电力工程自动化论文范文

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第1篇

1电力过程自动化现状目前电力部门自动化道路的发展并非一帆风顺，一些问题已经显现出来，为保证其良好发展，必须对一些常见的问题进行改革。我国电力工程的自动化技术仍旧处于发展中阶段，在管理上存在一定漏洞。电力工程系统复杂，子系统众多，电力工程系统的运行必须保证各个部分的平稳运行，因此管理起来具有较高的难度。同时由于电力部门自动化设备更新速度较慢，很多技术难以适应时代的发展。电力部门中监测部门名存实亡，自动化设备的自动监测功能虽然能够帮助工作人员进行监控，但并不能完全取代人的功能，一些电力部门过分迷信自动化设备，导致管理上存在片面性。

2电力工程自动化存在的问题

（1）盲目引进自动化设备，没有针对性随着科学技术的不断大展，很多自动化设备出现在电力工程现场。电力部门的管理是一个系统多样性的过程，因此仅靠人力难以实现全方位的工程管理，难以发现系统中存在的隐患，通过全面检测也只能发现一些比较明显的问题。通过自动化设备能够实现对系统的全方位监测，提高系统工作效率，减少故障发生率。

（2）电力工程自动化装置缺乏人性化电力工程设备具有高度集成电力系统控制能力，很多先进的自动化设备操作具有一定难度，电力部门技术人员在未受到专业培训的情况下难以掌握自动化设备的操作方法。电力部门没有针对建立一个完善快捷的自动化控制系统，技术人员往往无法掌握自动化技术的精髓，无法将自动化的功能完全发挥出来。自动化系统建设缺乏人性化，没有从便于操作的角度进行设计。自动化是为了便于管理而引进的现代化设备，而实际过程却是无法发挥自动化的功能，自动化设备本身却带来了在操作上的难题，适得其反。

（3）电力工程自动化数据传输问题自动化设备对电力工程的控制主要通过对监测数据进行分析并做出反应，与传统人为管理方式一样，只是自动化设备具备反应迅速、高效快捷等优点。管理过程中需要对数据进行准确传输，保证智能处理系统得到的数据是有效的。目前电力系统自动化信息传输存在一定误差。由于电力工程引进的自动化设备并非完全定制，而是采购市面上通用的自动化设备，因此在实际运用时可能与电力工程系统存在兼容性问题，一些系统中存在的问题导致数据无法准确传输，因此导致系统出现一定错误率，甚至可能导致电力系统的故障。

3提高电力工程自动化有效性的措施

（1）针对性引进自动化设备电力部门在引进自动化之前需要对整个电力系统进行分析，找出系统组需要切实解决的问题，对存在的问题进行深入分析，找出解决各个问题的具体措施，看是否有必要引进自动化设备。对迫切需要的部分进行自动化方案探讨，针对问题引进有效的自动化设施，保证自动化设施在电力工程能发挥实际效益，避免盲目跟风造成资金浪费。

（2）建立人性化自动化操作系统自动化设备引进后，应该请专门的人员编写相关程序，从便于操作的角度进行分析，建立一套完整的自动化控制系统。系统最好采用简单明了的操作方式，让电力部门的工作人员能够快速掌握并熟练操作。在自动化操作过程中应该进行一定的防护作用，例如进对一些具有一定后果的操作设置问题选项，操作人员进行相关操作时会有问题弹出，请操作人员确认是否继续操作，避免操作人员的疏忽导致自动化系统紊乱。

（3）采用竞标方式引进定制自动化系统目前从事开发自动化系统与设施的企业众多，竞争颇为激烈，因此电力部门在引进自动化时可以采用竞标的方式购买自动化定制产品，让众多企业参与进来，选择性价比适中的企业。定制的自动化系统能够避免与电力系统的兼容性问题，所有功能针对电力系统而建立，因此数据传输基本不受影响，得到的分析结果准确，真正达到自动化管理的目的。

4结束语

第2篇

1.1　电力自动化技术的概念

在科技发展的带动下，电网技术得到了长足的发展，而配电网技术的网络化程度也在不断的提高，这就为电力自动化技术的发展提供了良好的契机。电力自动化技术融合了现代化的电子技术、信息处理技术、网络通讯技术等一系列高科技技术手段。在电力工程当中，它能够帮助电力系统进行有效的远程监控和监视管理工作。电力自动化技术的应用，是电力系统得到了更加稳定的运行环境和更加优质的服务。

1.2　电力自动化技术的要求

电力自动化技术的应用要保证电力系统中各个组成部分都要符合技术要求，确保设备的安全运行。同时基于设备的实际运行情况，保证操作人员的实际控制和协调工作。利用电力自动化技术应更多的注重对安全性能方面的优化，减少事故率，以达到节省人力和物力的目的。此外，要对电力系统的整体数据和各方面的运行参数进行收集和检验，并进行相应的处理，以确保电力系统能够稳定的运行。同时，还要保证电力系统在安全、稳定、经济的条件下，发挥正常的作用。

2　电力工程中电力自动化技术的应用

2.1　现场总线技术的应用

现场总线技术是将电力工程现场的智能自动化装置和其它的仪表控制设备等连接在一起，共同构成一个多项、多站、串行的数字化、一体化信息网络。通过这种连接，实现计算机设备、智能传感器设备、数字通讯设备、控制设备等有效的融合[1]。

现场总线技术是通过利用分散电力工程中的控制功能，来实现其在电力工程中的作用，同时配备了相应的计算机设备，对被控设备的信息进行收集和处理。只需要将这些信息与计算机进行连接，然后设定相应的信息调度命令，就能实现自动运行。在实际操作中，总线设备能够实现前置机和上位机之间的配合，从下方对电力工程进行控制。然后通过控制相应的仪表设备，来提高电力系统中控制功能的性能。

2.2　主动对象数据库技术的应用

在电力工程当中，主动对象数据库技术主要是应用在电力系统中的监视系统中。这项技术的应用，给电力系统的开发、继承、封装等工作都带来了很大的帮助，也在一定程度上促进了软件技术的改革和发展[2]。实践证明，主动对象数据库技术在电力系统当中的应用取得了十分良好的效果，也受到了广泛的支持。和电力工程中其它的关系数据库相比，由于主动对象数据库技术是用来支持对象标准，因此其主要作用是对电力工程中的技术和主动功能进行技术支持。正是由于主动对象数据库技术的这些功能特点，以及其良好的稳定性和兼容性，使得其在电力系统中得到了越来越广泛的应用，并逐渐取代了其它的数据库技术。

主动对象数据库技术能够通过电力系统中的监视功能，充分的利用对象函数的作用，来实现电力系统的自动化运行。随着触发机制的使用，能够更加有效的实现和控制数据库的监视功能，也为数据的传输节省了大量的时间。

2.3　光互联技术的应用

在此过程中，它能够避免时间应电容性的负载影响，也不会受到平面的限制。同时，还能够促进电力系统的集成度提升，加强系统的监控功能。实践表明，利用电子交换技术和电子传输技术，能够有效的拓展互联网、重组编程结构，使电力工程当中的电力系统具有更高的灵活性[3]。

此外，光互联技术具有很强的抗电磁干扰的能力，能够有效的提高处理器的干涉能力，使数据的通讯和传输更加的方便、快捷。光互联技术在电力系统中的广泛应用，对电力工程的可靠性、安全性以及可信度等方面都有着十分显著的提高。

最后，光互联技术还具有采集数据、控制数据、计算数据、以及人机界面处理等多方面的功能。同时还能够进行电网的分析和其它高级应用功能。这就使得光互联技术在电力工程当中的应用变得更加的灵活、清晰，使工作人员能够更好的进行调度工作，对电力工程的发展具有十分重要的作用。

3　总结

第3篇

关键词：电力企业；电气工程；自动化技术；对策；研究

目前，电力工程自动化技术是电力企业管理工作的重中之重，占据着极其重要的行业地位，已经得到了电力企业内部的高度重视与关注。电力工程自动化技术在电气工程中的应用不断深入，可以满足于人们在生活中对于电能的需求，推动电力工程技术的迅速转型与优化升级，进而确保电力工程自动化技术的高质量、高水平。

1电力工程自动化技术的构成内容分析

1.1变电站自动化变电站自动化可以稳步提升变电站运行的稳定性与可靠性，促进人力资源的优化利用与配置。其中，电磁式设备是变电站安全运作的重要核心构件，但是要想始终保持设备的高效运作，就必须要定期展开维修与更换工作，以免造成变电站安全事故的发生。而变电站自动化，实现了微机设备的顺利过渡，在屏幕上就可以完成相应的操作和记录工作，而且大大提升了变电站的运作效率，避免了人工操作的失误。1.2电网调度自动化。电网调度旨在不断提高用电效率，降低电力不必要的损耗和浪费，进一步统筹规划电力配送，进而更好地为各个地区的电力工程服务。电网调度的顺利实施主要得益于局域网的良好配合，如果局域网出现一系列问题，就会严重阻碍着调度管理的强化。而网络信息技术的应用，却大大改造了以往固有的局域网络，使电网调度网络更加系统严密，对于电力利用效率的提升具有着极大的促进作用。同时，电网调度自动化可以有效收集、整理和分析相关的数据信息，为管理员的宏观调控提供切实可行的参照依据，还可以对电力负荷加以控制与调整。1.3发电厂测控自动化。分散测控系统在发电厂测控上得到了较为广泛地应用，关键部分的智能模件和主控模件可以及时掌握控制设备的运行状况，是实现发电厂测控自动化目标的重要保障。通过屏幕化的操作方式，降低了工作人员通过远程操作相应设备，进而大大提升电气工程的运作效率，是人工控制的一大进步，使电厂测控自动化更加安全稳定地运作。

