热能工程及其自动化精选(九篇)

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第1篇：热能工程及其自动化范文

一、引言

随着我国各行各业的发展，各类产业的用电需求越来越大。无论是生产还是生活，人们与电力的关系已变得密不可分。所以，电力在人类社会中正扮演者愈来愈重要的角色。但是据了解，电气工程及其自动化无论是在过去的开发时期，还是现在的使用时期，都需要消耗大量能源，在电力的生产和传输过程中都存在着可避免的能量损耗。通过电气工程及其自动化的知识与技术，提出节能设计的方案，使电力生产和传输得更加节能。

二、电气工程及其自动化存在的问题

（一）自动化程度不够高从电网调度来看，相比发达国家，我国的电网调节的自动化程度还不够高。目前我国现有技术不能将电网的各环节联系在一起加以控制，只能实现对单个系统或设备的控制。因此需要人员来做协调控制，可能会造成人为误差，使得需要调节的时候没能做出正确的抉择而导致能源的浪费。此外，电力仪表的作用也不容忽视。电力仪表是可以监测、分析电能质量和电力故障的重要仪器。如果想要进一步实现节能，则离不开对电网中各代表性节点的监测，而现有的电力仪表多用来监测、判断电力故障并给出相应的措施，所以需要进一步发展电力仪表，以监测更多的数据来实现节能。

（二）部分线路传输损耗较高在电网的实际运行中存在着各种各样的损耗，例如传输过程中的变压器损耗，电力电缆损耗、无功损耗等。由于这些损耗是由电流通过导体，使导体发热而产生的，因此此类损耗无法避免，但可以通过采取一定的手段使得在保证电网安全、稳定运行的前提下，将损耗降到最低，让电能尽可能少的转化成其他能量，从而达到节能。

（三）新能源的并网运行不够可靠目前我国新能源主要为风力发电与太阳能发电，相比火力发电、水力发电、核电，后者只要运行得当、保证其稳定性即可实现其并网运行。而风力发电与太阳能发电这类新能源对天气的要求很高，贸然并网，如果用户端用电需求突然升高，而当地却为阴天或无风的天气，如果不加大周围火电厂的供电量，那么供电平衡将会破坏，甚至导致整个电网出现重大事故；反之，当用户端用电需求量突然降低，同样如果不采取相应措施，新能源发电厂发出的电能就会过剩，并以其他形式能量释放，造成严重的浪费。而天气的变化十分复杂，所以如果想要真正利用好新能源，以目前的科学技术来看是远远不够的。

三、电气工程及其自动化节能设计方向

（一）提升AVC系统性能在电网中，AVC系统指的是电网的自动电压无功控制，其能够保证电能质量、输电效率，降低网络损耗，使供电系统稳定、经济地运行。因此，如果对该系统稍加改动，即可提升电网的节能运行性能。而目前我国的AVC系统缺乏全局运行的监视、系统数据太多人工处理麻烦，使得工作效率低等问题。所以要想发展AVC系统则需要改进系统的界面，使得数据更加直观；提升AVC系统的分析功能，使其达到人工智能的水平，能在不断的分析结果中不断学习，从而达到精确的自我分析来帮助工作人员判断。

（二）更换线路传输上文中已提到，线路中的传输损耗主要由导体发热产生。而导体发热的主要原因是由于电阻阻值偏大，导致流过的电能被转化为了热能，因此只要合理降低传输线路上导体的电阻即可降低损耗。降低导体的电阻，一般可以采用适当增大导体截面积的方法。目前在我国的配电网中，部分线路还存在着导体截面小、线路老化、线损率较大的情况。此外，配电网中的变压器也存在基本参数偏大的情况。所以，应更换老化的设备与高能耗的线路和变压器，还要加强建设出更加合理的电网结构。

（三）使新能源并网变得可靠要想让家家户户安全地使用新能源，就必须先解决新能源并网的问题。要想实现并网运行，就必须满足四个基本条件：发电机与系统的频率、相序、相位、电压均相同。这些条件现可以满足，但这仍然不够。由于新能源受天气影响，发电的质量会受到影响，比如当阳光照射强度发生变化时，发电过程中就会改变输出功率、产生一定的谐波。由于这种不确定因素均与天气相关，所以只要将天气中的某些可测得的、有效的数字参数与发电出力联系在一起，得到新能源发电规律的曲线，并反馈给电网调度员，即可实现新能源并网运行。

第2篇：热能工程及其自动化范文

英文名称：Journal of Jiangsu Polytechnic University

主管单位：江苏省教育厅

主办单位：江苏工业学院

出版周期：季刊

出版地址：江苏省常州市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1005-8893

国内刊号：32-1395/TQ

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1989

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

核心期刊：

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

第3篇：热能工程及其自动化范文

关键词：建筑；电气工程；自动化技术

电气工程及自动化技术的水平提高，是确保建筑工程高质量运行的宏观调控，在电力系统与电气工程中执行复杂且庞大的工程作业，及时纠正设备中出现的问题。不断深入发展和充分利用电气工程及自动化技术，可以很大程度上节约建筑业的用电成本，高速高效完成作业量，同时结合计算机网络技术，提升运行的安全性及稳定性。

