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【摘要】
伴隨我國社會經濟的迅速發展，人們在日常生產生活過程中對電力能源的需求量也隨之不斷的增加。并且，隨著科學技術水平的提升，以及我國電力行業自動化建設速度的提升，使得建設智能電網已經成為了我國電氣工程建設過程中必須要完成的一項工作。對此，本文以智能電網為立足點，通過對我國電力企業建設過程中智能電網基本概念的闡述，從而就電氣工程和自動化相關技術在建設智能電網過程中具體的應用情況進行研究。
【關鍵詞】
電氣工程；自動化；智能電網建設；應用
引言
就目前來看，我國現有的大規模電廠其在并網建設過程中其使用的一項主要技術就是開發技術。而從我國電力行業當前的發展趨勢來看，未來電網將會朝著光伏發電等運行較為穩定、范圍比較廣泛的并網技術發展。但由于我國自動化和電氣工程技術的發展同外國發達國家相比還存在著較大的差距，且相關技術的發展還不是很成熟，仍舊處于初步的發展階段。因此，要想推動我國智能電網的建設，推動自動化技術的發展，大力建設電氣工程，并擴大其在智能電網建設過程之中的應用程度十分重要。
1智能電網的概念
為適應我國社會經濟和市場經濟制度的發展趨勢，我國電網公司開始逐漸將“建設堅強的智能電網系統”融入到了其建設發展方案中，這使得在電網建設的過程中，將推動電網的智能化建設同建設結構堅強的電網系統這兩項工作結合起來，并將發電、輸變電、通信和自動化調度技術融入到“堅強智能電網”之中，使其成為一個有機整體。相關部門和企業在建設智能電網的過程中，需要以當前我國國情發展建設情況為依據，在了解電網重點建設內容的基礎上，采用循序漸進的方式完成電網建設。因此，我國在建設智能電網的過程中遵循以下幾大特點：①綠色環保。該特點要求我國在建設智能電網時需要循環使用電網資源，盡可能減少電網建設過程中對生態環境造成的大范圍污染。②網架結構的堅固性。堅固的電網架構不僅可以保證電網系統擁有較強的承受能力，使得其抗擊不良天氣影響的能力得以提升，還能夠保證電網系統的正常運行不會受到天氣情況的干擾。③優化電網資源。最大化的優化電網系統內部的資源調度，對于提升電力系統內部運行質量和效率具有十分重要的作用。④提高電網系統自動化運行程度。電網系統自動化運行程度越高，其在運行過程中自動診斷和調節電網故障的能力越強，所以，推動自動化建設，對于消除電網運行故障，保證其電網系統功能的安全穩定性具有十分重要的作用。⑤電網經濟性。我國電力系統在推動電網智能化建設的過程中，需要綜合考慮和利用各方面因素，以便能夠最大化的節約建設成本，保證電力能源供應和電網系統的服務質量，從而提升電力企業在運營過程中的經濟效益。⑥交互性。電網系統的交互性指的主要是電網系統在向用戶供應能源的過程中，建立起來的用戶和市場之間存在的交流模式。這種特性的存在，可以按照用戶提出的具體需要來不斷的優化自身的服務質量，從而更好地適應市場發展的需要。
2自動化和電氣工程技術的總體應用
（1）在電源領域中的應用。在推動電網智能化建設的過程中應用電氣工程技術，可以為電網建設過程中使用的各類型設備提供不同類型的電源，其中包括了變頻、直流、交流和恒頻電源等類型。例如，蓄電池在充電的過程中使用的一般都是直流電源，而電網系統中的變電所在實際操作的過程中既可以使用直流電，也可以用交流電，但在使用一些小型或者是大型的計算機設備時，使用的則是高頻開關電源。