2电力工程自动化技术在电力工程中的应用阐述

2.1现场总线技术的应用。在电力工现场，将各种自动化装置和一些测量仪表连接在一起，形成统一数字化的信息网络系统。通过网络自动化控制，加快了数字通信、自动化控制以及计算机系统的有机融合，进而形成现场总线技术。现场总线技术的应用范围比较广泛，比如在收集变送器控制的总用电量中，可以将信号在主计算机系统中进行集中与统一，随即通过数学模型进行深入的分析，根据科学完善的指令进行下达，进而充分实现电力工程的自动化控制目标。现场总线技术的应用原理就在于将电力工程的各项控制功能分散开来，通过自身对应的计算机来进行信息的处理工作，再将信息传递到总计算机系统中。现场总线技术的应用，是电力系统多样化需求的重要表现形式，促进资源信息的实时共享，朝着自动化控制的方向发展。2.2功率半导体器件的应用。在电力系统，固态变压器可以有效对电力实施管控，从属于半导体器件。而直流输电和柔流输电等在功率半导体器件的应用越来越广泛。在固态变压器中，联动性能比较强、重量比较轻，是电力系统重要的核心构建之一，功能主要是通过高频变压器和电力电子变流器来实现的。同时，柔流输电可以有效提升大容量电能地高效运转与变换，直流输电主要得益于晶体管的应用。由此可见，功率半导体器件是确保电力工程自动化发展的重要保证。2.3光互联技术的应用。电力工程自动化控制系统中，光互联的应用程度在不断地加深。主要表现如下。2.3.1探测器功率的控制。光互联技术可以将探测器功率的输出数量控制在合理的范围之中，降低了电力生产工作中的电容性负载和约束程度，不断实现电力系统集成度目标。2.3.2进一步强化了系统的变通性。通过相关的实践操作可以看出，电子传输和电子交换技术拓展了电力系统中互联网的应用渠道，并且优化整合了互联网编程结构，进而充分增强了电力工程总电力系统功能的变通性。2.3.3为数据传输提供了一定的便利性条件。对于光互联技术的应用来说，可以免受电磁的强度干扰，抗干扰性比较明显，进而增强了数据传输工作的快速性与便捷性，已经成为了电气工程应用中必不可少的应用部分。

3完善电力工程自动化技术的解决对策

3.1选择合理的自动化技术的应用范围。3.1.1电网调度自动化技术。电网调度自动化技术必须要借助于计算机调度系统，是信息技术与控制技术相结合的重要体现，可以进行有效地信息采集与整理工作，为电网的安全运行提供强有力的保障。同时，必须要对电力工程实施全方位、多角度领域地监控，以免在突况发生时猝不及防。3.1.2变电站自动化技术所谓变电站自动化技术就是指将通信技术和计算机技术的结合，可以对数据实施集中化的处理与利用，强化变电站系统的监督与控制。变电站的信息处理可以充分优化电力系统，进而为信息的收集与整理工作奠定坚实的基础。3.1.3配电网自动化技术。主要应用于城乡配电的建设之中，是我国电网发展的延伸与拓展。3.2实现功能分层主站和子站等是配网自动化系统的重要组成部分，其内在功能的实现主要得益于自身通信系统。其中，电子线载波是通信方式中应用比较广泛的一种，但是由于配电网的节点设置较多。很难满足于电力工程自动化的建设需求，进而不建议使用阻波器的使用。第二代载波。技术大大基于了扩频原理，可以有效降低低信噪声，具有较强的通信能力；最新研制的载波技术主要得益于DPS的配合与协，实时解码功能比较强大，通信发展前景较为广阔。3.3确保良好高效的电能质量根据各个大功率电力设备的大力应用，对电能质量的要求也越来越严格，电力部门必须要积极参与到电能质量的建设工作中来，以更好地适应电力系统设备的发展需求，已经成为了电力系统的研究重点。目前，数字信号处理器的应用实现了数字信号处理技术质的飞跃，具有较高的应用价值。数字信号处理器可以有效控制电力工程的相关程序；增强电力系统的安全性与稳定性，不会使电力系统受到过多温度的影响，降低了调试难度，可以进行大批量的生产。因此，数字信号处理器的应用，可以做到不断完善电力工程自动化技术。3.4主站一体化。电力系统的不断完善，人们对于供电也提出了明确的要求和期望。然而，电力企业是一个有机协调地统一整体，企业内部部门或者岗位的独立性比较明显，增加了信息层面上的实时与共享。因此，在电力工程自动化技术的应用之下，要将相对独立的单一、独立部门形成综合性强且一体化程度高的信息一体化系统，将地理信息系统、变电站综合自动化、配电管理系统以及通信系统充分结合在一起，进而构建一体化的信息系统平台。3.5强化后期维修与养护。电力自动化系统中的后期维护工作至关重要和关键，在电力自动化设备进行安装之后，相关电力人员需要进行后期验收工作，将电力自动化的安全管理问题加以落实和强化。一些工作人员要在遵守国家相关规章制度下进行竣工验收工作，予以强有力的制度性保障，确保电力自动化技术应用万无一失。此外，对于电力工程的维护人员而言，要定期展开一系列的业务培训与指导工作，不断增强行业人员的专业素养与业务素养，充分熟悉和掌握电力设备的运行状况。在后期竣工阶段，维护人员要及时分析和解决电力系统的故障成因，采取相应的改善措施，避免对电力工程造成更大的影响。3.6加大以太网的应用力度。在电力工程自动化技术的发展中，必须要加大以太网技术的应用，增强数据信息的共享性，对可能出现的问题进行系统化的分析与研究，推动电力工程精细化目标的实现。根据以太网分布的信息化和开放化特点，不断提升电力工程的自动化发展水平，进而完善电力工程的自动化技术。

4结语

综上所述，完善电力工程自动化技术势在必行，可以确保电力工程的顺利实施与高效运转，增强电力工程的经济效益与社会效益。电气工程自动化技术的建设是一项较为漫长的系统化建设工程，要增强对自动化技术的重视程度，推动电力工程朝着自动化、专业化的方向发展，加强电网调度、变电站以及配电网等自动化技术的应用程度；同时，电力工程的相关人员要提升自身的综合素养，不断与时俱进、开拓创新，将自动化技术提升至全新的广度和深度，进而为电力工程的稳定发展提供更为广阔的发展空间。

作者:兰旭 单位:湖北铭远至诚项目管理有限公司

参考文献：

第4篇

⑴变电站自动化。运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备，采用数字化技术、网络化技术，以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆，实现自动化的监控和操作，从而减少人力资源的浪费，提高工作效率和运行水平，保障变电站运行的安全性和稳定性。

⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制，使电力在生产的过程中能够获取实时数据，能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作，提高电网运行的质量，适应电力市场运营的需求。

⑶发电厂分散测控系统（DCS）。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印，促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能，保障系统运行的安全。

2电力工程中电气自动化技术

⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件，在我国电力工程发展中起着十分重要的作用，伴随着电力技术的发展和提高，交流变频技术的兴起，第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求，以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流，使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件，其对驱动电力要求简单，开关时间快，并且安全工作区十分稳定，但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加，从而不利于P-MOSFET的推广和应用。在这种背景下，作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生，IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快，通态电压低，工作频率高，并且具有宽而稳定的安全工作区，工作效率高，驱动电路简单，更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件，随机复合化技术的不断提高，电器件生产范围不断扩大，应用也不断的深入，在电器复合化的同时，加强对电器向模块化的发展，使电力电器件向更高要求发展。

⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中，为了能够适应电力电子器件的需求，由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中，以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗，保障开关在频率上的提高，把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上，使电力电子器件在零电压或零电流下转换。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗，并且节约成本，提高逆变器集成化，在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。

⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究，将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理，在对交流调速控制理论研究过程中，其控制思想独特，具有创造性，控制结构简单，控制手法直接，对信号处物理概念明确，转矩响应迅速，大大的提高了调速效率，形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。

⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展，高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中，它主要采用全数字控制，通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作，提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高，变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。

3结束语

第5篇

随着我国社会经济的不断发展，电力企业运用新的信息技术，提高电力工程的自动化水平，促进了电气自动化的迅猛发展。电气自动化技术就是运用了具有自动检测功能与自动控制功能的电气装置，可以实时对电力系统进行远程调节、控制、及监控。在信息化技术大力发展的同时，通过信息监测技术能够实现对电力工程的远程控制与管理。电气自动化技术需要自动化的电网配置、配电网技术协同工作。在电气自动化技术中，要充分利用网络对电力工程的各项信息进行统计、收集、分析从而加强电电力系统的稳定运行。减轻了以往电力工作人员的工作强度，充分利用电力工程中的自动化设备进行监督，在面临突发状况时，能够及时采取信息处理技术对电力系统进行有效地处理。而配电网技术可以配合电气自动化技术改善城乡配电网，加强城乡电力网络运行工作，完善电气自动化技术在城乡电网中的运用。电气自动化技术的应用范围广泛，从电气开关到电力工程都有电气自动化技术的身影。电气自动化技术的不断提高也促进了电力工程的不断发展。

2电气自动化技术在电力系统中的应用

2.1变电站及配电自动化的应用

变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术，实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计，从而减少了人力资源的浪费，减低了变电站及配电站工作人员的工作强度，提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此，变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中，主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分，是电力生产现代化的一个重要环节。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新，种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性，降低运行维护的成本，高质量输电过程，经济效益提高很多。

2.2在电网调度自动化中的应用

在电力工程中，电网的总调度能够通过大屏幕显示器、计算机服务等自动化系统对电网进行远程监控。根据电力工程中电网的运行情况进行分析，监控电网的实时状态。通过各个分系统传送的电力工程中的生产数据、控制发电的数据，对电力工程整个系统进行评估、调配和预测，从而减少了电网在运行过程中出现的电力故障及异常情况，通过电气自动化技术能够及时作出判断，检测更加及时。从而减少了电力工程中危及人身安全和设备安全的事故。另外，通过电气自动化技术还能对整个电网进行实时监测和分析，调度从大屏幕上可以清晰的采集信息，找出电气事故的发生地并提出应对措施，防止事故的扩散，减低影响。

2.3分散测控系统自动化的应用

在电力工程的发电厂分散测控系统中，通过太网、过程控制单元、工程师工作站、高速数据通讯网等对分层对电厂的生产状况进行测试和控制。经过过程控制单元可以在生产运行的过程中通过接受热电阻、热电偶、电气量等信号，处理运算的结果、参数等，通过这种方式对电网进行监控，从而提高电气自动化在电力工程中的检测、保护和控制功能。

2.4计算机自动化的应用

电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统，通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时，对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用，从而在电力工程中实现操作技术的使用性，更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式，才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。

