摘要：众所周知，电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各个部门，随着我国科技技术的发展，电气自动化技术也随之提高。
关键词：电子工程；自动化；发展
电气工程及其自动化涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等。主要应学会探究电机工程及自动化相关方面。现代电力电子及电源技术的发展 现代电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机（微处理器）技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。
一、电力电子技术的发展。现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
二、整流器时代。大功率的工业用电由工频（50Hz）交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解（有色金属和化工原料需要直流电解）、牵引（电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等）和直流传动（轧钢、造纸等）三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮，目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
三、逆变器时代。七十年代出现了世界范围的能源危机，交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0～100Hz的交流电。在七十年代到八十年代，随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管（GTR）和门极可关断晶闸管（GT0）成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出，静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，仅局限在中低频范围内
四、变频器时代。进入八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管（IGBT）的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计，到1995年底，功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善可靠，而且使现代电子技术不断向高频化发展，为用电设备的高效节材节能，实现小型轻量化，机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
五、现代电力电子的应用领域计算机高效率绿色电源。高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会，同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代，计算机全面采用了开关电源，率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。计算机技术的发展，提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源，根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定，桌上型个人电脑或相关的外围设备，在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦，就符合绿色电脑的要求，提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言，电源自身要消耗50瓦的能源。通信用高频开关电源 通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中，通常将整流器称为一次电源，而将直流-直流（DC/DC）变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中，传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代，高频开关电源（也称为开关型整流器SMR）通过MOSFET或IGBT的高频工作，开关频率一般控制在50-100kHz范围内，实现高效率和小型化。
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六、电气化的设计
2.1 设计原则
根据具体情况，尽量满足工艺和生产机械对电气控制的要求，设计方面力求简单、妥善处好理机械与电气的融合；、合理地选用电器元件、如电容件、最大电压件、断电开关、传感器等；、考虑使用时的安全性能；、制造美观、使用维护方便。笔者概括为，在满足使用功能的前提下，力求设计上的完美，并且成本低且有一定的工艺性。这也是在当今时代发展的前提下，多数应用产品必然的发展趋势。
2.2 设计思路
电气化因时因地存在着一些较大设计方面的差异，笔者就现在一些变电中转站监控系统作以下三点分析。
（1）首先集中监控方式。如今一些变电站，采用集中监控方式，此方式优点是运行维护方便、控制站的防护要求也不高、系统设计也相对较为简单。但任何事物的利弊都是共存的，由于这种传统方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，所以对处理器的要求甚为高，当然处理器的任务也相当繁重，直接影响处理器的运行速度。并且由于电气设备全部集中监控，会导致主机冗余的下降、电缆光纤数量大增，成本巨大，尤其是长距离电缆所引发的干扰必然会影响系统的使用寿命。与此同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁一般采用硬接线，由于辅助接点经常不到位，造成设备无法正常操作。一旦导致这种情况的发生，那后期的维护是相当的冗繁，尤其是二次接线相对复杂，查找线路问题更是不方便，在无形中增加了维护量投入的同时，还存在硬件设备和线路电压在运转和输动过程中由于接线复杂而造成失误和危险。
（2）远程监控。远程监控方式优点是节约电缆、节省安装成本、节约材料、可靠性高和组合较为灵活。缺点是通讯速度慢，而一般电厂电气部分的通讯量又比较巨大，所以这种方式一般适用于小型系统的监控，如若在全厂或较大范围内的的电气自动化系统的构建中却不适用。所以这种远程监控系统的运用有较大的局限性。
（3）现场总线监控。对于目前现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统当中，呈现智能化、集中化的趋势，而且已经拥有了丰富的实践运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的技术基础。而现场总线监控方式的推广与使用使系统设计更加具有针对性，对于不同的间隔可以选择不同的功能应用，也可以因此而进行重点设计。此种监控方式除了具有远程监控方式的优点外，同时还减少了端子柜、隔离设备、模拟量变送器等小型终端硬件的投入等，加之智能设备拆装方便，可就地安装，与监控系统通过通信线连接，在节省了大量连接电缆的同时，也节约了很多成本和安装维护时的人工投入量，自然也是成本低，实用强，简单，方便。除此之外，由于各个装置的功能性相对独立，且灵活多变，使整个系统具有更高的安全性能，不会导致整个系统的瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的一个重要的发展方向。
七、电气自动化的未来发展趋势现阶段随着电气工程及自动化领域在新时期的高速发展，电力一次设备与电力互感器的智能化，已成为电气自动化技术在未来发展中的必然趋势，这是因为电力互感器在运用电气工程及自动化技术后，可以将电压和电流降低到可以应用的范围内，但是将其完全实现自动控制，以目前的电气工程及自动化技术难以实现，但是随着电气工程及自动化领域在新时期的高速发展，在未来势必会实现电力互感器的智能化控制。电力工程及自动化的高速发展可以有效实现电力一次设备的智能化，这是因为传统的电力设备在运行过程中需要靠大电流电缆对其进行连接，该种运行管理方式在安全性与管理效率上都无法满足电力企业的发展要求，因此，随着电力工程及自动化领域在新时期的高速发展，可以实现对电力系统设备的实时在线检测，这对提高电力系统设备的使用寿命、工作效率以及安全性能有着重要意义。
电气自动化工程控制系统逐步市场产业化在有了创新技术，以及统一的体系、标准化接口的同时，市场产业化更是产业不断发展的目标，这样才能够有效提升配置资源的工作效率。电气自动化工程控制系统正在朝着安全防范技术的集成系统方向发展。重点加强了安全与非安全系统控制的一体化集成。分析我国的市场特性，逐步的进行市场扩展。把电气自动化工程控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。
随着我国社会各领域在新时期的高速发展与人民生活水平的不断提高，电气工程及自动化技术在发展中面临着更多的机遇和挑战，这不仅要求电气人员在发展中要注重科技创新，更要加强电气工程及自动化的质量管理作为一项重点内容，这样才能确保电气工程及自动化对推动国民经济发展做出重要贡献。
结束语
总之，电气工程自动化在人们生活中的作用越来越大，随着社会信息化和安全化水平的提高，促进了电气工程自动化的监控和管理，提高了电气工程自动化系统的应用性、快捷性，形成了科学的自动化应用体系，若我们能够及时对电气工程自动化中出现的问题及时地解决，就能够推动社会发展和人们的生活质量的提高，因此，找出问题，解决问题，势在必行。
参考文献：
[1] 扬凯.加强电气工程管理提高工程质量山西建筑2016.5
[2] 钱考生，罗继承.谈谈城市电气工程管理的数字化科学与财富2018.3
论文作者:陈崇鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：技术论文; 电源论文; 电力论文; 电气工程论文; 电子技术论文; 整流器论文; 功率论文; 《电力设备》2018年第34期论文;