誤操作之前就能夠?qū)⑵渥柚?,使電氣設(shè)備的運(yùn)行更加有效率,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
2.4選擇電壓等級
電壓等級的合理配置同樣能夠起到較好的節(jié)能效果,一方面是處理好高壓和低壓配電的電壓等級選擇,另一方面就是在進(jìn)行供電電壓的確定時(shí),需要綜合性的考慮多方面的影響因素來進(jìn)行,包括用電設(shè)備的性質(zhì)、設(shè)計(jì)的前景規(guī)劃、電網(wǎng)的發(fā)展計(jì)劃以及供電回路的數(shù)量等。
2.5供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
通過供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)節(jié)能無疑是最為直接也最為有效的方式之一,具體來說可以從以下三個(gè)方面來著手進(jìn)行:一是盡可能的減少配電的級別,這樣能夠有效的提高供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性;二是要要結(jié)合實(shí)際的用電狀況來對供配電的狀況進(jìn)行確定,盡可能的保證變壓器處于負(fù)荷的中心位置,這樣就能夠最大程度的降低供電半徑,從而實(shí)現(xiàn)電力節(jié)能,并且,這樣一種節(jié)能方式還能夠一定程度上提高供電的質(zhì)量。
2.6提高自然功率因數(shù)
自然功率因數(shù)就是在沒有配備無功補(bǔ)償裝置的供配電系統(tǒng)中有功功率與無功功率的比值。用電設(shè)備根據(jù)其性質(zhì)可以分為直流、電感和電容三大類,而在實(shí)際的應(yīng)用中通常這三種性質(zhì)的電器都會(huì)同時(shí)存在,這時(shí)候系統(tǒng)中就會(huì)因?yàn)楦行院腿菪噪娖鞯拇嬖诙a(chǎn)生一部分無功功率,我們所需要做的就是通過系統(tǒng)自身超前的無功引入將其抵消掉。從這樣一種狀況中我們就可以看到,提高功率因數(shù)的好處就在于能夠在保證負(fù)荷有功功率不發(fā)生任何變化的情況下降低無功功率來實(shí)現(xiàn)線損降低的目的。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)降低的方式有兩種:一是直接采用功率因數(shù)較高的同步電動(dòng)機(jī),二是采用電容器來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。
2.7照明節(jié)能
在電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)中,還可以通過照明節(jié)能來實(shí)現(xiàn),具體來說同樣是有兩種方式,一種就是直接利用高效光源,傳統(tǒng)的白熾燈雖然簡單便宜,但是其發(fā)光的效率比較低;另一種就是充分的利用自然光,這就需要對構(gòu)筑物的門窗進(jìn)行擴(kuò)大,或者是對建筑物或者是構(gòu)筑物選擇一個(gè)較好的朝向。
3結(jié)束語
社會(huì)還在不斷的發(fā)展,電氣系統(tǒng)也隨著社會(huì)的發(fā)展在不斷的進(jìn)步,而對于電氣自動(dòng)化中的節(jié)能技術(shù)而占也正處于發(fā)展階段。現(xiàn)在的節(jié)能技術(shù)能夠達(dá)到節(jié)能的效果,而今后研究的節(jié)能技術(shù)將會(huì)朝著更好的方向發(fā)展。而現(xiàn)在要做好電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)則應(yīng)該從導(dǎo)線的選擇到最后安裝的完成都應(yīng)該做到最好,并且還要讓節(jié)能技術(shù)在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮到最好的效果。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用
引言
隨著我國電氣自動(dòng)化控制設(shè)備普及程度的不斷提高,電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性嚴(yán)重就顯得尤為重要了,對電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行探究,不但可以提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的質(zhì)量,還可以提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的企業(yè)形象,同時(shí)還能提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的市場競爭力和市場占有率。
電力系統(tǒng)自動(dòng)化通過應(yīng)用各種自動(dòng)檢測裝置,進(jìn)行控制和決策,同時(shí)對電力系統(tǒng)的元器件和電力全系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制、協(xié)調(diào),保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠運(yùn)行,為生產(chǎn)生活提供高質(zhì)量的電能供應(yīng)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化要求實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)穩(wěn)定、安全、可持續(xù)的自動(dòng)化目標(biāo),另一方面,電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,對自動(dòng)化的要求也越來越高,電力系統(tǒng)自動(dòng)化是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然要求,既可以降低電力系統(tǒng)運(yùn)行的成本,又能提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。電力系統(tǒng)的節(jié)約化和自動(dòng)化是電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的根本目標(biāo)。