2.5电力自动化技术的发展趋势

第6篇

在通常情况下，电力系统自动化是指依托电子网络技术和计算机通信技术，对电网数据、电网结构等信息进行集成，在确保电网正常运行的前提下，自动完成监测、保护、控制等功能的自动化系统，其范围包含以下几个方面：

1.1馈线自动化

馈线自动化是指从变电站出线到用户用电设备的馈电线路自动化，馈线自动化的内容包括正常情况下的用户检测以及运行优化和资料测量；事故检测以及故障隔离、恢复供电控制等。主要功能包括：远端控制、远端监测、故障隔离、无功补偿以及电压调整等。

1.2变电站自动化系统

变电站自动化是把变电站的二次设备运用计算机技术以及现代通信技术，通过功能组合和优化设计，完成对变电站的自动监视、测量、控制和协调的自动化系统。可以完成收集数据和信息的工作，并能够利用计算机的高速计算能力和判断功能，完成监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。其主要功能有：继电保护、数据采集、变电站运行控制、日常信息事件记录、特殊事故报警等。

1.3配电管理系统涉及供电企业运行管理、用户服务以及设备管理等多个方面的计算机网络系统

它是电力自动化系统的中枢，是整个电力自动化系统的管理和控制中心。配电管理系统由地理信息、自动化实时环境、综合性数据库等多个系统为基础，包括配网自动化（DA）、故障投诉管理（TCM）、自动作图(AM)和设备管理(FM)、配电工作管理（DWM）、负荷管理（LM）、配网分析系统（DAS）等多个子系统。

1.4电力通信系统

电力通信自动化也是电力自动化系统中的重要一环，由于电网的终端节点比较繁多大，对通信系统的要求也较高，在电力通信系统方面有无线、微波、电缆、光纤等多种方式，光纤通信和无线通信是当前电力通信系统的主流。

2电力系统自动化的发展成效

随着电网建设和改造的逐步深入，全面提高电力系统自动化水平已经成为了必然的需要。在新技术、新需求、新网络的共同推动下，电力网络自动化领域正在发生着突飞猛进的变化展。新一代的电力系统自动化的智能化程度已经得到了明显的提升，电力系统智能化、操作人性化、管理合理化的人工智能正在逐步替代人工经验，电力系统自动化正在为提高经济效益和社会效益发挥着重要作用。电力系统自动化在电网发生故障时的作用更加明显。在某段线路发生故障时，电力自动化系统能够迅速判断出故障区域并完成隔离故障区域、查找原因和恢复故障等作用，在缩短停电时间，尽最大可能减小停电面积等方面发挥作用。电网一旦出现主变电站失压、母线故障、超高压失压等高压侧障碍，自动化系统可以利用人工智能完成负荷批量转移，可以在供电安全的情况下，通过遥控操作将障碍影响区的负荷转移到正常线路上去，从而避免大面积停电现象的发生。电力系统自动化在电网正常运行时的作用更加明显。在电网正常运行中，电网的负荷分布并非是是完全均衡，极不均衡的现象时有发生，这种不均衡问题不仅严重降低了电线路以及设备的利用率，同时还会导致线损提高。电力系统自动化能够通过优化运行的方法把负荷灵活地完成从重负载以及过负载成功地转移到轻负载的馈线上，有效地提升负荷率，增强电网的有效供电能力。此外，电力系统自动化还能够可以实时遥控配电网开关完成网络重构以及电容器投切，用少量的投入就能够实现电网运行方式的改善和网损的降低。

3新技术推动下电力系统自动化的发展趋势

3.1功能分层分布的趋势

电力自动化系统一般分为主站、子站、馈线等三个层次。层与层之间多般采用光纤以太网和光纤环网方式连接。电力线载波也是一种比较常见的通信方式，过去电力线载波主要用于传输高频保护信号以及语音通信，在多节点、大容量的通信要求下，这种方式显然已经不再适用，为此配电载波已经不再采用阻波器，而是基于扩频原理，推出了二代载波技术，可在比较低的信噪比下工作，通信能力也有了提升。最新的载波技术则是依托于数字信号处理芯片（DPS），具有更加强大的实时解码功能，具有更加理想的通信服务能力，在未来具有更加广阔的前景。

3.2电力自动化系统保护趋势

在馈线的保护方面，电网通常没有稳定方面的问题，过去大多认为馈线故障的解决实效性并不强。但随着经济的发展，用户对于用电可靠的依赖更强了，确保供电可靠性成为了电网的重点工作之一。馈线故障隔离和恢复成为了电力自动化系统的基本要求，系统保护成为了发展趋势之一。

3.3主站一体化发展趋势

随着电力的高速发展，电力企业内部平台不统一、专业平台功能单一，系统之间不能实现互联和共享的问题开始凸现。改变这种电力自动化发展进程中出现的分散和单一问题已经是一种迫切的需要，目前主站一体化也已经成为了一种发展趋势，包含数据采集与监控系统、地理信息系统、配电管理系统、高级应用软件包以及变电站综合自动化、管理信息系统、馈线自动化和通信系统的平台统一、高效、综合化的系统平台将是未来电力系统自动化的发展方向。

第7篇

关键词：电气自动化技术 电力系统 应用

引言

随着科学技术的发展，电气自动化技术在电力系统中的应用与日俱增。目前，电力系统中电气自动化技术主要涉及以下3个方面：变配电站集中监控、继电保护和远程调度管理部分。我国对电力系统中电气自动化技术的研究起步较晚，近年来虽取得了一定的成绩，但与国外先进水平相比仍存在较大的差距。因此，对电气自动化技术在电力系统中的应用展开研究迫在眉睫，我们必须在结合本国实情的基础上，研究和开发出更加符合我国国情的电气自动化综合技术化系统。

一、电气自动化技术在电力系统中应用的研究方向

目前我国对电力系统中电气自动化技术开展的研究，主要可以概括为以下4个方面：

（一）对电力系统智能保护和综合自动化技术开展的研究

我国对智能保护和综合自动化技术的相关原理展开了大量研究，将先进的综合自动化控制理论、人工智能理论、自适应理论、微机和网络通信技术等引入到电力系统的自动化保护装置中，使得保护装置更加智能化，极大地提高了电力系统的可靠性和安全性。经过多年努力所研制成功的分层式综合自动化装置，突破了传统装置所受的限制，能够广泛应用于各种电压等级的电站，极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围。

（二）对电力系统配电网自动化技术开展的研究

我国对电力系统配电网自动化技术开展了大量的研究，主要表现在配网模型、中低压网络数字、信息配网一体化、高级应用软件等方面的突破。其中，高级应用软件将配电网的实际情况和输电网的理论算法结合在一起，使用最新的国际标准公共信息模型，利用配网递归虚拟流算法对潮流进行计算，利用人工智能灰色神经元算法对负荷进行预测，极大地提高了计算结果的准确性和可靠性。

（三）对电力系统人工智能技术开展的研究

我国对电力系统人工智能技术开展了大量的研究，主要体现在将模糊逻辑、专家系统和进化理论等先进理论运用到电力系统及其设备的故障分析、运行分析、规划设计等方面，确保了电力系统运行的安全性和可靠性，并能及时诊断各种故障信息，将损失降低到最小，提高了电网规划设计的科学性和合理性。

（四）对电力系统自动化实时仿真技术开展的研究

我国对电力系统自动化实时仿真技术开展了深入的研究，重点研究了电力系统实时仿真建模和负荷动态特性建模，同时将国外先进的电力系统数字模拟实时仿真系统引入到国内，构建了基于混合实时仿真环境的实验室。电力系统自动化实时仿真系统不但能够对电力系统的暂态和稳态进行试验，而且能够联合多种控制装置，形成闭环系统，从而确保科研人员能够完成对新装置的测试实验。

二、电气自动化技术在电力系统中应用的设计思想

（一）电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则

电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则，主要从远程调度和自动化系统监控这两个方面进行考虑。电力系统的保护装置一般优先选用微机保护综合自动化系统，电力系统中电气自动化的选型接线比较简单，通常以常规继电保护装置为主，选用性能可靠且价格合理的智能化开关。

（二）电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则

电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则主要应从以下几个方面进行考虑：

1.电气主接线方式按照原设计来执行，要将采用监控系统后所增加的设备种类和数量（如电力监控器、电量变送器等的数量）在单线系统图的设备型号说明中加以标注；

2.凡是需要利用计算机监控系统进行远程遥控操作的开关，一定要使用具备远程分闸和合闸功能的智能开关，从而确保远程遥控操作功能得以实现；

3.运行状态需要进入计算机监控状态的开关，通常需要使用一对独立的常开接点引入计算机监控系统，此外，低压自动开关还需多选用一对常开辅助接点；

4.对继电保护进行设计时，供电系统应该优先考虑使用变压保护和综合电气自动化技术。

三、电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势

我国对电力系统中电气自动化技术的研究还存在很多不足，未来的研究工作还有很多。电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势，主要包括以下3个方面：

（一）国际标准的大规模推广和使用

近年来电气自动化技术在我国有了广泛的应用，但是由于电气自动化设备的生产厂家众多，导致这些设备的信息共享和相互操作间存在诸多障碍。为满足不同厂家所生产设备的兼容性，电子工业协会制订了IEC 61850标准，作为站端与站间进行通信的标准，从而实现站内的无缝通信。我国要大力推广和使用IEC 61850标准，并基于此标准开发出电气综合自动化系统的相关产品。

（二）将测量、保护和控制工作融合为一体

长期以来，受电力行业专业分工、人员配置和运行机制的影响，我国电气自动化系统主要通过站内监控采集相关数据、单独进行保护的工作模式。这种工作模式虽然能对事故进行清晰的分析和处理，但是增加了工作量，降低了设备的利用率。为了减少设备的重复配置率和操作人员的工作量，提高事故的处理效率，必须将测量、保护和控制工作融合在电气自动化综合系统中。

（三）以太网技术的使用

随着经济和社会的发展，人们对电力的需求与日俱增，加之电网系统越来越复杂化，其涉及的数据和信息也越来越多。在这种背景下，电气综合自动化系统所需要采集和传输的数据日益庞大，对通讯的实时性和传输速度提出了更高的要求。以太网具有传输数据量大、传输数据快的优势，能够满足电气综合自动化系统的发展需求，因此，以太网在电气综合自动化系统中必然会有更多的应用。

