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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
2.在电力系统中电气自动化技术的具体应用
2.1变电站及配电自动化技术的应用
在电气自动化技术中变电站自动化技术占有重要地位,这一技术主要是由电子技术、现代通信技术、信息处理技术以及先进的计算机技术构成的,通过这项技术可以进一步重新组合和优化设计变电站的二次设备,进而实现了配电自动化目标。通过这一技术的应用可以有效节省人力资源,降低相关工作人员的工作强度,提高工作效率。于此同时,通过运用变电站自动化技术还可以进一步实现对各种电气设备的管理,实现从多个角度、全方位的控制电气设备的运行状况,实现高效控制目标。在实际电力企业运行过程中变电站自动化主要是依靠使用新型设备实现的,与传统的电磁式设备相比新型设备具有自动化、智能化和可视化功能,能够实现自动化的管理。除此之外,变电站自动化也是构成电网调度自动化的重要组成部分,不仅可以满足变电站自身的操作需求,也对整个电力系统运行有着重要影响,是电力生产现代化的重要构成。近几年,随着科学技术的快速发展,变电站自动化技术也得到了进一步发展,目前已经建立了综合性自动化的监测系统,使得变电站运行得到进一步的保证,有效的降低了电力运行的成本,提高电力运行质量,为经济发展创造更便利的条件。
2.2电网调度自动化技术的具体应用
电网是电力工程中的重要组成部分,电网存在面积广、所跨区域大等特点,所以在管理过程中存在一定难度。但是随着电网调度自动化技术的快速发展,电网管理难度也在不断降低,现在电力企业可以运用大屏幕显示器、计算机等自动化系统对各地的电网实行远程监控和管理。依据电力工程中对电网运行状况的分析,实时监控电网运行状况,发现电网运行过程中存在的问题,并且通过自动化系统对整个电网系统进行评估、调配和预测。这一技术的广泛应用可以有效减少电网运行过程中出现的各种电力故障和异常情况,及时判断出电网运行过程中出现的问题,并采取适当的措施解决电网安全事故,降低电力工程运行过程中的设备安全事故和人员伤亡事故。此外,在电力运行过程中应用电网调度自动化技术还可以加强对整个电网的管理力度,通过系统监测和分析得到的数据能够帮助寻找电气事故的原因和发生地,防止电力事故的扩散,降低事故危害面,维护电力运行安全。
2.3分散测控系统自动化技术的具体应用
在电力工程建设过程中分散监控系统自动化技术也发挥着重要作用,这项技术主要是依靠太网、过程控制单元、高速数据通讯网以及工程师工作站等一步步对电厂的运行状况进行全面的控制和管理。在生产运行过程中运用过程控制单元主要是通过接受热电阻、电气量以及热电偶等信号实现的,系统可以对这些信号进行自动处理和运算,并且对电网进行全面的监控管理。这项技术对于提高电力工程电气自动化技术有着重要作用。
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
我国的经济不断的发展,人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高,因此,对供电系统的需要和依赖也是越来越高,但是由于电力系统的的内部之间的原因,造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享,也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此,在以后的发展过程中,我们针对这种现象,就应该加强和改善,对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一,然后达到电力资源的统一共享,这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展,新技术也在不断的发展,如果电力资源的内部管理恰当,再更好的运用电力自动的技术,在电力工程的发展上面就能提高经济效益。
