分析电气工程及其自动化的发展现状与未来展望

辛春雷

摘 要：电气工程及其自动化学科的发展日新月异，已经成为高新科技产业的重要组成部分，在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用，但在专业发展过程以及专业建设过程中也面临着许多问题和挑战。

关键词：电气工程及其自动化 发展现状

一、电气工程及其自动化技术的发展现状

电力系统及其自动化作为电气工程及其自动化的另一个延伸学科也获得了长足的发展。21 世纪是知识与科技的时代，科学技术作为第一生产力在社会发展中起着核心作用。无论是国家的进步还是个人的发展，只有依靠科技的进步和知识的力量，才能立足于世界，在社会中谋得一席之地。近年来，随着科技的不断更新和发展，电气工程及其自动化的技术平台也取得了长足的发展，电气设备的设计周期越来越短，设备工作效率越来越高。PLC 工业控制技术、单片机技术等计算机技术使电气工程学科涉足更多领域，使工业控制更加精益化、智能化。同时，随着技术的不断更新，电气工程及其自动化建立了灵活的集成控制系统，满足了工业自动化领域的技术需求，另外，也满足了商业企业从管理层到电气工程及其自动化系统的底层之间的数据存取、介质的访问控制方式等，现场总线控制系统应运而生。这种系统的出现，让工业自动化领域的控制网络更加快捷方便，从而降低了成本。成本控制是工业中一个非常重要的因素，电气工程及其自动化的应用就是节约工业成本，提高工业效率的一种重要途径。

二、电力系统及其自动化的重要性

电能与人们的生产生活息息相关，其自动化程度的重要性可以从以下几点进行分析：第一点，电力系统比较庞大，当其中任何一个节点发生故障都有可能带来较大影响，甚至不断扩大的事故范围，最终导致电网解列，为此采用自动化技术瞬间快速的切除故障，将极大的保证供电可靠性和安全性。第二点，确保良好的电能质量。实际运行的电力系统需要依靠多个自动化监控系统来实现对电力系统频率、无功和有功的测量，以此及时做出调整来保证电力系统的供电质量。第三点，自动化装置的大量应用可以保证电力系统运行经济性。电力系统是一个综合的大系统，在何时、何地投建机组或机组发电多少等与自动化装置分不开，仅仅依靠现场值班人员来进行宏观调度显然比较慢，且容易发生人为事故。

三、电气工程及其自动化发展中的不足及建设策略

电气工程及其自动化是工业发展不可或缺的一种技术。随着社会的发展，商业间的交流越来越多，交易也越来越复杂，商业和工业的发展带动了经济的腾飞，从而促进了科学技术的进步，反过来也使电气工程及其自动化技术得到更进一步的发展。但是电气工程及其自动化技术在发展过程中仍然面临着一些困难与挑战：①现阶段的电气工程及其自动化的建设没有针对性，面对各个不同的企业的实际需要，在现有的技术成果上再逐个进行针对性的设计不但使成本增加，对于电气设备的设计、运行、调试、使用也增加了不必要的困难，加大了人力、物力的投入，最终使工程的总成本增加，没有达到企业成本控制最优化的目标，给企业造成了一定的损失。②现今社会是一个讲求效率的社会，在保证质量的前提下提高运行效率，加快社会发展的步伐是时代的迫切需求。面对不同的对象进行不同的设计，要力争做到操作方法简便易懂，更容易让人接受，使每个企业在缺乏或者没有相应的专业技术人员时也可以安全地进行操控，这样的电气工程及其自动化的设计才能体现出其自动化的成功性。③电气工程及其自动化专业的发展为人民生活带来了巨大便利，与此同时也给环境造成了巨大污染。如何发展低能耗、高效、无污染的电气设备，也是电气工程及其自动化学科的热点话题。④网络结构的多样化，对电气工程及其自动化产品造成了一定的影响，这是电气工程及其自动化发展与建设过程中不可忽视的问题。电气工程及其自动化现在普遍应用于商业中，而在商业用途中数据传输是非常重要的，既要求数据传输的准确，更要求信息传输的安全。电气工程及其自动化在数据传输方面还是存在一定问题的：在不同企业等商家制造的硬件和软件等产品在信息交换的过程中，受开发商程序接口不同的影响，给数据之间的传输和通信造成了一定的困难，从而增加了电气工程及其自动化数据通信的困难。面对当代电气工程及其自动化的发展现状所面临的困难，在开发设计电气工程及其自动化系统时，要以正确的思想为指导，要充分了解所涉及行业的信息与需求，再进行科学的规划、实施与运行，从而将成本控制在合理的范围内;网络结构是电气工程及其自动化系统中最为重要的部分，通过网络可以实现生产企业中的设备控制系统、技术监管系统、企业管理系统等各个系统之间数据的高效、快捷、安全的交换。通用的网络结构还可以对中心控制系统及其它通信管理系统进行网络资源的配置，可以使信息及时正确地传输，做到真正的网络结构互通。

