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电气系统设计论文样例十一篇

时间:2023-03-22 17:44:31

电气系统设计论文

电气系统设计论文例1

因此,根据实际需求,在客厅配置控制面板1,在原有照明控制开关的基础上进行改造。控制面板主要配置:客厅射灯、灯带、主照明灯开关、餐厅灯带、门厅照明灯开关、主卧照明灯控制按钮、书房照明灯控制按钮、防盗控制开关、闹铃控制开关。上述设计可实现主人在离开客厅时开启主卧或书房的照明灯,关闭客厅照明灯。在书房门旁4配置主卧灯控制按钮、书房灯控制按钮,主人在书房完成工作后,开启主卧照明灯,关闭书房照明灯,进入主卧室。主卧门旁和床头配置照明灯控制按钮5,在卧室内对照明灯进行开、关控制。

在厨房配置燃气泄漏检测开关2,检测到泄漏信号进行报警,报警设计为铃声报警10秒。在次卧配置床头求助按钮3,当家中有卧床老人时,通过按钮进行铃声求助;对于家中有幼儿的,也可改为夜晚被子未盖好的检测信号,如被子偏离位置过大,检测开关则进行铃声求助。

在入户门、阳台、各个窗户上安装检测开关,在主人入睡后启动午夜时段报警,当有人非正常从门、窗进入时启动防盗10秒报警;在主人离家时,合上客厅控制面板上的防盗控制开关,10分钟后启动防盗报警程序,报警设计为铃声报警10秒。

在主人上班或孩子上学期间,合上客厅控制面板上的闹铃控制开关,通过手机与LOGO!通讯软件或LOGO!操作键设定早晨起床时间和午休起床时间,进行5秒钟铃声叫醒服务。

设计部分插座具有现场手动与远程自动通电控制功能,利用手机进行远程控制,比如在厨房设计带旁通开关控制的插座,节假日主人在家,合上开关利用该插座插上电饭煲进行煮饭。在上班时间,断开该开关,利用LOGO!的输出二端点与此控制开关二端点并联,淘好米放入电饭锅后加入适量水,把电饭锅插在该插座上,快下班时,主人可通过手机与LO-GO!通讯,控制LOGO!的输出进而控制此插座通电进行煮饭。

2家用电气控制系统设计

根据产品功能介绍,该款家用多功能安防与电气控制系统需要8路数字量输入和三路数字量输出。系统控制器采用西门子LOGO!230RC控制器,控制器有8个数字量输入4个数字量输出。根据客户定制需求,可选用扩展模块采用一个LOGO!DM8/24R(四个数字量输入端口,四个数字量输出端口)。系统数字量输入资源分配为:I1主卧按钮,客厅、书房、主卧等处四个主卧按钮并联后接入,单次操作为开主卧照明灯,双次操作为关主卧照明灯;I2书房按钮,客厅、书房二个主卧按钮并联后接入,单次操作为开书房照明灯,双次操作为关书房照明灯;I3次卧床头求助按钮或盖被检测拉线开关,有信号时进行3秒求助铃声报警;I4燃气检测开关,有信号时进行10秒铃声报警,通过手机可进行远程监控、信息查询;I5防盗检测,门、窗等处七个检测开关并联后接入,有信号时进行10秒铃声报警,通过手机可远程进行信息监控查询;I6闹铃开关,有信号且达到设定时间则进行5秒叫醒闹铃服务;I7与I8防盗开关,I7有信号则进行时段报警,即主人入睡后当I5防盗检测到信号则进行10秒铃声报警,I8有信号则进行全天候报警,当I5防盗检测到信号则进行10秒铃声报警,报警信息通过手机可远程监控、查询,当I7与I8均有信号时,具有时段报警与全天候报警功能。系统数字量输出资源分配为:Q1主卧照明灯控制,Q2书房照明灯控制,Q3铃声控制,Q4插座控制。

3家用电气控制系统调试

(1)主卧与书房照明灯异地控制,采用单次按钮接通为开启照明灯,双次按钮接通为关闭照明灯。

(2)次卧床头求助按钮3,当家中有卧床老人时,通过按钮进行3秒铃声求助;对于家中有幼儿的,也可改为夜晚被子未盖好的检测信号,如被子偏离位置过大,检测开关则动作,进行3秒铃声求助。

(3)厨房燃气泄漏检测,检测到泄漏信号进行报警,报警设计为铃声报警10秒。采用LOGO!0BA7模块,通过通讯主人可以利用手机远程进行信息查询。

(4)门窗检测开关,在主人入睡后启动午夜时段报警,当有人非正常从门、窗进入时启动防盗10秒报警;在主人离家时,合上客厅控制面板上的防盗控制开关,10分钟后启动防盗报警程序,报警设计为铃声报警10秒。采用LOGO!0BA7模块,通过通讯主人可以利用手机远程进行信息查询。

(5)合上闹铃控制开关,通过手机与LOGO!0BA7模块通讯软件或LOGO!操作键设定早晨起床时间和午休起床时间,进行5秒钟铃声叫醒服务。

(6)厨房安装旁通开关控制插座,旁通开关断开时,插座受LOGO!的输出控制,程序采用利用存储器数据进行比较,当大于某数据时LOGO!产生输出信号接通插座通电,根据实际情况确定通电一段时间后自动修改存储器数据,使插座断电,以防电器通电时间过长产生安全事故。如,电饭锅由于使用年限较长,饭煮好后不能自动断电,长时间通电引起电饭锅导线过热绝缘损坏,很容易造成火灾。主人可通过手机与LOGO!通讯,改写存储器的数据,进而达到控制LOGO!的输出使插座通电。

电气系统设计论文例2

2电气系统设计组成

根据污水泵站污水处理过程的流程和现场设备的要求,整个污水泵站污水处理站控制部分由电气部分、PLC控制系统以及监控系统。系统为集散型计算机控制系统。系统采用以太网和现场总线混合型结构,PLC作为现场总线中的一个站,又作为以太网上的一个站点,而监控中心不作为现场总线网络中的站点,只作为以太网中的节点,此网上的各站点相互之间的数据交换通过以太网进行,而现场的信息也通过以太网从PLC的寄存器中读取,控制现场的参数也由以太网送到主站PLC的寄存器中,再通过主/从协议传送到现场总线中的各从站。从而实现污水站的远程监视控制。

2.1电气部分设计。

由于污水处理是一个连续的非常重要的项目,如果在正常生产中有电源中断,那样会引起工艺状态混乱,需要很长时间才能恢复。所以供电负荷要求为二级,供电电源采用双回线路。泵站的主要用电负荷为一台90kW的潜水泵。电机实现手动/自动两种控制方式,手动方式下实现就地控制,正常运行情况下PLC控制为主。电机采用软启动方式启动。另外还要给轴流风机和泵站的一些正常用电配电。

2.2PLC控制系统设计。

在整个控制系统中,自动控制部分主要有集水池的液位控制、潜水泵本身的温度、漏油控制。下面仍以泵站中有两台潜水泵(一用一备)为例,具体的说明集水池的液位控制流程及程序设计。集水内安装2个浮球液位计和1个投入式液位变送器。投入式液位变送器预先设定启泵(-3.0m)和停泵(-5.95m)的数值(可更改的)。污水不断的注入集水池内,当集水池内水位升至-3.0m时,一台泵启动,水位下降至-5.95m时,泵自动停止工作。当集水池再次充满水时,起动另外一台水泵,直至停止工作。两台水泵可由程序控制自动切换使用,以保证各台泵平均使用;泵出口电动阀门与相应泵联锁。开泵过程为:先启泵后开阀;停泵过程为:先关阀后停泵。2个浮球液位计分别设在高低液位的两个值,当达到这两个值时,通过PLC与报警呼叫装置连接,通过通信网络传到监控中心。

2.3监控及安防系统设计。

污水站,除了有远程监控系统外,还必须有远程视频监控及防盗等的安防系统。

2.3.1周界防范报警系统。

周界防范报警系统通过在泵站的四周围墙上安置主动红外对射探测器,对周界分段警戒,防范闲杂人员翻越围墙进入泵站,当围墙上有人翻越时,泵站报警主机上会出现声光报警,同时报警信号自动传输到监控中心,并自动记录报警时间与保存报警信息。

2.3.2防盗系统。

在泵站的室内安装了幕帘式被动红外入侵探测器,用于防止他人未经许可进入房间实施破坏。

2.3.3远程视频图象监控系统。

远程视频图象监控系统是在污水泵站配电间、污水泵站院内等设置前端摄像机,将图象传送到监控中心,由监控中心对整个泵站进行实时监控和记录,使管理人员充分了解泵站的动态。该系统与泵站室内防盗报警、周界报警等系统联动,通过数字硬盘录像机,完成监视、报警、设防和监视图象的存储和检索。

3设计时应该注意的一些问题

这几年做污水提升泵站的电气系统设计,设计时出现过一些问题,值得大家以后在设计中应该注意的。

3.1电源的问题。

污水站属于二级负荷。在水专业的规范中有说明,在电气规范中没有说明,说以在设计时,我们都查了规范,可以没有看到是二级负荷,就没有按照二级负荷考虑电源的问题。根据民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)3.2.10,二级负荷的供电系统,宜采用两回线路供电。一定要跟高压部门结合好引电源的位置,是不是可以增容。

3.2配电柜内设备的问题。

从现场的实际来看,进线柜若是双电源切换柜,1000mm宽的柜子还是比较小,排的满满的,电缆在后面都没有多余的空间,所以柜体宽度最好为1200mm。

3.3自控设备的问题。

设计中采用了超声波液位计和浮球液位计,以后的设计中可以考虑雷达液位计、激光液位计等。设计时,可根据每个物业的情况选择相应的液位计。

3.4加装雨棚灯、院内照明的问题。

在做拥军污水泵站设计时给我们的图纸就没有雨棚,也没有道路规划,所以电气设计时就没有安装雨棚灯,也没有设计道路照明。在以后的设计中,细节的地方最好沟通一下,解决方法有很多:可以安装声光控雨棚灯;污水泵房顶四周增设投光灯;有砖围栏的,也可在围栏柱上安装灯具;站内道路也可以增设路灯。另外一定要注意的是:污水池内的照明灯具要选用防爆灯。从人性化的考虑,可以在大门处增加门铃,以便来访人员。

电气系统设计论文例3

【 abstract 】 the residence is human habitation, life, enjoy the family warm places, the fundamental starting point is the residential electrical design reflect the society, science and technology development, meet the needs of people. The "people-oriented" concept has become a designer to build each link must be followed in principle. Modern residential electrical design for the resident provides more safe, comfortable and convenient environment, how to follow the rapid changes of people's living needs, further reflect these principles in residential electrical design, the description of the subject is electrical designers. This paper discusses on the human-oriented concept in the application of residential electrical design.