不管是电力工程,还是自动化本身技术,将电气自动化渗透在电力系统中都具有很强的现实意义,其主要表现在:推动电力系统自动化水平上。它本身属于高科技的范畴,在电力应用中,以电力设施与技术更新为主,当然也能带动电力工程信息化水平,特别是电力设施权限上;具体如:电气设施模糊化,同时运用范围日渐加宽也极大的推动了电气自动化技术水平的提高。将自动化技术应用到电力工程中,具有明显的优势。同时,电气自动化和计算机有着密切的联系,在相关设施维护时,只要经过计算机就能达到要求;然后再由工作人员结合数据信息,利用计算机运行以达到对相关设备运行的维护,同时这也是控制工作人员工作强度的有效方式。将电气自动化技术运用在电力工程中,能够有效提高管理效率。为了满足电气自动化应用要求,电力设施与技术管理都需要不断调整。就目前的电气自动化相关设备来看:由总线连接构成,其连接过程简单,在总线控制的过程中,同时也是对整个过程进行有效管理的方法。
1.2电气自动化技术的设计原则
目前,大多数电力系统已经带有自动保护装置,故在设备选型时,通常会优先选择自动化综合系统,其选型接线方式比较简单,结合继电保护就能实现自动化设备的有效应用。从总体来看,电气自动化技术必须遵循的原则,主要包括以下方面:电气自动化控制设施的连线形式必须结合原有的系统设计,即使使用的是监测系统也必须添加设备数量与种类,并且在图纸设计中详细说明,以保障设备连接的精确性。在计算机远程开关中,必须使用远程闭闸、开闸智能开关,以确保远程操作中的自动化控制顺利实现。利用计算机实现开关监控,在接点打开的情况下,将其纳入监控体系。如果是低压开关,必须设置辅助接点。在设置与安装继电保护设施时,必须整合综合电气与变压保护技术。
2电力电气自动化在电力工程的应用
2.1变电站自动化
变电站自动化,是利用站内电气设施监控,在计算机替代传统监控设施的环境,确保二次设施的数字化与集成化;变电站利用光纤替代传统的电缆传输,以提高信息传输效率在自动化技术的运用,同时它还可以在计算机截面上进行操作,以统一记录运行状态。另外,变电站自动化也能满足各种电气设施的运行要求,它在电网自动化中发挥了很好的作用。
2.2PLC系统
PLC作为计算机技术与继电接触整合的产物,通过电力系统,它实现了工作指令的信息记录与自动编程,在有效控制电力系统信息运算和记录的同时,减小电力系统耗能,让整个系统更加灵活、轻便。PLC在电力系统数据分析、转换、整合、采集、传递、转换等方面都具有得天独厚的优势,在吸纳到电力系统进行有效控制的同时,对不份额柔性操作进行智能控制。利用电力系统中的独立模块,以及总线信息中的通信连接,不仅能保障电力系统正常控制,对促进电力系统相关工作协调化也有重大作用。
2.3电网调度
电网调度组成,主要包含电网调度中心控制中的工作站、计算机网络、打印设施、显示器等。在电网调度自动化中,利用电力系统的广域网与专用网进行连接,由电网调度范围、中心控制内的终端和发电厂构成。在电力生产中,它不仅能满足数据采集、调度自动化,还能对电网监控进行有效分析。另外,它在估算电力状态、预测电力负荷时也有很大作用,电网自动化不仅有助于调动经济调度与发电控制功能,对满足电力市场运营要求也有很大作用。
2.4发电厂测控
在单元控制过程中,控制单元一般由智能模件与主控模件构成。其PCU能直接面对生产中的热电偶、变送器、电气量、脉冲量、开关量等各种信号接收。在处理运算中,通过实时显示运算设施与参数,在打印好输出信号与执行机构后,以完成过程生产的控制、监测与联锁保护。其中,工程师与运行员为其准备好人机接口,工程师主要负责组态修改与设置,以确保系统维护与诊断;运行员接收PCU的信息,为其提供良好的控制与监视手段。
2.5计算机
计算机作为整个电气自动化最主要的技术之一,它的应用对象主要有电力系统的变电、配电和供电环节。而智能电网则是电力系统应用最广的技术,调动电网的技术是电力系统应用计算机技术最典型的代表之一,同时也是现行电力系统自动化最主要的部分,它不仅能实现国家电网相关信息的收集工作,同时还能对各个区域、省市、县级电网进行自动调控与调动。
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
电力工程自动化施工管理具有复杂性、全面性以及细节性等特点,具体表现在以下几个方面:(1)复杂性。电力工程施工管理过程中,人员流动性大,对专业要求性较强,涉及面广,并且施工管理容易受到技术条件、施工环境等因素的影响,所以使得电力工程自动化施工管理相对复杂;(2)全面性。电力工程自动化施工管理的全面性主要体现在两个方面,一方面,电力自动化施工与别的施工项目具有很大的区别,其涉及的施工工艺较多,并且施工过程中存在大量的工艺交叉性,这就要求施工人员技术全面性;另一方面,由于施工复杂性以及工艺交叉性等特征,使得施工管理实施过程中要想取得成效,就必须提高管理系统的要求,符合全面性的管理要求。(3)电力工程施工过程中会涉及到许多电力元件的使用或安装,这些元件的安装使用质量与工程整体的质量具有很大的关联,这就要求电力工程自动化施工管理过程中,注重细节,确保每一个细节的施工质量。