四、现代电气工程自动化技术的特点

电力系统自动化的主要内容有电力系统调度自动化、变电站自动化、配电网自动化、火电场自动化、水电厂自动化等。现代电力系统技术上的发展主要以“大机组、大电网、高电压、高度自动化”为特征来描述。21世纪，信息科技革命的到来，使得数字化、网络化、信息化、智能化技术得到了飞速的发展，它们在电气工程发展过程中的引进日益提高电力系统的自动化水平。同时，洁净煤技术、水电开发、核电的发展也越来越得到重视；新能源的开发利用，特别是可再生能源的开发利用也是现代电力技术的发展趋势。因此，建立健全的电力市场机制是提高效率、降低成本，促进电力资产的合理利用与发展的有效保证。

五、结语

电网调度自动化是电力系统自动化的主要组成部分。伴随着科技的进步与社会的发展，自动化技术作为一门综合性技术，它在电力系统中起到的作用越来越显著，电力体制改革等新形势对电网调度自动化系统既提出了新的挑战，也提供了前所未有的机遇。未来调度自动化技术及系统将会有更快更大的发展，但也需要付出艰辛的努力。

参考文献

[1] 张国庆.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J]. 科技风. 2010（23）

第8篇

我国在实现经济实力不断提升的同时，在科学技术领域也取得了十分瞩目的成绩。电力行业的发展与其他行业发展息息相关，是国家社会经济、文化等各项事业发展的基础力量。随着科学技术的不断发展和应用，其在电气行业中也得到十分广泛的运用。本文主要分析电气自动化技术在电力工程中的应用，旨在为促进电气行业实现健康发展提供一定的借鉴。

关键词：

电气自动化技术；电力工程；电网调度

由于新技术在电气企业中的广泛运用，电力自动化技术不断成熟起来，而且在电力工程的发展过程中发挥着举足轻重的作用，促使电气自动化持续发展。电气自动化技术能够有效利用其自动控制和自动检测功能，实现对电力系统的实时监控与远程性调节和控制。当前，我国的信息化技术水平逐渐提升，运用信息监测技术实现对整个电力工程的远程化操控。但是，电气自动化技术如何在电力工程中实现有效运用成为影响其发展的重要问题之一。

1电气自动化技术概述

电气自动化技术涉及到的电气装置功能有自动控制及检测功能，其能够有效实现对电力系统相关的远程性控制以及远程调节、监控。社会经济的不断发展带来电气企业的新生命，很多新型技术层出不穷，促使电力工程的自动化技术明显提升，电气自动化开始发展起来。后来，在信息化技术不断推进的过程中，电力工程不仅能够实现远程管理及控制，还能够运用信息技术监测完成大量工作。电气自动化技术可凭借网络对工程相关信息展开全方位分析及整理，使得电力系统实现稳定运作和发展。在运用电气自动化设备的过程中，电力工作人员的工作压力大大降低，在遭遇紧急情况的时候可采取有效的措施进行处理，进而保证电气工程实现稳定运行和发展。此外，电气自动化技术的使用范围相对较广，从电气的开关一直到整个电气工程都可运用，是推动电气工程持续进步的重要条件。

2电气自动化技术的实际运用意义

2.1提升电力系统自动化水平

我国总体科技水平的提升带动了电气自动化相关技术的发展。电气自动化技术在实际运用的过程中能够有效提升电力系统的自动化水准，利于电力工程的健康发展。电气自动化技术的运用对于电气设备的相关性能有更高的要求，需要对于现有的一些设备进行更新和升级，带动电气企业相关设备的更新换代。此外，电气自动化技术能够明显提升电力工程管理水准，使得企业管理工作更具有科学性、合理性，与现代的信息化标准相符［1］。最后，电气自动化技术在电力企业中的有效运用可有效促进其自身的发展，并迎合电力系统实际运行的相关需求。

2.2便于维护

电气自动化技术在电力工程中的运用，使得其维护工作更加便利。该技术在技术水平上要求相对较高，但维护工作较为简单。电气自动化设备和计算机等相关终端设备互相连接，可通过计算机进行操作，完成对电力设备的维护工作。在日常维护的工程中工作人员需要输入自身的数据和信息，促使电力系统可实现对相关运行数据等的科学调整，从而达到设备维护的相关要求。这种维护方式不但能够有效提升企业中对人力资源的有效利用，还能够降低工作压力，提升工作效率，利于实现企业的可持续发展［2］。

2.3提高工作效率

电气自动化技术的有效运用能够明显提升电力企业相关管理部门的工作效率。电气自动化技术的运用需要首先具备一定条件，需要电气工程相关企业能够在日常管理等工作中积极创造良好的环境。因此，企业为了能够真正发挥电气自动化技术的运用效果，努力实现电气设备的更新及有关技术的完善，从而促进管理人员工作效率的提升［3］。

3电气自动化技术在电气工程中的运用

3.1电网调度

电气工程在实际运行的过程中主要以显示器及计算机相关设备为工具展开电网调度工作，这种工作方式能够为以后电网调度工作的发展和研究提供信息依据。加入电气自动化技术之后，工作人员能够针对电网的实际运行状况展开实时监控，并快速传递相关信息数据等，促使电网调度的工作稳定开展。电网调度在整个电气工程中能够发挥重要作用，要想实现电气运行的有序发展，就需要高效完成电网调度工作［4］。传统意义上的电网调度工作中，一些工作人员不能及时对电力故障了解到位，导致一些安全事故发生并造成重大经济损失。运用电气自动化技术之后，工作人员可有效借助屏幕对电网实际运行的情况进行实时监控，尽快发现故障，并寻求解决办法，降低电力运行风险。

3.2变电站

由于电气自动化技术属于以计算机、现代化通信技术等相关电子技术为基础的技术类型，其能够使得电力企业实现对变电站设备的有效整合及优化设置，促使相关企业的人力资源利用率得到明显提升，并减少工作人员的工作量，降低工作压力，使得电力企业实现更快发展。因此，电气自动化技术运用在变电站的工程中，工作人员能够有效检测变电站设备日常的运行状况，促使电气设备的相关性能得到更为有效的发挥，保证电力系统的安全和稳定发展［5］。此外，电气自动化技术的有效运用促使一些传统设备开始被淘汰，变电站相关的电力运行状态被更好地管理和控制，实现电气设备的智能化发展。变电站运行过程中涉及的大量任务都需要借助电气自动化技术来得到实现，这为促进电力现代化的健康发展提供了良好的条件。

3.3分散测控系统自动化及计算机系统

分散测控系统属于发电厂日常运行系统的一部分，其主要通过高速数据通讯网络及工程师工作站等针对其日常生产的状态实现全程监控及测试。工作人员能够凭借过程控制单元在实际生产时有效接收电气量等相关信息，对运算得到的结果及相关参数等进行分析和处理，并完成对电网的监控工作，促使电气自动化的维护和控制等相关性能取得持续性提高。此外，电力工程中电气自动化技术的运用，有效引入了计算机操作系统，及时记录电力信息，并反馈电气设施的具体运行状况。计算机系统的有效运用还能够有效确认相关工作人员的具体工作信息，及时控制信息误差，提高所得数据的准确性。计算机操作系统还能够用于电力工程的日常管理工作中，监控电力运行情况，对相关的数据和信息展开详细分析，监督人员的工作情况。

4结语

在未来的发展过程中，电力系统将更多地运用电气自动化技术，逐步实现人工智能化等发展，为促进电力行业的可持续发展提供技术支持。如今，在国家经济水平逐步提升的过程中，电气自动化技术发展水平随之提高，促进电力系统实现健康发展。笔者先阐述电气自动化及其实际运用的意义，接着分析电气自动化在电气工程当中的有效运用，希望为促进电气行业的可持续发展提供帮助。

作者：胡诗和 单位：成都理工大学

参考文献：

［1］储神记.电气自动化技术在电力工程中的应用探究［J］.低碳世界，2016（1）：28-29.

［2］温馨.电气自动化技术在电力工程中的应用［J］.科技创新与应用，2016（13）：184.

［3］韩占卫，赵明，刘富荣.试析电气自动化技术在电力工程中的应用［J］.中国新技术新产品，2016（20）：24-25.

第9篇

关键词：智能化技术；电气工程；自动化控制

引言：

在现代化的今天，依旧应用传统的自动化控制技术来控制电力工程，无法满足电气工程发展的需求。此种情况下，应当利用智能化技术来优化和创新电气工程自动化控制，这可以大大提高电气工程自动化控制效率，推动电气工程良好发展。可以说，智能化技术是推动电力工程自动化控制水平提高的有效手段。那么，智能化技术如何有效的应用于电气工程自动化控制中呢？本文笔者将在下文围绕此问题展开分析和探讨，希望对于促进电力工程良好发展有所帮助。

一、电气工程自动化控制中智能化技术的特点

电气工程自动化控制中智能化技术的特点主要表现在以下几方面。

（一）智能化技术的自动化水平高

相对于传统电力工程自动化控制来说，运用智能化技术的自动化控制可以在无人控制和操作的情况下，有序的、有计划的运行。这是因为利用智能化技术来控制和调节电气设备，是按照设定的情况来标准的、规范的控制调节电气设备，这会使电气设备以最佳的状态来运行，如此就可以科学、合理的控制电力工程，使之安全、稳定、有效的运行。

（二）智能化控制器无需操作模型

利用智能化技术而构成的智能化控制器，其具有紧密系数高的特点，在具体的控制电力工程的过程中，可以相对精确的、详尽的掌握电力工程相关数据。以此为依据，对电力工程进行科学的、合理的、有效的控制，使其正常、稳定的运行。利用智能化控制器的应用，无需依靠操作模型来进行电气工程控制，这大大提高了电力工程自动化控制效率。