1自动化技术在电力系统中的运用

1.1自动化技术在分散测控系统中的运用。常规分散测控系统其功能向开放性的集成结构转变，采用这种开放性管理体系，可以使生产设备具有更大的资源连接空间，进而形成最佳的集成控制兼容。目前随着电子科技的迅速发展，分散控制系统结合智能数字化设备使得整体过程控制实现功能性转变，达成双向工业通信分散下移，给操作程序控制带来真正意义上的优化，促进系统高效率运转。自动化技术应用于分散控制系统，可以实现最有效、最直接的数据运输过程，提升信息集成软件，具有高度精确性以及可控性。在线产阶段信息集成中，其管理系统操作从初始的底层施工人员实时监控和程序调整发展为最高层次的战略决策经营管理，生产调度与仪表通信形成高度一体化的全新管控系统。在完成现场作业的模块化结构设计过程中，工程数据的信息采集转导、开发转变、录入执行等结构形式均利用相同的现场控制单元进行操作。自动化技术实际上为分散测控系统根据不同形式的基础模板配置组成信息交互扩展单元，就本质而言，其使得模块化的系统硬件配置与现场结构单元的存储设备基线一致，实现高效的编程功能，并满足控制系统的各种应用模块进行数据共享。1.2自动化技术在电网调度系统中的运用。电网调度系统根据用电客户的不同可以分为相应的普通居民生活用电调度系统以及商业生产企业用电调度系统，其主要功能是对系统整体用电进行实时调控，采用科学合理的监管手段，实现电网体系正常运转。自动化技术应用于电网调度系统，对控制解码程序安装显示终端，可借助电子计算机设备将所处状态下的电力系统管理范围根据时空远近列出，采用低消耗成本实现对整个电力系统的调配管理。在保证电网调度系统中电力调度与电力供应安全运行水平的基础上，自动化技术对主电流变压器以及互感控制面板进行实时监控，变电高压设备建立二次设备运行外延管理，对于电网调度系统中出现的程序失调情况采取有效预防手段。自动化技术结合电网终端软件，根据智能化设备感应二次变压，主控输电、变电以及配电程序的工业生产调度，并实时控制电负荷比，实现电网系统电力调度发电频率与预测用电负荷能量保持在相对稳定的水平阶段。自动化技术运行电网调度系统的调度原则，对调频容量以及系统潮流进行稳定计算，并且安排监视运营装置的启停和备用。1.3发电厂及变电站自动化技术的相关分析。发电厂通过能源转换以及电机制造技术，将相应机械能量转换为电能，并由电力系统进行升压从而转入电网。在我国目前的电力系统中，在发电能效起主导作用的仍为火力发电、水力发电以及核能发电等。自动化技术应用于发电系统，主要在轨道电站形成规模投入运营，以完成整机吊装作为容量统计依据，实现能量的高效转换。［1］在火力发电的分析中，自动化技术监管并调控煤粉与空气的混合与氧化燃烧，其在电厂锅炉炉膛设备的规模空间内悬浮，利用可燃物内部化学能燃烧产生的热能，通过高压水介质进一步转为水蒸气热能，有效进入工程汽轮机后以辐射对流转化为旋转机械能，负荷电流以及短路电流，保证最后通过高速旋转的汽轮机转子带动联轴器进而拖动发电机释放出电能送入电网系统，这一过程中自动化技术发挥重要作用。变电站在接受电力系统传送的电能时，为了使电能高效率地传达至远距离电力用户，需要对所接受电能进行相应的升降压适度调整。自动化技术根据变电设备规模大小，利用电力变压器将系统各级电压的电网相互连接，改变电压的场所，确定电力流向，并减小电力输送中的容量损耗。自动化技术调节切换变压器的相应分接头，控制受端变电并断开电力传送系统的正常运行。

2自动化在建筑电气工程中的运用

2.1建筑设备自动化运行系统。建筑设备根据内部结构特点，采用流体运动的参数、分类和模型，建立一元流体恒定总流能量体系，通过对流动阻力和流动状态的分析，构造出高效稳定的建筑调控监测系统。建筑设备为满足基础用户对设备体系的要求，自动化系统依据传热原理知识，控制建筑工程的热传导，进行热对流和对流换热的监控，管理热辐射及辐射换热的程序化操作，实现建筑内部的冷热源设备安全运转。同时建筑设备的自动化系统对采集数据进行精确处理，控制电流、电压、电阻与电功率处于正常范围内，其调节相应的电磁效应与电磁感应，直流电路与交流电路相互作用，并通过变压器进行建筑用电负荷等级、类别以及电压的选择。自动化系统根据建筑电气的基本组成和特点，利用电子计算机经营管理与控制，实现建筑设备工程的管道综合与局部系统分类。2.2楼宇自动化。楼宇自动化的发展规模及速度日渐剧增，已从初始的追求建筑结构体系完整化发展成为智能建筑高技术化。自动化系统对楼宇电气设备实施统一且高效管理，完善综合布线系统以及优越网络结构环境，对于即将规模化的智能社区建设进行楼宇自控操作。随着智能建筑的延伸，社区宏观调控系统中的供暖设备、空调设备、供水设备以及通风设备有序高效运行。[2]自动化系统作为智能建筑的应用之一，其自控技术是内部核心结构提高建筑本质水平的关键。楼宇自动化通过采用计算机集散中心控制相结合的管理体系，综合性提高建筑系统的整体设备利用率，同时加强对工程设备状态运转水平的监测，实现能源的科学合理利用，并促进建筑设备的智能化发展。2.3变配电系统自动化。变配电系统是电力工程建设中的核心系统之一，其作为变电系统与配电系统的有效结合体，执行二者所具有的综合性作用。变电系统的核心是变压器，主要通过对远距离传输电路的电压进行适度调整，符合电力用户的使用标准范围，阻断相应电压级别负载的使用。而配电系统的核心而是各种电流级别的接口开关，将电网系统所传输的电能根据具体情况分配到电力用户的基线入点。自动化系统的应用实现变配电系统的高效运转，促进建筑电气工程发展。

建筑业趋向科技化与安全化发展，应建立科学的电气工程及自动化技术体系，改造电气工程以及电力系统设备，推动程序操作信息化外延。电气工程的自动化发展方向，是目前电力用户对电气工程体系的要求日渐剧增的必然结果，建筑内部不断推进工程设计的质量与效果，这将直接影响建筑体系的功能性以及结构安全性。建筑业中对电气工程及自动化技术的充分利用，可以在很大程度上促进建筑业的飞速发展，提高建筑物的综合性能以及功效。

作者:齐建楼 单位:哈尔滨元申广电网络有限公司

参考文献

第4篇：热能工程及其自动化范文

涉电学科主要本科专业均设在《目录》中工学门类下，涉及能源动力类、电气类、土木类、水利类、核工程类和农业工程类六个专业类。能源动力类下设“能源与动力工程”一种基本专业和“新能源科学与工程”一种特设专业；电气类下设“电气工程及其自动化” 一种基本专业和“智能电网信息工程”及“电气工程与智能控制”两种特设专业；土木类、水利类、核工程类、农业工程类下设的涉电基本专业分别为“建筑电气与智能化”、“水利水电工程”、“核工程与核技术”、“农业电气化”（见下表）。