1.2我国电力工程自动化施工管理现状
经过这几年的实践研究,我国电力工程自动化施工管理也逐渐形成了一个较为完善的体系,这一体系的形成,既符合我国电力工程施工特点,又能有效的提高施工管理效率,在控制施工成本、提高工程质量、确保施工安全等方面都取得了很大的进步,并且随着我国科技的发展,我国的电力工程自动化施工管理逐渐趋于规范化以及合理化。但是相对于发达国家来说,我国的自动化施工管理还存在一定的问题,具体表现在以下几个方面:(1)由于我国电力事业发展迅速,电力工程项目的设计、建设任务越来越重,导致一些项目管理不够深入、仔细;(2)一些设计单位在实施电力工程设计过程中,为了赶时间,导致工程设计质量无法保障;(3)随着电力工程建设自动化技术的深入,对自动化施工管理精细化要求不断的提高,而实施管理所需的设备供应也越来越紧张。
2电力工程自动化施工管理技术关键
电力工程自动化施工管理的技术关键在于工程成本管理、质量管理以及安全管理三个方面,下面就让我们从这三个方面对电力工程自动化施工管理技术要点进行详细的分析。
2.1电力工程自动化施工的成本管理
成本管理是电力工程自动化施工管理中重要的内容,完善成本管理不仅能够避免由于成本问题处理不当引起的施工质量问题,还能够有效的控制电力工程施工成本,对工程整体进行统筹布置,为企业创造更多的经济效益。在电力工程自动化施工管理过程中,需要从全局出发,综合考虑各方面的因素,首先,需要从工程招投标开始就实施有效的成本控制,选择最佳的施工单位;其次,需要不断的提升施工队伍的专业性,这样不仅能够避免在施工过程中浪费资源的现象,更能为工程施工质量提供保障;另外,对于施工材料采购,需要严格的按照施工图纸以及实际情况制定采购计划,采购前进行详细的市场调研,还要有计划的采购材料数量,避免造成浪费。
2.2电力工程自动化施工的质量管理
电力工程自动化施工质量管理是整个项目管理的重中之重,包括质量管理计划的编制、施工过程质量控制以及质量责任确定等方面的内容。对于电力工程自动化施工项目来说,质量管理需要严格按照相关的法律法规以及相关文件规定,并根据施工合同具体要求实施的一项管理,实施质量管理需要保证施工完成后电站机组能够一次点火成功,并在规定时间段内不间断运行,最后投入运营。进行电力工程自动化施工质量管理过程中,首先要控制施工工序,协调好各道施工工序的关系,避免交叉施工不协调导致质量问题出现;其次加强施工过程监督管理,采取各种技术手段,对施工质量进行检测,发现不合质量标准就需要立即分析原因并采取有效措施解决。另外,还需要加大创新力度,改进自动化施工管理模式,为电力工程自动化施工质量提供有力的保障。
2.3电力工程自动化施工的安全管理
电力工程自动化施工相对复杂,涉及的施工工艺较多,所以相对一般施工项目来说,其具有一定的危险性,其中带电作业、高处施工等具有高危性。这就对施工安全管理提出了更高的要求,安全管理在某种意义上也是确保施工质量、保证施工顺利实施的关键。电力工程自动化施工安全管理主要体现在以下几个方面:(1)做好施工场地的勘察工作,包括地形、地貌、自然环境等,及时的排除存在或可能存在的安全隐患。在施工前做好安全技术编制相关工作;(2)加强对施工人员的安全教育,提高施工人员的安全施工意识,并做好施工安全技术交底工作。在施工过程中,充分的发挥安全员作用,使施工人员严格的按照施工图纸要求进行施工。(3)做好安全防护工作,特别是对于带电作业、高处施工等需要加强安全保障措施。在施工危险点设置警示标语,加强施工现场安全巡视,实施动态化安全管理,发现违规操作及时的纠正。(4)建立有效的奖罚制度,将安全施工与施工人员的待遇挂钩,这样能够直观有效的提高施工人员的安全意识。
1.1设备选型:
为了实现电气工程自动化管理,在电气设备订货期间就得统一考虑其设备型号及功能需满足电源监控系统的技术及参数要求。
1.2系统集成
基于设备订货期间考虑的设备型号及参数满足电源监控系统的通信及其控制技术要求,故可以实现1#、2#、3#和中心变的电源监控系统集成,采用华立特公司的FARAD200SEAV5.0系统。
1.3数据分析
通过FARAD电源监控系统可提供实时的数据分析和查看各种实时数据,实时数据主要包括:模拟量、数字量、电度量、设备驱动、事件记录和电力设备表。通过数据分析可以对设备的运行状态、电度量的实时值、峰峰电度量、事故发生的时间及故障点、电力台帐总表、上次检修时间、计划检修时间等进行查阅。