（2）在輸送電領域的應用。由于我國電網系統在進行智能化建設過程中對于電能的質量和電網運行狀態的穩定性相對較高。如果在電網建設過程中想要實現這些要求，就需要諧波抑制和無功補償這兩種技術的配合與支持。我國電網系統建設輸送電線路的過程中，特別是在建設一些高壓直流輸送電線路時，通常使用的都是晶閘管變流這一設備作為受電和送電兩端的逆變閥和整流閥裝置。在輸送電線路建設過程中應用這些設別，不僅可以極大的擴大電網系統輸送電源的容量，還能夠提高其輸送電路的穩定性。此外，在輸送電線路建設過程中應用這些設備裝置，不僅有效防止電網系統中突然停電或者是電壓出現閃邊和突降等情況的出現，提高供電質量和效果，還在一定程度上滿足了我國建設智能電網系統的要求，為電網系統的智能化建設發展提供了一定的推動力。
（3）在發電領域中的應用。電氣工程技術作為一種現代科技發展過程中產生的一種新型技術，其在應用的過程中主要是通過電子和電力這兩大設備媒介來實現轉化和控制電能的目的。該項技術在發電工作中的應用，可以有效降低電網運行過程中能源的消耗量，降低使用機電設備的頻率，從而提升電網運行的工作效率。此外，伴隨電網系統逐漸朝著高壓化這一方向的發展，使得電氣工程在自動化建設過程中也出現了很多的新型技術。例如，電氣傳動、柔性交流輸電、同步開斷、超高壓輸電等相關技術[1]。這些技術的應用，不僅提升了智能電網建設過程中的發電工作效率，還提高了電網系統的供電和服務質量。
3電氣工程技術在電網智能化建設過程中的具體應用
（1）優化電能質量技術的應用。在智能電網建設過程中應用該項技術，需要以完善的電能質量等級劃分和等級評估方法機制為基礎，對我國電網系統中供用電過程中的接口所帶有的經濟性能進行全方位的分析，以便可以建立起評估用戶技術等級和經濟性具體等級體系[2]。并且，在推動電網系統智能化建設的過程中，我國相關政府部門還應該要不斷的完善相應的法律規范，以此來促進智能電網可以朝著運行經濟性和服務質量優質的方向發展。此外，因為優化電能質量這項技術包括了自適應靜止無功補償、直流有源濾波器、連續調諧濾波器以及電氣化鐵道平衡供電等相關技術，所以，這些該項技術在智能電網建設過程中的應用，對于提升電網運行成本，擴大其市場占有率具有較高的作用。
（2）柔性的交流電輸送電技術。該項技術的應用主要是為了將一些清潔度較高、環保型的新能源束輸送到電網系統中。就技術本身來看，其主要是以微處理、微電子、電子和電力等通信和控制技術為基礎，形成的一種能夠靈活控制交流輸送電的現代化技術[3]。由于我國在建設智能電網時對于高壓輸變電的依賴性相對較高，在整個輸送電過程中，其對于清潔能源的需求量比較大，而要想滿足智能電網的該類型要求，降低電能輸送過程中能源的損耗量，利用柔性交流輸電技術是十分必要的。
（3）高壓直流輸電技術的應用。在智能電網中的直流輸電系統中，有較多的輸送電環節使用的都是交流電，但由于電網系統在輸送電過程中實際應該使用的是直流電，所以，采用高壓直流這種新型輸送電技術改變電流的輸送方式是十分必要的。
4結束語
總而言之，本文以我國電力行業企業在發展過程中過智能電網的建設為立足點，通過對智能電網在我國社會經濟發展建設過程中具體的發展趨勢和特點進行全面的分析，從而指出了電氣工程對于智能電網建設具有的重要作用，以及該項技術的具體應用方案。因此，對當前我國電力系統中智能電網的建設工作進行深入的研究和分析，并就電氣工程和自動化在電網建設過程中總體和具體應用方案進行研究，對提高智能電網的建設效率和質量，推動電力系統迅猛發展具有十分重要的作用。
作者：汪潔 劉悠 單位：國網江西省電力公司南昌供電分公司