（三）智能化技术的数据处理能力较强

与传统电力工程自动化控制相比，在电力工程自动化控制中应用智能化技术，可以使增强自动化控制水平，使其能够针对不同对象，进行相应的数据分析和数据处理，合理控制，提高控制效果。但是有些控制对象具有多样性，不容易控制，及时利用智能化技术也不能够实现控制对象全面化。所以，在未来发展电力工程自动化控制时应当注意此种方面的强化。

二、电气工程自动化控制中智能化技术应用的优势

智能化技术作为科学技术的产物，将其应用于电气工程自动化控制中，可以对信息进行收集、分析、处理、反馈，优化和调整电气工程自动化控制，促进电气工程良好发展的同时，节约人力资源。可以说，电气工程自动化控制中应用智能化技术具有多种优势。主要表现为：

（一）智能化函数近似器应用性更高

因为智能化技术的应用，可以说人工智能在电气工程自动化控制中充分发挥作用。也就是根据电气工程自动化控制的对象，智能化函数近似器会选用适合的函数计算方法来计算控制对象相关的数据，得到精确度高和真实的数据结果（如图一所示）。以此为依据，科学、合理的调控电气工程，可以提高电气工程的质量和效率。

（二）智能技术更易于调节

在电气工程自动化控制中应用智能化技术，可以实现人工智能控制器对电气工程数据进行收集和分析，进而合理控制电气工程。此种电气工程自动化控制方式，即使没有相关专家作指导，也能够有效的完成电气工程的控制，为使电气工程良好运行创造条件。

三、智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

综合上文电气工程自动化控制中智能化技术的特点和优势，可以确定智能化技术有效的应用于电气工程自动化控制中，可以大大提高自动化控制水平，为推动电气工程良好发展做铺垫。

（一）智能化技术能够诊断电气工程存在的故障

电气工程系统运行过程中，电气设备会受到环境因素、自身因素等因素的影响，使其出现故障，影响电气工程系统运行效果。为避免此种情况出现在电气工程系统中，智能化技术的有效应用，可以电气工程进行全面的、详细的检测，找出故障的电气设备。在此基础上对故障设备的相关数据进行收集、分析、反馈，找出解决故障的有效方法，为使故障的电气设备再次有效应用创造条件。

（二）智能化技术对电气设备优化设计

电气工程自动化控制的过程中，经常需要对电气设备进行设计，确保所设计的电气设备可以有效的应用，为促进电气工程有效应用提供条件。但是，要想设计出，满足电气工程需要的电气设备是比较困难的。因为电气设备设计是非常复杂和繁琐的，设计人员不仅要掌握专业的知识，还要具有较强的设计经验，在设计中详细的分析电气设备的功能和作用，在此基础上科学、合理的设计，才能够确保电气设备可以有效应用。但智能化技术应用于电气设备设计中，可以利用遗传算法、智能化CAD技术等来辅助电气设备设计，这可以在一定程度上优化电气设备的设计，为设计出功能强、性能佳的电气设备创造条件。

（三）智能化技术在电气工程自动化控制中的智能控制

智能化技术应用到电气工程自动化控制中，可以促使自动化控制向自动操作化、自主化、高效化、智能化的方向发展。之所以这么说，主要是电气工程自动化控制中应用的智能化技术，可以针对控制对象实际情况，提出行之有效的控制方案，进而对自动化控制系统进行适当的调节，使其可以按照控制方案来控制电气工程各个方面，提升电气工程水平，为促进电气工程良好发展创造条件。

结束语：

在我国科学技术不断发展的当下，传统的电气工程自动化控制已经无法，满足电气工程的发展。此种情况下，应当在电气工程自动化控制中科学、合理的应用智能化技术，促使智能化技术在电气工程自动化控制中充分发挥作用，诊断电气工程存在的故障、电气设备优化设计、电气工程自动化控制中的智能控制，提升电气工程自动化控制水平，推动电气工程良好发展创造条件。所以，智能化技术科学、合理的应用于电气工程自动化控制中至关重要。

参考文献：

[1]甘雷.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J].《电子技术与软件工程》 2014（20）.

[2] 耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J]；科技创新导报；2012（02）.

第10篇

关键词：电力系统；自动化技术；应用

引言

随着我国电气自动化控制设备普及程度的不断提高，电气自动化控制设备的可靠性严重就显得尤为重要了，对电气自动化技术进行探究，不但可以提高电气自动化控制设备的质量，还可以提高电气自动化控制设备生产企业的企业形象，同时还能提高电气自动化控制设备的市场竞争力和市场占有率。

电力系统自动化通过应用各种自动检测装置，进行控制和决策，同时对电力系统的元器件和电力全系统进行远程监控、控制、协调，保证电力系统能够稳定可靠运行，为生产生活提供高质量的电能供应。电力系统自动化要求实现电力供应稳定、安全、可持续的自动化目标，另一方面，电力事业的进一步发展，对自动化的要求也越来越高，电力系统自动化是电力系统发展的必然要求，既可以降低电力系统运行的成本，又能提高电力系统的运行效率。电力系统的节约化和自动化是电力系统可持续发展的根本目标。

1 电力系统自动化要求

电力系统自动化对电力系统元器件、元器件之间的协调、电力设备的使用寿命提出了要求。电力系统自动化要求能够对电力系统局部和整个电力系统运行参数进行实时的搜集和监测；同时电力系统元器件应经济、实用、安全，为电力系统进行控制和调节提供依据，很多自动化系统能够直接实现对电力系统元器件的调控；电力系统自动化还需要实现对电力系统各部分、各层次之间进行协调，自动化系统已经成为电力系统经济、安全运行的保证；电力系统自动化可以减少大量繁杂的人工劳动，减少人力强度，提高劳动效率，同时由于系统故障能够及时排除，系统的安全性提高，事故大量减少，并实现电力系统寿命的延长。电力系统自动化技术，有效地避免了大面积停电事件的发生。

2 电力系统自动化新技术的应用

随着自动化对工作效率的有效提高，在生产生活中发挥着越来越重要的作用，主要体现在电力系统智能化控制技术、变压器设备在新监控、微机实时保护系统等方面。

2.1 电力系统智能化控制技术

随着科技的进步，电力系统自动化技术经历了几个主要的发展历程。首先，通过传递函数进行单输入输出进行控制时期；随后，线性最优化控制盒非线性和多机进行协调控制时期；最近几年，智能化控制时期。随着智能控制功能的越来越强大，在新兴的电力系统中有着越来越广泛的应用，电力系统智能化控制技术在多机系统的静止无功发生器控制、人工神经网络励磁、快关综合控制系统等相关领域得到了大量应用。

2.2 实现对变压器设备在线监控

随着我国经济的快速发展，对电能的需求量越来越大，电网的规模不断扩大，电力系统的容量也得到了极大提高。电力系统的稳定安全运行已经成为社会经济生活正常进行的保障，对人们的生产生活有着重大影响，对电力设备的性能提出了越来越高的要求。因此，供电企业必须保证电力系统稳定可靠运行，减少故障的产生。电力系统中，通过对电力设备进行检修可以提高设备的可靠性，降低设备故障率。电力设备进行检修主要通过检查和修理。对电力设备检修的形式通常有检修故障、状态检修和定期检修。对电力系统进行实时监测，能够全面了解设备的工作状态，同时根据设备运行的参数进行设备变化趋势预测，可以提前对故障进行排除，在发生故障时也可快速进行修理。

2.3 电力系统微机实时保护系统

微机保护能够提高电力系统的可靠性，同时微机保护又有着高实时性和高扩展性的特点，电力系统中的微机保护系统有着通信能力强，人机交互界面友好等优点。随着我国电力自动化的发展，电力系统中使用的微机保护装置越来越多。

电力系统微机保护不仅需要较高的硬件设施，对嵌入式软件要求也比较高，在电力系统微机保护中使用实时操作系统，能够同时对多任务进行高效管理，也有着很好地可移植性和扩展性，有效提高了电力系统自动化控制效率。现在，电力系统中使用了越来越多的电力系统危机保护装置，电力系统中使用的RIOS可以有效提高电力自动化系统的可靠性和及时性。实时性问题是电力系统自动化继电保护的首要问题。电网事故通常发生在瞬间，一旦稳定措施发生延迟，将无法发挥自动化保护装置的作用，也将产生许多其他安全问题，很容易对电力系统产生严重破坏。电力系统自动化保护需要对设备数据进行实时监测，同时也需要能够对数据进行分析，及时进行处理。嵌入式技术既可以对设备数据进行监测，又可以在很短的时间内对数据进行处理，快速做出反应。RTOS能够对应用程序进行分解，还可以同时开启监控进程，对系统中运行的各个程序进行监控，当出现异常情况时，UNIX中对出现问题的程序进行终止，还可以调用另外的进程实现问题修复功能。由此可见，电力系统中RTOS使系统自动化可靠性很大程度提高。此外，由于电力系统开发采用的C语言或者C++语言有着较好的灵活性，在模块化设计中，某一模块发生损坏，可以通过模块的更换进行问题排除。

3 电力系统自动化的发展前景

电力系统应用自动化技术有着及时、安全、可持续、稳定等优点，通过自动化技术的应用，能够实现系统长期、可靠、稳定、可持续运行。目前的电力系统已经不如通过计算机进行监控的新阶段，通过对传统技术设备的改进，可以早日实现电力系统自动化。

我国社会经济的发展，对电力的需求越来越大，对电力系统提出了更高的要求，也促进了我国电力事业的发展，电力系统自动化越来越朝着智能化和最优化方向发展；微型机和远程通信越来越多在电力系统自动化中应用，成为电力系统自动化控制手段的发展方向。通过DMS系统，可以提高电力系统的管理水平，也迎合了电力系统发展的趋势，有效保护了电力设备，大面积停电等事故大量减少，电力系统更加安全可靠；另一方面，电力设备自动化程度的提高，也使得变电站的值班和操作方式发生了很大变化，现在的变电站很多采用无人值守管理方式。电力系统通过数据共享，通过微机保护，可以实现硬件监控和保护的共享，减少了大量冗余工作和人工成本，真正实现了精兵简政的目的。也有助于实现电力系统节约化和自动化的根本目标。

4 结束语

科学技术是提高生产效率的重要途径，自动化技术有着自身特殊的优势。电力系统自动化发展使得电力系统运行更加稳定高效，保障了电力系统的安全运行，为经济社会建设做出了重要贡献。控制技术、计算机技术和信息技术的相互融合和发展，电力系统自动化水平将更加智能化，运行更高效，并逐渐形成电力系统自动化的相关标准，促进电力系统整体发展水平。

参考文献

[1]白艳伟，薛辰斌，赵晓强，等.计算机技术在电力系统自动化中的应用分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2013，12：277-278.

