电气工程导论论文

电气工程在电力系统继电保护中的应用中的应用

学院：电气工程学院

专业：电气工及其自动化

班级：17电气2班

姓名：XXX

学号：XXXXXXXXX

目录

一、电气工程专业的由来及应用 (4)

1.电气工程简介 (4)

2.电气工程的发展 (4)

3.电气工程的应用 (5)

二、继电保护与电气工程的关联 (5)

1.统概 (5)

2.模糊理论 (5)

3.电气工程智能系统 (5)

3.1结构分析 (5)

3.2数据结构的改进 (6)

4.结语 (7)

摘要：随着人们生活水平的不断提升，电气资源逐渐成为人们生活生产中不可或缺的一个元素，对电力质量要求也是越来越高，这就需要电力系统在正常运行基础上不断的提升供电质量。电力系统的正常运行保障就是继电保护地良好运行，在现阶段，电气工程的智能系统在继电保护中的广泛应用，能够有效的提升继电保护系统运行稳定性，保障供电系统的安全运行。

关键字：继电保护，电气工程智能系统。

一、电气工程专业的由来以及应用

1.电气工程简介

电气工程（Electrical Engineering），简称EE，是现代科技领域中的核心学科和关键学科。例如正是电子技术的巨大进步才推动了以计算机网络为基础的信息时代的到来，并将改变人类的生活工作模式等等。

美国大学电气工程学科在机构名称上有的学校称电气工程系，有的称为电气工程与信息科学系，有的称为电气工程与计算机科学系等等

传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。此定义本已经十分宽泛，但随着科学技术的飞速发展，21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴，斯坦福大学教授指出：今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。

2.电气工程的发展

电气工程学的研究最早是由英国的威廉·吉尔伯特实行的，其论著《论磁石》全面的讨论了地球的磁性。起初人们认为电与磁是两种互不相干的物理现象，奥斯特发现小磁针在通有直流的导线周围发生偏转，人们开始探讨电与磁之间的关系，从此一大批优秀的科学家投入毕生精力来研究电与磁的本质。其中英国著名科学家法拉第于1831年经过无数次的实验终于发现电磁感应现象，并总结出磁场能产生电的方法，即，闭合导线所包围的磁通的变化能引起电流的产生。后来楞次又提出了电流方向的判断的方法——楞次定律，即，电流的方向总是使它所产生的磁场来阻止回路中磁通的变化。在法拉第之后，麦克斯韦在总结前人成果的基础上，发表了备受世人瞩目的论著《电磁通论》，提出了麦克斯韦方程组，详细的讨论了电与磁的本质，并成功的预言了电磁波的存在，根据计算出来电磁波在真空中速度与光的速度相当，提出光也是电磁波的一种。多年之后德国实验物理学家赫兹通过精巧的实验证明了电磁波的存在，为麦克斯韦的理论提供了坚实的实验基础，同时也为电气工程学提供了坚实的基础。经过许多天资聪颖的科学家几十年的研究与发展，电气工程学经历了从无到有，从一个荒草丛生的荒地到一幢拔地而起的摩天大楼。电气工程学成功的主导了第二次工业革命，在二十世纪初期，一大批家用电器进入千家万户，很大程度上的提升了人们的生活水平，电气工程学从根本上改变了人们的生产和生活方式。

3.电气工程的应用

电气工程学作为一门完整的独立学科，其下包涵着许多分支，有电机电器及其控制技术，电力系统及其自动化技术，电力电子技术与电力传动，高压电与绝缘技术，电工技术，其中每一项技术都是电气工程学不可分割的一部分，它们也不是完全独立而不交叉的，它们在边缘互相渗透，由产生新的学科。电气工程学的发展前景同样也是不可估量的，随着时代的进步与对新技术的不断诉求，电气工程学必将更加完善。其发展特点应该是向着高、精、尖，将传统的那些效率不高，体积笨重，噪音巨大，能耗损失严重的产品升级到效率超高，纳米体积，安静且环保的新产品。这就需要电气工程学从各个方面提升自己。同时电气工程学科加快同其他学科融合的步伐，与新材料技术，医学技术，生物技术的技术融合，将极大地提升电气工程学科的容量与地位。新的世纪必将是电气工程学的世纪，同样，电气工程学科也会给新的世纪更多的惊讶与期盼。