四、电力系统及其自动化的发展方向

4.1采用实时仿真系统。电力系统由于过于大，为了测试系统的稳定性或可靠性不可能进行实地测量，因此采用仿真系统进行模拟是目前电力系统自动化发展的趋势，来用该系统不仅可以保证对电力系统暂态和稳态的验证，而且可以帮助科研工作者验证各种新型自动化设备，构成的模拟系统可以为灵活输电提供必要的条件，此外，值得一提的是该仿真系统引入可以对负荷进行动态控制，为下一步的模型建立提供基础。

4.2利用智能保护及综合自动化技术。我国的自动化技术在国际处于先进的研究水平，目前智能自动化技术也处于领先水平，综合装置在各等级电站的应用比较普遍，国内将最新的智能技术、网络技术、自适应及微机技术均应用在电气自动化设备中，通过不断研究新理论、新技术，可以提升电力系统整体安全性、可靠性。

4.3电力系统配电网自动化技术。我国采用的配电网自动化技术模型完全符合国际标准，将一些高级软件与输电网理论紧密结合，对于负荷的预测则采用神经网络或细菌趋药性算法，潮流计算采用虚拟流算法。此外，在技术方面，我国配电网自动化技术取得了长足的进步，在信息一体化、配网和中压网数字化方面领先与世界其他国家，并最后突破了线路损耗大、传输空间有限的问题。当然，支持这项技术成功的关键是数字信号处理技术。

4.4供电及一次设备和二次设备自动化技术。依据不同的经济发展形式，我国配电网基本上可以分为以下两类：第一类城市电网;第二类农村电网。前者主要以电缆为基本的供电模式，而后者则多是采用架空线路为主，虽然这两类存在不同，但其配电网主要由电源、自动化设备、网络架构构成，根据不同的形式组成了多种配网方案。第一类配网以环网柜等自动化装备为主，第二类则主要依据重合器、分段器等自动化装备为主，其线路开关以断路器为主。电力系统中选用自动化技术可以有效的实现远距离监测和控制功能，保护设备如继电器是远动设备实现可靠运行的根本，一般在室外场合的应用多，且需要不间断电源来保证系统长久的工作，配电自动化设备应用较广泛，目前采用 CDT、POLLING 规约，但自动化系统与规约两者之间不协调，需要科研人员不断研究，以研究出新的规约达到对系统自动化约束的目的。

五、結束语

综上所述，目前，国家实力之间的竞争日趋激烈，主要就体现在工业领域的科技发展发展上。电气工程及其自动化学科的长足发展逐渐使电能成为利用最多、应用最为方便的能源。因此，以电能为研究对象的电气工程及其自动化学科有着广泛的发展前景和巨大的生命力

参考文献：

[1] 王卓.电气工程及其自动化的发展趋势[J].电子技术与软件工程，2017，04：159-160.

[2] 向云飞.电气工程及其自动化的发展趋势分析[J].科技创新与应用，2017，03：149