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第二篇：自動化電氣工程夏季特色課程建設
摘要：
為了和國內外名校接軌，我校從2013年開始實行了三學期制。在新的培養方案中，夏季小學期的課程設置是全新的。如何根據夏季學期的特點，充分發揮其在實習實踐和學術交流方面的作用，是值得研究的問題。除基本課程外，我們還設置了7門特色課程和1個專門針對交流生的英文課程模塊。
關鍵詞：
電氣工程；三學期制；夏季學期；課程建設；教學改革
如今，國內各高校學生的相互交流活動越來越多，如何使培養體系盡量和國內外的名校接軌，更好地為學生提供便利條件，是擺在國內高校面前的一個新問題。從學制上講，國內高校傳統的都是秋春兩學期，而歐美大學尤其是很多名校都普遍采用三學期，美國的一些學校暑假長度甚至超過了3個月。利用暑期和夏季小學期，學生進行項目研究、出國旅游和交流學習，教師休假或者出國講學，所以夏季學期是國外學生和教師進行學術交流的主要階段。如果我們想請國外知名學者來講學，那么夏季小學期是最適宜的時間段。在國內，陸續有一些高校參照國外進行了學制改革。最早的上海大學在1994年就開始實行三學期制，北京大學和清華大學則在北京地區率先嘗試學期改革。北京大學是在原來上學期、下學期的基礎上又增加了一個“小學期”，“小學期”從7月初至9月中旬，為期2個月左右。清華大學設置的“夏季小學期”與此相似，目的是讓工科為主的大學生們利用小學期進行社會實踐。再以后，國內一些高校也紛紛實行了三學期制。迄今為止，已經實施了三學期制(包括四學期)的大學有清華大學、北京大學、浙江大學、上海大學等數十所院校等。到底為什么要實行三學期制，夏季小學期用來干什么，這個問題在國內也是眾說紛紜。經過多年的探索和爭論，現在主流的意見是總體上看，設置小學期同時縮短學時減輕課堂教學壓力作用是好的。而小學期的主要用途，一是用于加強學生實習實踐環節，二是用于擴大學校的國際交流。為了和國內外名校接軌，也是為了更好地實現“以學生為中心，以人才培養為根本”的宗旨，我校從2013年開始實行了三學期制，由原來的秋春兩學期(時間各21周)，改為秋春夏三學期(時間分別為18周、18周和5周)，總的教學時間減少為41周。如何適應三學期制要求，設置合理的課程體系，同時促進學生的自我發展，成為擺在我們面前的首要任務。為此，我們分別選取了國內外各3所名校的培養方案為參照，詳細分析后制訂了我校的新版培養方案。根據夏季小學期的特點設置了相關課程，總學分一般都不超過6學分，而且以實踐性環節為主。另外，我們又設置了7門特色課程和專門針對交流生的英文課程模塊。文章最后給出了對后續工作的思考。本文對教學研究和管理人員具有一定的參考價值。
1夏季小學期的課程設置特點
按照新的培養方案，我們的夏季小學期從6月末到8月初，共5周，而且只有前3個學年有。和秋春兩個學期相比，夏季小學期的課程特點是：
1.1時間短不適宜于多學時課程
一般地，課堂授課每周2～3次比較適宜，則除去考試時間，適宜于夏季小學期的課程學時數一般不應超過30學時，也就是2學分。否則，教師和學生的安排都會比較麻煩。
1.2人員流動性大
夏季小學期的主要目的是交流，所以各個教學環節的安排相對集中比較好。如果時間拉得太長，不利于學生走出去。
1.3以實踐和交流為主
總學時和總學分不宜過多由學生自由支配一般為5周，總學分不應該超過6學分。根據上述原則。
2夏季小學期的特色課程設置