【 key words 】 human-centered residential electrical design applications

中图分类号:TM930.2 文献标识码:A

随着近几年我国经济的高速发展,人们对住宅的要求已不仅仅局限于日常居住的层面,而是人们生活现代化、个性化的重要的构成部分,而住宅高水准的电气化又是住宅实现现代化、个性化的重要保证。但住宅的电气化不能盲目地追求华丽、奢华设计,而应在保证满足电气设施功能要求及确保电气设备安全的基础上,更多地按照“以人为本”的设计原则,力争做到设施安全、健康节能、经济合理、方便实用、美观大方、适应性好及易于建筑安装操作,还应具备能根据住宅电气的发展趋势而更新换旧的发展性。

一、以人为本原则的含义

进入2l世纪,我国提倡以人民的利益为根本出发点,坚持以人为本,为人民的根本利益着想。在关于民生的居民住宅电气设计方面,要从居民的角度出发,参考居民的看法,做到居民住宅的实用性与安全性相结合,这对电气设计以及施工单位工作的顺利进行起到了一定的推动作用。

二、“以人为本”原则要求电气设计具备的其他原则

1、现代化原则。住宅电气的设计与建设是人民生活的重要组成部分。目前,我国正朝着现代化的方向迈进,人民的生活水平与质量在不断提高,对住宅电气的要求也在不断提高,这就促使住宅电气不断朝着现代化的方向迈进。

2、因地制宜原则。在对住宅电气进行设计时,要根据不同的气候环境、不同的地形条件以及不同的住房布局,做出有效地规划,因地制宜,以保证住宅电气设计的质量与品质。

三、“以人为本”的理念的运用

1、住宅用电量的确定。按照住宅设计规范的规定,按照小区住宅面积,多将住宅用电负荷标准设计为2.5KW或4KW左右。然而随着人们生活水平及科学技术的进步,家用电器种类不断增加,如微波炉、电磁炉、大容量冰箱、空调等,家用电器的广泛应用,让用户实际用电负荷远远超过了住宅设计规范中规定的标准。在进行住宅电气的实际设计时,在建筑面积低于90以下的住宅,可以将每户容量设计为4KW-8KW,根据实际情况,合理确定住宅用电量。

2、线路。住宅的电源线路一般为电线穿钢管或PVC 塑料管暗敷设。为了安全和防止电气火灾,当电线敷设于墙内、楼板内和吊顶内时要穿管敷设,护套绝缘电线在正常环境下可以直敷,但不能直敷于吊顶、墙壁和顶棚内。现在市场上有做成踢脚板或顶角线外型的塑料布线槽,既美观又安全,适用于住宅装修。

3、系统插座设计与安装。住宅插座设计是住宅电气设计的重要环节,随着家用电器多元化发展,住宅家用电气设计中家电种类也繁多,这便对其中的插座设计与安装提出了更高的要求。电气系统插座的安装需要参照插座高度与线路布局等要素进行住宅电器的安装,其中尤其要注意微波炉、油烟机及冰箱等电器插座的设计与布局。

笔者基于住宅电气设计规范与实践应用,进行了相关电气的插座安装最佳高度标准,其中微波炉插座最佳高度为1.6m左右,油烟机插座最佳高度为1.7m左右,而冰箱插座安装的最佳高度为0.3―0.5m之间,关于挂式的空调插座的最佳高度为2.4m左右,对于其它家用电器的插座中安装高度低于1.8m的插座都要安装相应的具有安全性能的插座。

4、电能表表箱的设置。住宅照明计量表箱不应设在靠近潮湿房间的墙体上,因为配电箱所在墙的另一面,往往是潮湿房间的0、1和2区,潮湿房间的水分是透过墙体而渗入配电箱内,造成电气事故,这一点设计人员比较容易忽略。按照建筑住宅设计习惯,住宅的卫生间往往设计在靠楼梯侧的住宅入口侧,而楼梯间墙体和入户两侧恰好是电气设计人员喜欢布置分户配电箱的地方,此位置至分户配电箱设置在靠卫生间的墙上,留下安全隐患。

5、防雷设计。防雷设计是电气设计保证居民安全的重要设计内容,是“以人为本”设计的安全设计的组成部分。(1)雷击来源。住宅内部的雷击来源主要包括室外天线、高处的金属构件、电话线及低压配电线等。(2)防雷设计。住宅防雷主要包括防直击雷、防高电位入侵及防感应雷等内容。在进行防直击雷设计时,可在屋面等容易遭到雷击的部位设置接闪器,并应使下线与接地设备连接,在安置时应保证以上部件连接稳固可靠;而在进行防高电位入侵及感应雷时设计时,应保证绝缘子的铁脚支架在电缆的进户口处设置稳同地接地,还应选择合理的部位安置如避雷器的过电压保护器式装置。

6、住宅弱电系统设计。在住宅电气设计中,弱电系统的设计十分关键。弱电系统主要包括网线、电话、电视、报案报警等多种系统。在进行住宅电视系统设施设计时,需要根据当地有线电视网实际发展水平及发展速度相协调。在城市住宅中,家庭电视拥有量接近100%,甚至在一些家庭中,拥有两台或两台以上电视。为此,在进行设计时,可以客厅两面墙上及卧室中进行电视终端盒的设置,电视终端盒距离地面0.3m,且与电源插座保持等高,从而满足用户多台电视需求。在很多小区中,均铺设有宽带数据网,并在每栋楼中设有多个信息插座。保安系统的设计,需要结合电子门锁、对讲门铃、报警系统等,实现远程传呼对讲与遥控开门等功能。

7、消防安全系统。现在的大型住宅中,电气设备越来越多,越来越复杂,各种用电器更加容易发生故障,引发生活安全问题。因此,安装必要的消防安全系统是保证住宅安全的必然要求。在安装大型住宅的消防安全系统时,要做到以下几点:(1)采用多种供电电源,一般可以采用常规电源与应急电源。(2)安装紧急照明系统。(3)安装应急手动火警报警系统,同时加强火灾自动报警系统的建设。(4)所有电路的导线要符合国家防火安全规定。

随着科技技术的进步和发展及“以人为本”的思想的深化,住宅电气设计将被赋以更多的内涵,住宅电气设计要以技术先进、实用可靠、经济合理为原则,建设时要留有一定余地,应考虑技术的先进性、网络的开放性、系统的扩展性和可靠性,尽量采用通用标准及设备,同时,住宅电气设计中也应当做到安全、舒适、方便和环保,从而实现社会、经济和环境效益的统一。

参考文献:

[1]翟晓宁.电气设计中节能措施的浅见[期刊论文]-价值工程2010,29(3)

[2]吴泽芳.住宅电气安全的几点建议[期刊论文]-应用能源技术2009(3)

电气系统设计论文例4

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)01(b)-0000-00

作者简介:张莉莉(1982-),女,汉,河南省洛阳人,讲师,硕士,毕业于江苏大学,主要研究方向为电气自动化、现代控制等。

电气工程及其自动化是与电能生产和应用相关的技术,也是工程教育体系中的一个学科[1]。随着社会经济的发展,电力需求越来越大,电力后备人才的培养迫在眉睫。目前,我国许多大学都开设有该专业,是我国高校招收学生最多的专业之一。洛阳师范学院也开设了该专业,专业包含电力系统及其自动化、过程控制及其自动化、电力电子与拖动三个方向。 该专业安排的课程都是从事电力系统相关工作的基础知识,有理论性强、且与实际工程联系密切的特点,它要求学生有较高的动手能力。但由于传统教学方式存在不足,所以至今教学效果不够理想[2]。该文在已有教学改革和实践的基础上,引入CDIO工程教育理念,并将教学与工程实践相结合,确定课程教学方案,最终得出一套基于CDIO的电气工程及其自动化专业(电力系统及其自动化方向)的教学方法,进而培养出工程能力较强的学生。

1 洛阳师范学院电气工程及其自动化专业发展和现状

我校是师范院校,电气工程及其自动化专业开设较晚,与重点工科大学相比,在学校软硬件方面都存在一定的差距。我校原为师范院校,开设该专业后在课程体系及教学方面还沿用了师范教学的一套理论,难免出现各种问题。