[2]刘进，张绍文.电气自动化技术在电力系统中的应用解析[A].北京中外软信息技术研究院.第二届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院，2015：1.

[3]武洋.浅析电力系统自动化控制技术[A].北京中外软信息技术研究院.第二届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院，2015：1.

[4]王平.电气自动化技术在电力工程中的应用[A].《现代教育教学探索》组委会.2015年11月现代教育教学探索学术交流会论文集[C].《现代

教育教学探索》组委会，2015：1.

第11篇

关键词：电气工程及其自动化；创新人才培养模式；特色

作者简介：袁铁江（1976-），男，四川成都人，新疆大学电气工程学院博士研究生；晁勤（1959-），女，湖南邵阳人，新疆大学电气工程学院，教授。（新疆乌鲁木齐830047）

基金项目：本文系新疆大学“21世纪教育教学改革工程”二期项目（XJU2008JGZ15）、新疆大学《电力系统继电保护》校级精品课程的研究成果。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）06-0060-02

电气工程及自动化专业的培养目标是培养能够从事与电气工程有关的系统运行、通讯、综合自动化、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才和管理人才[1]。要培养创新人才，首先要解决的重点和难点问题是实践教学[2]，其目的是：通过实践教学各环节的实施培养学生的动手能力，促使学生综合应用专业知识，优化学生的知识智能结构，为培养优秀的、适应市场需求的应用创新型人才创造条件。以新疆大学为例，介绍电气工程及自动化专业教学改革思路、成果、经验，为今后进一步进行更有成效的教学模式改革提供借鉴和帮助。

一、创新人才培养模式改革思路

根据教育部关于实施大学生创新性实验计划的精神，围绕电气工程及其自动化专业人才培养目标，根据电力行业的发展方向和现状，结合人才市场需求，与电力行业的企、事业单位多次交流，总结了往届毕业生走向工作岗位后所遇到的问题、工作中暴露出的知识弱点，结合学生在学习专业知识时所遇到的困难，认真研究分析了电气工程及其自动化专业实践教学各环节中存在的不足之处，以实践教学为试点，突出学生职业素质、实践能力和创新精神培养，积极探索实践教学模式创新，主要从以下几个方面进行了尝试。

（1）将电气行业先进设备应用到实践教学中，完善实践教学内容，提高实践教学的现代化程度。

（2）精心设计实践教学内容，打破课程界限，优化学生的专业知识结构[3]。由于某些课程的实践教学环节与电力系统行业结合不紧密，学生不能很好地了解各课程内容在电力系统的具体应用。通过改革创新，加强各专业课程间的联系，实践教学体现专业培养方案的整体性。以继电保护实践教学为例，通过改革创新研究，微机保护实验室在完成继电保护实践教学内容的同时，将电力系统分析、电力工程、单片机原理、软件编程、电力通信、电力自动化、电力系统故障计算、电力系统仿真等多个课程的知识应用在继电保护的实践教学活动的各个环节，使学生对这些专业课在专业中的作用及课程间的联系有整体的认识。

（3）将实践教学与工业现场所需相结合，既丰富实践教学内容，也锻炼学生解决生产第一线实际问题的能力，充分体现高等教育为当地的经济建设和生产实践服务的宗旨[4]。如在微机保护实践教学环节中，在教师指导下，学生以新疆实际电网结构为研究对象，对继电保护问题进行分析计算。

（4）鼓励学生参与教学实验设备的开发和实践教学改革，学生要顺利完成指定任务，不但要拥有本专业各种知识，还要自学很多其它知识，因此吸收学生参与实践教学改革，有助于提高学生的自学和创新能力[5]，既锻炼学生的实践动手能力又激发学生的求知兴趣，促使学生综合应用所学知识，优化学生知识智能结构。同时，参与设备开发的学生分别负责不同内容，而整体功能的实现需要团结协作；实践教学过程的实施，同样要求通盘考虑，整体设计。因此通过实践教学内容及教学模式的改革有助于培养学生的团队精神。

实践教学改革的成果可用于相同设备及类似设备的二次开发，具有一定推广价值；提高了实验设备的功能和现代化程度，拓宽实验设备的应用范围，开发后的实验装置不仅能用于教学任务，还可用于科学研究。可避免设备过早淘汰，具有一定的经济效益。

（5）通过教学改革创新，加强师资队伍建设，丰富教师各自讲授课程的教学内容，体现各个专业课程间的整体性和连贯性，提高师资队伍的教学科研能力，形成一支年龄结构合理，知识体系优良的教学团队。在实践教学模式改革中，项目组成员要充分发挥自身优势，团结协作完成任务，相互学习，取长补短，拓宽各自知识面。

二、创新人才培养模式实现方法和具体措施

1.电气工程及其自动化毕业学生需求分析调研及就业措施

通过对新疆各电力相关的企事业单位的走访调研，对本专业领域技术发展现状及人才需求等情况进行了分析，全疆电力系统预计近几年中每年都有700余人专业技术就业岗位需求，加之大型电力设备制造业和油田等各大型企业自备电厂以及厂矿企业电气部分，预计每年需要电气技术人员1000余人。但是内地学生来疆就业人数少，且部分不能长期在疆工作，目前新疆大学的招生量并未达到饱和程度，有很广阔的就业前景。因此，新疆大学电气工程学院陆续与新疆电力公司等相关单位签署了多项定向培养的协议书，已有部分学生履行了协议并在新疆喀什、伊犁等地就业。

2.专业知识结构和课程设置、培养方案调研及地方特色人才培养模式改革

有关课程设置和培养计划制定，我们向新疆电力公司和金凤科技等多家行业单位发函征求了意见，同时参加了全国电气专业教改年会，收集了大量兄弟院校电气专业教改资料，经过电气全体教师仔细讨论和研究，确定了专业发展定位，制定了包含电力和风电两个方向的全新的专业培养方案，学院又专门组织专家和负责人进行了论证讨论，提出很多修改意见，形成了两套分别针对民汉学生的具有地方特色的培养方案[7]。

3.大学生创新实践、毕业生毕业设计结合现场实际取得良好效果

在各届学生中进行了大学生创新实践活动，获得多项国家大学生实验创新项目和校级科研实训项目。从新疆多个涉电企业外聘导师，联合进行了认识实习、毕业设计和毕业实习，并取得了较好的效果，社会用人单位对各届毕业生思想品德、敬业精神、工作态度、专业知识、工作能力、创新能力等综合评价良好。

4.专业主干课程与专业实验室相结合实践创新

主干课程建设中，在兼顾专业技术知识结构基础上制定了电力系统继电保护、电力系统分析和电力系统自动化等电气专业主干课程7门[3]。并在广泛调研的基础上建成了与主干课程对应的10个专业实验室，如：微机继电保护实验室、电力系统运行与控制实验室、电力系统数字仿真实验室、变电站自动化实验室等。实验室建设与运用的效果与特色非常明显，可进行上述电气专业7门主干课程全部理论验证性实验和设计型实验及创新型实验，也可进行本科毕业设计及研究生硕士论文撰写中的创新部分验证，还可进行教师科研项目研发。大部分实验设备与电力现场一致，缩短理论教学与行业实际差别，还可进行与现场完全一致的电力系统数字物理联合动态模拟试验，也可进行二次设计开发。实验软件采用动画实景三维实现，安全、逼真、可靠、经济、实用。目前这些设备使用率高，实验组数多，实验效率和效果好，可提高学生分析问题的能力。

5.精品课程、课件、题库、教材、教学大纲、网络课堂建设

“电力系统继电保护”获得校级精品课程，“电力系统分析”获自治区级精品课程。编制电气专业教学大纲1套，完成“电力系统继电保护”和“电力系统分析”题库2套，开发“电气特色专业”和“电气紧缺专业”网页2套，开发“电力系统继电保护”、“电力系统分析”、“高电压技术”课程教学网页3套，课件多套。电气专业所有课程选用优秀教材，还由教师主编并出版教材多部。如重庆大学出版社出版国家“十一五”规划教材《自动控制原理》、《发电机组基础》；机械出版社出版《风电场运行与维护》、《风电并网技术》，大连理工大学出版社出版《单片机原理及应用》。

6.外聘现场专家和工程技术人员进行现场教学

与新疆电力公司多个变电站和发电厂以及风电场、八钢自备发电厂、石河子天富热电厂等签订了实习协议，特聘陕西电力公司和新疆电力公司调度中心、新疆红雁池电厂、新疆水电设计院、新疆送变电公司、吐鲁番电业局等电力行业高级工程技术人员进行电气设计指导和现场教学，收到良好效果。

三、主要改革创新成果、实践效果和特色

（1）根据电气工程行业特点和实际情况，改造和更新实践教学平台，通过软、硬件购置和开发，把实验室仿真成工业控制现场，使实验过程接近实际工作环境，缩短学校教育与行业实际的距离，为毕业设计和创新制作提供一个良好的实践场所，节省设备投资。

（2）根据电气工程就业岗位群对实践能力要求，改革了实践教学模式，精心设计教学内容，体现各个专业课程间的整体性和连贯性，在实践教学中综合电力系统分析、电力系统继电保护、高电压技术、电力工程、单片机原理、软件编程、电力通信、电力自动化、电力系统故障计算、电力系统仿真等多门课程知识，打破从单个课程进行实践教学的界限，实现一体化实践教学体系，并增加了风电方向课程，提高了就业率。

（3）选择来自工业现场的具有代表性的生产实践问题作为教学案例，实现实践教学与工业现场相结合，锻炼学生解决生产第一线实际问题的能力，同时为生产企业提供技术支持。

（4）对学生的自学能力、独立思考能力、实践动手能力及对所学知识的综合应用能力等方面进行综合训练，提高学生的科技创新能力。参与开发的学生发表了多篇学术论文，多人考取了研究生，其余多就业于大型企业。调查结果显示，考取研究生的学生在研究生的学习过程中，在科研方面显示出了明显的优势，在研究生学习阶段比同届学生提前发表学术论文，早出科研成果，显示出较好的科研能力；走向工作岗位的毕业生能很快胜任工作，得到了用人单位的好评。可见，通过实践教学激发了学生求知欲，拓宽学生知识面，优化学生知识结构，提高了学生的就业率。