1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化要求
電力系統(tǒng)自動(dòng)化對電力系統(tǒng)元器件、元器件之間的協(xié)調(diào)、電力設(shè)備的使用壽命提出了要求。電力系統(tǒng)自動(dòng)化要求能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)局部和整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的搜集和監(jiān)測;同時(shí)電力系統(tǒng)元器件應(yīng)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、安全,為電力系統(tǒng)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)提供依據(jù),很多自動(dòng)化系統(tǒng)能夠直接實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)元器件的調(diào)控;電力系統(tǒng)自動(dòng)化還需要實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)各部分、各層次之間進(jìn)行協(xié)調(diào),自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)成為電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行的保證;電力系統(tǒng)自動(dòng)化可以減少大量繁雜的人工勞動(dòng),減少人力強(qiáng)度,提高勞動(dòng)效率,同時(shí)由于系統(tǒng)故障能夠及時(shí)排除,系統(tǒng)的安全性提高,事故大量減少,并實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)壽命的延長。電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù),有效地避免了大面積停電事件的發(fā)生。
2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化新技術(shù)的應(yīng)用
隨著自動(dòng)化對工作效率的有效提高,在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用,主要體現(xiàn)在電力系統(tǒng)智能化控制技術(shù)、變壓器設(shè)備在新監(jiān)控、微機(jī)實(shí)時(shí)保護(hù)系統(tǒng)等方面。
2.1 電力系統(tǒng)智能化控制技術(shù)
隨著科技的進(jìn)步,電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)歷了幾個(gè)主要的發(fā)展歷程。首先,通過傳遞函數(shù)進(jìn)行單輸入輸出進(jìn)行控制時(shí)期;隨后,線性最優(yōu)化控制盒非線性和多機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制時(shí)期;最近幾年,智能化控制時(shí)期。隨著智能控制功能的越來越強(qiáng)大,在新興的電力系統(tǒng)中有著越來越廣泛的應(yīng)用,電力系統(tǒng)智能化控制技術(shù)在多機(jī)系統(tǒng)的靜止無功發(fā)生器控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)勵(lì)磁、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)等相關(guān)領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。
2.2 實(shí)現(xiàn)對變壓器設(shè)備在線監(jiān)控
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對電能的需求量越來越大,電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,電力系統(tǒng)的容量也得到了極大提高。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活正常進(jìn)行的保障,對人們的生產(chǎn)生活有著重大影響,對電力設(shè)備的性能提出了越來越高的要求。因此,供電企業(yè)必須保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行,減少故障的產(chǎn)生。電力系統(tǒng)中,通過對電力設(shè)備進(jìn)行檢修可以提高設(shè)備的可靠性,降低設(shè)備故障率。電力設(shè)備進(jìn)行檢修主要通過檢查和修理。對電力設(shè)備檢修的形式通常有檢修故障、狀態(tài)檢修和定期檢修。對電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,能夠全面了解設(shè)備的工作狀態(tài),同時(shí)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行設(shè)備變化趨勢預(yù)測,可以提前對故障進(jìn)行排除,在發(fā)生故障時(shí)也可快速進(jìn)行修理。
2.3 電力系統(tǒng)微機(jī)實(shí)時(shí)保護(hù)系統(tǒng)
微機(jī)保護(hù)能夠提高電力系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)微機(jī)保護(hù)又有著高實(shí)時(shí)性和高擴(kuò)展性的特點(diǎn),電力系統(tǒng)中的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)有著通信能力強(qiáng),人機(jī)交互界面友好等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國電力自動(dòng)化的發(fā)展,電力系統(tǒng)中使用的微機(jī)保護(hù)裝置越來越多。
