論電氣自動化的發(fā)展趨勢與系統(tǒng)的應(yīng)用
摘要：本文主要講述電氣自動化工程控制系統(tǒng)是現(xiàn)代先進科學(xué)技術(shù)的核心領(lǐng)域。這就要求此技術(shù)要緊緊依靠先進的科技。本文從電氣自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀、電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和加強電氣自動化工程控制系統(tǒng)建設(shè)的建議三個方面來展開論述，以便了解和加強行業(yè)發(fā)展以及專業(yè)人才的培養(yǎng)。
作為現(xiàn)代先進科學(xué)技術(shù)方面的核心領(lǐng)域。依靠最先進的科學(xué)建立起來的電氣自動化工程控制系統(tǒng)在社會經(jīng)濟的快速發(fā)展中起著不可替代的作用，它引領(lǐng)著現(xiàn)代化工業(yè)的前進方向，在工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動化控制系統(tǒng)能夠在減少勞動力成本和強度上起到很好的效果，并且能夠增強傳輸信息的有效性和實時性、提高檢測精確度，同時，電氣自動化控制系統(tǒng)能夠降低安全事故發(fā)生的概率，保證生產(chǎn)的安全。
一、電氣自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀
許多行業(yè)實行的自動化技術(shù)都離不開電氣化自動化的配合。在經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展之后，我國的電氣自動化技術(shù)已經(jīng)取得了很好的成績。但同國際水平相比我國的電氣自動化技術(shù)仍然有著不小的差距。伴隨著市場經(jīng)濟的進一步成熟，電氣自動化市場中的競爭對手越來越多，這不僅是挑戰(zhàn)，更是機遇。我國電氣自動化控制領(lǐng)域只有結(jié)合自身的實際情況，充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，才能在激烈的競爭中占有一席之地。在電氣自動化工程的發(fā)展領(lǐng)域，人機界面已經(jīng)成為了一種發(fā)展方向，因為它能夠靈活地控制并且容易集成，這些特性使其被越來越多的用戶接受。同時電氣自動化工程控制系統(tǒng)使用的標準系統(tǒng)語言使其維護更加容易進行�？刂苹芈肥菫榱吮ＷC主回路線路運行的穩(wěn)定與安全，能夠?qū)崿F(xiàn)某項控制功能的若干個電子組件的組合的電氣設(shè)備之一。這種設(shè)備要有以下功能：(1)自動控制功能。對于電氣自動化控制系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)備出了故障時，需要開關(guān)自動切斷電路以保障安全，使得具有自動控制功能的電氣操作設(shè)備成為必要設(shè)備。(2)保護功能。電氣設(shè)備在運行過程中會時常發(fā)生不可預(yù)知的故障，電壓或電流以及功率等會超過設(shè)備與線路允許工作的`范圍與限度，這就需要一套能夠檢測這些故障信號并對設(shè)備和線路進行自動處理的保護設(shè)備。(3)監(jiān)視功能。對于控制系統(tǒng)中最重要的自變量電是肉眼看不見的，一臺機器設(shè)備是否帶電或斷電，從外表看無法分辨，這就需要借助傳感器的各項功能，設(shè)置各種視聽信號，對整個系統(tǒng)的實時變化做出監(jiān)控。(4)測量功能。視聽信號只能定性地表明各設(shè)備的工作狀態(tài)，具體的電氣設(shè)備的工作情況還需專業(yè)設(shè)備測量出線路的各種參數(shù)(如電壓、電流、功率和頻率的大小等)。
二、電氣自動化的發(fā)展歷程及影響因素
(一)電氣自動化的發(fā)展歷程。電氣自動化經(jīng)歷了從無到有電氣自動化技術(shù)是隨著智能控制、信息網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)、的飛速發(fā)展與電子和信息技術(shù)緊密結(jié)合在一起的一門電氣工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)科直至發(fā)展到成熟的過程。20世紀50年代，電機電力等產(chǎn)品的出現(xiàn)催生了電氣自動化才有“自動化”一詞的說法。而繼電器和接觸器設(shè)定來完成事先安排好的判斷和邏輯功能其出現(xiàn)及應(yīng)用使得機器可以按照人的意志實現(xiàn)的，促使了電氣自動化的發(fā)展變革。2O世紀60年代，現(xiàn)代控制理論開始出現(xiàn)，伴隨著微型計算機在各個行業(yè)中的不斷的推廣與在專業(yè)上的實際應(yīng)用，生產(chǎn)的過程最優(yōu)化的控制與管理也使自動化進入到了一個全新自動化階段，電氣專業(yè)的自動化技術(shù)飛速地發(fā)展也使之發(fā)生了質(zhì)的變化這也是由于自動控制與信息處理結(jié)合的結(jié)果所致。
20世紀70年代，通訊的中級職稱論文現(xiàn)代化技術(shù)、微電子的科學(xué)技術(shù)以及IT電腦技術(shù)對象的發(fā)展使電氣自動化系統(tǒng)變?yōu)橐?guī)模龐大和十分復(fù)雜的電氣系統(tǒng)，大量的難以解決的問題研究主要集中在現(xiàn)代控制理論范疇。圍繞這一系列問題的研究就產(chǎn)生了大規(guī)模的系統(tǒng)控制和復(fù)雜系統(tǒng)智能控制的自動化理論、方法以及手段，同時也促進了這門技術(shù)的全面革新，高級自動化系統(tǒng)主要是由現(xiàn)代通信科學(xué)技術(shù)、微型計算機技術(shù)以及人工智能技術(shù)所結(jié)合的成果體現(xiàn)，同時也對電氣自動化的進一步發(fā)展起到了積極的推動作用。