1.4报警管理
报警的类型分为5类,一般事件,一般报警,预告报警,事故报警或自定义报警。报警的状态分为3种,报警消失,报警未消失,报警。报警状态还包括确认信息。报警会根据不同的状态显示不同的颜色。通过对苏州港太仓港三期电源监控系统简要的分析,其系统主要应用了以下几种自动化技术:
1.4.1智能控制的应用
及时对电源监控系统管理中出现的各项问题进行反馈和报警,保证企业电气管理部门能够及时地发现系统中的电力故障和故障点,并进行相应的维护、改进和完善。
1.4.2仿真技术的应用
苏州港太仓港三期电源监控系统的核心是FARAD200SEAV5.0系统,采用了仿真技术,主要实现了以下几种功能:各变电所的10KV系统和低压系统通过在FARAD软件的界面切换,提供准确的各电气设备的运行状态。电气故障的报警和初步的诊断。对整个电源监控系统运行可以进行动态的监控。对电源监控系统进行了优化设计和调试。
1.4.3集成技术的应用
在以往的电力系统运行过程中,电力分配、电力安全、电力维护等环节是分开进行管理的,而当实现了电气工程自动化在电力系统运行中的应用之后,就要将不同的环节进行统一化的集成管理。通过运用集成技术,本监控系统首先实现了中心变和1#、2#、3#变电所的集中管理,减少了变电所的值班人员;其次实现了系统的拓展,太仓港公用危险品工程和苏州港太仓港三期工程为一家营运公司,太仓港公用危险品工程电力系统建成后并入了苏州港太仓港三期电源监控系统,统一进行管理;再次实现了电力安全和电力维护的集成管理,发生的电力事故和电力维护记录可查。
2关于电气工程自动化技术在电力系统中的应用几点想法
基于对苏州港太仓港三期电源监控系统的分析,本人浅淡一下工程自动化在电力系统中的应用几点想法:
2.1推广、使用统一的国际标准
遵循统一的国际标准,这将会使设备的选型范围更广。但目前各个生产电气自动化设备的厂商生产的设备有所不同,遵循的标准也存在差异性,会导致各个厂商生产的电气自动化设备之间的兼容性不高,不利于进行系统集成。
2.2适应电气工程自动化控制技术要求的新产品研究和开发
基本电力安全因素和电气设备的技术原因,本电源监控系统未能实现完全的自动化控制。如:保护装置的整定值(速断、过流和单相接地等)的设定和修改,必需在保护装置上进行操作设定,不能在系统软件中直接进行修改。
2.3适当运用以太网技术
电力系统有着越来越复杂的趋势,其运行过程中,需要进行采集和处理的数据量也越来越大。为了保证电网信息的实时性和有效性,就需要对数据传输的处理途径进行优化,选择一种更快的手段。运用以太网技术能够保证大量的数据保持既快又稳定的传输,因此以太网技术充分满足了电气工程自动化技术发展过程中对数据处理优良途径的需要。
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).
中图分类号:F407.61文献标识码:A文章编号:
Abstract: in China's rapid economic development, electric power construction enterprise for the country 's development has made an indelible contribution, show level to look, development of electric power enterprises have some defects, one of the most attract sb.'s attention is the electric power engineering cost, financial cost pressure, funds cannot be withdrawn from circulation, this gives electric power enterprise management brings all sorts of difficulties. In power engineering, power engineering design phase is to determine the cost of power engineering of the decisive factors, this paper discussed how to promote electric power engineering cost management.