下面，就将国内高校涉电学科主要本科专业概况依据收集到的有关资料，逐一进行介绍。涉及到相关高校的名单部分一般以学校的自然地理布局依次罗列，排名不分先后。

能源与动力工程

专业解读

在1998年版的《普通高等学校本科专业目录》中，能源动力类下设专业为“热能与动力工程”。《普通高等学校本科专业目录（2012年）》颁布后，各高校在招生专业名称上进行了调整，即将原来“热能与动力工程”专业改为“能源与动力工程”专业。

本专业是国家重点发展领域之一，发展前景广阔。本专业的目标是培养既掌握热能与动力工程专业的基础理论知识、计算技能，又具备从事相关领域工作所需要的经济管理知识和能力，能够从事电力行业相关领域的科学技术应用、研究、开发和管理的高级人才。目前热能与动力工程专业已经从面向传统火力发电，拓展出一些新的专业方向。现本专业的专业方向包括：热能动力、集控运行、燃气轮机及其联合循环、核能发电、风力发电等。

主要课程

本专业的主要课程有：力学、工程热力学、工程流体力学、传热学、汽轮机原理、锅炉原理、热力发电厂、泵与风机、自动控制理论、工程图学、机械设计基础、电工技术基础、电子技术基础以及各专业方向的专业课。

就业方向

本专业学生毕业后就业面广，适应能力强。就业方向：⑴大型现代化电力企业从事生产、经营和管理工作；⑵各级政府部门及事业单位从事能源、动力方面的节能、规划、建设、运营、咨询和监管等工作；⑶科研院所、大专院校从事能源与动力相关领域的研究与开发、教学、管理等工作。主要就业单位有：电力公司、电力设计院、电力规划院、电力科学研究院、电力建设部门、电力工程公司、大中专院校和研究院（所）、咨询与技术服务类公司、火力发电厂、大型核电站、燃气-蒸汽联合循环电厂、风力发电厂等。

开设院校

目前开设“能源与动力工程”专业的高校共有188所，其中“985工程”高校23所，“211工程”高校29所。

“985工程”高校：北京航空航天大学、北京理工大学、东北大学、同济大学、中国农业大学、天津大学、大连理工大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、东南大学、山东大学、湖南大学、华南理工大学、重庆大学、电子科技大学、西北工业大学、中国科学技术大学、华中科技大学、中南大学、中山大学、四川大学、西北农林科技大学。

“211工程”高校：北京交通大学、北京工业大学、北京科技大学、华北电力大学、华北电力大学（保定）、太原理工大学、哈尔滨工程大学、华东理工大学、苏州大学、南京航空航天大学、河海大学、河北工业大学、大连海事大学、南京理工大学、中国矿业大学（徐州）、合肥工业大学、中国石油大学（华东）、武汉理工大学、贵州大学、长安大学、南京师范大学、南昌大学、郑州大学、西南交通大学、大学、青海大学、新疆大学、中国石油大学（北京）、哈尔滨工业大学（威海）。

新能源科学与工程

专业解读

“新能源科学与工程”为2011年教育部批准设置的本科专业，2012年将原有的风能与动力工程和新能源科学与工程合并统一改为“新能源科学与工程”，为能源动力类下的特设专业。本培养在风能、太阳能、地热、生物质能等新能源领域从事相关工程技术领域的开发研究、工程设计、优化运行及生产管理工作的跨学科复合型高级工程技术人才，和具有较强工程实践和创新能力的专门人才，以满足国家战略性新兴产业发展对新能源领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。

主要课程

本专业课程组除了高等数学、大学物理等工程技术基础课群外，还有风能与动力工程、流体力学、传热学、能源系统工程、可再生能源及其利用、风力发电原理等专业平台课群；光伏材料与太阳能电池、风力发电场等专业选修课群等。

就业方向

本专业根据能源类型的不同为划分为不同的方向，主要有生物质能方向（生物质发电与生物燃料等新能源设备及系统的设计、开发、集成、制造以及新工艺的应用技术等），风力发电方向（风力发电机组与风电场的设计、制造、建设、运行、试验研究、项目投资与管理）、太阳能光伏发电方向（面向太阳能电池设计、制造，光伏电站设计、运行与控制）等等。在就业方向上，生物质能方向主要在大型现代化电力及能源企业、新能源发电设备制造企业、能源与环保企业从事设计、生产、经营和管理工作，在各级政府部门及事业单位从事新能源电力、节能等方面的规划、建设、运营、咨询和监管等工作以及在与新能源相关的科研、教学等企事业单位工作；风力发电方向可在电网公司、五大发电公司、能源企业、研究所、设计院、风力发电设备制造企业、风电场等单位从事风电场的规划、设计、施工、运行与维护，风电机组设计、制造与研究，风力发电技术项目开发等风能与动力工程专业的技术咨询与管理工作以及在其他相关领域从事专门技术工作。太阳能光伏发电方向可在研究所、设计院、大型电力企业、太阳能发电设备制造企业及太阳能电站等单位从事太阳能发电系统设计、规划、制造、施工及运行管理，太阳能发电系统集成产业的技术与管理，太阳能发电技术项目开发等相关的技术与管理工作。

开设院校

据不完全统计，目前开设本专业的高校约有30所，其中“985工程”高校3所，“211工程”高校8所。

“985工程”高校：东北大学、浙江大学、西安交通大学。

“211工程”高校：河海大学、华北电力大学、贵州大学、新疆大学、东北农业大学、南京理工大学。

电气工程及其自动化

专业解读

“电气工程及其自动化”专业主要包括电力系统及其自动化、继电保护与自动远动技术、电力电子技术、城市供用电技术、高电压及信息技术、电力市场6个专业方向。主要培养具备电气工程理论基础，掌握电力系统技术知识及应用能力，熟悉电力工业的科学技术与发展，能够从事电气工程及其自动化领域相关的生产制造、工程设计、系统运行、系统分析、技术开发、教育科研、经济管理等方面工作的特色鲜明的复合型高级工程技术人才。