夏季小學期的設立，是為了讓學生們開闊眼界，促進對外交流和實踐動手能力。為了滿足不同年級、不同群體學生的需求，我們還專門設立了特色課程群。
2.1國際交流快車道
介紹電子、電氣、光學精密測量領域國際知名研究機構、國際知名專家學者的情況以及國外留學的注意事項等。針對學生重點介紹國際交流的一些環節，如如何申請，如何準備出國，出國后如何盡快適應當地文化與語言環境，如何溝通與交流，如何尋找合適的研究方向等。
2.2電子競賽基本技能
面向飛思卡爾智能車和全國電子設計競賽等重要學科競賽，使學生了解基本競賽常識，培訓固件程序開發、電子電路設計與調試等基本技能；指導學生如何規劃項目進度和團隊分工等，為學生們后續從事電子競賽和科技創新打下基礎。
2.3交流技巧與職業規劃
參考佐治亞8010、8020課程，以伊頓、西門子及三一公司等國內外知名企業專家的成功職場工作經驗及個人發展歷程為背景，對即將進入職場的學生所關心的問題，諸如公司就職的機會把握、知識儲備、企業文化等問題進行職業規劃，把專業與求職、學習與發展結合到一起，為學生自我規劃、求職及國內外求學深造提供指導。
2.4電氣設備健康狀態檢測與分析
以佐治亞理工學院在電機控制及故障診斷方面的最新研究成果為依托，以開“再生能源逆變控制”為背景，進行基于自動控制理論分析的電機故障機理分析，突出基于電機設計理論的無傳感器參數辨識技術及電機驅動技術，為學生大四畢業設計及碩士學習奠定理論及方法基礎。
2.5現代功率半導體器件與設計準則
深入介紹功率半導體器件理論、應用方法及設計準則，包括功率半導體器件的基本概念、物理模型，驅動和保護技術以及常見功率半導體器件的分析及其應用。該課程將為電氣工程乃至其他電類相關專業的學生提供了解、掌握功率半導體器件知識的一個窗口，使其深入理解功率半導體器件理論及其應用方法。
2.6智能電網基礎與前沿發展
以悉尼大學在智能電網方面的最新研究成果為依托，以新能源發電和智能電網的快速發展為背景，介紹智能電網的基本知識及支撐智能電網運行的高級量測體系及其構建技術，為學生大四畢業設計及碩士學習奠定理論及方法基礎。
2.7電子系統可靠性設計與壽命預測
以開關電源為載體系統介紹其可靠性設計技術，包括失效分析、EDA建模與仿真、可靠性設計基本方法(含熱設計、穩健設計)以及壽命預測技術。本課程的開設，將為電氣工程乃至其他電類相關專業的學生提供了解、掌握電氣可靠性知識的一個窗口，使其建立性能指標與可靠性指標同等重要的理念。另外，為了不增加學生負擔，我們還規定選修這7門課程后對全校任選課、專業任選課和各類講座課程的學分替代原則。
3用于暑期交流的課程模塊設計
隨著越來越多的國內外交流生來校交流，如何在小學期時間內充分體現我校和電氣工程及其自動化專業的特色，也成為一個值得仔細研究的問題。暑期交流的主要目的是交流，那么我們的特色是什么呢？交流生最想了解的是什么呢？我們認為，暑期交流課程模塊應該做到以下幾方面。
3.1體現我校電氣工程及其自動化專業的科研特色
國內交流生的主要目的是讀研、讀博，國外交流生的主要目的是增加了解，那么作為學科最重要特色的，就是科研特色。我校的鮮明特色是航空航天，而我校電氣工程及其自動化的特色是國家重點二級學科電機與電器，尤其是微特電機、航天電器、電動汽車、電力電子等研究領域。
3.2體現我校電氣工程及其自動化的課程特點
我們的水平主要體現在2個國家級教學名師，電路、電工學、電子學3門國家級精品課以及國家級電工電子教學示范中心這三點上。精品課體現的是國家級教學名師的授課風采，電工電子教學示范中心體現的是教學實驗的全自助式管理和服務。