Key words: electric power engineering; design stage; cost management; measure
[中图分类号] TU723.3 [文献标识码]A[文章编号]
引言
在我国经济的高速发展中,电力企业为国家的各项发展做出了不可磨灭的贡献,为了应对新的发展环境,我国的电力施工企业进行了不断的改造,变成了集团化企业化的发展模式,电力企业的各个部门职责也逐渐明确化,经过多年的建设,我国的电力信息通信网已初具规模,通过卫星、光缆、电缆等成立了覆盖全国绝大多数省市的电力通信网,技术也越来越先进。但是,从目前的实际情况来看,电力企业的发展中还有一些的缺陷,其中最为引人注目的就是电力工程花费高、造价高,电力企业财务成本压力大,资金不能按时回笼,工程造价过大给电力企业的经营带来了各种各样的困难。对于电力工程而言,电力工程设计阶段是决定整个电力工程成本的重要因素,因此,要化解电力企业的财务成本压力,必须要做好电力工程设计阶段的造价管理工作。
电力工程设计阶段的造价管理措施
(一)加强对工程造价工作人员的培训工作,提高工作人员的工作水平
工程造价工作人员的素质水平对电力工程的造价管理有着极为关键的影响,因此,电力企业管理人员一定要重视对工程造价人员的培训工作,不断优化工程造价管理队伍,提高整个队伍的工作水平。在平时,可以邀请一些专业工程造价管理人员来培训,同时,也要鼓励工程造价工作人员要加强自身专业知识的学习,领导也可以制定一些奖惩措施,对于学习积极性强的工程造价工作人员给予适当的奖励,对于一些表现差,不思进取的工作人员则给予相应的处罚,提高工作人员工作的积极性,促进电力企业工程造价的控制水平。
(二)做好电力工程的招标投标工作
我国电力工程的招标评标过程中,均以标底上下的幅度作为投标的判定条件,标底制定时间紧迫,要求很强的保密性, 是一项非常繁重的工作。为了减少由于工作人员业务能力引起的误差,应该要求相关工作人员持证上岗,除了要有上岗资格证以外,还应高有国家电力部门颁发的造价工程师证书以外,除此之外,相关单位应该定期对工作人员进行确立标底的培训,不断增强工作人员的专业知识,减少由于人为因素带来的标底编制误差。在招标时,招标人要在招标公告中必须要完整清晰的注明合同的各项内容,详细的注明电力工程承建中的投资预算、工程预计完成时间并详细的注明工程的标准和承建条件,同时完整的陈述出承建方的工作内容,以及工程各个阶段的合格条件和支付方式和工程中的一些特殊条件、规定等等,与此同时,招标单位也应该考虑投标人的实际情况对费用和工程量有一个详细的说明,让投标人有一个争取的参考,保证工程顺利的完成及后续评审工作有序的开展。
(三)在工程设计阶段,设计单位要严格遵照限价设计
限价设计是降低电力工程整体成本的重要手段之一,在投标工作完成后,就可以进行下阶段的设计工作,在设计的过程中,设计单位要也弄个遵照限价设计的宗旨,严格的控制好整个工程的造价,将每一个细节都进行严格的限价设计,严格按照标准来,减少不必要的设计,保证设计方案经济合理。在这个阶段,工程设计单位的管理人员就要做好严格的管控工作,对于超出限价的部分,设计单位管理人员要对这一部分进行详细的审查,看是否由于设计人员的主观失误造成,如果发现是由设计人员主观因素造成工程超过限价规定,那么设计单位管理人员就要予以相应的处罚。
提高电力工程的设计质量
设计单位的工作水平在根本上影响着电力工程的设计质量,为了提高电力工程的质量,设计单位一定要加强对工作人员的专业知识培训,此外,在实际的工程设计中,设计单位一定要排出有经验的设计人员到施工现场去考察,调查好施工现场的实际性条件,再做好相应的文件供每一位设计人员参考,设计人员在设计工程之前,要做好沟通工作,根据现场的实际情况和业主的需求以及施工过程中出现的各种情况确定好先期的设计方案,在设计的过程中不断完善设计工作,保证整个工程的质量和施工阶段的工作可以顺利进行,全面的控制好整个电力工程的造价。
结语
对于电力工程来说,工程设计阶段是其核心部分,其造价高低在根本上影响着整个电力工程的价格,因此,电力企业管理人员一定要将工程设计阶段的造价管理工作重视起来,与工程设计单位做好详细的沟通,不断提高企业的造价管理水平。
参考文献:
中图分类号:S611 文献标识码: A
引言:能源的短缺越来越引起发达和发展中国家的普遍关注。其中,电力能源的耗费和电力设计也引起了人们的高度重视。人们在追求智能楼宇、博物馆建筑、住宅楼和校园建筑的舒适、安逸、安全和人性化的同时,也开始注重电气自动化工程的节能设计,既要做到合理、达到用户使用需求,又要兼顾到节能设计。
一、电气工程设计原则
1、优化供配电设计。促进电能合理利用