主要课程

本专业的主要课程有：高等数学、工程数学、大学英语、大学物理、计算机语言及应用、信号与系统、电子技术基础、自动控制理论、电路、电机学、电磁场、电力系统分析、电力电子技术、发电厂电气部分、高电压技术、继电保护等。

就业方向

本专业学生毕业后主要在电力公司、电力设计院、电力规划院、电力建设部门、电力科研开发部门、发电厂以及与电力生产密切相关的设备制造企业从事相关的工作。

开设院校

目前开设本专业的高校约有480所，其中“985工程”高校24所，“211工程”高校39所。

“985工程”高校：清华大学、北京理工大学、天津大学、东北大学、北京航空航天大学、中国农业大学、大连理工大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、复旦大学、上海交通大学、东南大学、浙江大学、同济大学、厦门大学、山东大学、湖南大学、华中科技大学、中南大学、华南理工大学、重庆大学、电子科技大学、西北工业大学、西安工业大学。

“211工程”高校：北京林业大学、河北工业大学、太原理工大学、辽宁大学、北方工业大学、华北电力大学、华北电力大学（保定）、大连海事大学、东北师范大学、东北林业大学、东华大学、南京理工大学、江南大学、南京师范大学、哈尔滨工程大学、东北农业大学、华东理工大学、上海大学、南京航空航天大学、河海大学、安徽大学、福州大学、南昌大学、合肥工业大学、中国石油大学（华东）、郑州大学、暨南大学、广西大学、西南交通大学、贵州大学、大学、武汉理工大学、海南大学、长安大学、青海大学、西安电子科技大学、新疆大学、石河子大学、中国地质大学（北京）。

智能电网信息工程

专业解读

“智能电网信息工程”是国家发展战略新兴产业和进行国家智能电网建设的急需专业，为电气类下的特设专业。培养具有扎实的专业理论和专业技能，具备较强的综合素质和一定的创新精神，掌握信息采集和处理的基本理论和电力系统通信技术，掌握电力系统生产、运行的规律和特点，并对智能电网体系结构和关键技术有一定认识，可以在信息化、自动化、互动化的电力系统领域从事研究、开发、设计、制造、运行维护与管理等工作的复合型高级工程技术人才。

主要课程

本专业的主要课程有：高等数学、大学物理、计算机语言及应用、信号与系统、电子技术基础、自动控制理论、电路、电机学、电磁场、电力系统分析、电力电子技术、智能电网技术、通信原理、物联网、无线传感网络、传感器与检测、单片机原理、嵌入式系统等。

就业方向

本专业学生毕业后主要在电网公司、发电公司、科研设计、高等院校、相关行业或部门从事设计、开发、生产运行与管理、科学研究、技术支持等工作。

开设院校

目前开设本专业的高校主要有：

华北电力大学、重庆邮电大学、青岛科技大学、南京工程学院、南京邮电大学、南京理工大学、广东技术师范学院、长春工程学院等。

电气工程与智能控制

专业解读

“电气工程与智能控制”专业主要培养能够在工业企业运动控制、过程控制、供电技术、检测与自动化仪表、信息处理等领域从事系统分析、系统设计、系统运行维护、科技开发等方面工作的具有创新精神和良好的英语沟通能力的复合型工程技术人才。

主要课程

本专业的主要课程有：电路与电子技术、机械设计基础、微机原理及接口、电机与拖动基础、自动控制理论、传感器与检测技术、设备信息管理系统、智能化控制系统、液压与气动等。

就业方向

本专业学生毕业后，主要从事现代企业特别是外企的生产和管理的自动控制、电气设备的系统控制和运行维护等方面的工作，也可从事科研工作。

开设院校

目前开设本专业的高校主要有：

上海海事大学、辽宁工程技术大学、中北大学等。

建筑电气与智能化

专业解读

“建筑电气与智能化”属于工学大类，土建类。随着信息化技术的发展，国民经济对数字化城市、绿色与智能建筑的要求越来越高，各行各业用信息技术来改造传统产业是大势所趋，而建筑智能化是与信息技术紧密结合的朝阳产业，社会对“建筑电气与智能化”专业人才的需求量会越来越大。

本专业主要学习电工技术、控制理论等基础理论，学习计算机网络与综合布线、楼宇自动化及建筑电气的理论和技术，学生受到现代电气自动化工程师的基本训练，具有进行楼宇自动化系统和建筑电气系统的设计、运行、实验研究的基本能力。

主要课程

主要课程有：电气控制与可编程、建筑制图与识图、电工基础、电子技术基础、应用电机技术、电气CAD、制冷与空调技术、楼宇给排水、楼宇综合自动化、电梯技术等。实践课程内容包括：认识实习、电工实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等。

就业方向

本专业学生毕业后主要在各类企事业单位、科研、设计、施工等部门从事建筑电气与智能化领域的研究、设计、生产和开发、运行、管理、维修等工作。如：⑴建筑电气专业强弱电设计、施工、监理；⑵智能建筑系统的开发、安装、调试和维护；⑶建筑设备的研发、安装、调试、维护；⑷电子设备的研究、开发与维护；⑸计算机控制系统与工业控制系统的软硬件研发。

开设院校

目前开设本专业的高校有28所：

北京建筑工程学院、沈阳建筑大学、南京工业大学、盐城工学院、杭州电子科技大学、青岛理工大学、郑州轻工业学院、湖南文理学院、西安建筑科技大学、安徽建筑工业学院、浙江科技学院、扬州大学、南京工程学院、长春工程学院、重庆大学城市科技学院、吉林建筑工程学院城建学院、广西大学行健文理学院、南京师范大学泰州学院、河北建筑工程学院、吉林建筑工程学院、南通大学、苏州科技学院、华东交通大学、山东建筑大学、湘潭大学、广东技术师范学院、天津城市建设学院、金陵科技学院、华北科技学院、三江学院、北京联合大学、河南城建学院、广东技术师范学院天河学院、安徽建筑工业学院城市建设学院、成都理工大学工程技术学院、扬州大学广陵学院。