20世紀80年代以來，電氣自動化技術(shù)的發(fā)展極其迅速日臻成熟已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分極大地促進了人工智能、交通、醫(yī)學(xué)、航空航天、現(xiàn)代制造技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防等領(lǐng)域在國民經(jīng)濟中顯示出越來越重要的作用。
(二)電氣自動化發(fā)展的主要影響因素
1.信息技術(shù)的決定性影響。信息技術(shù)是包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)，廣泛的講就是指人類開發(fā)和利用信息的一切手段這些技術(shù)手段主要目的是用來處理、傳感、存儲和顯示各種信息等相關(guān)支持技術(shù)的綜合體。
2.與物理科學(xué)的聯(lián)系更加緊密2O世紀的后半葉對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。固體電子學(xué)也主要是由于三極管的發(fā)明和大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化與物理科學(xué)間的緊密聯(lián)系與交叉仍然是今后電氣自動化的關(guān)鍵，并且將拓寬到微機電、生物系統(tǒng)、光子學(xué)系統(tǒng)。
3.現(xiàn)代技術(shù)的迅速發(fā)展�，F(xiàn)代技術(shù)的飛速進步和分析方法勢必帶動著依賴現(xiàn)代技術(shù)的電氣自動化、設(shè)計方法的日新月異也將迅速發(fā)展起來。
三、電氣自動化技術(shù)應(yīng)用方向
(一)電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)的應(yīng)用。該仿真系統(tǒng)在可提供大量實驗數(shù)據(jù)的前提下，還可多種電力系統(tǒng)的暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)實驗同步進行，還能用以協(xié)助科研人員測試新裝置，且多種控制裝置都能與其構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，從而為靈活輸電系統(tǒng)及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)的引進，方便了對電力系統(tǒng)負荷動態(tài)特性監(jiān)測、電力系統(tǒng)實時仿真建模等方面進行深入研究，從而建成具備混合實時仿真環(huán)境的實驗室。
(二)綜合自動化技術(shù)與智能保護的應(yīng)用。目前，國內(nèi)的綜合自動化領(lǐng)域的研究已達到國際先進水平，智能自動化保護技術(shù)領(lǐng)域的研究相對處于國際領(lǐng)先水平，研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內(nèi)外最新的人工智能、網(wǎng)絡(luò)通信、微機新技術(shù)、自適應(yīng)理論、綜合自動控制理論等應(yīng)用于電氣自動化保護裝置中，對電力系統(tǒng)自動化保護的新原理進行了研究，可以大大提高電力系統(tǒng)的安全水平，使得新型保護裝置具有智能控制的特點。
(三)電力系統(tǒng)中人工智能的應(yīng)用。電力系統(tǒng)及其元件的故障診斷、運行分析、規(guī)劃設(shè)計等方面將模糊邏輯、專家系統(tǒng)以及進化理論應(yīng)用到實際研究，并且結(jié)合電力工業(yè)發(fā)展的需要，開展了電力系統(tǒng)智能控制理論與應(yīng)用的研究，同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎(chǔ)上以提高電力系統(tǒng)運行與控制的智能化水平。
(四)電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術(shù)。該技術(shù)采用的模型為最新國際標準公共信息模型，輸電網(wǎng)的理論算法采用與配網(wǎng)實際與高級應(yīng)用軟件相結(jié)合，負荷預(yù)測時配合應(yīng)用人工智能灰色神經(jīng)元算法進行，最后進行潮流計算時采用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術(shù)取得了重大技術(shù)突破，主要表現(xiàn)在信息配網(wǎng)一體化、高級應(yīng)用軟件、配網(wǎng)模型、中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字方面，最終，解決了載波在配電網(wǎng)上應(yīng)用的路由、衰耗等技術(shù)難題，正是因為采用數(shù)字信號處理技術(shù)，才得以提高了載波接收靈敏度。
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