（5）课程实验、毕业设计、短学期教学、科研实训多个环节相结合，充实短学期的教学内容，提高短学期的教学效果及本科生毕业设计质量。

（6）形成一支年龄结构合理，知识体系优良的教学团队。教师发表了多篇教研论文及科研论文，多人获得了本科生毕业设计优秀指导教师，在开发的实践平台上完成了各自科研项目部分内容。获得自治区级电气工程及其自动化专业教学团队，多人获自治区级教学名师。

四、成果水平和实际推广应用价值

通过对实践教学内容和教学模式的改革，使得教学内容更加完善，教学方式多样化，既可以进行常规和理论实验验证，又可以设计和创新，而且由于多项实验采用计算机可视化界面，使实验过程更形象更容易理解。促进了理论教学，从而提高教学质量，培养学生的实践动手和科技创新能力，缩短学校与市场差距，全方位提高电气工程及其自动化专业毕业生水平，具有实际推广应用价值。

五、进一步实施方案和完善措施

采取多种措施严格执行培养方案、课堂教学、课件使用、实验室及设备管理，加强对理论教学、实践实习的执行，进行有效的过程监控。

建立、健全规章制度及完善有效的教学体系文档资料，积累教学经验，进行质量反馈，切实提高教学质量。

完善实验指导书的编制，提高实用性。

完善课件质量，使其更加直观、形象、逼真，具有动态效果。

充实网络教学资源，使学生更易于独立实现预习复习和巩固提高专业知识的技能。

参考文献：

[1]陆秀令,张松华.电气工程及自动化专业实践教学改革探索与实践[J].中国现代教育装备,2010,(17)．

[2]于恒,张幼琴,王惠丽.浅谈理论教学与实践教学的关系[J].实验室科学,2006,(4).

[3]高燕,刘文洲,徐政.电气工程及其自动化专业课程建设的探索与实践[J].长春工程学院学报(社会科学版),2007,(1):10-12．

[4]张成华,廖志凌.提高毕业设计实践教学环节质量的方法[J].农机化研究,2005,(6):273-274．

[5]刘海燕.培养电力行业高科技创新型人才的思考[J].中国电力教育,2006,(S2):398-399.

第12篇

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

电力工程中电气自动化技术

1. 全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 50 年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件，在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。由于目前所能生产的电流／电压定额和开关时间的不同，各种器件各有其应用范围。 GTR 的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题，使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上，这也使得电路比较复杂，难以掌握。 MOS 控制晶闸管（ MCT ）是一种在它的单胞内集成了 MOSFET的品闸管，利用M OS 门来控制品闸管的开通和关断，具有晶闸管的低通态电压降，但其工作电流密度远高 IGBT和 GTR ，在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率，且其关断增益极高。

2. 变换器电路从低频向高频方向发展随着电力电子器件的更新，由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时，直流传功的变换器主要是相控整流，而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后，更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后，提高了功率因数，减少 了高次谐波对电冈的影响，解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。

3 交流调速控制理论日渐成熟 1971 年，德国学者 F , Blaschke 阐明了交流电机磁场定向即矢量控制的原理，为交流传动高性能控制奠定了理论基础。矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式，把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来，分别加以控制。它需要检测转子磁链的方向，且其性能易受转子参数，特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性，使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 1985 年德国鲁尔大学的 Depenbrock 教授首次提出了直接转矩控制的理论，接着 1987 年又把它推 广到弱磁调速范围。大致来说，直接转矩控制，用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节（Band 一 Band 控制）产生 PWM 信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。

4 通用变频器开始大量投入实用从产品来看，第一代是普通功能型 U / F 控制型，多采用 16 位 CPU ，第二代为高功能型 U /F 型，采用 32位DSP或双 16 位CPU 进行控制，采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器．具有挖土机和“无跳闸”能力，也称为“无跳闸变频器”。这类变频器！目前占市场份额最大。第三代为高动态性能矢量控制型。 5 单片机、集成曳路及工业控荆计算机的发展以 MCS-51为代表白 8 位机虽然仍占主导地位，但功能简单，指令集短小，可靠性高，保密性高，适于大批量生产的 PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广，而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外，单片机的开发手段也更加丰富。在集成电路方面，需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。

二、智能电网概述 目前，全世界范围内的气候变化越来越频繁，且由于人口的剧增，能源的供应也越来越紧缺，因此，智能电网在全球中不断地被关注。在几年前，美国政府为了恢复经济的良好运行，将智能电网的建设作为核心策略，来解决由于能源引起的危机，并利用它来促进其他产业的健康发展。在我国，智能电网的建设更是一项紧急的任务。

三、电力工程技术在智能电网建设中的总体应用

第一，电源领域的应用。电力工程技术能够为智能电网的各种设备提供不同的电源。具体包括直流、变频以及恒频的交流电源等。例如，在蓄电池充电中，一般是采用直流电源，在变电所的操作中，既可以采用直流电源，也能用交流电源，而在大型或者小型的计算机中，可以采用高频的开关电源。

第二，输电中的应用。由于智能电网要求具有较高质量的电能以及较为稳定的电网工作状态，而实现这些要求需要电力工程技术中的谐波抑制技术以及无功补偿技术的支持和配合。另外，电力工程中也不断出现新的装置，这些功能和智能电网的建设要求相符合，因此，能够在智能电网建设中加以应用。 第三，发电中的应用。电力工程技术是一种现代的新技术，它通过电力和电子设备，实现电能的转化以及控制，大大降低了能量的消耗量，同时还能减少机电设备的使用，工作效率也因而提高。

三、电力工程技术在智能电网建设中的具体应用

第一，电能的质量优化技术。该技术在智能电网建设中的应用，需要建立在电能的质量等级划分以及评估方法体系的完善的基础上，对供用电的接口所具备的经济性能进行分析，从而建立起用户经济性以及技术等级这两个评估体系，并借助法律法规的不断完善，来促使智能电网的建设往经济且优质的方向发展。

第二，柔流输电技术。该技术是将清洁度高的新能源等输入电网中的主要技术，它是在微处理以及微电子技术，电力技术、电子技术以及相关的通信和控制技术的基础上形成的能够对交流输电实现灵活控制的技术。

第三，高压直流输电技术。当前的直流输电系统中，很多环节都采用交流电，但是输电过程是用直流电的。采用该技术能够利用控制换流器，实现整流或者逆变的工作状态。能够应用在远距离或者近距离直流输电工程中，还能为一些孤立的地域例如海岛供电。

第四，能源转换技术。未来社会中的能源发展方向应该是实现低碳经济能源。也就是将能源的消耗量以及对环境的排放和污染控制在最低水平上，低碳经济能源的核心是在能量的转换上采用先进技术对其进行创新，实现能源的高效利用。目前，太阳能与风能等自然能源已经成了世界上利用最多的用于能量转换的能源。

四、关键的电力工程技术在智能电网建设中的应用

第一，串联补偿中的工程应用。伊冯500kV TCSC项目是国家发改委批准的国家级科学研究项目。该项目是由C-EPRI Science & Technology Co.，Ltd建立，将伊冯500kV TCSC项目的限定功率由1460000kW提高至2500000kW，用于该项目的TCSC设备，都是由中国独立设计、发展、组装和调试的。这个设备的成功运营表明中国已经精通了适应高寒地区的全套大容量可控串补的技术，并实现了HV TCSC的工业化应用。

第二，并联补偿的工程应用。C-EPRI Science & Technology Co.，Ltd完成了无功补偿设备的关键技术的研究，这一设备是中国装机容量最大的无功补偿设备，而且成功将无功补偿技术用于运营之中。联众不锈钢公司将无功补偿设备运用在实际中。这些设备有效解决了由设备中的脉动负载引起的电力质量问题。因此设备可确保工程安全运营，联众不锈钢公司每年有2千万的经济利益。

第13篇

最大的挑战是每个沙粒只能携带很少的计算资源。论文合著者、麻省理工学院计算机科学与工程教授丹尼尔·鲁斯说：“如果每粒沙里都能存一张数字图，要找出一种算法就很容易，但这根本不现实。怎样才能开发出有效的算法，在通讯水平和极短距离内不浪费任何信息呢？我们想每粒沙不必事先知道要组成什么样子。”

研究人员表示，他们将在今年5月份召开的IEEE机器人技术与自动化国际会议上提交论文，阐述这种“智能沙”算法。他们的“智能沙”使用的是类似于雕刻的“减法规则”，而不是LEGO拼装玩具那样的“加法规则”，沙粒能向前后传递信息，选择性地贴附在其他沙粒上，形成3维物体。“智能沙”并不只是简单地构建某个破损的机件，当它们完成了某项功用后，还会返回成一堆沙粒的样子，彼此分离独立，以便下次构建新的形状。

论文作者凯尔·吉尔宾解释说，沙粒首先彼此传递信息以确定哪些邻居丢失了，然后选择自己的位置，再给其他沙粒传递一个固定的距离信息，并反过来强化确定自身的位置。当复制品边缘建立以后，外面的沙粒就不再与周围邻居联系。

研究人员制作了一种边长10毫米的立方体，经过计算机模拟证明了这种算法的有效性，也可以把每一层立方体当作二维格子来用。他们把这种立方体叫做“智能卵石”（smart pebbles），每个立方体的4个面上装有永久电磁体，可以通过电脉冲磁化或消磁。彼此不仅能靠磁力相连，还能沟通共享磁力。每个“卵石”中都有一个微处理器，能存储32K字节的程序代码，只有2K字节用于工作记忆。

第14篇

随着电力电子技术的迅猛发展以及石油石化行业电气自动化水平的不断提高，教学内容越来越丰富，教学要求也越来越高。但是受到教学学时的限制，课程无法对一些具有石油特色的重要研究热点进行深入介绍，限制了课程在特色专业建设中的作用，迫切需要解决以下几个问题：

