摘要：电气工程及其自动化在现代经济中的作用越来越重要，在各行各业都得到了很大的发展。本文对电气工程及其自动化的现状做了简单地分析，对电气工程及其自动化在新时代中的作用做了简要的概述，发现电气工程及其自动化在发展中还存在着一些问题，针对这些问题，本文提出电气自动化的专业建设，来促进电气工程及其自动化的发展。
关键词：电气工程；电气自动化；问题
前言：发展是推动社会进步的根本要素，制定科学发展观是促进我国国民经济效益增收的最佳方式。工业经济是三大产业的核心，决定了未来国民经济的改革发展趋势，搞好工业产业的内部结构模型是极为关键的。电气工程是工业经济的重点项目，对企业生产加工、系统供电、人机操作等均有较大的决定作用。经济全球化发展以来，中国企业参与国际竞争成为了必不可少的趋势，只有充分发挥本国经济等方面的优势，才能争取创造更多的经济收益。从社会主义科学发展观角度思考，工业经济改革也应朝着更加先进的方向迈进。实施电气工程改造既可以提升电力行业的科技实力，也能为广大用户创造更加有力的条件。本文主要分析了电气工程自动化改造的相关问题。
一、电气工程及其自动化
电气工程是现代科技领域中的核心学科之一，更是当 今高新技术领域中不可或缺的关键学科。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。从某种意义上讲，电气工程的发达程度代表着国家的科技进步水平。正因为此，电气工程的教育和科研一直在发达国家大学中占据十分重要的地位。今后若干年内对电气工程发展影响最大的主要因素包括以下内容。
1.1信息技术
信息技术广泛地定义为包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯系统，以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术持续以指数速度增长在很大程度上取决于电气工程中众多学科领域的持续技术创新。反过来，信息技术的进步又为电气工程领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。
1.2操控系统
由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展，固体电子学在20世纪的后50年对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气工程学科的关键，并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统（MEMS）。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自上述领域。技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异，使得我们必须每隔几年对工程问题的过去解决方案重新全面思考或审查。
二、电气工程自动化对策分析
2.1发电厂自动化
发电厂作为电力系统的始端，它的自动化决定了整个电力工程的自动化。（1）火力发电厂。火力发电厂是利用煤、油、天然气、油页岩等为燃料的发电厂。它的自动化系统一般由厂级监控信息系统（SIS）、电厂管理信息系统（MIS）、远动系统、故障信息子系统、继电保护及故障信息管理子站、数据采集与监视控制系统（SCADA）、机组分散控制系统（DCS）构成。（PCU）是其中最为重要的部分，可接受现场变送器、脉冲量、开关量、电气量、热电偶、热电阻等信号，可直接应用于生产过程，它是由能可冗余配置的主控模件（MCU）和智能 I/O 模件构成，在运算处理之后可实现生产过程的联锁监测、联锁控制、联锁保护等。运行人员工作站（OS）和工程师工作站（ES）能够提供了人机接口，同时为电气设备维修工程师提供系统诊断、系统维护、系统组态设置等手段。数据的采集、处理、监控都采用微型计算机来完成，机组的监控水平得到了大幅度的提升，也提高了人机交互界面；无论是进口的机组，还是国产的大型机组，基本都安装了协调控制系统；在很多电厂的自动装置设备都是采用数字化仪表来进行显示控制，而不再是过去那种传统的机械式仪表，这些措施都将我国的电厂热工自动化技术推向到了一个新的高度。
2.2变电站综合自动化
随着使用规模的扩大和实用技术的推广，人们已经越来越多的认识到变电站综合自动化的重要性。自动化技术应用于变电站的主要目的是确保变电站的运营安全，提高变电站工作效率，加强对变电站的监控，逐步取代掉人工监视和人工操作，它是建立在变电站自动控制技术和变电站应用信息处理、传输技术基础之上的。自动化变电站系统主要由以下子系统构成：（1）控制系统。主要是进行变电站的数据包括模拟量、开关量和电能量的数据采集、故障录波和测距、故障记录、断路器跳合闸记录、保护动作顺序记录的事件顺序记录、操作控制功能、安全监视功能、人机联系功能、数据处理与记录功能、谐波分析与监视、打印功能（2）继电保护子系统及维护电气自动化总线连线系统，变电站综合自动化系统中的微机继电保护主要包括输电线路保护、电力变压器保护、母线保护、电容器保护、小电流接地系统自动选线、自动重合闸等。（3）电压、无功综合控制子系统。变电站综合自动化系统必须具有保证安全、可靠供电和提高电能质量的自动控制功能。电压和频率是电能质量的重要指标，因此电压、无功综合控制也是变电站综合自动化系统的一个重要组成部分（4）低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。备用电源自动投入已成为变电站综合自动化系统的基本功能之一。（5）通信子系统。主要由内部的信息沟通和变电站与其他管理部门的信息沟通。