在做水库工程电气设计时首先考虑的是适用性,就是要能为水工设备的运行提供必要的动力:为在水库建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源;应该满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;确保供电、配电与用电设各的安全运行:有可靠的防雷装置:防雷击技术措施;在水库特殊功能的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。在满足水库电气工程的实用性和安全性的基础上,利用先进的技术,优化供配电设计。促进电能合理利用。
2、提高设备运行效率。减少电能的直接或间接损耗
在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能与各种资源的消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电源的综合利用率,提高设备运行效率、减少电能的间接或直接损耗。
3、合理调整负荷,选取合理的设计系数,提高负荷率和设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。
二、供电节能技术
1、减少电能传输的损耗
电路线路上必然会存在电阻,因此只要有电流通过线路就会产生有功功率能耗,对于这样一种形式的能量损失,我们就需要根据其能耗的机理来进行设计处理,考虑到线路上的电流是不允许改变的,因此就只能够在线路的电阻上做文章,也就是说,只要能够在不影响线路正常运行的状况下减小线路上的电阻,就能够有效的起到节能的作用。我们更进一步的来探讨,与线路电阻有关的是线路自身的电导、线路截面和线路的长度,相应的节能方式也就可以分为三个大类:一是选用电导率比较小的金属材质来作为线路的输电导线;二是尽可能的减少线路的长度,这一点可以通过线路少走弯路、不走回头路来实现;三是适当的增大导线截面的面积。
2、变压器的节能设计
变压器是电力自动化工程中的重要设备,承担着转换电压、电流和功率的重要作用。变压器是耗能的大户,当变压器处于空载运行状态时,低压系统的能源损耗绝大部分是变压器自身的运行损耗。因此,变压器的节能设计是否合理是整个电力工程节能设计的关键环节。通常,变压器的节能设计要从下面几个环节来考虑:
(1)减少变压器的型材损耗。例如,变压器用的硅钢片、钢材、铜线和绝缘材料、绝缘子和变压器油等都是正常变压器所构成所必备的材料,这些材料的设计选择如果不合理,要消耗供电系统的大量电能,若是本着厉行节约的理念,在满足变压器工作要求的前提下,周密合理地选择材料和运行介质,可为电力工程间接地节约施工成本和节约电能。
(2)为降低变压器的电能损耗,配电线路和配电柜,应尽量选择铜材并且采用换位导线措施,基于降低变压器的空载损耗考虑,应降低磁密并应尽量的选取冷轧用的高质硅钢片,在满足设备运行要求的条件下,尽量采用较薄的硅钢片,达到节能的目的。
(3)选用节能方式的变压器。目前,S11和S10都是为节能的设计要求而“量身打造”这种变压器不仅继承了原有变压器的优点,还具有高效的节能特性,从生产长期运行来看,节能效果比较显著,可作为节能设计的首选变压器。同时,设计时,要注意选择合理的变压器接线方式,合理的接线方式对节能的影响也十分重要,同时,在变压器的生产运行期间,不应让变压器长期过载运行,使得变压器处于超温运行状态,这样不仅加速变压器的老化,同时也增加了变压器的电能损耗。
(4)在工厂车间或大型智能楼宇,由于生产负荷率很大,变压器按设计规范要求通常都放置在电力负荷的中心位置,尽量地与冰冻机、空压机、大型引风机、离心机等大的生产负荷放置在一起,这样便于生产管理,更重要的是可以减少现场电缆的长度、减少输配电线路的事故率,降低线路的电压降和电能的损失,同时提高了系统的功率因数和电能的质量。具体的放置位置要根据生产现场工艺设备的分布和实际情况来布局。对于大型的智能高层建筑,为了经济考虑,应尽量放地下层,因为智能高层用电量大的电气设备多数在低层。
3、供配电系统的设计
通过供配电系统的合理设计来实现节能无疑是最为直接也最为有效的方式之一,具体来说可以从以下三个方面来着手进行:一是尽可能的减少配电的级别,这样能够有效的提高供配电系统的稳定性和可靠性;二是要要结合实际的用电状况来对供配电的状况进行确定,尽可能的保证变压器处于负荷的中心位置,这样就能够最大程度的降低供电半径,从而实现电力节能,并且,这样一种节能方式还能够一定程度上提高供电的质量。
4、照明节能
在电气自动化的节能设计中,还可以通过照明节能来实现,具体来说同样是有两种方式,一种就是直接利用高效光源,传统的白炽灯虽然简单便宜,但是其发光的效率比较低;另一种就是充分的利用自然光,这就需要对构筑物的门窗进行扩大,或者是对建筑物或者是构筑物选择一个较好的朝向。