電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)不僅需要較高的硬件設(shè)施,對嵌入式軟件要求也比較高,在電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)中使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),能夠同時(shí)對多任務(wù)進(jìn)行高效管理,也有著很好地可移植性和擴(kuò)展性,有效提高了電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制效率?,F(xiàn)在,電力系統(tǒng)中使用了越來越多的電力系統(tǒng)危機(jī)保護(hù)裝置,電力系統(tǒng)中使用的RIOS可以有效提高電力自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性和及時(shí)性。實(shí)時(shí)性問題是電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)的首要問題。電網(wǎng)事故通常發(fā)生在瞬間,一旦穩(wěn)定措施發(fā)生延遲,將無法發(fā)揮自動(dòng)化保護(hù)裝置的作用,也將產(chǎn)生許多其他安全問題,很容易對電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。電力系統(tǒng)自動(dòng)化保護(hù)需要對設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,同時(shí)也需要能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析,及時(shí)進(jìn)行處理。嵌入式技術(shù)既可以對設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測,又可以在很短的時(shí)間內(nèi)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,快速做出反應(yīng)。RTOS能夠?qū)?yīng)用程序進(jìn)行分解,還可以同時(shí)開啟監(jiān)控進(jìn)程,對系統(tǒng)中運(yùn)行的各個(gè)程序進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí),UNIX中對出現(xiàn)問題的程序進(jìn)行終止,還可以調(diào)用另外的進(jìn)程實(shí)現(xiàn)問題修復(fù)功能。由此可見,電力系統(tǒng)中RTOS使系統(tǒng)自動(dòng)化可靠性很大程度提高。此外,由于電力系統(tǒng)開發(fā)采用的C語言或者C++語言有著較好的靈活性,在模塊化設(shè)計(jì)中,某一模塊發(fā)生損壞,可以通過模塊的更換進(jìn)行問題排除。
3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展前景
電力系統(tǒng)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)有著及時(shí)、安全、可持續(xù)、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)長期、可靠、穩(wěn)定、可持續(xù)運(yùn)行。目前的電力系統(tǒng)已經(jīng)不如通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控的新階段,通過對傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)備的改進(jìn),可以早日實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化。
我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對電力的需求越來越大,對電力系統(tǒng)提出了更高的要求,也促進(jìn)了我國電力事業(yè)的發(fā)展,電力系統(tǒng)自動(dòng)化越來越朝著智能化和最優(yōu)化方向發(fā)展;微型機(jī)和遠(yuǎn)程通信越來越多在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中應(yīng)用,成為電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制手段的發(fā)展方向。通過DMS系統(tǒng),可以提高電力系統(tǒng)的管理水平,也迎合了電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢,有效保護(hù)了電力設(shè)備,大面積停電等事故大量減少,電力系統(tǒng)更加安全可靠;另一方面,電力設(shè)備自動(dòng)化程度的提高,也使得變電站的值班和操作方式發(fā)生了很大變化,現(xiàn)在的變電站很多采用無人值守管理方式。電力系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)共享,通過微機(jī)保護(hù),可以實(shí)現(xiàn)硬件監(jiān)控和保護(hù)的共享,減少了大量冗余工作和人工成本,真正實(shí)現(xiàn)了精兵簡政的目的。也有助于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)節(jié)約化和自動(dòng)化的根本目標(biāo)。
4 結(jié)束語
科學(xué)技術(shù)是提高生產(chǎn)效率的重要途徑,自動(dòng)化技術(shù)有著自身特殊的優(yōu)勢。電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展使得電力系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定高效,保障了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,為經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)??刂萍夹g(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的相互融合和發(fā)展,電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平將更加智能化,運(yùn)行更高效,并逐漸形成電力系統(tǒng)自動(dòng)化的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)電力系統(tǒng)整體發(fā)展水平。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:人工智能 電氣 自動(dòng)化