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2.3电气工程状态检修自动化
电气工程状态检修技术主要是指通过应用电气工程设备资产管理系统的方式，重点发挥其在状态监视与故障诊断方向的综合性应用功能，提供状态检修所对应设备在正常运行状态下所表现出的运行状态信息以及相关数据，同时也可以结合这部分数据实现对电气工程相应设备运行状态以及可能存在安全隐患或是故障的问题进行有效预测。按照此种方式，还能够将传统意义上的故障检修模式转变成为全新的状态检修模式。从实践应用的角度上来说，将状态检修技术应用于电气工程实践工作过程中不但能够提高相应电气设备的稳定性与安全性，同时也使得传统意义上定期检修作业模式下可能存在的缺陷以及遗漏性问题得到有效克服，从而保障运行安全。
2.4先进制动控制自动化
相对于常规PD控制，与此相对应的先进制动控制的控制效果要更加突出，表现更加好。先进制动控制自动化采取建立一个动态的数学模型来表征一个实际过程，通过多个输入和输出的变量之间关系相互的约束实现控制，主要是通过软件来实施控制。过程变量数据的采集、处理和软件测量必须保证其有效性和可靠性，主要是因为现场的数据采集受噪音的干扰，需要做滤波处理。适时计算不可测量的变量数值正是先进控制的主要内容。在化工业生产中，饱和蒸汽压、反应热、某些蒸馏塔的质量指标数值，就需要软测量技术才能准确获得。先进控制的策略包括传统的串级、笔直、前馈控制等内容，还有智能控制系统、专家系统、模糊控制等都是先进控制的策略所在。智能控制是目前自动化发展的趋势及热点，也是先进控制的热点。生产过程的故障诊断以及过程的监督控制都需要智能系统来完成。专家系统可以进行自动化生产故障的诊断以及过程的监控，通过计算机完成与人工操作同样效果的控制。在化工企业中，主要是进行滞后大、非线性的模糊控制及技术。处理复杂多的模式及联想预测和记忆需要神经网络来完成。这种技术可以用于质量预测，结合模糊控制进行非线性对象的生产控制，替代仪表，进行疑难及复杂的控制。
三、电气自动化的专业建设的方法
3.1在电气自动化方面，我们需要非常专业的人员才可以实现电气自动化的发展。电气工程自动化作为一门传统的又具有现代化科技的学科，是国家经济发展的基础保障，所以如何培养这方面的人才是现代社会所关注的重要课题。我们也只有保证人才的不断发展和提高，才能满足现代经济发展的需要。最基本的要求是进行专业训练，通过理论研究、培训和社会实践等培养全面的人才。
3.2加强课程体系的建设，建立创新教育理念，培养创新型高级工程技术人员。教学内容是遵循行业的最新发展趋势开展的，要有精品课程和重点课程，要以自主性和创新性为指导思想，提供一些困难较大的综合性实验作为选择实验，为那些具有天赋的学生有更多的练习机会。
3.3需要改善电气工程的实践能力。我们可以将专业培养分为课程实验和专业综合实验两个方面。在教学过程中适量减少验证性实验，应研究和开发多层次、系统化综合设计实验，这样才可以真正为学生提供一个培训学习和提高的机会。
四、电气工程中电气自动化未来的发展趋势
经济全球化和市场更多地完成每一个行业的竞争也很激烈的空间，和企业想激励竞争中占据主动必须降低生产成本，提高盈利能力，针对PC控制器高可靠性和简单的操作和维修，越来越多的生产厂家在生产过程中不同层次的与PC控制方案，试图缩短新产品的研发和生产周期，提高产品的质量，并逐步完善的服务体系的企业是促进企业利润的意思。与工业PC机为主要依据的工业PC将取代现有的IPC成为主要的控制系统、工业控制计算机实现成本低，适合工业控制非常重要。
在尽可能大的范围内实现电气自动化系统结构控制系统在一般是非常重要的。管理也可以使用网络对生产工艺流程、生产设备的管理和监督工作。小到整个企业，区域面积、网络结构必须能够控制、高级管理人员之间的数据层层能够实时、准确，良好的沟通技巧。因此，在规划的体系结构、监控的计算机，并能保证从办公室环境，生产控制对整个系统进行数据传输的部件等级范围和沟通 。
现代生产和科学技术的发展，随着工业化进程的飞速发展以及人民生活水平跳跃式发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。未来电气工程及其自动化趋向于更智能化、适应工业生产方向的控制系统上发展；趋向于多机模型处理问题的设计分析；趋向于日益增长的先进的控制原理以及趋向于信息技术化的自动化产品。
更为重要的是，电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系，而是更加广泛的融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞速发展的速度，在最大程度上实现拟人化。
在新世纪中，自动化控制类学科将具有更加开阔的前景，研究内容将更加富有挑战性，覆盖范围将更加广阔，关注和学习电气自动化专业控制类课程的人员将不断地增加。
结束语：
对于信息时代和科技时代来说，电气工程及其自动化在不断地发展，这方面的技术也需要不断革新。21世纪科技发展重在人才的培养，只有高科技人才才能促进经济的进步，我们必须站在时代和和社会发展的高度去迎接挑战，加强电气自动化方面的人才培养，为我国塑造一批高科技人才。
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[5]杨伦农.新形势下电气工程及其自动化专业建设的探索与实践.科技导报.2010.9
论文作者:涂远金
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/18
标签：电气工程论文; 变电站论文; 及其自动化论文; 技术论文; 系统论文; 控制系统论文; 先进论文; 《电力设备》2018年第14期论文;