水利水电工程

专业解读

水电是我国的主要能源之一，随着国民经济的高速发展，水利水电事业也在突飞猛进，具有广阔的前景。水利水电工程专业主要培养既掌握水利水电工程建设所必需的基本理论和基本知识、又具备水利水电工程的专业知识和能力，培养能够从事水利水电领域的规划、设计、施工、科研、管理、教育等工作的高级人才。

主要课程

本专业的主要课程有：工程力学、结构力学、水力学、土力学、计算机应用、工程地质、工程测量学、工程水文及水利计算、水利工程经济学、建筑材料、钢筋混凝土结构、钢结构、水工建筑物、水利水电工程施工、水电站建筑物、建设项目评估和管理等。

就业方向

本专业学生毕业后在水利、水电领域的规划院、勘测设计院、工程局、水电开发公司、工程单位及相关企业从事水利水电规划、设计、施工、监理等工作；在有关部委、省、市的水利水电管理部门、电力集团公司、流域机构、水电站、水库等从事水利水电管理工作；在高等学校、科研院所从事水利水电方面的科研、教学等工作；也可在土木建筑及其他行业从事相关工作。

开设院校

目前开设本专业的高校共78所，其中“985工程”高校8所，“211工程”高校17所。

“985工程”高校：清华大学、大连理工大学、山东大学、武汉大学、天津大学、华中科技大学、华南理工大学、西北农林科技大学。

“211工程”高校：华北电力大学、太原理工大学、福州大学、中国农业大学、东北农业大学、河海大学、合肥工业大学、南昌大学、郑州大学、广西大学、西南交通大学、四川农业大学、贵州大学、大学、宁夏大学、石河子大学、青海大学。

核工程与核技术

专业解读

“核工程与核技术”专业是根据我国核电事业广阔发展前景和对人才的巨大需求而设置的新专业。其目标是培养核电设计、制造、运行、维护和管理等方面的高级技术人才。

主要课程

本专业的主要专业课程有：热工基础、计算机应用、工程力学、机械设计基础、电工学、检测技术、热工过程自动化、计算机控制、可靠性工程、汽轮机原理及运行、核反应堆物理分析、核反应堆热工分析、核反应堆控制和仪表、核电厂辐射测量与防护、核反应堆安全分析、核电厂系统与运行等。

就业方向

本专业学生毕业后能胜任核电厂的运行、维护和管理工作，也能胜任核电工程项目的设计、科研和管理工作及其它能源动力领域的专门技术工作。主要有：⑴核电厂的运行、维护和管理及技术支持工作；⑵核电设备制造企业的技术开发工作；⑶核工程设计院和研究院的设计和科研工作；⑷核电工程公司的技术咨询与管理工作。主要就业单位有：五大电力集团公司、中国广东核电集团公司、中国核工业集团公司、核电工程建设公司、核电设备制造企业、核工程设计院、核工程与核技术研究院所等。

开设院校

目前开设本专业的高校共28所，其中“985工程”高校11所，“211”院校2所。

“985工程”高校：清华大学、上海交通大学、中国科学技术大学、武汉大学、华南理工大学、重庆大学、东南大学、华中科技大学、中山大学、四川大学、西安交通大学。

“211工程”高校：华北电力大学、哈尔滨工程大学。

农业电气化

专业解读

“农业电气化”专业学生主要具备电力、电子与控制工程方面的基本理论，电子计算机应用技术和企业经营管理方面的基本知识，农村（地方）电力系统及农用电气工程和自动化技术有关的工程设计、科研开发及实验调试方面的基本能力。

主要课程

本专业的主要课程有：电路学、电机学、自动控制理论、电子学、计算机技术、电力工程、供电技术、用电技术、电网规划、配电网自动化、高电压技术、电力电子技术、电气控制技术、计算机网络与控制技术、电力经营管理等。

就业方向

本专业学生毕业后主要在地方电力系统和大型企业供电系统从事有关的科研、设计、建设、运行、供电及用电管理等方面的技术工作。

开设院校

第5篇：热能工程及其自动化范文

【关键词】电气工程，电力，自动化

一、电力电子技术的应用

半导体的出现成为20世纪现代物理学的一项最重大的突破，标志着电子技术的诞生。而由于不同领域的实际需要，促使半导体器件自此分别向两个分支快速发展，其中一个分支即是以集成电路为代表的微电子器件，而另一类就是电力电子器件，特点是功率大、快速化。自20世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台，以此为基础开发的可控硅整流装置，是电气传动领域的一次革命，使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子的诞生。

电子电力技术包括电力电子器件、变流电路和控制电路3部分，是以电力为处理对象并集电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的综合性学科。电力技术涉及发电、输电、配电及电力应用，电子技术涉及电子器件和由各种电子电路所组成的电子设备和系统，控制技术是指利用外加的设备或装置使机器设备或生产过程的某个工作状态或参数按照预定的规律运行。电力电子器件是电力电子技术的基础，电力电子器件对电能进行控制和转换就是电子电力技术的利用。在21世纪已经成为一种高新技术，影响着人们生活的各种领域，因此对对电子电力技术的研究具有时代意义。

传统电力电子技术是以低频技术处理的，现代电力电子的发展向着高频技术处理发展。其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，在不断的发展中促进了现代电力电子技术的广泛应用。电力电子技术在1947年晶体管诞生开始形成，接着1956的晶闸管的出现标志电力电子技术逐渐形成一门学科开始发展，以功率MOS-FET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件的出现，表明已经进入现代电子电力技术发展时代。20世纪以来，电力电子作为自动化、节材、节能、机电一体化、智能化的基础，正朝着应用技术高频化、产品性能绿色化、硬件结构模块化的现代化方向发展。