在课程体系和教学内容中,出现了一些问题:一是注重理论教学,忽略了实践教学,学生实践能力较差;二是各门课程老师交流较少,各课程教师只是专注于自己教学课程,与相关课程老师交流过少,导致学习内容上的连贯性不是很好;三是校企合作还有待提高;四是教学设备和设施不完善,校内实验实训基地和校外实践教学基地尚未建设好;五是电气工程及其自动化是长线专业,具有很大的社会需求,尤其服务洛阳地方经济和相关行业的能力仍待提高。

2 改革思路及方向

2.1 基于CDIO的理论教学改革

CDIO由构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)四个英文单词的首字母组成。它涵盖了从产品研发到产品运行的整个周期,引导学生主动学习工程,并注重实践以及课程之间的联系,集中体现了“做中学”和“基于项目的教育和学习”的理念,因此理论教学时应注重实践中的应用内容的讲授。

2.1.1电力系统及其自动化方向专业课程设置

电力系统是由多个环节组成的电能生产与消费系统,包括发电、输电、变电、配电和用电等。为保证系统的良好运作,还在各个环节和不同层次之间设立了相应的信息与控制系统,用来测量、调节、控制、保护、通信和调度电能生产的全过程,以保证用户获得安全、经济、优质的电能。电气工程及其自动化(电力系统及其自动化方向)主要任务就是理解、掌握并能设计电力系统各个环节。因此该专业主要开设的专业主干课程有:电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、计算机仿真、电力系统规划等课程等。

2.1.2理论教学改革

学生通过学习专业主干课程对电力系统有一个全面深入的了解,为今后从事相关的工作打下坚实的理论基础。为了达到好的教学效果,以上各门与实际联系紧密的课程讲授时应以CDIO的教学方式进行教学,使学生主动学习,牢牢掌握电力系统的相关知识。

以《电力系统继电保护》课程为例[3],对课程基于CDIO的教学,讲解内容应分步实现。首先,要让学生透彻理解继电保护的内涵,引导学生通过对大型事故案例的分析来主动地发现问题并构思(conceive)。因为继电保护作用重大,能保护一次系统的安全稳定运行,学生们只有在分析系统正常运行和故障运行的电气量特性差别的基础上,才能设定保护方案,所以学生必须牢牢掌握。其次,掌握继电保护方法是思考和解决保护问题的基础,学生只有在此基础上,才能对一次系统故障进行分析,找出相对的办法来切除故障,并完成设计(design)和实现(implement)过程;再次,典型完备的保护方案应从企业那里借鉴,因为企业在这方面配置十分成熟,启发学生在配置保护时形成完整的概念,完成运作(operate)过程。上述这种教学内容设计,弥补了原来的继电保护课程偏重于基本原理的介绍、不注重应用的缺陷。

2.2 基于 CDIO 工程教育模式的实践性教学环节的改革与实践

目前我国工程教育不仅重视科学基础,还重视对学生个人能力、团队合作能力以及系统适应和调控能力的培养。要真要做到这些,要改革工程人才培养模式。参照CDIO理念进行改革是一种有效可行的思路。这种理念以项目设计为导向、以能力培养为目标,可通过项目设计将整个课程体系系统地、有机地结合起来。该研究为学生设置了1级、2级、3级三个级别的项目。1级项目涵盖该专业核心课程,体现专业主要能力要求,贯穿于整个本科教学阶段,对学生进行构思、设计、实现、运作的整体训练;2级项目则仅涉及一组相关核心课程的学习,重点突出对某项能力的要求;3级项目则针对单门课程,专为增加学生对该门课程的理解而设。各级项目设立的必要性、所涉及的能力要求等,均根据课程需要而定。通过以上设计,整个培养计划形成有机整体。

2.2.1基于 CDIO 模式的课程设计的设置(3级项目)

该校电气工程及其自动化专业有多达二十几门的专业课课程设计,为了达到实际效果,电力系统及其自动化方向的学生重点对电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、电力系统调度自动化、电力系统自动装置原理、Matlab控制系统与仿真、单片机原理及应用等课程进行课程设计环节。通过增加实践环节,增设每一门课的课程设计,可以很好的提高学生的动手能力,改善学生对知识的理解水平,为使学生形成完整的知识体系以及应用能力打下良好的基础。

3级项目设计旨在鼓励学生主动学习和综合学习。项目通过开展学术研讨活动,推动学生学习系统建模、模型分析、仿真开发等技能。教师在课程设计项目中要引导学生通过技术研讨、方案选择等形式启发创新思维。在这种新型模式的课程设计下,学生对研究对象进行系统模型分析计算,可培养其用数学逻辑方法精确描述电力系统的能力。项目内容设计时要考虑学生个体能力的差异,为不同水平的学生提供不同复杂程度的选择。按照各自的要求完成设计任务,也可以达到巩固知识和锻炼能力的目的。比如电力电子技术课程设计设置:⑴单结晶体管触发电路的设计;⑵正弦波同步移相触发电路的设计;⑶单相半波可控整流电路的设计;⑷单相桥式半控整流电路的设计;⑸单相桥式全控整流电路的设计;⑹三相半波可控整流电路的设计;⑺三相桥式半控整流电路的设计;⑻三相桥式全控整流电路的设计;⑼单相正弦波脉宽调制SPWM逆变电路的设计;⑽半桥型开关稳压电源的设计;⑾单相交流调压电路的设计。以上设计难易程度有所差别,适合不同水平的学生,使不同层次学生都能得到锻炼。

2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“课程群“综合设计或实验设置(2级项目)

2级项目则引导一组相关核心课程的学习,重点突出对某项能力要求。我校把电气工程及其自动化专业的所有课程建立了四个课程群,其中专业课程群有四个:电子电路课程群、自动控制类课程群、电力系统及自动化课程群、嵌入式系统课程群。这里重点讨论电力系统及其自动化方向的课程群。

电力系统及自动化课程群主要涉及电能的产生、变换、输送、分配、控制的理论,电力系统的规划、设计、安装调试、运行规律,以及相应的设备、测量、保护、调节、控制系统的理论和技术。本课程群建设的目的就是将电力电子、电力系统分析等相关的理论课程和继电保护、发电厂电气部分、高电压等技术课程同实际电气设备和电力系统有机地结合起来, 通过上述训练,学生能掌握电力系统的设计方法,并锻炼了分析、计算和解决实际工程问题的能力。因此,该课程群的设置对培养从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、技术开发、信息处理、设计施工等领域工作的应用型工程技术人才具有重要意义。

课程群综合设计或实验项目的设置有个原则,那就是必须注重专业核心课程之间知识点的相互联系,强调设计或实验构思、设计、实现、运作都要基于项目进行。让课程群综合设计给学生更多参与实践的机会。如该院进行不同电压等级变电站设计与保护的课程群综合设计时,将具有很强内在联系的电力系统分析、电力系统继电保护、发电厂电气部分、计算机仿真等课程融合成一个课程群设计。以发电厂电气主接线方案为平台,依托短路计算和潮流计算来实现电力系统中设备选择与运行,通过分析故障特征并进行整定计算来设定保护、最后通过计算机动态过程仿真分析等环节[4]。在这一个课程群设计下,学生工程实践能力得到提高,而且在学习理论课之前,就能对立电力系统整体知识点有宏观把握。综合性设计通过利用开放性实验室实践,可以获得远远超过课内实验学时的实践操作训练时间。通过自主性、综合性、设计性、创新性实验内容的设置,可以进一步提高学生的学习效率和质量。

2.2.3基于 CDIO 模式的“产、学、研”相结合的毕业设计过程改革(1级项目)

CDIO 工程教育思想要求学生主动学习工程技术,并将课程和实践有机联系起来。这符合当前高等教育改革和发展趋势:即将教学过程与相关行业发展紧密联系起来。该院1级项目必须完整的贯穿于整个本科教学阶段,使学生完整的得到构思、设计、实现、运作等方面的系统训练。该校电气工程及其自动化专业的1级项目分初级阶段和高级阶段。初级阶段在一到三年级完成,任务是:了解CDIO理念,通过解剖产品实例来了解其组成部分及设计原理,使学生增加感性认识,并了解本专业核心课程与实际产品之间的对应关系,让他们可以未来工程师的角色定位去看待所学知识;学生经历项目构思与设计的实践过程后,对专业的兴趣会大大提高,创新思维也能得到锻炼。毕业设计是1级项目的高级阶段,任务是:学生在完成课程学习与项目训练后,利用所学知识,完成一个产品项目的构思、设计、实现、运作等的训练。设置1级项旨在让学生从解决实际问题出发学习专业知识,激发学生对工程问题的兴趣,引导其探索并掌握解决问题的方法。

该院鼓励学生的毕业设计与工矿企业相结合,具体参与到某个产品或者是某个电力建设过程中去,通过毕业设计着重培养学生综合分析和解决问题、组织管理、社交、独立工作等各种能力,以及严谨、扎实的工作作风和强烈的事业心、责任感。只有具备这些能力和素养,学生将来走上工作岗位后,才能顺利完成所承担的建设任务。

电气工程及其自动化专业毕业设计的任务是,通过学习和训练,使学生了解电气工程设计基本原理和方法,掌握一般电气工程设计的基本技能;根据情况合理选择实施方案;熟练进行电气工程各方面的计算,并设计出合乎规范的电气工程施工图纸。评估学生毕业设计时,要将实施过程和成果相结合进行,要重视过程和社会需求者的评价,对于结果则可以看得轻些,做到以社会需求为导向进行评价。学生毕业设计成绩评估由毕业设计撰写(40%)、毕业设计项目实施过程(40%)、社会需求评价(10%)和平时表现(10%)四部分组成。以项目实施与理论掌握情况考核为主,兼顾社会需求与平时成绩,这样才可以较为全面地评估学生的能力。