结束语:
电气系统也随着社会的发展在不断的进步,而对于电气自动化中的节能技术而占也正处于发展阶段。现在的节能技术能够达到节能的效果,而今后研究的节能技术将会朝着更好的方向发展。而现在要做好电气自动化的节能设计则应该从导线的选择到最后安装的完成都应该做到最好,并且还要让节能技术在电气系统中发挥到最好的效果。
参考文献:
[1]刘江,浅析220 kV变电电气自动化[期刊论文]-中国科技博览2010(26)
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。
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)31-0160-02
一、引言
平顶山学院的电气工程及其自动化专业为省级特色专业、河南省普通高等学校本科工程教育人才培养模式改革试点专业,所属的电气工程学科为校级重点学科。该专业多年来服务于平顶山地区的经济发展,培养区域经济发展所需要的电气类专业人才。紧紧围绕平顶山市重点发展装备制造业的战略部署,2013年,平顶山学院下发了《关于学科专业群的建设意见》,明确提出重点建设电气信息类专业群。电气信息类专业群的发展目标定位:建设服务于智能电力设备行业产业发展需要,富有地方特色的、优势突出的应用型专业群;服务面向定位:立足平顶山,面向河南,对接智能电力设备行业产业,为区域经济社会发展服务。2014年,学校将电气信息类专业群中的电气工程及其自动化、软件工程、物联网工程3个专业列入首批转型试点,电气工程及其自动化负责培养智能电力装备的本体及硬件设计开发所需要的应用型人才。为此,电气工程及其自动化专业的电气装备方向面临着前所未有的机遇和挑战。
课程体系的开设是培养人才的基础。目前,我校电气工程及其自动化专业的课程设置都是根据学科知识结构的内在逻辑来展开的,强调学科知识的系统性和完整性,强调全面掌握学科领域知识,忽视知识的实用性,整个课程体系学术性很强,技能性缺乏。课程设置几届甚至更长时间都固定不变,没有结合当今科技与社会经济发展的实际,只满足于课堂教学,给学生提供动手的机会很少,缺乏应有的灵活性,不能根据学生的需求采用不同的技能训练模式。虽然有毕业实习、金工实习、电工实训、电子技术课程设计、专业综合课程设计,但持续学习时间短,学生未能真正深入进去,专业见习更是走马观花,学生纯粹是看热闹,没有任何实质性学习。因此,教学效果不够理想,对于学生的实践动手能力的提高帮助有限。在科学技术日新月异、知识不断更新的时代,这种课程体系无法应对新形势的挑战。
为满足专业群建设的需要,培养应用型人才,平顶山学院电气工程及其自动化专业在整合现有资源的基础上,在实践中开展多维调研与深度探究,积极构建电气装备方向的全新的课程体系。
二、构建电气装备方向课程新体系
通过到国内知名高校和平顶山地区的电力装备制造企业进行调研以及对毕业生的跟踪调查,得到企业对电气工程及其自动化专业的毕业生的知识结构、能力素质的要求,从理论教学环节和实践教学环节构建了电气装备方向的新的课程体系。
1.构建理论课程新体系。根据电气工程及其自动化专业培养目标定位和专业应用型人才的知识结构要求,理论教学环节设置了通识必修课、学科基础课、专业必修课和专业选修课。(1)通识必修课。通识必修课按照素质教育的理念,强调德、智、体、美相互渗透,设置的课程有:思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、形势与政策、大学英语、大学体育。学生通过通识必修课的学习,获得必要的价值分析、探究方式与能力的训练,形成合理的思维方式和准确的观察判断能力以及清晰的沟通表达能力。(2)学科基础课。学科基础课课程的设置是针对电气信息类专业群所必需的知识和基础,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展,着眼于为学生继续学习打基础,使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。设置的课程有:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术。(3)专业必修课。我校电气工程及其自动化专业设立了“电气装备”和“电气控制”两个专业方向,专业必修课是这两个方向必修的课程,主要培养学生的基本专业技术和能力,使学生系统掌握电气工程的基础理论、基本知识。设置的课程有:电机学、电力电子技术、电气控制及PLC技术、自动控制原理、电力工程基础、单片机原理及应用、MATLAB在电气工程中的应用、自动检测技术、专业英语。(4)专业选修课。专业选修课是针对专业方向的需要安排的课程,根据应用型人才培养的要求以及课程的前后逻辑关系,按照“有用、可用、管用”的原则,根据“电气装备”方向的特点,精心设置了“电气装备”方向的课程:电气CAD基础、机械设计基础、高电压技术、电器学、高压电器、电气装备的计算机控制技术、智能电器、电气新技术讲座。学生必须完整修完自己专业方向的课程,其他专业方向的课程可作为个性课程选修。另外,为高年级学生开设电气新技术讲座,聘请企业教授级高工、知名大学教授开讲座,介绍学科研究热点、发展趋势,使学生了解学科发展的最新动态。