二、电力系统及其自动化控制

电力系统自动化即对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制，系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化，电力系统信息传输自动化，电力调度的自动化，电力系统反事故自动装置，配电自动化，电力工业管理系统自动化。

20世纪以来，电力电子作为自动化、节材、节能、机电一体化、智能化的基础，正朝着应用技术高频化、产品性能绿色化、硬件结构模块化的现代化方向发展。电子电力技术具有全控化、电路形式弱电化、集成化、高频化和数字化的特点。更能带来节能、节省材料和减少污染的经济效益和生态效益，能控制精度高、避免模拟信号的畸变失真，减小杂散信号的干扰，改善了工作条件。

故电力电子器件的高频化是今后电力电子技术创新的主导方向，而硬件结构的标准模块是器件发展的必然趋势，目前先进的模块，已经包括开关元件和与其反向并联的续流二极管在内及驱动保护电路多个单元，并都以标准化和生产出系列产品，并且可以在一致性与可靠性上达到极高的水平。

三、工业电气控制

现代电子科学技术的不断发展进步，原有的电力传动控制概念已无法在全面概括现代生产自动化系统中承担第一线任务的全部控制。随着科学技术的不断发展，特别是计算机和网络技术的应用，以及新型控制策略的出现，使电气控制系统从控制结构到控制理念均发生了根本的变化。利用工业电气自动化，我们能够有效的节约资源，降低成本，获得更大的经济和社会效益。其未来将向现代分布是式，开放被信息化发展。

四、新能源及发电技术

随着能源的发展，社会的进步，科技和信息化水平的不断提高以及全球资源与环境问题的日益突出，能源的开发利用面临着新的挑战。当今世界正在进行一场以新能源大规模开发利用为显著标志的能源产业革命。与长期广泛使用，技术上较为成熟的常规能源（如煤、石油、天然气、水能等）相比，新能源是指在科学技术基础上开发利用的非常规能源，包括风能、太阳能、海洋能、地热能、生物质能、氢能、核聚变能。从世界来看，一次化石能源是有限的，从长久来看，新能源将是未来人类的主要能源来源，新能源发电是指把新能源转换为电能的过程。

我国当前在新能源发电及接入技术和技术管理层面存在的问题主要为以下几个方面：由于电源结构而导致的调峰能力问题；电网资源配Z能力难以满足风电基地远距离电力外送问题；新能源发电及接入技术标准与检测认证体系问题；新能源发电功率预测及调度决策支撑系统问题；及配电网建设适应新能源发电分布式接入问题。

五、结论

第6篇：热能工程及其自动化范文

关键词：项目教学法 专业分流 应用型 导师制

中图分类号：G642.0，F323

文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2015）06-227-02

一、前言

高等教育人才培养模式改革是近几年的一个热门课题。如何建立高素质应用型人才培养模式，实现高素质应用型人才培养目标是佳木斯大学办学必须明确的首要问题。随着高等教育改革的逐步深入，建设创新型国家对高等教育提出了“厚基础、宽口径”的培养要求，通识教育、专业教育之间的冲突与融合关系的辨析活动随之升温，在新时期下采用什么样的人才培养模式培养什么人才，又重新得到广大教育工作者的密切关注。近年来，大类招生成为诸多人才培养模式改革尝试中的一个主流方向，其在强化基础教学、创新人才培养等方面初见成效。从国际高等教育教学改革发展过程来看，斯坦福大学、耶鲁大学等世界名校均不实行按专业招生{1}{2}。

笔者所在的佳木斯大学机械工程学院共有9个专业，按照专业成立年限分类依次为：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、热能与动力工程、农业机械化及其自动化、车辆工程、包装工程、农业电气化与自动化、工业设计、交通运输共9个本科专业。农业电气化专业于2008年成立，2010年获得硕士学科授权，目前已培养了3届本科毕业生、2届硕士研究生，专业实力提升速度非常快，但由于发展时日尚短，专业建设积淀较弱，尚未形成专业核心竞争力，属于典型的新、小专业。

我校在2011年开始实行大类招生试点，并在几个大的学院尝试开展大类招生，我校机械工程学院归为机械类招生。2012年新生入学1年后，学院第一次开始专业分流，分流办法经过多轮讨论采用：学生一年来的成绩、高考成绩为主，学生志愿为辅进行专业分流。分流结果发现，由于我专业属于新、小专业，学生认可度较小，招收的35名学生成绩都位于整个学院的后面，学生整体素质相对较差。在培养中发现，在大类招生之前进行的多轮旨在加强实践能力的教学改革，在本届学生中很难实施，对本专业的发展造成了巨大影响。本文总结当前存在的问题，并提出具体对策，以期提高教学水平，促进类似农业电气化专业等新、小专业的健康发展{3}{4}。

二、大类招生带来的教学问题分析及对策

1.学生质量低，已开展的教学改革方案难以良好实施。问题分析：2012级学生是大类招生的第一批学员，采用的分流方式为：以学生一年来的学习成绩及入学成绩为主、志愿为辅的分流方法。产生的结果是好学生都分流到老牌、影响力大的机械设计制造及其自动化、热能与动力工程等专业。据统计，农业电气化专业分流学生在9个专业中排名第5，即全部为中下等学生分流进入本专业学习。

学生全员质量偏差，极大影响了本专业教学的正常实施。在大类招生之前，本专业进行了大量行之有效的教学改革。已应用CDIO理论，采用项目教学法开展了多轮教学改革，取得了巨大成效，学生实践能力大大提高，学生就业情况很好，成为了我校教学改革的标兵。自2012级大类招生分流学生进入专业2年以来发现，学生的素质和技能与以往专业学生相差甚远，更为严重的是学生整体质量差，缺乏优秀学生来带领后进同学一同进步。专业开展的项目教学法很难进行。项目教学法执行效果来看，学生参与度较少，实践能力没有显著提高，教学效果不好。这一情况严重影响本专业未来发展，亟需设计更好分流方案予以解决，笔者认为应采取以下对策：