3 小结

该文介绍了基于 CDIO 的电气工程及其自动化(电力系统及其自动化方向)专业教学的改革与实践,通过将教学内容项目化,培养了学生系统工程技术能力,以及自学创新能力、团队协作精神和社会责任感。转变学生的学习方式,让他们主动结合实践学习,从而使该课程由偏重理论性逐步转变为理论与实践并重。这种新的教学思维模式,以突出工程实践应用为特色,能够切实满足电力相关行业对该领域专业人才的迫切需求。

参考文献

[1] 范瑜.电气工程概论[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

电气系统设计论文例5

作者简介:黎静华(1982-),女,广西博白人,广西大学电气工程学院,副教授。(广西?南宁?530004)

基金项目:本文系“国家自然科学基金项目”(项目编号:50907012)的研究成果。

中图分类号:G642.1?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)24-0040-02

“变电站综合自动化”一直是广西大学电气工程学院本科生的专业限选课,共36个学时。该课程主要包括变电站综合自动化系统的结构形式,数字量和模拟量I/O通道的组成和原理,交流采样常用算法的分析,低频减载备用自投等智能装置,微机保护装置,数据通讯原理和技术,提高变电站综合自动化系统可靠性措施等。其目的是让学生掌握变电站设备的工作原理及运行特点,使学生掌握变电运行岗位所需要的相关技术、规章制度、设备巡视的方法及要求,具有对变电站异常和事故处理的能力。然而,仅靠课堂的理论讲授,是不可能让学生真正掌握如此多的内容。且其中涉及到现场的实际设备的运行,大部分学生对现场设备很陌生,“填鸭式”的讲授让课堂显得枯燥无味,教学效果差,难以达到教学目的。因此,经过几年的教学实践,不局限于课堂的讲授,将变电站综合自动化的内容融入参观实习、理论讲授、课程设计、综合实验与毕业设计等多个教学环节中,调度学生的学习积极性,真正参与其中的设计及实验,不仅减轻了学生“抽象”学习的压力,且学生能在设计环节中感受到学习乐趣,增加学习的兴趣,进一步启发学习的思维,部分学生还能有所创新,收到良好的教学效果。

一、变电站参观

“百闻不如一见”,让学生在学习之前现对设备进行认识,引发学生学习的好奇心,增强学习的兴趣。主要参观和认识变压器、互感器、刀闸、开关等一次设备及监控系统、微机保护、备用自投及低频减载等二次设备,掌握变电站运行的安全知识,体验现场运行工作环境。参观分为观前准备、参观及观后总结三个环节。观前准备主要目的是加强参观的效果,主要包括搜集整理变电站主要一、二次设备以及变电站运行方面的相关知识和资料,熟悉变电站电气主接线、主要电气设备构成,了解电气设备的布置,了解电气运行的有关知识。参观内容设置如表1所示。观后总结是必要和关键的一环,让学生进一步加深对整个参观过程的理解和认识,认真思考变电站运行的特点,从而起到事半功倍的作用。

二、理论讲授

综合自动化是一门实践性很强的课程,平淡的叙述往往会让学生感到枯燥无味,课堂气氛沉闷。教师应充分利用现代教学中多媒体的直观性、图文声像及动态性等优势,向学生提供丰富、清晰及真实的背景资料,反映知识在实际中运用的方法,以便学生形成自己的认知结构。如在讲述时,可以用相机拍下具体装置元件部分的照片,辅以说明,这样可以增强学生的视觉效果,而且让学生有种真实的感觉,从而更容易接受教师所讲述的内容。

例如,在介绍变电站微机保护硬件装置时,介绍完微机保护硬件逻辑图(图1),应辅以实际的硬件图(图2)。以加深学生的理解,加强其理论与实际的联系,缩短认识上的差距。

理论讲述的内容主要包括:变电站综合自动化概述、变电站综合自动化信息的测量和采集,变电站的通信系统,变电站监控系统,变电站微机保护,变电站低频减负荷控制、变电站电压和无功功率控制,备用电源自投入装置,小电流接地系统单相接地故障检测,变电站综合自动化系统的可靠性问题。

三、课程设计

课程设计是学习专业技术课所需的必要教学环节,学生运用所学的基础理论和专业知识通过课程设计的实践,巩固和掌握专业知识,并为今后的毕业设计做好必要的准备。通过课程设计使学生接触和了解局部设计从收集、方案比较、计算、绘图的过程。培养学生的计算和绘图的设计能力。表2为作者设计的关于变电站综合自动化的课程设计方案,供广大师生参考。

四、综合实验

综合实验的目的是通过实验环节巩固和加深对电力系统相关理论课程的理解,达到对学生进行实验方法和操作技能训练的目的。鉴于数据通信是综合自动化系统中一个非常重要的环节,因此设置了如表3所示的两个通信实验。

五、毕业设计

本科生毕业设计的基本教学目的是培养学生综合运用所学知识和技能的能力,提高分析和解决问题的能力,初步掌握科学研究的基本方法。通过综合自动化毕业设计教学环节,要求学生得到以下多方面能力的培养。

设计题目一:变电站综合自动化系统的设计

目的:

(1)了解变电站综合自动化的基本概念及重要意义;

(2)熟悉变电站综合自动化的基本结构及要求;

(3)掌握变电站综合自动化的基本结构及要求;

(4)掌握变电站综合自动化监控系统的功能、结构;

(5)掌握变电站综合自动化系统的微机保护功能及其工作原理。

任务:

(1) 根据变电站的一次电气接线图,设计一个合理的综合自动化系统;

(2)根据要求设计变电站综合自动化系统的结构;

(3) 设计监控系统,并根据实际情况对系统设备进行选型;

(4)设计微机保护系统,并根据实际情况对系统设备进行选型;

(5)设计其他智能装置,并根据实际情况对系统设备进行选型;

(6) 绘制所设计的变电站综合自动化系统的结构及原理图。

设计题目二:基于通用组态软件的变电站监控系统的设计

目的:

(1)掌握变电站运行的特点;

(2)掌握变电站的基本操作内容;

(3)掌握变电站监控系统的结构;

(4)掌握变电站监控系统的功能。

要求:

(1) 灵活使用通用组态软件;

(2)利用通用组态软件绘制变电站一次接线图;

(3) 实现站内各数据量的采集;

(4) 实现采集数据与数据库的链接;

(5) 实现图形界面与数据库的链接;

(6) 实现Web信息功能。

六、结语

变电站是电力网中的线路连接点,是用来变换电压、功率和汇集、分配电能的设施,是电力系统中输配电的重要一环。变电站综合自动化是实现电气设备监视、控制和保护自动化、智能化,提高保护、控制的可靠性和电力系统的安全运行水平的重要保障,该课程是电力系统及其自动化专业学生的重要专业课程。本文通过设置变电站认知实习、理论讲授、课程设计、综合实验和毕业设计等多个教学环节,加深学生对变电站一次、二次设备的理解,缩短理论与实践的差距,从而达到良好的教学效果。

参考文献:

[1]张成林,杨茂涛.从高职评估探讨变电站综合自动化课程教学改革[J].中国电力教育,2009,(3).

电气系统设计论文例6

现代社会,科技不断发展、经济持续进步,对电力系统、电能供应质量等的要求越来越高,电力网络系统也正在逐渐走向发展与完善,变电所电气部分设计中,接线设计占据十分重要地位,因为接线系统设计水平会极大地关系到电气系统的运行质量、工作状态,因此,必须加强对变电所电气接线的设计。

一、35kv变电所电气一次部分设计的整体分析

所谓35kv变电所电气一次部分就是一次接线,高压电器设备通过连接线构成的电路,其能够接收并分配电能。一次接线能够从总体上反应不同设备的功能、链接方式、不同电路间关系等等,对应构建出变电所电气主要构造。电气主线在整个电力系统中发挥着关键而重要作用,因为电气主线设计与链接质量直接影响着供电质量、线路运行状况等重要因素,甚至关系到配电设备的布局、继电保护的装配等等,因此,电气主线的设计必须要达到以下标准:安全稳定、自由灵活调动、便于检修等等,只有这样才能体现出其经济性特征。

1、电气主接线的设计标准

(1)确保安全供电,维护电能质量

电力系统运行的根本就是要安全、稳定,减少停电次数与规模,从而减少发电厂自身以及其他用电行业客户的损失,而且故障性断电还可能造成供电设备损坏、报废,社会安定受到影响等等。这其中所带来的损失是巨大的。

所以,电气主接线的设计必须本着供电安全稳定的原则,其中要确保电压合理、频率合理、供电线路连接正确等等,只有具备这几点基本要求,才能确保电能质量,主接线必须在不同工作状态中达到这些基本标准。

(2)富于灵活性、便捷性

电气主线在供电运行过程中安全、稳定的同时,也要具有一定的自由度和灵活度,例如:当电力系统出现故障时,电气设备需检修时,电气主线能够方便、灵活地被调度,能够及时转变运行方式来维持供电系统持续供电,尽量控制停电范围与时间。