二、继电保护与电气工程的关联

1.统概

由于人们在生产生活中对电力系统的供电质量要求越来越高，因此要保证继电保护系统的安全和稳定，以保障电力系统电力输送的稳定性。电气工程智能系统在继电保护方面取得了很好的应用，同时也存在很多明显的不足，主要表现在数据结构和类型知识的描述等方面。因此需要针对其应用上的缺陷，提出相应改进措施，从而使电气工程智能系统在继电保护中实现更具广泛性的应用

2.模糊理论

在二十世纪六十年代提出的模糊理论打破了传统的集合概念，摒弃0和1所代表的非彼即此的概念，对一些不准确的时间和现象采用模糊度进行描述，同时在专家系统中运用了推理模糊逻辑和语言变量。经过不断的发展和改进，模糊理论已经成为一种整套使用方法的人工智能系统，而且在电力系统中的应用相当广泛。

3.电气工程智能系统

3.1 结构分析

图1为电气工程智能系统的结构模型图。在此系统中，将专家系统引入到电气CAD中，采用编译型Turbo PROLOG语言、Auto LISP语言和FOR-TRAN语言，使用三种语言交互的方式编制引进到电气ICAD系统中。不仅可以充分发挥各类

语言本身的优势，还能够简化程序的编制。在用户菜单的设计基础上，从而有效补充了系统提供的能力，并将无功功率补充到专家系统中，进而通过嵌入的方式到达CAD系统。通过用户菜单，用户能够更加方便地选择自己的工作方式。该系统具有直观、简洁且易被用户接受等显著的特点，还可以使用户在短时间内充分掌握操作方法，而且相应的子模块使用起来十分便利。除此之外，使设计成本得到大幅度降低，有效提高了设计效率，从而在很大程度上减轻了设计者的负担。

3.2数据结构的改进

在设计的数据结构以及类型知识的描述方面，专家系统表现出了一些明显的缺陷，主要体现在系统太过于简单化，不能充分满足系统的通用性和扩展性。因此，为了弥补这方面的不足，需要提出相对通用的知识表示方法。从宏观层面进行分析，电气设计其实是正向推理的过程，采用部分的初始数据作为推理的驱动力，从而达到解决冲突以及规则匹配的目的，最后得出相应的结果。对于继电保护的设计而言，初始数据是系统中的结构以参数对保护系统的设计要求。对于一些主设备比如说变压器而言，其继电保护的初步设计所使用的是此系统初始数据参数种类，并采用关联组元进行表达，其关联组元的表达式如下：（对象名：属性名=属性值），适应于孤立对象属性概念的描述；关系谓词的表示形式如下：（主体对象名，客体对象名：谓词属性名=属性值），在表示事实等一系列的知识时，除了具有对象实体的属性，还同时具备多个对象间所维持的关系。

保护方式级、系统级和故障类型保护级是一个变压器保护系统框架的主要构成部分。其中每一级框架的结构是相似的，同时每一个框架都归属于一个更高一级的框架。如表1所示，是系统中一个电流继电器框架的具体描述过程。

从表1中可以看出，这个框架所表示的对象实体为CR继电器，系统编号为56，它归属于46号，它是一种低压过流保护方式框架，“相数=1”是其中最简单的属性槽，在设计推理中，它的属性值的赋值是由规则以直接的方式来决定的。“Iset=”是可以在推理过程中以直接的方式进行赋值的，或者在需要计算的条件下，利用ISETO 的调用计算得出赋值，此外还可以调出定值列表Ilist 中存