人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法 技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支 它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機(jī)器.該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人.語言識(shí)別、圖像識(shí)別 自然語言處理和專家系統(tǒng)等。電氣自動(dòng)化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制,電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析 研制開發(fā)以及電子與計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域的一門學(xué)科。實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)化,讓機(jī)械部份脫離人類的直接控制和操作自動(dòng)實(shí)現(xiàn)某些過程是電氣自動(dòng)化和人工智能研究的交匯點(diǎn)。積極運(yùn)用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動(dòng)化學(xué)科特別是自動(dòng)控制領(lǐng)域的發(fā)展.也有利于提高電氣設(shè)各運(yùn)行的智能化水平.對改造電氣設(shè)備系統(tǒng),增強(qiáng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性.加快生產(chǎn)效率都有重大意義。
1、人工智能應(yīng)用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬,延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì).并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機(jī)器 該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別 自然語言處理和專家系統(tǒng)等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學(xué)會(huì)上提出以后,人工智能研究飛速發(fā)展,成為以計(jì)算機(jī)為主.涉及信息論.控制論, 自動(dòng)化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)的一門學(xué)科。人工智能研究的一個(gè)主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜的工作。
當(dāng)今社會(huì),計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)生活的方方面面.計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的日新月異催生自動(dòng)化生產(chǎn),運(yùn)輸 傳播的快速發(fā)展。人腦是最精密的機(jī)器,編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋.所以模仿模擬人腦的機(jī)能將是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的主要途徑。電氣自動(dòng)化控制是增強(qiáng)生產(chǎn).流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán).實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運(yùn)作的效率。
2、人工智能控制器的優(yōu)勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如:神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類非線性函數(shù)近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解.也有利于控制策略的統(tǒng)一開發(fā)。這些Al函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計(jì)器具有更多的優(yōu)勢.這些優(yōu)勢如下:
(1)它們的設(shè)計(jì)不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實(shí)際控制對象的精確動(dòng)態(tài)方程,實(shí)際控制對象的模型在控制器設(shè)計(jì)時(shí)往往有很多不確實(shí)性因素,例如:參數(shù)變化,非線性時(shí),往往不知道)。
(2)通過適當(dāng)調(diào)整(根據(jù)響應(yīng)時(shí)間 下降時(shí)間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時(shí)間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍 ,下降時(shí)間快3.5倍, 過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。
(4)在沒有必須專家知識(shí)時(shí).通過響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計(jì)它們。