(3)成本合理、经济廉价

在确保供电安全、稳定、高质的前提下,主接线设计也要本着经济实惠的原则,要确保对设备的成本投入最少,所占空间最小、转移费用最低,为了控制设计成本,尽量一次性设计成功,并实施分期投资战略,这样才能有效控制成本投入量,创造良好的经济效益。

(4)具有可塑空间

任何电气部分的设计都不是一成不变的,需要随着时代的发展、科技的进步实时变化,这就需要在主线设计方面留出可塑空间,一方面要顾及到最终接线能够顺利运转,另一方面也要考虑到分期过渡的情况,要为日后的电力系统施工检修等提供方便。

2、具体设计方法

电气主接线的设计过程与方法应该包括以下方面:

第一,综合、全面地分析设计原则、设计图纸以及其他相关资料信息。

第二,科学抉择所需配置的发电机数量、单个发电机的容量,编制出科学的、适合性的主接线模式。

第三,对主变压器的数量与容量大小做出正确的判断与选择。

第四,厂用电源的引接。

第五,深入分析情况,判断有无限制性短路电流接入的必要,对应采取科学的解决对策。

第六,将所选择的设计方法、组织方案等进行综合对比分析,从经济、技术这两大方面进行对比,从而得出一套最科学的接线方法。

二、35kv变电站电气一次部分设计研究

1、主线设计主体设计方案

要想确保主接线安全、稳定地运行,首先要确保电气设备运行的安全可靠,因此,要优选质量好、安全系数高的电气设备,从而使接线简单化,一方面要保证主接线安全稳定、灵活变通,另一方面又要确保其成本低廉、投入小,占地面积小。

本着以上标准和要求展开电气设计,才能打造出科学、合理,令人满意电气设计类型。

2、具体设计过程

遵照上面的设计方案,对于35kv变电所电气部分主接线的具体设计步骤体现为:

引入一台半断路器进行接线设计,如果进出线回路数大于或等于6回,可以选择此断路器接线,相反,则可以选择双母线接线法,但是前提是要确保其能够维护电力系统的安全、持续、稳定运行。

在一台半断路器接线过程中,电源线需要同负荷线成双成对,形成串,而且同名回路要装设于不同串中。例如:如果电源线同负荷线所成串只有两个时,同名回路则需对应链接在不同侧的母线上,而且进出线需要配置隔离开关,如果接线串在三个或更多时,同名回路则应该接在同一侧母线中,此类情况下可以不设隔离开关。

此外,在接线设计过程中,还应根据接线地区的地理环境、自然条件以及电力系统的实际状况等进行有针对性地选择与设计。

3、35KV变电所电气接线中的问题分析

要严格依照我国在变电站电气设计方面的相关规定进行电气接线设计,其中需要注意的是,如果机组的容量在200MW甚至更高时,需要装配交流保安电源,而且要对应要配置柴油发电机组,同时要确保其能够在短时间的被启动,以此发挥监控与保安功能,并对应配置能够永久、持续供电的电源设备,35kv变电站适合这一选择,具体的工作安排体现为:

第一,各个发电机组都装配一套柴油发电机组,并确保其能够及时、灵活地被启动,这个发电机组就为持续供电提供保障,参照具体的负荷要求,来选择其容量。

第二,在两个发电机组的保安pc中间增设开关,以此将两个发电机组联系起来,这样就能够保证一台机组电力无法供应时,启动另一台机组,从而确保电能的持续供应。

第三,增设预防断电的电源系统。任何一个机组都应配一个能够确保持续供电的电源设备,例如:DCS系统、热工控制仪表、自动化设备等等,而且要确保所输出的电压在220v,容量达到100kva.

第四,单位机组中配设2个保安段,机组保安负荷在保安段,有柴油机引接,当线路依照常规规则运行时,机组的两个锅炉工作段发挥供电功能,当出现故障问题时,则应立刻转入柴油机发电机,确保供电持续进行。

总结:

35kv变电所电气部分设计中,一次接线设计是重要的设计工作,必须提高接线设计水平,确保接线设计达到安全、稳定的水平,因为接线设计水平直接影响到整个电力系统的运行状态与工作水平,甚至会威胁到电气系统的运行质量,必须首先制定出科学的设计方案,对设计方案作出科学化、合理化的选择,同时明确设计过程中可能遇到的各种问题,针对这些问题事先采取有效的解决对策,这样才能切实提高变电所电气设计质量。

参考文献:

[1]蒋年德,魏育成:变电站综合自动化系统体系结构研究[J].电网技术.2011年10期.

[2]贾玲珍.变电站综合自动化设计中若干问题的研究[J].华北电力大学,2012年.

电气系统设计论文例7

0 概述

本软件系统的核心是微控制器(STM32F103R―ARM-based 32-bit MCU),本论文以该微控制器为中心单元,而电源控制模块、电机控制模块、紫外灯控制模块、LED显示模块、负离子控制模块、触摸按键模块以及空气质量检测传感器模块和WIFI模块组成的空气净化系统的运行将全部以该微控制器为核心,因此构成了智能可远程控制的空气净化系统。本论文针对空气净化器控制系统的研究采用了多传感器数据采集模块的集成,实现了空气净化器的数据采集和工作状态的自动调整等功能;同时,研究集成了将无线通信模块WIFI模块与空气净化器结合,实现了空气净化器的远程控制和物联网化,实现了真正的无线互联。

1 总体设计

1)本论文所研究的空气净化器控制系统的软件程序主要包括了系统初始化程序、电机控制程序、紫外灯和负离子控制程序、LED显示和触摸按键控制程序、传感器数据采集程序和无线WIFI通信程序等各功能模块的程序设计。针对本设计采用的STM32F103R微控制器的实现包括了中断、查询、A/D转换、GPIO、SDIO、UART等功能。

2)根据控制系统的功能需求分析,本文描述的空气净化器对于软件程序的需求可分为以下几个部分:系统初始化程序、电机驱动程序、紫外灯和负离子控制程序、LED显示和触摸按键程序、传感器数据采集程序、无线WIFI通信程序设计。

其中,紫外灯、负离子、LED显示为微控制器的控制程序,电机、WIFI模块为微控制器的驱动程序;传感器数据采集和触摸按键为微控制器的参数输入程序。各个部分都是紧密相关,每个功能模块对于程序的整体设计都是非常重要的,都是通过STM32F103R微控制器程序,才能使得空气净化器控制系统运行起来。

根据程序总体设计,各模块处理子程序依赖于主程序的调度,共同完成控制系统的功能。系统根据功能需要,在初始打开空气净化器电源时,直流电机、紫外灯、负离子、传感器、WIFI模块等均不工作,只有当电源按键或者无线WIFI模块通过远程打开电源开关时,空气净化器控制系统才启动工作。

2 系统初始化程序设计

系统初始化程序主要针对本系统的系统参数进行初始化,包含了STM32F103R微控制器的初始化程序、I/O口的配置、程序各参数、变量、标志位的设定、系统默认运行参数的设定、默认显示程序运行等。默然上电后系统初始化过程中,空气净化器的电机、紫外灯、负离子等负载并不工作,设备的LED显示模块显示默认的参数和配置。

3 空气净化系统的各个模块的软件设计

3.1 电机驱动程序设计

本论文研究中使用的是无刷直流电机,电机的驱动是利用微控制器输出PWM调压来实现电机的速度变化。在电机的运行过程中,需要根据空气净化器的工作状态来调整电机的转动速度。

3.2 紫外灯和负离子控制程序设计

紫外灯管的驱动是利用低电平导通信号的输出来实现的,输出驱动信号的引脚为PB4;负离子发生器的驱动同样是利用低电平导通信号的输出来实现的,输出驱动信号的引脚为PB4。

3.3 LED显示和触摸按键控制程序设计

本文描述的空气净化器显示模块的显示内容主要有:定时时间指示、灯光指示、工作模式指示、空气质量指示、杀菌等指示、PM指示等数据。主要来自按键的更改和数据采集对于的数据变化。

按键的控制程序主要是进行外部中断的处理过程,空气净化器控制系统的按键主要有六个,包括了电源开关Kl、工作模式选择K2、负离子/紫外灯键K3、定时设置K4、电机风速调节键K5以及空气质量指示灯光键K6。同时按住定时键和电机风速键启到过滤网的状态复位功能,按键的程序设计主要是通过中断来实现的,当发生按键操作的时候,单片机引脚将根据信号进行程序处理。程序对于按键的触发信号判断为串行流程,依次判断每个按键的操作指令,执行相应的子程序。

3.4 传感器数据采集程序设计

根据电路原理图和实际工作过程,设计出空气质量传感器和粉尘传感器的数据采集程序,系统启动后,控制信号中断程序开始工作,并且ADC使能打开,检测系统开始工作。由传感器特性分析可知,传感器在数据采集过程中,在控制信号作用下开始采集数据,实时检测室内空气污染状况。为了得到实用数据,需要对室内空气质量进行大量测试和实验,最后得出想要的数据结果。

3.5 无线WIFI通信程序设计

根据实际应用,无线WIFI通信部分需要将当前空气净化器的状态值(空气质量、工作模式、风速、PM指数、定时状态等等)传输到服务器端,并且能够将服务器端发送来的控制命令成功接收,以实现能够远程控制空气净化器的工作状态,系统启动后,首先对WIFI模块进行初始化,包括SDIO设备枚举,加载设备固件等操作,然后扫描WIFI网络,扫描结束后,根据配置的WIFI账号和密码进行关联网络,关联成功后进行IP、子网掩码、网关等的设置,接着就是建立TCP SOCKET的客户端,具体工作有绑定本地及服务端的IP和端口。最后就是从服务端接收数据,判断是否为获取设备状态或者控制设备的命令,进行相应的操作。

4 结束语

本论文主要研究和探讨了室内空气净化系统的软件设计,而本文对物联网空气净化器控制系统的研究还是一个开始,结合目前新技术的发展,需要深入研究的方向还有很多,而本文所说明的空气净化系统的软件设计,还存在很多的不足,还有者许许多多可以改进的地方,这都将随着我们对未来空气净化器一步一步的深入研究,不断地改造创新与发展,以后一定会使其在该领域越来越完善,而技术也一定会越来越成熟。

【参考文献】

[1]刘林茂,李杰.负离子空气净化器展望[J].东北师范大学学报:自然科学,1996(03).