3.3體現我校電氣工程及其自動化的學生培養特色
我們專業的學生培養特色主要體現在兩方面。特色一是依托眾多的國際聯合實驗室，通過各類實踐環節擴大學生們的視野，提高其動手能力。我系擁有電氣工程領域國際最知名企業的眾多聯合實驗室，包括西門子、羅克韋爾、伊頓、英飛凌、惠普安捷倫等，他們每年都捐贈最先進的儀器設備用于學生實驗。特色二是在指導學生參加競賽與科技創新方面成績顯著。比較有代表性的是，2007年獲國家級大學生電子設計競賽一等獎數量位居全國第三；2011年獲ALTERA亞洲創新設計大賽大陸地區特等獎和海峽兩岸總冠軍；2012年獲國家級科技創新競賽獎項141人次；2013年獲飛思卡爾智能汽車競賽全國賽和國際賽承辦權，獲飛思卡爾智能車競賽國家一等獎1項、國家二等獎2項、東北賽區一等獎6項。根據上述特點，我們設計了專門用于暑期交流的全英文授課模塊，以課堂講座、參觀體驗、動手實踐三位一體的方式進行，取得了良好的效果。
4結束語
我校從2013級開始執行新培養方案，迄今已經運行了近兩年，總體效果良好。以下幾方面的問題，還有待思考。(1)夏季小學期特色課程和暑期交流模塊剛運行一年，其內容和方式還有待更進一步完善。(2)夏季小學期中如何促進學生們更好地走出去進行交流，包括去國外名校和國內相關院校的短期交流。現在的課程設置中，大三的生產實習學分最高占用時間最長，如何兼顧，有待改進。(3)交流項目的認可問題。畢竟，從學校層面上的交流項目覆蓋面小，收益的學生少。這幾年陸續有很多學生申請參加港澳臺方面的自定交流項目，如果在鼓勵的前提下規范管理，值得研究。
作者：李勇 王淑娟 康玲 于為雄 王文靜 霍炬 單位：哈爾濱工業大學
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第三篇：電氣工程自動化應用分析
供電的質量依靠著電氣自動化技術的支持以及保障，電氣自動化的技術保證著電力系統能夠安全運行，它同時還可以對電力系統進行就地以及遠程的監控以及管理，對電力系統進行調節以及控制。本文將對電氣工程系統中實際應用的自動化技術進行分析與探討。進入21世紀以來，我國在很多領域都得到了很好的發展和提升，特別是在經濟建設的方面取得了很大的進步。縱觀我國的工業經濟發展的道路，可以看出在電氣工程及其自動化發展上取得的進步非常的顯著。如今的電氣工程已經成為現代工業發展必不可少的關鍵領域。隨著科技快速的發展以及不斷的更新，電氣工程及其自動化的技術已經慢慢形成了一個相對獨立系統。電氣工程技術從最開始的電磁學理論的建立，再到新技術革命時期，電氣工程技術學科的形成，電氣工程及其自動化的技術經歷了形成與發展。電氣工程及其自動化的技術系統正慢慢的步入更加方便以及快捷的發展方向。它不但可以幫助我國的工業在發展的道路上提高效率還可以幫助工業發展節約成本。并且電氣工程還在逐漸的涉及到不同的領域，幫助各個商業間滿足交流和傳輸等不同的需求。供電的質量離不開電氣自動化技術的支持以及保障，電氣自動化的技術不但保證著電力系統可以安全運行，它同時還可以對電力系統進行就地以及遠程的監控以及管理，對電力系統進行調節以及控制。所以本文將會對電氣工程系統中存在的實際應用的自動化技術進行分析與探討。
一、變電站自動化