2.构建实践课程新体系。据行业和企业专家的要求,结合专业群内现有人才培养资源,电气工程及其自动化专业电气装备方向实行校企联合培养和“3+1”人才培养模式。前3年在学校培养,注重人文,强化基础,着重培养“自主学习、主动实践、实学创新”的意识和能力;第4年进入合作企业,以企业为主,开展校企联动的工程实践教育,参与项目实训和毕业设计,从而培养学生的工程实践能力、运用专业知识解决实际问题的能力,熟悉工程项目的基本流程、过程管理及业务规范等方面的知识,培养团队合作精神和创新意识。为此,在实践课程新体系中,设置了独立实验课、集中实践课、第二课堂。(1)独立实验课。减少验证性实验,增加研究性、设计性、综合性实验,尽可能模拟电气工作的现实环境,在实验中分配给学生一定的工作任务,学生得以找到宝贵的机会将所学知识提前应用到未来的工作中,达到真正提升学生素质和能力的目的。设置的独立实验课程有:大学物理实验、电路分析实验、电子技术实验、电机学实验、电器学实验。其中,电路分析实验、电机学实验、电器学实验等利用项目来进行教学,寻求的是以学生在课题和项目完成的过程中来自主形成电气专业知识体系,综合培养学生的知识、技能和工作的态度等。(2)集中实践课。包括校内集中实践和企业实践两部分。校内集中实践强化基于项目的科学研究和工程实践训练,设置的环节有:军训、金工实习、电子技术课程设计、电气测量实训、电机控制实训、电子技术课程设计、电力电子课程设计、电力工程课程设计、PLC课程设计。企业实践,包括企业认知实习、企业专业实习和毕业设计等3个环节。①企业认知实习。这主要锻炼学生综合运用所学的科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识和进行产品开发与设计、技术改造与创新的初步能力。以《电力工程基础》课程为例,该课程要求学生通过学习掌握供配电系统的结构及运行的基本知识,为达到上述要求,首先带领学生到几家不同企业进行参观,了解供配电系统的线路及设备,让学生总结各企业供配电网络的特点,然后回到学校学习相关理论知识,在学校进行基本知识的学习后,再到企业去参观实习,找出存在的问题并改进。②企业专业实习。目的是使学生了解和掌握本专业基本的生产实际知识及本专业的科技发展水平和方向;验证、巩固和丰富所学过的专业知识,培养学生在生产实际中发现问题、分析问题和解决问题的能力。这主要采用以下方式:参加企业技术培训、担任技术员助理、施工员助理、项目经理助理等。在上述多个岗位中,每个学生侧重1个岗位,实际工作不少于2~3个月,以保证学生对相关岗位有足够的认识和感受,能够了解其中的精髓。③毕业设计。采用校内指导教师作为主导师、企业副高级以上职称人员作副导师共同指导的方式,主要解决企业生产实际中遇到的问题,培养学生的创新意识和独立工作的能力,使学生提前熟悉工程环境,为培养适合企业实际工程应用能力的人才打下基础。(3)第二课堂。学生在大二、大三时通过进一步培训就可以参加AutoCAD绘图竞赛、电机控制竞赛、PLC程序设计竞赛、单片机编程竞赛、MATLAB程序设计竞赛、电子设计大赛、大学生科技创新、创业活动等实践;在暑假、寒假期间,安排一些学生到实践教学基地和相关企业实习;鼓励学生到我校的供配电实训室和高压智能开关工程技术研究中心进行开放实验;请大公司的工程师来做讲座、工程培训,缩短毕业生进入企业的适应期,节省企业培训成本和时间。第二课堂不但能提高学生的实践能力、表达交流能力、自主学习能力、自我管理能力等,还可培养学生的工程意识、团队合作意识。
三、结束语
课程体系的构建只是专业群建设的开端,该课程体系的顺利实施还要依赖实践教学平台的建设和“双师型”师资队伍的建设等一系列具体举措。在校、院两级领导的推动下,实践教学平台和“双师型”师资队伍的建设已初具成效,相信在不久的将来,我院电气装备方向将会对平顶山乃至全国的电力装备行业输送大量优秀人才。
参考文献:
[1]刘伯鸿,李国宁,等.构建铁路特色专业课程新体系 提高人才培养质量[J].自动化与仪器仪表,2013,(4):218-219.