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論電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢與系統的應用
摘要：本文主要講述電氣自動(dòng)化工程控制系統是現代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的核心領(lǐng)域。這就要求此技術(shù)要緊緊依靠先進(jìn)的科技。本文從電氣自動(dòng)化工程控制系統的現狀、電氣自動(dòng)化工程控制系統的發(fā)展趨勢和加強電氣自動(dòng)化工程控制系統建設的建議三個(gè)方面來(lái)展開(kāi)論述，以便了解和加強行業(yè)發(fā)展以及專(zhuān)業(yè)人才的培養。
作為現代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)方面的核心領(lǐng)域。依靠最先進(jìn)的科學(xué)建立起來(lái)的電氣自動(dòng)化工程控制系統在社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展中起著(zhù)不可替代的作用，它引領(lǐng)著(zhù)現代化工業(yè)的前進(jìn)方向，在工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動(dòng)化控制系統能夠在減少勞動(dòng)力成本和強度上起到很好的效果，并且能夠增強傳輸信息的有效性和實(shí)時(shí)性、提高檢測精確度，同時(shí)，電氣自動(dòng)化控制系統能夠降低安全事故發(fā)生的概率，保證生產(chǎn)的安全。
一、電氣自動(dòng)化工程控制系統的現狀
許多行業(yè)實(shí)行的自動(dòng)化技術(shù)都離不開(kāi)電氣化自動(dòng)化的配合。在經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展之后，我國的電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)取得了很好的成績(jì)。但同國際水平相比我國的電氣自動(dòng)化技術(shù)仍然有著(zhù)不小的差距。伴隨著(zhù)市場(chǎng)經(jīng)濟的進(jìn)一步成熟，電氣自動(dòng)化市場(chǎng)中的競爭對手越來(lái)越多，這不僅是挑戰，更是機遇。我國電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域只有結合自身的實(shí)際情況，充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，才能在激烈的競爭中占有一席之地。在電氣自動(dòng)化工程的發(fā)展領(lǐng)域，人機界面已經(jīng)成為了一種發(fā)展方向，因為它能夠靈活地控制并且容易集成，這些特性使其被越來(lái)越多的用戶(hù)接受。同時(shí)電氣自動(dòng)化工程控制系統使用的標準系統語(yǔ)言使其維護更加容易進(jìn)行�？刂苹芈肥菫榱吮ＷC主回路線(xiàn)路運行的穩定與安全，能夠實(shí)現某項控制功能的若干個(gè)電子組件的組合的電氣設備之一。這種設備要有以下功能：(1)自動(dòng)控制功能。對于電氣自動(dòng)化控制系統，當設備出了故障時(shí)，需要開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷電路以保障安全，使得具有自動(dòng)控制功能的電氣操作設備成為必要設備。(2)保護功能。電氣設備在運行過(guò)程中會(huì )時(shí)常發(fā)生不可預知的故障，電壓或電流以及功率等會(huì )超過(guò)設備與線(xiàn)路允許工作的范圍與限度，這就需要一套能夠檢測這些故障信號并對設備和線(xiàn)路進(jìn)行自動(dòng)處理的保護設備。(3)監視功能。對于控制系統中最重要的自變量電是肉眼看不見(jiàn)的，一臺機器設備是否帶電或斷電，從外表看無(wú)法分辨，這就需要借助傳感器的各項功能，設置各種視聽(tīng)信號，對整個(gè)系統的實(shí)時(shí)變化做出監控。(4)測量功能。視聽(tīng)信號只能定性地表明各設備的工作狀態(tài)，具體的電氣設備的工作情況還需專(zhuān)業(yè)設備測量出線(xiàn)路的各種參數(如電壓、電流、功率和頻率的大小等)。
二、電氣自動(dòng)化的發(fā)展歷程及影響因素
(一)電氣自動(dòng)化的發(fā)展歷程。電氣自動(dòng)化經(jīng)歷了從無(wú)到有電氣自動(dòng)化技術(shù)是隨著(zhù)智能控制、信息網(wǎng)絡(luò )、電子技術(shù)、的飛速發(fā)展與電子和信息技術(shù)緊密結合在一起的一門(mén)電氣工程應用技術(shù)學(xué)科直至發(fā)展到成熟的過(guò)程。20世紀50年代，電機電力等產(chǎn)品的出現催生了電氣自動(dòng)化才有“自動(dòng)化”一詞的說(shuō)法。而繼電器和接觸器設定來(lái)完成事先安排好的判斷和邏輯功能其出現及應用使得機器可以按照人的意志實(shí)現的，促使了電氣自動(dòng)化的發(fā)展變革。2O世紀60年代，現代控制理論開(kāi)始出現，伴隨著(zhù)微型計算機在各個(gè)行業(yè)中的不斷的推廣與在專(zhuān)業(yè)上的實(shí)際應用，生產(chǎn)的過(guò)程最優(yōu)化的控制與管理也使自動(dòng)化進(jìn)入到了一個(gè)全新自動(dòng)化階段，電氣專(zhuān)業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)飛速地發(fā)展也使之發(fā)生了質(zhì)的變化這也是由于自動(dòng)控制與信息處理結合的結果所致。
