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论电气自动化的发展趋势与系统的应用

2017-6-19 15:27:46

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详细介绍
  作为现代先进科学技术方面的核心领域。依靠最先进的科学建立起来的电气自动化工程控制系统在社会经济的快速发展中起着不可替代的作用,它引领着现代化工业的前进方向,在工业生产中,电气自动化控制系统能够在减少劳动力成本和强度上起到很好的效果,并且能够增强传输信息的有效性和实时性、提高检测精确度,同时,电气自动化控制系统能够降低安全事故发生的概率,保证生产的安全。
  一、电气自动化工程控制系统的现状
  许多行业实行的自动化技术都离不开电气化自动化的配合。在经历了几十年的发展之后,我国的电气自动化技术已经取得了很好的成绩。但同国际水平相比我国的电气自动化技术仍然有着不小的差距。伴随着市场经济的进一步成熟,电气自动化市场中的竞争对手越来越多,这不仅是挑战,更是机遇。我国电气自动化控制领域只有结合自身的实际情况,充分发挥自身的优势,才能在激烈的竞争中占有一席之地。在电气自动化工程的发展领域,人机界面已经成为了一种发展方向,因为它能够灵活地控制并且容易集成,这些特性使其被越来越多的用户接受。同时电气自动化工程控制系统使用的标准系统语言使其维护更加容易进行。控制回路是为了保证主回路线路运行的稳定与安全,能够实现某项控制功能的若干个电子组件的组合的电气设备之一。这种设备要有以下功能:(1)自动控制功能。对于电气自动化控制系统,当设备出了故障时,需要开关自动切断电路以保障安全,使得具有自动控制功能的电气操作设备成为必要设备。(2)保护功能。电气设备在运行过程中会时常发生不可预知的故障,电压或电流以及功率等会超过设备与线路允许工作的范围与限度,这就需要一套能够检测这些故障信号并对设备和线路进行自动处理的保护设备。(3)监视功能。对于控制系统中最重要的自变量电是肉眼看不见的,一台机器设备是否带电或断电,从外表看无法分辨,这就需要借助传感器的各项功能,设置各种视听信号,对整个系统的实时变化做出监控。(4)测量功能。视听信号只能定性地表明各设备的工作状态,具体的电气设备的工作情况还需专业设备测量出线路的各种参数(如电压、电流、功率和频率的大小等)。
  二、电气自动化的发展历程及影响因素
  (一)电气自动化的发展历程。电气自动化经历了从无到有电气自动化技术是随着智能控制、信息网络、电子技术、的飞速发展与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科直至发展到成熟的过程。20世纪50年代,电机电力等产品的出现催生了电气自动化才有“自动化”一词的说法。而继电器和接触器设定来完成事先安排好的判断和逻辑功能其出现及应用使得机器可以按照人的意志实现的,促使了电气自动化的发展变革。2O世纪60年代,现代控制理论开始出现,伴随着微型计算机在各个行业中的不断的推广与在专业上的实际应用,生产的过程最优化的控制与管理也使自动化进入到了一个全新自动化阶段,电气专业的自动化技术飞速地发展也使之发生了质的变化这也是由于自动控制与信息处理结合的结果所致。
  20世纪70年代,通讯的中级职称论文现代化技术、微电子的科学技术以及IT电脑技术对象的发展使电气自动化系统变为规模庞大和十分复杂的电气系统,大量的难以解决的问题研究主要集中在现代控制理论范畴。围绕这一系列问题的研究就产生了大规模的系统控制和复杂系统智能控制的自动化理论、方法以及手段,同时也促进了这门技术的全面革新,高级自动化系统主要是由现代通信科学技术、微型计算机技术以及人工智能技术所结合的成果体现,同时也对电气自动化的进一步发展起到了积极的推动作用。
  20世纪80年代以来,电气自动化技术的发展极其迅速日臻成熟已经成为高新技术产业的重要组成部分极大地促进了人工智能、交通、医学、航空航天、现代制造技术等技术的发展,这些技术被广泛应用于农业、工业、国防等领域在国民经济中显示出越来越重要的作用。
  (二)电气自动化发展的主要影响因素
  1.信息技术的决定性影响。信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术,广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。
  2.与物理科学的联系更加紧密2O世纪的后半叶对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。固体电子学也主要是由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,电气自动化与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气自动化的关键,并且将拓宽到微机电、生物系统、光子学系统。
  3.现代技术的迅速发展。现代技术的飞速进步和分析方法势必带动着依赖现代技术的电气自动化、设计方法的日新月异也将迅速发展起来。
  三、电气自动化技术应用方向
  (一)电力系统自动化实时仿真系统的应用。该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。
  (二)综合自动化技术与智能保护的应用。目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。
  (三)电力系统中人工智能的应用。电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。
  (四)电力系统配电网自动化技术。该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。
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