（1）采用以申报志愿为主其他为辅的分流方法。以学生的兴趣和志愿为主，学习成绩等为辅的分流方法进行分流可能是个较好的方案。一方面，能让学生根据自己的兴趣爱好、未来发展需要、专业实力等因素综合考虑分流方向；另一方面，给正在处于成长期的新、小专业发展的机会，不断获得好生源，提高专业实力，逐步培养成老牌、强势专业。此外，也能给新、小专业压力，促进其不断提高教学水平和专业实力，用影响力和就业能力来吸引学生主动分流进入专业学习，形成良性循环。

（2）让小专业、新专业优先选学生。将新、小专业分流优先级提高，让分流学生先选这些专业。此办法一方面可以让真正对该专业感兴趣的学生能进入该专业学习；另一方面，给弱势小专业开小灶，提高分流入优秀学生的概率，避免小专业分流的学生都是被迫分流进入专业的情况。

（3）分流时给新、小专业加权系数以提高好学生流入概率。我院在专业分流时，为避免人为干扰情况，体现公平，设计了一款分流软件，在将学生各类考核信息录入后，几秒内即可完成分流工作，执行效果很好。如果在分流软件中将新、小专业分流的系数进行加权，提高弱势专业获得好学生的比例，也可能是一个好的办法，还有待于实验验证。

2.学生居住分散，缺乏沟通，不利于课后实践。问题分析：由于本专业前期开展的教学改革中，基本是以寝室为单位进行项目分组，学生在课后有充分时间在平时生活中随时随地进行项目研究和交流，极大地促进了学生实践能力和学习积极性的提高。大类招生后，新生入学时由于没有分专业，学生分寝室没有规律，当分完专业后，出现本专业学生分别在不同寝室的情况。在随后“项目教学法”教学改革中，本专业采用按照学号分组的办法进行分组，但学生缺乏沟通交流的空间和时间，每组同学交流很困难，除了在课上进行研究外，其他时间很难进行更深入研究，这也是教学效果不理想的重要原因。

可采用的对策：

（1）分流后重新分配寝室。可在专业分流后，重新按照专业分配寝室，让专业学生都集中在一起居住，方便学生学习、交流。但本方法虽然一方面给学生创造了更好的学习交流环境，但另一方面，增加了学校寝室调整的成本，代价比较高，此种方法本身也是一把双刃剑，利弊还需进一步分析和实践。

（2）为小专业配备专门学习教室。为新、小专业学生配备专门学习教室，应该是非常有效的办法。学生课上、课下都可在一个教室内学习，极大方便学生交流合作，有利于学生实践能力的提高。但是，由于我院教室紧张，很难为小专业分配专有教室，同时该方法也与我校整合资源，资源共享的理念相悖。这一矛盾还需在顶层设计上予以考虑。

（3）定期安排项目汇报。以往教学改革中，学生定期项目汇报都安排在课上，由教师主持，项目组长组织成员进行技术和存在问题报告。为提高学生学习交流力度，可增加学生汇报的频次和力度。一方面将课上汇报扩展到实验室汇报，另一方面，增加交流频次，每周根据需要增加3～4次项目跟踪促进汇报，以提高学生合作交流的进度。

3.学生一年半之后才通过分流进入专业学习，不利于我专业“导师制”培养方式的进行。问题分析：农业电气化专业在教学改革中，除实施“项目教学法”之外，还积极开展“导师制”培养模式探索。由于我专业为新上小专业，专业额度限定为每届35人，专业教师均由学院抽调精干力量组成，教师科研和教学能力强，科研经费和课题充足，这为开展“导师制”培养提供了得天独厚的条件。本专业“导师制”改革探索已进行了2年，虽然教师比较辛苦，但教学效果非常明显，学生的实践能力和科研素养的到了很大提高。但大类招生后，学生要一年半之后才能进行分流，之前这段时间，专业教师由于不知道哪些学生能进入专业，无法开展“导师制”培养，而刚入大学的这一年学生学习劲头最强，如果充分运用并加以合理引导，学生能很容易进入到良好的科研、实践学习环境中，并打下良好学习素养，非常有利于后续的学习与发展。

可采用的对策：

（1）调整“导师制”培养计划内容。合理规划学生进入专业后的为期2.5年的学习，调整原有“导师制”培养方法，在培养方案修订时，将基础学习部分，放到前一年半学习当中，进入专业后再对学生进行基础专项复习，以弥补基础培养短板；紧凑后续2.5年学习进程，让学生发挥主观能动性，主动挤时间参加实践活动和科研训练，完善自我素养。

（2）因材施教，合理安排实践和科研任务。由于大类招生后学生素养降低，不能按照以往的任务标准考核学生，必须因材施教。根据学生的能力水平，制定相应培养计划。总体目标是让学生掌握一项技能，至少在未来就业时能找到合适工作。

三、结论

1.总结了大类招生后对新、小专业的不利影响，并提出了具体对策。

2.提出的问题有些对专业的发展有巨大影响，不但对本校新、小专业都有巨大不利影响，也同时对国内其他兄弟院校的相关专业发展有一定借鉴作用。

3.有些对策是双刃剑，还需要在后续不断的实践中摸索优化。

4.大类招生目前在很多高校积极开展，但在实施中应该对各个专业进行专业评估，出台行之有效的配套措施，保证优势专业更好的同时新、小专业也能健康发展。

[基金项目：黑龙江省新世纪教育教学改革工程项目“地方高校课堂教学有效性的‘分析―策略―实施―评价’过程集成系统研究”（JG2014011044）；黑龙江省教育科研“十二五”规划2014年度课题“基于CDIO模式的卓越工程师培养中机械设计类主干课程改革”（14G134）；黑龙江省高教学会重点项目“大类招生模式下机械类高素质应用型创新人才培养模式的研究与实践”（14Z023）。]