[2]刘洪亮,侯常春,马蔚,马永民.臭氧宅气净化器对甲醛、苯净化效果的实验研究[J].

电气系统设计论文例8

作者简介:李自成(1970-),男,四川资阳人,成都理工大学工程技术学院自动化系,副教授。(四川?乐山?614000)

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)20-0086-02

电气工程及其自动化专业在电气信息领域起着十分重要的作用,主要研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用,同时有关电能的转换及使用的控制在该专业所占的地位也日益重要。[1,2]它和人们的日常生活及工业生产联系越来越紧密,因而发展迅速,已经成为高新技术产业的重要组成部分,并成为很多高校的一门重要学科。而成都理工大学工程技术学院在2005年成立了电气工程及其自动化专业,在专业发展过程中注重实践课程体系的建立。为了适应当今社会关于应用型人才的培养要求,加强学生的动手能力和实践技能,突出工程能力和工程素质的培养,结合电气工程及其自动化专业的人才培养方案制订了电气专业工程训练教学计划,形成了科学的电气工程实训课程体系。体系以培养学生在电机及其电力拖动技术、电力电子与电气传动技术、电气控制技术、电力系统自动化技术等方面的工程技能为基本目标,旨在提升学生在电气领域的知识应用水平和综合创新能力,构建起理论知识学习与实际技能训练、单项能力培养与综合素质提升之间的桥梁。

一、课程目标定位

课程体系反映了应用型本科对知识能力方面的要求。应用型本科同一般普通本科的培养体系是平行的,相比具有鲜明的技术应用性特征。[3]在培养规格上,应用本科培养的不是学科型、学术型、研究型人才,而是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才;在培养模式上,应用本科以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,以“应用”为主旨和特征构建课程、教学内容体系,重视学生技术应用能力的培养。基于应用型本科的性质,为了加强对学生实践能力的培养,使学生尽快掌握本专业领域的技能,因此整个体系强调建立一个系统化的实训过程,通过实训,学生应该具备以下技能:

掌握电机和电力拖动技术,熟悉变压器、直流电机、交流电机的结构,通过实训熟悉电机运行原理和调速原理。

掌握电力电子与电气传动技术,熟悉各种电力电子器件的应用,能正确使用变频器,并能初步进行电机调速电路的设计和调试。

掌握电力系统自动化技术,通过实训熟悉继电保护基本原理,利用MATLAB进行潮流计算,并能进行初步的短路分析。

熟练掌握工厂电气控制、电气设计软件等开发平台和应用技术,能够进行系统控制程序设计或者利用软件进行电路的设计。

掌握电气系统或者控制程序的调试方法,能通过实际操作较好地判断出电气系统或者控制程序的缺陷,并进行改进。

为了节约成本,加快开发过程,能够用仿真软件对电路进行仿真,熟练使用各种仿真软件,包括Protel DXP等。

能熟练使用各种检测工具,具备对低压电器的认知和感性认识,熟悉每种低压电气的正确用法,能进行初步的设计,选择出满足要求的电器。

二、课程体系的构成原则

实训基于各课程各章节内容或者课程之间联系,以实训项目为主体和载体,以程序或者电路系统设计作为驱动,实现知识、技术、能力和素质的全面提高。以实训课程体系作为实训目标的基础,制订完善的实训计划体系,同时坚持了以下原则:

以就业实际需求为导向,以能力培养为核心,以学生适应就业岗位为目标,以岗位技能为重点,兼顾长远发展。

注重知识、技术、能力、素质的协调发展,使学生通过实训既巩固了所学的知识和技术又提高了应用知识、技术的能力,使素质得到升华。

以实践能力和工程训练为重点,突出技术应用能力培养,强调在应用中创新,通过解决问题综合运用所学的知识。

课程体系体现了开放性、灵活性,及时反映了新能源技术的发展以及新技术的应用。

课程体系与人才培养方案的课程体系衔接,分别针对电气技术、电力系统自动化、电力电子等方向设立实训课程。

三、分层次模块化实训教学体系的设立

电气工程及其自动化专业主要是研究电能应用的专业。近几十年来,有关电能的转换、控制在该专业所占的地位日益重要,专业名称中的“及其自动化”反映了科学技术的这种发展和变化。电气工程及其自动化专业的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。[4,5]因此实训课程的设立也应该反映这些专业范围。首先,电工理论是电气工程的基础,主要包括电路理论和电磁场理论。这些理论是物理学中电学和磁学的发展、延伸。而电子技术、计算机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展而诞生,电工理论是它们的重要基础。电气装备制造主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造,也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造,还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的制造以及电工材料、电气绝缘等内容。电气装备的应用则是指上述设备和装置的应用。电力系统主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容。制造和运行不可能截然分开,电气设备在制造时必须考虑其运行,如电力系统由各种电气设备组成,其良好的运行必然要依靠良好的设备。

针对专业范围,电气工程及其自动化专业工程训练在学院工程训练中心进行。训练内容划分为工程认知训练、专业技能训练和综合创新训练三个层次。由于我院从专业建立初期就注重实验室的建设。目前训练条件优良,已建有电气技术实训室、电机及拖动实验室、电力自动化及继电保护实验室、电力电子及传动控制实验室等专业实验室。同时,学院工程训练中心为进一步提升学生在电气工程领域的综合创新能力,建设了数控加工中心、基于先进控制技术的运动控制实验室和柔性制造中心,突出真实的工业应用环境,突出强化学生在系统分析、系统设计、系统开发等方面的工程训练,有利于高水平应用型人才的培养。

我院电气工程及其自动化专业课程体系设立了三个方向:电气技术方向、电力电子技术方向、电力系统及其自动化。针对不同方向和实训层次设立不同的课程。如图1所示。

首先,工程认知训练是电气工程及其自动化专业整个教学过程中一个重要的实践性环节。该环节包括生产实习等内容,使学生在生产实际或者科研中验证从课本上学到的理论知识,加深对知识的理解和认识,从而巩固所学知识并体会知识的应用价值;培养学生综合运用所学的理论知识去观察、解释并进一步尝试解决生产实际或者科研过程中发生的问题,提高分析问题与解决问题的能力;使学生了解企业的生产工序、工艺流程、管理制度,从而获得与本专业有关的实际生产知识,并扩大专业知识面;培养学生从事技术专题调查、搜集资料和进行研究的能力,并为即将进行的毕业设计和论文打下良好的基础。其后是专业技能训练,针对专业应用领域设置模块,包括电机、电力电子技术、电力系统自动化、电气传动自动控制系统、PLC、电气CAD等。而学生专业技能是一个复杂的技能系统,诸多技能之间既相互关联又相互影响,其训练途径及实施办法亦多种多样,同时必须具备整体性、科学性和互动性。因此,专业技能训练方案的制订,内容上密切结合学科和紧扣本专业的培养目标,与专业培养方案一致,注重能力的提高和知识的应用,注重开放性和拓展学生的思维空间构建与理论教学相辅相成、以能力培养为主线的技能训练方案,为专业培养方案的贯彻执行服务,以适应教育教学改革发展的需要,全面提高人才培养质量。最后是综合创新训练,为实现个性化培养提供先进的创新设计、制作的环境与条件。通过综合创新训练为学生创造一个能培养兴趣、产生好奇心的环境,使他们在这里自己动手创新制作、激发创造力。以创新思维和创新制作能力的训练为核心,充分发挥学生的自主能力和综合运用所学知识的能力,培养更多高素质、复合型、应用型人才。综合创新训练不但能够培养学生的综合素质,增强学生的工程实践能力,而且还有助于培养学生的创新精神和创新思维,起着其他课程不能替代的作用。

整个课程体系对应于工程素质训练、金工实习、电机及拖动技术实训、控制理论和控制系统实训、PLC与变频器应用技术实训、单片机技术工程训练、CAD实训、电力系统自动化实训、电力电子与电气传动实训、自控系统综合实习、调速系统综合设计、供配电系统综合设计等实训。同时为了突出应用型本科的特点,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程。实训课内容如表1所示。

通过该课程体系使学生能够初步了解机电工程的基本研究领域,具备电气基本操作技能,掌握电机及拖动系统的类型、组成和控制方法,掌握控制理论及自动控制系统的组成,具备对一般机电控制系统的安装、分析和维护技能,掌握常用电力电子器件的特性,并能根据要求设计出实用电路,掌握可编程控制器和变频器的使用方法,具有一定的电气控制系统开发能力,在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。

四、结论

电气工程及其自动化专业自2005年在成都理工大学成立以来,针对本学校学生的入学基础和就业的实际情况对实践方面的教学课程体系不断调整,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程,增加了综合创新训练课程,已经形成了完整、科学的实训体系。从目前的实际运行情况来看,通过实训,学生的就业率得到提高,同时学生到企业后熟悉岗位的时间缩短,得到了用人单位的好评。

参考文献:

[1]贾文超.电气工程导论[M].西安:电子科技大学出版社,2007.