(5)運(yùn)用語言和響應(yīng)信息可能設(shè)計(jì)它們。
總而言之,當(dāng)采用自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器、規(guī)則庫和隸屬函數(shù)在模糊化和反模糊化過程中能夠自動(dòng)地實(shí)時(shí)確定。有很多方法來實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程,但主要的目標(biāo)是使用系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的解,并且找到最簡單的拓樸結(jié)構(gòu)配置.自學(xué)習(xí)迅速,收斂快速。
3、人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,許多高等院校及科研機(jī)構(gòu)就人工智能在電氣設(shè)備的應(yīng)用方面展開了研究工作,如將人工智能用于電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì),故障預(yù)測及診斷、控制與保護(hù)等領(lǐng)域。
3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)
電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作 它不僅要應(yīng)用電路、電磁場、電機(jī)電器等學(xué)科的知識(shí),還要大量運(yùn)用設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是采用簡單的實(shí)驗(yàn)手段和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)用手工的方式進(jìn)行的.因此很難獲得最優(yōu)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)從手工逐漸轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD),大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。人工智能的引進(jìn).使傳統(tǒng)的CAD技術(shù)如虎添翼.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率及質(zhì)量得到全面提高。用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的人工智能技術(shù)主要有遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進(jìn)的優(yōu)化算法,非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此電氣產(chǎn)品人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)大部分采用此種方法或其改進(jìn)方法。
3.2 故障診斷
電氣設(shè)備的故障與其征兆之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,具有不確定性及非線性.用人工智能方法恰好能發(fā)揮其優(yōu)勢。已用于電氣設(shè)備故障診斷的人工智能技術(shù)有:模糊邏輯、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
變壓器由于在電力系統(tǒng)中的特殊地位而備受關(guān)注,有關(guān)方面的研究論文較多。目前對變壓器進(jìn)行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進(jìn)行分析.從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術(shù)在發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)方面的研究工作也較為活躍。
3.3智能控制
人工智能控制技術(shù)在自動(dòng)控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已廣泛展開.但在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域所見報(bào)道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實(shí)際意義的方法.因而它的應(yīng)用實(shí)例最多。
4、結(jié)語
人類智能主要包括三個(gè)方面.即感知能力.思維能力 行為能力。而人工智能是指由人類制造出來的 機(jī)器”所表現(xiàn)出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能的應(yīng)用體現(xiàn)在問題求解.邏輯推理與定理證明,自然語言理解 自動(dòng)程序設(shè)計(jì).專家系統(tǒng),機(jī)器人學(xué)等方面,而這諸多方面都體現(xiàn)了一個(gè)自動(dòng)化的特征.表達(dá)了一個(gè)共同的主題,即提高機(jī)械人類意識(shí)能力,強(qiáng)化控制自動(dòng)化.因此人工智能在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)?huì)大有作為,電氣自動(dòng)化控制也需要人工智能的參與。
參考文獻(xiàn):
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本人專業(yè)技術(shù)工作述評
本人2007/9-2011/7就讀于沈陽建筑大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè),畢業(yè)后經(jīng)校招進(jìn)入中國建筑第二局北方公司,開始從事了機(jī)電安裝專業(yè)的工作。
進(jìn)入工作崗位后,先后經(jīng)歷了湖南長沙德思勤商業(yè)廣場項(xiàng)目,沈陽世茂五里河、錦州萬達(dá)廣場項(xiàng)目,本溪萬達(dá)廣場項(xiàng)目等由一名最基層的電氣施工員發(fā)展成為獨(dú)當(dāng)一面的專業(yè)負(fù)責(zé)人。