20世紀70年代，通訊的中級職稱(chēng)論文現代化技術(shù)、微電子的科學(xué)技術(shù)以及IT電腦技術(shù)對象的發(fā)展使電氣自動(dòng)化系統變?yōu)橐幠｝嫶蠛褪謴碗s的電氣系統，大量的難以解決的問(wèn)題研究主要集中在現代控制理論范疇。圍繞這一系列問(wèn)題的研究就產(chǎn)生了大規模的系統控制和復雜系統智能控制的自動(dòng)化理論、方法以及手段，同時(shí)也促進(jìn)了這門(mén)技術(shù)的全面革新，高級自動(dòng)化系統主要是由現代通信科學(xué)技術(shù)、微型計算機技術(shù)以及人工智能技術(shù)所結合的成果體現，同時(shí)也對電氣自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。
20世紀80年代以來(lái)，電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展極其迅速日臻成熟已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分極大地促進(jìn)了人工智能、交通、醫學(xué)、航空航天、現代制造技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)被廣泛應用于農業(yè)、工業(yè)、國防等領(lǐng)域在國民經(jīng)濟中顯示出越來(lái)越重要的作用。
(二)電氣自動(dòng)化發(fā)展的主要影響因素
1.信息技術(shù)的決定性影響。信息技術(shù)是包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網(wǎng)絡(luò )及通訊技術(shù)，廣泛的講就是指人類(lèi)開(kāi)發(fā)和利用信息的一切手段這些技術(shù)手段主要目的是用來(lái)處理、傳感、存儲和顯示各種信息等相關(guān)支持技術(shù)的綜合體。
2.與物理科學(xué)的聯(lián)系更加緊密2O世紀的后半葉對電氣工程的成長(cháng)起到了巨大的推動(dòng)作用。固體電子學(xué)也主要是由于三極管的發(fā)明和大規模集成電路制造技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化與物理科學(xué)間的緊密聯(lián)系與交叉仍然是今后電氣自動(dòng)化的關(guān)鍵，并且將拓寬到微機電、生物系統、光子學(xué)系統。
3.現代技術(shù)的迅速發(fā)展�，F代技術(shù)的飛速進(jìn)步和分析方法勢必帶動(dòng)著(zhù)依賴(lài)現代技術(shù)的電氣自動(dòng)化、設計方法的日新月異也將迅速發(fā)展起來(lái)。
三、電氣自動(dòng)化技術(shù)應用方向
(一)電力系統自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統的應用。該仿真系統在可提供大量實(shí)驗數據的前提下，還可多種電力系統的暫態(tài)及穩態(tài)實(shí)驗同步進(jìn)行，還能用以協(xié)助科研人員測試新裝置，且多種控制裝置都能與其構成閉環(huán)系統，從而為靈活輸電系統及研究智能保護的控制策略提供了一流的實(shí)驗條件。電力系統數字模擬實(shí)時(shí)仿真系統的引進(jìn)，方便了對電力系統負荷動(dòng)態(tài)特性監測、電力系統實(shí)時(shí)仿真建模等方面進(jìn)行深入研究，從而建成具備混合實(shí)時(shí)仿真環(huán)境的實(shí)驗室。
(二)綜合自動(dòng)化技術(shù)與智能保護的應用。目前，國內的綜合自動(dòng)化領(lǐng)域的研究已達到國際先進(jìn)水平，智能自動(dòng)化保護技術(shù)領(lǐng)域的研究相對處于國際領(lǐng)先水平，研制的分層式綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內外最新的人工智能、網(wǎng)絡(luò )通信、微機新技術(shù)、自適應理論、綜合自動(dòng)控制理論等應用于電氣自動(dòng)化保護裝置中，對電力系統自動(dòng)化保護的新原理進(jìn)行了研究，可以大大提高電力系統的安全水平，使得新型保護裝置具有智能控制的特點(diǎn)。
(三)電力系統中人工智能的應用。電力系統及其元件的故障診斷、運行分析、規劃設計等方面將模糊邏輯、專(zhuān)家系統以及進(jìn)化理論應用到實(shí)際研究，并且結合電力工業(yè)發(fā)展的需要，開(kāi)展了電力系統智能控制理論與應用的研究，同時(shí)也開(kāi)展了在上述實(shí)用軟件研究的基礎上以提高電力系統運行與控制的智能化水平。
(四)電力系統配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)。該技術(shù)采用的模型為最新國際標準公共信息模型，輸電網(wǎng)的理論算法采用與配網(wǎng)實(shí)際與高級應用軟件相結合，負荷預測時(shí)配合應用人工智能灰色神經(jīng)元算法進(jìn)行，最后進(jìn)行潮流計算時(shí)采用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法。電力系統配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)取得了重大技術(shù)突破，主要表現在信息配網(wǎng)一體化、高級應用軟件、配網(wǎng)模型、中低壓網(wǎng)絡(luò )數字方面，最終，解決了載波在配電網(wǎng)上應用的路由、衰耗等技術(shù)難題，正是因為采用數字信號處理技術(shù)，才得以提高了載波接收靈敏度。
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