變電站中應用電氣工程自動化的技術，是為了能夠保障變電站可以安全的運營，以及提高變電站的工作效率和對變電站的加強監控，并希望能夠最終取代人工的監視以及操作。電氣工程的自動化是建立在變電站自動控制技術以及應用信息處理傳輸的基礎上面，電氣工程的自動化可以對變電站中運行的不同電氣設備以及不同時間段運行的情況進行實時的監控，變電站自動化的特點有:實時的對運行的記錄進行清楚的統計和管理；可以幫助電力信號電纜通過光纖以及計算機電纜不同的形式來取代?？梢允箤嶋H的操作監控更加的計算機屏幕化。變電站自動化的技術取代了常規的電磁式的裝備，變電站的自動化設備是電網調度自動化中非常重的一部分。自動化的技術不但可以滿足變電站的安全運行，同時還可以使電力現代變得的自動化。這樣以來，不但可以使人工操作變為機器控制，還可以使員工的工作量大大的減少進行控制，可以增加整個電氣工程的工作效益。更快的完成現代自動化的步伐以及變電站的自動化的實施。自動化的運行取代了大部分的人工操作，微機取代了常規的電磁裝備。計算機應用使得變電站中所有運行情況有了明顯的改變。
二、電網調度自動化
電網監控調度自動化的系統，其基本的核心就是計算機。如果根據結構可以分為以下幾種，它們分別是信息的采集、命令執行子系統、信息傳輸子系統、信息的處理、人機聯系子系統以及控制子系統。通過計算機系統，我們可以對電力系統的運行狀況、完成自動發電、電力的負荷狀況等等進行調度的工作。自動化技術對于電網電鍍的影響非常大，它不但能夠準確的分析電力系統的運行狀況、完成自動發電、電力負荷狀況以及可能存在的電力問題，而且還可以通過收集的數據，做出有效的分析，以保證可以對電力進行合理的管理以及安全的使用。在電力工程中，有一個環節是十分的重要，它就是調度中心。調度中心是所有設備的控制中心。利用電氣自動化的實施，可以把所有的設備集合成為一個整體，真正的實現自動化的操作。所以說一個完善的調度中心是非常重要的。它不但可以幫助電氣工程能夠更好地滿足市場的需求，還可以幫助電氣工程能夠得到良好的發展。
三、發電廠自動化
發電廠自動化的系統包括三種，一種是自動發電量控制系統，第二種是自動電壓控制系統，最后一種是機械自動控制系統。而在我國常見的發電廠主要有兩種，一種是水電，另一種則是火電廠。無論是水電廠還是火電廠或者是利用其它方式進行發電，它們的自動化系統中都存在著許多的共同點，但是相對比而言，往往火電廠的自動化程度比水電廠的自動化程度要低一些。發電廠的分散測控系統是由幾方面組成，主要的組成部分是太網、過程控制單元、運行人員工作站、工程師工作站以及高速數據通訊網等。但是在實際的應用過程中，大多數的都會采用分層分布的結構，也就是過程控制單元可以直接的用在生產運行的過程單元，也可以直接接受熱電阻、電氣量、開關量以及脈沖量等信號，并經過運算處理后，對設備的狀態做出實時的顯示等等。以此直接的進行監控，最終實現電氣自動化在電氣工程中應用的檢測以及控制等方面的功能。
四、結語
一個國家經濟發展的水平，可以通過電氣自動化的應用來進行衡量。電氣自動化的進行可以促進電氣工程的運行效率。這是因為在現代的社會中，必不可少的就是計算機網絡。所以電氣自動化的應用想要滿足社會發展的需求，就必須依靠計算機網絡進行不斷的更新。對于如何使電氣工程能夠更好地滿足社會的需求，可以根據具體的問題進行具體的分析，并且必須具有創新的意識。只有這樣才可以為我國的電氣工程發展獻出自己的一點點貢獻。依照多樣式的實用性原則，在結構的設計上應該樹立清晰的設備操作系統，來操作運行智能化的監督控制，爭取可以是電機工程體系達到既安全，又節能高效的電力環境以及安全可靠的防雷系統。
作者：史德俊 單位：武漢紡織大學外經貿學院