現(xiàn)階段,通過不斷的學(xué)習(xí),努力成為夸專業(yè)的人才,在精通機(jī)電專業(yè)的同時(shí),學(xué)習(xí)土建結(jié)構(gòu)等專業(yè)知識(shí),更好的服務(wù)好自己的本職專業(yè)。在接下來的時(shí)間里,我將努力學(xué)習(xí),成為一名地產(chǎn)行業(yè)的精英人才。
發(fā)表了兩篇論文:建筑電氣消防審核和驗(yàn)收中的問題及應(yīng)對措施探討、土建工程和機(jī)電安裝工程的施工配合技術(shù)要點(diǎn)。參與過多個(gè)工程項(xiàng)目管理:湖南長沙德思勤商業(yè)廣場項(xiàng)目,沈陽世茂五里河、錦州萬達(dá)廣場項(xiàng)目,本溪萬達(dá)廣場項(xiàng)目等。工作能力突出,成績優(yōu)秀,受到領(lǐng)導(dǎo)和同事的一致肯定,現(xiàn)對其參加工程師職稱評審進(jìn)行公示。
【關(guān)鍵詞】電氣工程 自動(dòng)化 智能化技術(shù)
一、概述電氣工程及其自動(dòng)化
電氣工程及其自動(dòng)化是指電工程及其自動(dòng)化(Electrical Engineering簡稱EE),這是一門綜合性較強(qiáng)的科目,涉及機(jī)電一體化技術(shù)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù),電機(jī)電器技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的交融學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的概念認(rèn)為用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和就是電氣工程,實(shí)際上它的現(xiàn)實(shí)意義早已超出原來定義的范疇了。它現(xiàn)在指的是幾乎涵蓋了所有的與電子、光子有關(guān)的所有工程行為。另外,如今的電氣工程自動(dòng)化極容易受到信息技術(shù)的發(fā)展、物理科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用還有技術(shù)的發(fā)展和變化的影響,所以中國自身的電氣工程及其自動(dòng)化在向國外借鑒和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上還要結(jié)合自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國情的需要適時(shí)調(diào)整,適時(shí)改進(jìn)。
二、理論基礎(chǔ)分析
對于智能技術(shù)來說,其理論基礎(chǔ)主要包括了控制學(xué)、語言學(xué)、生物學(xué)及信息學(xué)等方面,具有比較強(qiáng)的綜合性。智能技術(shù)就是使機(jī)器具有一定的人工智能,能夠獨(dú)立開展一些危險(xiǎn)和難度比較高的工作。為了確保其運(yùn)用的可行性,要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)開展可操作性的相關(guān)實(shí)驗(yàn),并對其實(shí)效性和有效性進(jìn)行研究。
對于電氣工程來說,為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制繼續(xù)的健康發(fā)展,要對智能技術(shù)進(jìn)行研究,比如,電子電氣技術(shù)和信息手機(jī)以及處理等,在電氣工程中得以應(yīng)用其實(shí)用性和適應(yīng)性比較強(qiáng)。智能技術(shù)是計(jì)算技術(shù)的一個(gè)高端分支,在電氣工程中的應(yīng)用越來越多,并獲得了良好的效果。在電氣工程中應(yīng)用這種技術(shù),能夠提升工作效率,還能減少投入成本,降低工作壓力,對人力資源進(jìn)行科學(xué)配置。
三、論述智能化技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢
智能化技術(shù)是一種高科技的控制技術(shù),這種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展有著重要的作用。智能化技術(shù)是指在工作時(shí)更高效化、自主化和無人操作化。智能化技術(shù)最顯著的特點(diǎn)是可以自動(dòng)化生產(chǎn)、可以靈活地操控,并且符合環(huán)保的特色,具備優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)量,而且信息的合成率比較高。資源的優(yōu)化性能也很高。電氣智能化設(shè)備的系統(tǒng)具備非常明顯的特點(diǎn),可以通過自我檢查和調(diào)控來操控整個(gè)生產(chǎn)過程,無需人過多的操心。這樣的智能化設(shè)備有自檢系統(tǒng),可以通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行自我檢測和評估,檢測到哪條線路和電網(wǎng)出現(xiàn)問題,可以及時(shí)解決。(引用自參考文獻(xiàn)[4])另外,它具有靈活性,可以通過自動(dòng)化電力系統(tǒng)了解到更多的產(chǎn)業(yè)信息,也可以通過信息進(jìn)行大規(guī)模的接入,智能系統(tǒng)和現(xiàn)在的電力范圍市場交易進(jìn)行了連接,減輕管理中的超負(fù)荷工作,實(shí)行最為簡單的資源優(yōu)化,強(qiáng)化系統(tǒng)管理。
電氣工程自動(dòng)化運(yùn)用智能化技術(shù)來提高電氣自動(dòng)化的工作效率的,作為智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中應(yīng)用的主要目的,也是其優(yōu)勢所在。它不僅可以促進(jìn)電氣工程發(fā)展,還能降低成本,節(jié)省人力物力。還有效地解決了傳統(tǒng)控制的弊端和系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題,并不斷地提升了電氣設(shè)備運(yùn)行的智能化程度,也提高了電氣工程自動(dòng)化的效率。經(jīng)過分析研究后,可了解到智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中更主要的優(yōu)勢是它能使電氣工程自動(dòng)化擁有更完善的控制系統(tǒng),還也簡化了電氣工程的控制流程,使其在結(jié)構(gòu)上更合理,效率也得到極大的提升。