1.体现精品课程示范作用，解决“电力电子技术”在特色专业建设中促进各课程之间协调发展的问题目前，电气工程专业各课程的内容较为松散，缺乏一个系统性的提纲，这与“建设国内著名、石油学科国际一流的高水平研究型大学”的目标还存在较大的差距。在山东省电气专业特色建设的大背景下，如何解决专业课程之间衔接难题、整合各方向的研究领域、切实落实具有“油味”特色的专业建设是当前的一个重要研究课题。而“电力电子技术”由于其自身跨学科、宽领域的特点，恰恰可以作为这样一个接口和桥梁。因此，作为一门立项建设的校级精品课程如何发挥模范示范作用，在促进各专业课程协调健康发展的同时，如何突出作为石油院校的课程特色，是本教学改革项目的一个挑战，但更是一个机遇，也是一个创新性的研究内容。

2.改革现有教学手段和内容，解决有限学时与传统教学方法不匹配的问题“电力电子技术”课程的教学内容以各种变流电路为主线，对电路的波形分析与相位分析的方法贯穿始终。必须更新教学观念、教学方法和教学内容，使学生在有限的课时尽可能多地掌握和了解本学科的知识，提高课程的教学质量。

3.改革“电力电子技术”的实践教学环节，解决学生主观能动性不足问题在“电力电子技术”的实践教学方面，该课程的教学均采用课堂教学结合课后验证性实验的教学模式。目前，学校仅采用挂件结构的实验台或实验箱来完成实验，学生始终处于被动状态，不会积极去思考和创新，也找不到探索的目标和方向。这样一来，如果设备在实验过程中出现问题使得实验结果与理论分析不符甚至出现异常现象，学生就会第一时间找老师要答案，不会独立分析和解决问题。总之，为切实落实省级特色专业的建设目标，“电力电子技术”课程必须提升自身的学科定位，利用课程优势强化作为特色专业课程之间的桥梁作用，因此对本课程的教学内容、教学方法和教学手段等进行全面的改革势在必行。

二、课程改革的具体研究方案

1.打破课程壁垒，强化作为特色专业的桥梁作用电气工程专业各学科的发展已经进入知识相互交叉、共同发展的时期，传统孤立授课的方法已经不能适应新时期的要求。而“电力电子技术”是一门理论性、综合性和实践性都很强的重要专业课程，涉及到多个电气工程学科课程的知识。利用这个优势，将其建设成为一个承上启下、沟通各课程的桥梁是非常合适的。以“电力电子技术”变流技术作为切合点，将“电力拖动自动控制系统”、“交流调速系统”的调速理论、“电力工程”的柔性输电、智能电网等学科理论紧密结合，消除课程之间的壁垒，实现“弱电控制强电”思想的共通，从而将电气工程特色专业建设形成一个有机的整体。

2.更新教学内容，突出“油味”特色石油院校所培养出来的人才不仅是电气工程领域的专业人才，还必须了解石油工业生产对电气技术的需求，能够将电气技术与石油技术很好地结合，为石油工业生产服务。目前，“电力电子技术”中与石油石化科研实践的结合程度还不够深入，如何更好地为行业服务，培养合格的电气化人才，需要在课程内容安排上下功夫。例如，可以增加电驱动钻机、潜油电泵变流电流拓扑的分析和简单故障诊断，使课程更贴近现场，突出“油味”特色。

3.改革现有的教学模式，突出设计与创新采用“感知、学习、应用、总结、提高”五层次教学模式，在“感知”模块中，通过多媒体课件演示与教学内容有关的案例；在“学习”模块中，通过启发式、讨论式等教学方法，结合现代化的教学手段，使学生掌握“电力电子技术”的理论知识；在“应用”模块中，通过实际电路的搭建和实验调试，使学生将所学的课堂理论知识，有效地应用于实践；在“总结”模块中，将零碎的知识进行归纳，把对理论的片面认识变成全面掌握，培养学生举一反三的能力；在“提高”模块中，将任务驱动式的实践经验与理论完全融合，使学生明确岗位对电力电子技术能力的要求，并具备对整个系统的安装调试能力。

4.培养学生独立思考问题和解决问题的能力，鼓励学生撰写科研报告或者调研报告在本课程教学的前期，向学生介绍科技论文的写作格式及方法，指导学生撰写有关电力电子技术方面的调研报告，要求学生按照科技论文的规范进行撰写。同时介绍一些相关的优秀网络资源给学生，指导学生通过这些网络资源去查阅相关的中英文资料，使学生更主动地去了解电力电子发展的动态前沿，因而充分认识到学习本课程的重要性，借此提高学生自主学习的积极性。

5.充分利用当前流行的现代化多媒体教学手段，做到互动教学“电力电子技术”课程涉及到很多电路图和波形图，可以采用多媒体教学与传统的黑板授课方式相结合来进行授课。各种电路图和波形图可用多媒体制作，利用多媒体可以把全部波形展现到学生面前，增强课堂学习效果。如果教师讲课的方式生动活泼，那么学生就更容易接受，从而实现教师和学生在课堂上的良好互动，大大提高学生的听课效率。

三、结束语

第15篇

【学科特色】

学院目前已建成较为完整的学科体系，包括电气工程博士后流动站，电气工程一级学科博士学位授权点，高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化、脉冲功率与等离子体技术、电力电子与电力传动、电力建设与运营和电工理论与新技术6个博士学位授权点，高电压及绝缘技术、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电工理论及新技术、测试计量技术及仪器、脉冲功率与等离子体技术6个硕士学位授权点，电气工程专业学位工程硕士点，教育部第一类特色专业电气工程及其自动化本科专业。

学院专业设置体现了电气工程与自动化相结合、强电与弱电相结合、电力与电子技术相结合、软件与硬件设备相结合、理论研究与技术应用相结合、理论与实践结合的特点，旨在培养经济和社会发展需要的强弱电兼顾的复合型高级人才。

【科研平台】

学院现有“高电压与绝缘技术”、“电力系统及其自动化”及“电力电子与电力传动”3个省部级重点学科和湖北省电气工程一级重点学科，“国家电工电子实验教学示范中心”、“国家工科基础课程电工电子教学基地” 等教学平台以及“雷电防护与接地技术教育部工程研究中心”、“高电压与绝缘技术重点实验室（部级）”、“武汉雷电防护设备质量监督检验中心（省级）”、“高电压大容量开关电器研究开发平台”和“武汉大学智能电网研究院”等科研平台。

学院下设高电压技术研究中心、电力系统研究中心、电机与电力电子研究中心、基础教学与实验研究中心。教育部防雷与接地工程研究中心、武汉大学智能电网研究院以及湖北省雷电安全防护与检测中心（筹）等单位挂靠电气工程学院。学院内部通过团队管理模式开展教学和科研工作，已形成了高电压及绝缘技术、电力系统分析、智能电网、电磁场分析与高压电器、电气设备状态监测及故障诊断、电能质量以及柔性电力技术等多个特色鲜明的科研团队，同时设有电气工程学科平台课程、电工电子、电机学、电磁场、信号与系统、计算机与通信、电力系统分析、电力系统运行与控制、高电压与绝缘技术、电力电子与新能源、电气工程创新与实践等11个教学团队。

学院建有国家工科基础课程电工电子教学基地、电工技术训练中心、电力工程专业训练中心、高电压实验大厅、户外220kV试验变电站、电力系统动模实验室、RTDS数字仿真实验室、新能源发电平台、智能电网示范平台。其中与电子信息学院等共建的电工电子教学基地为国家级电工电子示范中心，电工技术训练中心面向全校开设电工实践技能训练。

【学科实力】

学院现有双聘院士3人，长江学者特聘教授1人，国家杰出青年获得者1人，国务院学位委员会学科评议组成员1人，教育部高等学校教学指导委员会委员2名，有9名教授享受政府特殊津贴。近三年，学院承担了国家级、省部级和企事业单位委托的科研项目600余项，获得科研经费高达2.1亿元，获省部级及以上科技进步奖15项，发明专利26项，出版教材和专著18本，1000余篇，其中三大检索收录556篇，被SCI收录论文35篇，并有一大批科研成果转化为现实生产力，有些科研成果已达到国际领先水平。

【人才培养】

学院致力于培养德、智、体全面发展，具有创造、创新、创业理念和能力，能够从事与电气工程有关的规划、设计和建设，高电压交直流输电、变电、配电和供电技术，电力系统调度运行维护、自动控制及保护，电能转换与优质、高效应用，智能电网与新能源的开发利用，以及电子、通信与计算机技术应用等电气信息工程领域工作的厚基础、宽口径、高素质、强能力的复合型高级工程技术人才。学生主要掌握电工与电子基础理论、系统分析与控制理论、电气工程基础理论、高电压技术，电力系统技术、电能变换技术、信息和通信技术以及计算机应用等方面较为宽广的工程技术基础和系统的专业知识，掌握适量的人文社会和经济管理知识。要求学生具备电气信息工程领域技术分析、系统运行与控制技术的基本能力，具有较强的创新意识。

学院每年招收计划内博士研究生40余名，硕士研究生220余名，本科生340余名。从2006年起，学院与新加坡南洋理工大学合办了“3.5+1.5”本硕联合培养教育项目，前三年半在武汉大学学习，后一年半在新加坡南洋理工大学学习，毕业可获得武汉大学工学学士学位和南洋理工大学硕士学位，目前已有153名同学参加了此项目；2012年又先后与日本上智大学、英国斯特拉斯克莱德大学签订了“2+2”本科生培养项目，学生前两年在武汉大学学习，后两年在日本上智大学或英国斯特拉斯克莱德大学学习，毕业可获得双方学士学位。

学院高度重视培养学生的创新能力和实践能力，大力支持并多方指导学生参与科研和实践项目，鼓励学生积极参与“挑战杯”科技作品大赛、大学生数模竞赛和电子设计大赛等多项大型赛事，借以多元化的教学培养方式来夯实学生的基础理论知识，激发学生的科研兴趣，提升就业竞争力，做好人才梯队建设。此外，学院重视学生德育教育，开展“小亭爱心支教”等志愿活动，培养学生强烈的社会责任感和奉献精神。