探究电气工程及其自动化技术的发展与实践

探究电气工程及其自动化技术的发展与实践

发表时间：2016-07-11T14:57:35.700Z 来源：《基层建设》2016年6期作者：闭锦才[导读] 电气工程及其自动化是被广泛应用于工业生产与日常生活中的综合性高新技术，在诸多电气领域发挥着经济建设与保证生产的关键作用。

摘要：电气工程及其自动化是被广泛应用于工业生产与日常生活中的综合性高新技术，在诸多电气领域发挥着经济建设与保证生产的关键作用。随着新时期科技技术的发展，对电气工程及自动化技术也提出了新的创新与技术需求。本文以电气工程自动化的历史发展为切入点，分析当前电气工程自动化在各领域的具体实践应用与未来的发展趋势，为我国电气工程及自动化发展提供参考。

关键词：电气工程；自动化；应用；发展

伴随我国的社会经济建设与发展，各学科领域的理论技术也一直在不断进步提升，其中电气工程及自动化就是当前被应用于社会各方面生产生活的关键技术学科。它囊括计算机技术与电子信息技术等先进科技手段，以控制与电网理论发展出对电能与电子系统的自动化控制技术，广泛应用在小到电灯电话大到航空航天的社会各个电气利用领域，推动产业发展与社会进步。因此，笔者以电气工程及自动化的技术发展为出发点，探讨电气工程自动化在各工业领域的实践利用与发展的技术方向。

一、电气工程及自动化技术概论与发展历程电气工程（Electrical Engineering）简称EE，是现代科学领域中的核心学科，它是创造生产电气与电子系统的有关学科的综合，以电能、电气设备和电气技术为手段创造、改善与维护空间环境的科学。电气工程及自动化技术主要以计算机技术为依托，涵盖电能电气的转换、利用与研究三大方面。电气自动化理论研究与发展电力网的控制智能度，提高电气工程的工业效率与节能效果，达到经济与环保的目的。

人们对现有系统科学认识的历史最早可追溯到18世纪的格雷与杜飞对电的静电现象的发现与研究，富兰克林著名的“风筝实验”对电存在的证明也为今后电学发展铸造了基础。在19世纪法拉第等科学家相继发现电流磁效应与电磁感应定律推动了电学知识的发展后，由麦克斯维尔集成前人研究成果提出了电气工程的相关理论，正式奠定电气工程基础。随后各国开始设立电气工程专业，我国最早的电气工程专业始于1908年的南洋大学堂，新中国成立后也陆续建设了一批优秀的机电学院，1958年北京电力学院开设“发电厂电力网及电力系统专业”、“高电压技术专业”，这是后来“电气工程及其自动化专业”的前身所在。其后国家为发展电气工程也将“电力系统及其自动化”作为博士学位授权学科，带动我国电气工程及自动化的学科研究。

二、电气工程及自动化技术的具体实践应用（一）电气工程自动化在电厂电力系统中的实践电厂电力系统环节多，系统复杂，危险度高，若没有稳定有效的电力控制系统，其安全隐患对员工、电厂与环境的危害是不可估量的。目前电力控制系统的智能化正逐渐成为主要的发展与运用方法，对电力系统的自动智能控制能有效、安全地输送电力保障电厂生产活动。

1、在电厂发电设备中的实践要保障电厂电力系统的安全运行，首先就要对发电设备予以精确合理地控制与调度。伴随科学技术发展，电厂的发电设备日趋复杂与增多，为维护电力设备的有效运行，电厂不得不投入更多的人力与科研成本。这不仅增加企业负担，同时过多的维护与运行人员也给变电站的运行效率与安全带来影响。因此，将电气自动化技术用于发电站的控制系统，能有效提升工作效率，减少人员成本与安全隐患。具体来说，一是将常规的电磁设备更换为全微机化设备，二是用计算机光缆替换电力信号电缆，发电设备控制系统的自动化才能为电厂输送稳定可靠的电源。此外就是对变电站电气设备加入智能监控系统，以维护发电设备频率与模式的自动化调控。