四、當(dāng)前智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢
經(jīng)過綜合分析和研究表明,當(dāng)前智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)中的表現(xiàn)分別是智能控制、故障診斷、優(yōu)化設(shè)計(jì)和無功補(bǔ)償這四方面。(引用自參考文獻(xiàn)[3])智能控制是首要也是關(guān)鍵,因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了電氣工程自主化控制,應(yīng)用在電氣系統(tǒng)的信息處理,記錄系統(tǒng)故障和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對電氣系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面。智能化的故障診斷能全面而又精確的診斷電氣系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生的故障。電氣工程的優(yōu)化設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)和過程是非常繁瑣和復(fù)雜的,需要專業(yè)的設(shè)計(jì)人員利用智能化技術(shù)針對電氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。雖然設(shè)計(jì)過程非常地復(fù)雜,但它使智能化技術(shù)變得更加實(shí)用和方便,也更能節(jié)省材料和費(fèi)用。無功補(bǔ)償,功指的就是電功率,無功補(bǔ)償?shù)闹悄芗夹g(shù)的運(yùn)用,可以通過記錄電力相關(guān)的參數(shù)后,再根據(jù)這些參數(shù)選擇無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備,通過安裝設(shè)備實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償,以減少電力消耗來實(shí)現(xiàn)平衡。其實(shí),智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的具體應(yīng)用還有很多,例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密傳感技術(shù),GPS定位技術(shù)等相關(guān)的綜合應(yīng)用。隨著產(chǎn)品市場競爭的日趨激烈,智能化產(chǎn)品的優(yōu)勢更加突出,在實(shí)際操作和應(yīng)用中得到廣泛的使用。
另外,智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的發(fā)展主要是系統(tǒng)功能和體系結(jié)構(gòu)。從系統(tǒng)功能看,運(yùn)用了高性能的PLC技術(shù),直接通過窗口和菜單操作,插補(bǔ)和補(bǔ)償方式更加多樣化。體系結(jié)構(gòu)發(fā)展更加集成化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化。(引用自參考文獻(xiàn)[2])在未來,智能電網(wǎng)是電力的發(fā)展方向,而發(fā)展的重點(diǎn)是電力設(shè)備制造商要實(shí)現(xiàn)發(fā)、輸、變、配、用電在整個(gè)環(huán)節(jié)的管控一體化和互動(dòng)化,滿足智能電網(wǎng)的需求以提供發(fā)電到用電整個(gè)價(jià)值鏈中的自動(dòng)化,這無疑是未來電力市場的核心所在。為將電力設(shè)備的智能化引入縱深,國家電力建設(shè)中需要將新型的電子式互感器、先進(jìn)的傳感器技術(shù)、預(yù)防性維修的智能組件和基于通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)提高到國際標(biāo)準(zhǔn)。(引用自參考文獻(xiàn)[1])在未來發(fā)展中實(shí)現(xiàn)對電力的自動(dòng)化監(jiān)視與控制,能有效保障供電可靠性和供電品質(zhì),并且有利于合理安排生產(chǎn)計(jì)劃,節(jié)約電力成本以及檢修成本。為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求,未來國家會(huì)對智能電網(wǎng)加大建設(shè),電力設(shè)備的智能化將是整個(gè)建設(shè)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵。
五、總結(jié)
本文通過對電氣工程及其自動(dòng)化的概述,并針對現(xiàn)在廣泛被應(yīng)用的智能化技術(shù)進(jìn)行深入的分析研究,就其特性和優(yōu)勢方面來展來開探討。其次,綜合智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來趨勢進(jìn)行論述。電力的應(yīng)用在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的社會(huì)中不斷地被深化和發(fā)展,成為了人們生活更加現(xiàn)代化和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展象征的一個(gè)重要標(biāo)志。從某種意義上講,它的發(fā)達(dá)程度代表了一個(gè)國家的科技的進(jìn)步水平。所以,在這樣的環(huán)境和要求里,如何提高電氣工程及其自動(dòng)化成為關(guān)鍵問題,而與智能化技術(shù)相結(jié)合是為適應(yīng)其發(fā)展需要的最好的選擇。因此,智能化技術(shù)的研究及其在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義的。
參考文獻(xiàn):
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