[2]范瑜.电气工程概论(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.

电气系统设计论文例9

中图分类号: TM712 文献标识码: A 文章编号:

一.引言

我国对电气自动化技术的研究与发展始于上世纪50年代,它是一门综合性较强的技术学科,也是生产现代化的一种标志,近些年,计算机技术、通信技术、电子技术及嵌入式技术迅猛发展,也促进了电气自动化技术在各行各业的应用取得了很大的进展。也引发了工程领域的一场技术革命。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域,走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求,因此,将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要,自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。

二.自动化发展趋势。

自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

自动化的发展则趋向于:

(1). 由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制);

(2). 由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统);

(3). 由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展;

(4). 由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展;

(5). 装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变;

(6). 追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制;

(7). 由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。

三.机电自动化中电气自动化技术应用方向。

1. 电力系统自动化实时仿真系统的应用。

该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。

2. 综合自动化技术与智能保护的应用。

目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。

3. 电力系统中人工智能的应用。

电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

4. 电力系统配电网自动化技术。

该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。

四.电气自动化在办公自动化中的应用。

1. 办公系统需要实现自动化。

办公系统主要应用于企事业单位的管理系统等方面,构建企业自动化管理系统需要很多技术的支持,例如计算机技术,通信技术及自动化技术。自动化办公系统是提高工作效率与管理效率的有效方法,因此,实施办公自动化信息战略是企事业实现现代化办公的需求与趋势。企业的办公系统实现自动化可以基于软件来实现,也可基于硬件与软件相结合的方法来实现,但是要注意到系统的开放性,可扩充性及升级的简易性。现行的办公系统还要具有良好的兼容性,这样可以有效的节约系统的资源,还可以节约成本,在实际的办公自动系统中已经有了很多成功的案例。

2. 办公自动化的技术平台。

当前,有代表性的三种主流的办公自动化技术主要有三种,既LotusDomino/Notes平台上办公自动化系统,它也是最早的办公自动化应用系统;基于Microsoft平台的办公自动化系统模式,主要采用WinNT/2000操作系统,以ASP为开发语言提供内容存储;还有就是基于基于Jsp/Java平台的办公系统,其实现原理与上一种技术基本是一样的,只在是使用的开发语言上略有不同,且其在系统的维护上费用较高。这三种技术平台在设计与实施办公自动化系统上有不同的应用领域,也是推动办公系统自动化进程的主要技术。现在已经演变出更多的技术来实现办公自动化。

3. 办公自动化系统的核心功能的实现。

办公自动化系统的核心功能主要是公文的收文、批阅、流转与存档等。但在对公文处理一岙会涉及到公文的流转,其过程实现是较为复杂的,在开发的过程中也会受到很多方面的制约。其中有公文的查阅权限调协,公文的、修改、删除等操作,都要在办公自动化系统中实现,其中的关键技术主要有数字签名技术、传输加密技术以及审批身份验证技术等。办公自动化系统核心功能的划分与实现要与客户的需求分析为依据,其主要原则则是要达到理念优先、技术先进、功能齐全、性能优良、价格合理。这些也是办公自动化系统发前的前景与方向。

五.电气自动化在汽车性能设计上的应用。

近些年,我国的经济取得了很大的发展,但是伴随着汽车数量的增加与路况复杂程度的不断提高,驾驶的难度也越来越高,并且开始逐渐融入人类的能力范畴。当前,汽车驾驶自动化的实现主要借助于计算机技术及控制技术来实现。现在,汽车的竞争已经进入了白热化的状态,汽车生产厂家都下大力气在汽车性能的提升上,其中自动化就是它发展的一个重要方向。驾驶者可以在计算机的协助下将驾驶工作逐渐转移到用自动化技术来实现,通过厂商的大力发展,自动化技术在提升道路利用率,降低车辆的制造成本及燃油消耗方面都取得了进展与突破,收获了可观的经济效益。

六.发展前景。

1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来,这对电气自动化工程控制系统来说,是跨越性的一步,能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。

2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势,这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。

3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后,工程的成本大大降低了,成功地实现了数据资源的共享。考虑到自动化系统策划方案的重要,当企业进行系统连接时,必须采用微软操作系统,那么这种情况下办公室使用的就是 IP 系统,管理系统和自动化控制之间联系的建立就是通过 PC 系统。程序标准化接口使厂家之间的数据交换有了保证,解决了通讯产生的难题。

4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向,重点就是保证系统的安全。在非安全状态下,用户要如何选择才能实现安全。在分析我国市场的发展特性后,我们应该从最高安全级别开始,逐渐延伸到安全级别低的领域,硬件设备与软件设备,公共设施层与网络层,实现对此系统的安全设计的全面研究。

5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品,产品主要服务于中小型的项目,企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。

电气自动化可以与地球数字化互相结合。此设想包含了自动化的创新经验,可以把大量的相关数据整体为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。将信息全部放入计算机中,与网络结合,不管人们在什么地方,根据地球地理坐标,便能知道任何地方的数据信息。还可以加强企业与相关院校之间的合作。鼓励企业到此专业的学校中建立车间,进行技术生产等,建立学习形生产培训基地。还可以走入企业进行教学。将实践能力和理论学习结合在一起。此外,还要与现代网络联系起来,积极利用已有的科学技术。加强专业培训,提供研究人员水平等。

七.结束语

电气自动化技术我国有几十年的发展历程,其中经过了多次变革与专业的调整,但是由于其应用范围广泛,在社会的各种生产层面都会有所应用,与其他科学技术相结合,也对推动了社会生产力的发展,促进了各个行业的发展。电气自动化技术与其他科学技术的结合与渗透革新了传统的方法与理念,必将为我国经济发展起到了重要的作用。

参考文献:

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[2] 孙永和Sun Yonghe. 楼宇自动化技术在医院机电设备管理中的应用 [期刊论文] 《中国医院管理》 -2005年5期.

[3] 姜新星 姜浩. 电气自动化技术在煤炭工业中的应用 [期刊论文] 《机电信息》 -2012年21期.

[4] 房付玉. 电气自动化技术在煤矿生产中的应用 [期刊论文] 《产业与科技论坛》 -2011年23期.

[5] 范翔. 试论机电自动化技术及其发展 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年10期.

电气系统设计论文例10

一、概述

作为一门综合性科学,电气自动化的研究领域主要包括系统分析和管理,其基本技术手段是电力电子、计算机、网络。两大理论(控制理论和电力网理论)作为基础共同支撑起了电气自动化的理论体系。确保预期的控制目标获得实现,是控制理论的基本任务。为此,控制理论强调,要对信号反馈加以探究和利用,并藉此调整和修正动态系统的性能和行为。控制理论应用范围很广,并渗透在许多科学领域(数学、通讯技术、自动化技术、电子计算机等)之中。控制理论与电力网理论的有机结合,就催生出了电气自动化理论和技术。这一成果由于使电力工程作业的要素得到更优化配置,而极大提高了工作效率;并且由于提高了资源使用率,而使资源成本和时间成本都大大降低。同时,这一理论还能及时调整动态系统,而进一步完善了生产技术,并使系统的运行质量得到有效提高。

二、构成和设计原则

1、构成

电气自动化由两部分(电气自动化系统和信号接收、处理、输出系统)构成。其第二部分包括,1、信号导入(借助微型计算机),2、系统细分(把第一部分细分为信号接收部分、信号处理部分、信号输出部分),3、技术目标,(自动记录信号、分析信号,对反馈来的信息进行汇总,对运行过程中的误差进行判断和处理)

2、设计原则

总的原则是既要使产品的数量和质量目标得到实现,又要符合工艺自动化的技术标准。从目标设计上看,则必须在保证机械高效运转和电气控制之间找到动态平衡,即电气技术确实能使机械装备的功用得到最大发挥。从外观和操作上看,则在对配置的电子设备进行选择时,必须系统拥有美观的外表,以及相对简单和安全的操作。

3、特点

一是设置地点特定。通常的做法是在电动机内安装电气设备,以完成设置电气自动化系统;这一系统一般也会设置在配电室。二是维修困难较大。这主要是由于电气自动化系统构成复杂,必须使用数量较多的电子元件;还由于系统集成后,其在运行中产生的大量信息数据需要即时处理。三是操作和控制相对简单;其一般控制并不需要太过于频繁,相关操作指令的间隔时间可以相对较长(系统正常运行期间)。电气设备对系统保护状态提出了较高的要求。在操作环节,由于其拥有较快的运行速度和较快的操作速率,因此即使其操作技术和规律的逻辑性都较强,但完成操作程序也相对较难。电气自动化系统的构建关键是控制体系的建立。首先必须把系统构建与现代化的监控技术相结合,全方位、多维度监控电气设备的运行;其次在具体布设系统结构时,态度要严谨、方案要科学、程序要认真、措施要优化,确保装备和技术最优结合,确保建立一个环境安全、运行高效的电气自动化控制系统。

三、应用现状

1、与IT 技术的融合发展

当前,信息技术已经极大改变了各种产品特别是电气产品的技术标准和外观面目。例如,信息技术的应用使传感器、控制器等接收信号更加快捷,处理数据更加准确。计算机网络技术则使迅速汇总和处理系统运行产生的海量数据成为可能。而多媒体技术则使系统各部分运行情况可见、可听、可感,使操作更为精确,控制更为精准,有效提升了工程效率。