2、在电厂电网调度中的实践电力系统的有效运行除了发电外，对电力的调度也是一项重要技术运作。过去电厂仅依靠继电器进行电气保护与调度，随时代发展已不能完全应对现在复杂的电力调配情形。而电气自动化技术为电力调度带来微机继电保护技术，使其步入调度自动化时代。计算机对电力系统的运行负荷情况、设备运行自动化与电力调度进行监控，对各项数据信息予以分析处理，自动调整设施运行与电力分配。同时伴随着计算机技术与电气工程自动化技术的结合，智能电网系统也开始推进电力调度的智能化。智能电网通过网络通信，以对电站设备的实时监控，构建出一个电站内部的信息局域网，自动对站内设施实现随时的控制与调整，提高通讯的快捷与工作的效率。同时，电站与电站之间建立起智能电网联络，互相建立起一个庞大的电力调配网，为各站之间的电力调度提供讯息连接，提升调度效率与智能化程度。（二）电气工程自动化在其他方向的实践电气工程及自动化技术在工业其他领域最大的实践应用就是建筑设备电气的自动化。就建筑设备而言，电气工程自动化将楼层建筑的电气电力运用计算机、传感器等装置构成的智能控制系统予以监控，以建筑内外的各个电灯、电梯、空调等电气设备作为控制点，通过互联网技术建立起一个大的信息数据控制库，由中央监控系统智能控制，合理有效地调度各个建筑设备的电气使用与开关。同时避免过去老式电气开关对设备的分散式控制，提高建筑电力的使用流畅，保障设施及建筑内居民的生活工作高效率。

三、电气工程及自动化技术的发展趋势（一）加深与计算机互联网技术的联系结合计算机、互联网技术在过去带动着电气工程自动化的发展，而未来也将继续为技术进步提供支持。三者互相影响与作用，计算机与互联网技术为电气工程及自动化为控制智能化与集成式控制奠定理论与技术基础，电气工程自动化则为计算机与互联网技术提供设备与产业上的应用与实践。完善二者理论，推动技术创新。目前广泛应用的微机技术就是三者在技术上有机结合的成果，它是大规模集成电路所组成的微型电子计算机，被大量应用于社会生活生产的各个方面，它对信息的处理与控制有效提高设备的工作效率，节省人力与时间成本，推动现代社会的生产工作自动与智能化。因而加深与计算机、互联网技术的联系融合，是电气工程自动化的一大发展方向。（二）开关设备自动化

如前文所述微机技术的发展不断得到社会的认可与生活生产上的应用，其自动化控制系统也随之不断推广。而开关设备的控制是电气工程及自动化系统中不可或缺的重要组成，其控制的智能化与微机技术共同支持着智能电网的建立与运行。具体来说开关设备的控制自动化是将高低压设备与辅助设施经由可开关接口，通过互联网连接，以计算机实施智能控制的技术。开关元件不局限于生活中的电气接口，也泛指各类电器设备中的控制元件。通过对开关设备的自动化控制，合理调度电力资源，使生产生活顺利有序进行，它是未来电气工程及自动化技术发展的一大趋势。

（三）低频向高频发展

科学技术为了能满足社会日新月异的需求就得不断自我发展与进步，同样在电气工程自动化领域，单一频率的自动化控制方式已不能应对愈发高速与复杂的现代工业生产。目前工业发展技术特别是电气工程技术不仅复杂多样还要适应各类环保、经济与安全需求，为符合对电力控制系统的各类高负荷、多环境、可控性佳的技术要求，将自动化调节频率从单一的低频发展成多面的高频率运转，才能减少控制流程与时间，适应社会产业需求。

结束语：

电气工程及自动化技术在社会科技发展中起到着关键的推进作用，为各个学科与产业的进步提供着科学原理与技术动力，只有在各个领域充分合理应用电气工程自动化技术，把握其未来发展趋势带动技术水平提升，才能为社会创造出更加安全、可靠、高效的生产生活环境。

参考文献：

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