2、与人工智能的结合。

在生产中大规模使用人工智能,代表了工业化的未来发展方向。电气工程由于与科技进步联系更为紧密,所以对其敏感度和依存度也更高。现代化的电气工程建设和运中,已经越来越离不开计算机技术的辅助作用。在实践中,电气自动化要在三个层面引入人工智能:一、人工智能可以进入超越人类生存极限的环境,人工智能也没有情绪化限制,所以在电气工程监测和诊断中拥有巨大应用需求:二、人工智能在数据运算上更快捷更准确,所以可以大规模应用于对产品的保护和对序列的控制;三、人工智能可以按照程序对电气工程进行逻辑判断,查找出系统薄弱环节(漏洞),并提出调整建议,因此也能够进一步完善电气工程。

3、应用开放式的平台

第一,采用统一标准(IEC61131)可以使管理程度、平台应用效率、升级周期等分别得到优化、提高和相对减少;并统一产品技术规范,尤其是标准化的编程接口,为程序间通讯提供了可靠的保证。

第二,统一的操作系统(Windows),这一系统已经普遍应用于我国工业控制。

四、应用探究

1、发电厂分散监控系统

通常,发电网的电气监控系统主要由两部分组成。一是过程控制系统,通过网络,对单元和数据通讯网进行控制;二是分散监控系统。分层结构是设置分散监控系统时采取的主要方式。过程控制有几个要点。第一,单元产生于发散监控系统对实际运行过程的监控;第二实时监控完成过程控制的相关信号(单元脉冲量和热电阻);第三实时监控处理检测信号。

2、变电站

电气自动化技术应用于变电站实际运行和管理,软件环节依赖于三项技术(控制技术、传输技术、信息技术)的紧密结合,硬件环节则依赖于计算机技术装备的配置。只有借助计算机设备进一步实现操作界面的智能化,才能真正建立高工作效率、高安全度的电气自动化系统。变电站的发展方向是综合化,其电气自动化设备配置中,一是要有自动监控设备,以减少人力劳动,提高监控效率;二是要有简单开关操作设备,使其能够被普通工作人员所掌握;三是要有自动测量装置,强化对运行数据的收集能力。

3、电网高度

电气自动化系统,可以应用于电网高度的自动化控制研究领域。通过与相关电网高度服务器结合,就能够实现这一控制目的。其应用主要突出在三个方向。第一是电网运行调度的经济性,这需要自动化系统为其提供安全稳定的运行状态;第二是准确预测未来运行状况,这需要自动化系统即时研究、分析、检测电力系统中的相关数据,并在负荷状态已经产生的情况下,自主自动进行预测;第三是故障发生后,对电网系统相关运行数据进行对比分析,及时判定和锁闭故障位置,指导和帮助迅速排除故障。

结语:电力工程是推动国民经济繁荣发展的关键性因素,随着我国装备技术和计算机技术的创新进步,电气工程技术尤其是电气自动化技术,也在不断推动着现代化电力控制系统的构建,并走在了世界前列。控制理论和电力网理论共同构成电气自动化的理论基础,自动化、电子通信、网络信息等三大技术则为其提供了实现手段。电子自动化技术直接节省了系统运行资金和时间成本,并能够进一步优化和完善电气工程。

参考文献;

电气系统设计论文例11

1、电气自动化技术的理论基础

电气自动化技术作为一门综合性较强的学科,它的理论基础涉及很多学科,如控制学、语言学、信息学等。为了使电气自动化技术的实际操作性更强,人们一般借助计算机技术来开展一些电气自动化技术的可操作性实验,在现代计算机技术中电气自动化技术已经单独发展成为一种高端技术。与此同时,人们在电气工程中应用的电气自动化控制技术也越来越多,在电气工程中应用自动化技术后,不但可以使各个电气元件的工作效率得到大幅提升,还可以大幅降低电气工程的整体运作成本,不断减轻相关控制人员的工作强度,促进电气工程的高产、高效。

2、电气自动化技术的特点

2.1技术涵盖面广

随着电气自动化技术在电力工程中的广泛应用,电气自动化涵盖的技术面不但越来越广,而且越来越复杂。就当前的电气自动化技术而言,电子信息技术以及网络技术是其建立的主要基础。在设计电气自动化系统时,我们不但要重视设计好电气自动化系统的硬件,还需注重设计好电气自动化系统的软件,我们要以具体的使用范围为基础来设计不同的技术方案。

2.2依赖电子技术性强

就当前的电气自动化技术而言,很多都必须依赖于现代化的电子技术,在电气自动化系统中,不但信号采集系统在控制信号时需要借助现代电子计算机技术,而且位于各自动化系统中的传感器在控制各类信号时,也要借助现代电子计算机技术。

3、电气自动化技术的运用优势

3.1无需建立控制模块

传统的自动化控制系统需要借助控制器来完成,当被控制对象具有的动态方程比较复杂时,传统自动化控制就很难准确控制该对象,这样必然会有一些无法预测的客观因素影响到该对象的控制模型设计。若不能把这些问题解决好,设计出来的控制模型的准确性便会受到直接影响,最终降低自动化控制系统的实际工作效率。智能化控制器诞生以后,可使被控对象模型的实际设计工作量逐步减少,一些无法预测的电气自动化控制问题从源头上得到了解决,大大提高了电力工程实际运行的安全性与可靠性。

3.2便于调整控制电气系统

由于电气自动化系统把电力系统的响应时间降低,这样便可以随时调节电力系统,使其工作性能得到有效提升。另外,电气自动化系统还能自动实现自我调节,并且能进行远距离调控,从某种程度上可以说,这一性能优势也为电力工程自动化调控的现打下了基础。

3.3自动化技术的一致性很强

利用电气自动化技术来处理不同数据时,其一致性很强。被控制对象不同的情况经常在电力企业中存在,因此各项控制系统的实际控制效果会直接受到电气自动化技术的影响,但由于被控对象的改变,导致预计控制效果不能顺利实现的现象也经常出现。因此,在设计自动化系统时,设计原则一定要具体明确,特别是遇到控制对象不同的情况时,必须要具体问题具体分析,并且要严格审查各项控制要求。

4、电力自动化系统对自动化控制的要求

4.1安全可靠、维护方便

当前,随着国家对电力安全问题的不断重视,在电气工程中应用电气自动化技术时,我们首先要解决的问题就是安全问题。安全可靠、便于维护等优点是电气自动化技术都应该具备的,这样才能更好地确保相关电气产品运行的安全性与可靠性。此外,在电气工程设备中大量应用一些自动化技术,有助于更好地检测电气设备的各种故障,这也是电气自动化技术的另一大优势。

4.2信息化要求较高

在电气工程中应用电气自动化控制技术时,相关技术监督人员必须能在第一时间掌握各电气设备的实际运行情况,这就对自动化技术的信息化提出了更高的要求,电气自动化系统中的硬件以及软件设备必须能满足相关要求,并且电力工程的工作人员要能全面掌握信息化技术,只有这样才能适应电气自动化技术在电力工程中的应用需求。

5、自动化系统在电力工程中的具体应用

5.1自动化控制

电气自动化技术具有自动化、远程化、自主化的操作优势,在电气工程中广泛应用自动化控制技术后,可使电气自动化技术的优越性得到充分发挥,进而促进电气工程的飞速发展。

5.2优化设计

对于电气工程中的电力企业来说,不同电气设备的设计会经常在电力企业的实际设计中遇到,在进行电气设备设计作业时,设计人员不但要懂磁力、电气以及电路等相关知识,而且要在实际设计工作中能科学、合理地应用这些知识,这就要求实际设计者的工作经验要相当丰富。实验与经验的相互结合是传统设计主要采用的方式,这种设计理念不但效率低,并且一旦出现设计上的问题也很难进行实际修改。为此,人们研究了借助计算机辅助软件来进行各种现代电气设计,这种设计方法一方面可以大大缩短设计时长,另一方面实际设计的方案在质量上以及性能上都能得到更好保障。所以,从某种程度上可以说电气自动化技术在电气工程中的实际应用,可促进电气工程设计工作的逐步优化。

5.3故障诊断

在电气工程系统的实际工作中,电气设备不可避免地会出现各种故障,应用电气自动化技术有助于全面准确地诊断电气设备的各种故障。如借助电气自动化技术来诊断变压器故障,我们可以通过检测与实际分析变压器中渗漏油的分解气体,进而把变压器出现故障的真正原因快速找出来,确定出故障的具体发生位置,安排专业人员进行相关检修。

5.4人工智能技术的应用

之前我们在检测与维护电力企业的各项设备时,在人力与物力上的耗费量都比较大。随着电气自动化技术在电力系统中的广泛应用,人工智能技术的不断融入,使得各项故障的实际检测效率以及信息反馈效率都得到了大幅度提升,这样便大大减少了相关人员的作业量,促进了电力企业实际工作效率的提高。

6、结语

总之,电气自动化技术在电气工程中的广泛应用,不仅使电气设备的自动化控制能力得到了大幅度提升,还能更好地保障电气工程的安全、稳定运行。我们必须在了解电气自动化技术相关理论的基础上,掌握电气自动化技术的特点与电气自动化技术在运用中的优势,明确电气工程系统对电力自动化技术的发展需求,只有这样相关科研人员才能更好地进行技术攻关,进而更好地促进电气自动化技术在电气工程中的广泛推广与应用。

参考文献