参考文献：

[1] 冯开甫.高校按大类招生的冷静思考[J].西华师范大学学报（哲学社会科学版），2011（3）：85-87

[2] 禹奇才，蔡忠兵，苗琰.推进高校大类招生改革若干问题的探讨[J].高教探索，2014（1）：136-139

[3] 潘洪波，唐建新.大类招生有利于重点高校招生吗[J].考试周刊，2014（76）：138-141

[4] 苏春.基于案例的大类招生政策对新小专业办学负面影响研究[J].2014，16（2）：201-205

（作者单位：佳木斯大学机械工程学院 黑龙江佳木斯 154007）

第7篇：热能工程及其自动化范文

摘要：随着可持续发展理念的不断深入推进，电力企业的发展也有了明显的变化，绿色、生态理念已经成为了现阶段电力企业发展的重要依据。电气节能技术和电力新能源的发展运用作为主要的研究方向，也是目前企业的重点工作。为了保障企业的稳定发展，就需要在技术上进行改进和研究，以寻求更稳定的发展空间。

关键词：电气节能技术；电力新能源

0.引言

新能源电力是指依靠新能源如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，进行发电的系统机制。而电气节能技术也是现阶段高新技术产业中的重要组成部分。笔者根据自身的工作经验，对当前如何在技术上进行创新提出了自己的一些看法，供相关研究进行参考。

1. 电气节能技术运用

1.1 减少电能消耗

电能损耗是当前企业发展中面临的最大问题之一。过度的电力消耗使得企业的运营成本增加，且电力浪费情况非常严重。因此，如何能对电网工作进行完善和优化，成为了现代电力企业的关键工作。以目前的形势来看，企业需要结合自身的成本与实际需求，考虑更换一些照明设备，转而使用一些低能耗产品，保障足够的照明需求即可[1]。另外针对于一些无故的电力消耗，也需要采取相应的管理手段进行控制。

1.2 电机使用模式的调整

电机是目前企业中使用最为频繁的设备之一，而电机的功率和能源的消耗之间也有着密切的联系。在我国现阶段的电力系统中，电机是不可或缺的设备之一。所以如果能对现阶段的电机模式使用进行优化，就可以进一步完善节能管理。但是存在的问题在于，电机在制造的过程中本身就需要耗费大量的能源和材料，这些包含磁性的材料需要在制造过程中被严格控制。对于一些新型材料，我国在现阶段的使用上还存在着一些缺陷，所以在目前的电力企业当中，合理使用电机并根据实际的生产需求进行调整是非常关键的[2]。需要格外注意的一点在于我国虽然有着丰富的能源储备，但是能源使用危机仍然存在，尤其是对于一些地区来说，很多新能源并没有得到良好开发。这也需要我国企业不断深入研究，在新能源上进行后续的利用，在保障基础设施的基础上进行开发。

1.3 变压器参数管理

变压器参数的调整有利于实现节能的目的。在电能运输的过程中，通过对负载的调整和运行方式的改变，有利于降低电能在输送过程中产生的损耗。整个电力系统中的变压器可能在容量、材质、电压等级等诸多方面存在差异，因此有功功率的空载损失和短路损失、无功功率的空载损失和定额负载消耗的参数都不尽相同，通过对变压器参数的调整，可以降低变压器的有功功率损失和损失率，提高电能的利用率，从而达到节能环保的目的。

2.新能源使用

2.1 太阳能

太阳能是一种清洁能源，最大的优势就是不会对环境造成严重的污染，促进能源的合理利用。另外，由于太阳能可以转变成其他形式的能源被储存和使用，因此可以给电力企业提供长期的能源支持[3]。太阳能技术的具体运用，可以利用电池板和蓄电池，并对现阶段的传输系统进行有效管理，让电气企业的动力系统能更加自由，实现对于电网的合理控制。光伏发电是本世纪最有市场潜力、最具发展前景的新能源.光伏产业以其技术先进性、资源无限性和绿色环保性，成为全球产业革命的核心、发展低碳经济的方向、对能源危机和实现可持续发展的重要途径。

2.2 地热能

地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地热能大部分是来自地球深处的可再生性热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，还有一小部分能量来自太阳。地热资源在我国主要分布于云贵、地区，具有天然的地理优势，也是地热能研究开展的重要地区。这些地热资源如果可以得到合理运用，那么不仅对于农业的发展有重要的便利，还能为电力企业的日常生产提供能源保障，是未来可持续发展理念下的重要技术手段[4]。

2.3 风能

风能是空气流动产生的能量，是一种可再生能源。在现代技术下，利用涡轮叶片将气流的机械能转为电能。作为清洁和可再生能源，风能也应该收到高度重视和技术支持，并在未来不断进行性能和技术上的优化和完善。为了提高清洁能源的利用，清洁能源电源在建设备投资应该有所增长，这也给企业的发展提供了一项重要的支持。

2.4 核能

核能是一种清洁能源，战略意义出众。目前我国已经有核反应堆技术的出现，并被国家高度重视，在未来也将成为重要的发展方向。所以我国也应该加大研究力度，争取取得更大的技术突破。节能和可持续发展是各国都密切关注的问题，我国也是其中之一。以目前的情况来看，能源的使用大多依靠水力和火力发电，能源消耗巨大，且对于环境也存在着一定的破坏。作为电力企业，也需要不断进行技术优化，利用清洁能源来维持生产，建设生态型企业。

3. 结语

通过研究，不难看出随着未来经济的快速发展，电能消耗也必然不断提升。面对着日益增长的电力需求，作为电力企业也必须要进行改革和优化，在电气节能技术和电力新能源上进行深入研究和合理管控。但是追求减少电气能源输送能耗的前提是满足当前经济发展所需的能源，不能单纯的为了降低能耗而不为市场供应充足的资源，导致经济发展受损。这也需要企业在充分认知自身实际情况的基础上进行科学化管理，实现自身的可持续发展。

参考文献：

[1]王淳. 电气节能措施与电力新能源的开发问题探讨[J]. 电子制作， 2013，12（08）：241-241.

[2]胡灿. 电气节能措施与电力新能源的开发问题探讨[J]. 科技与企业， 2014，01（08）：132-132.

[3]刘耀华. 电气节能技术与电力新能源的发展应用[J]. 低碳世界， 2016，19（07）：38-39.

第8篇：热能工程及其自动化范文

【关键词】UPS系统；DCS电源系统；电动门配电柜

引言

华美热电控制系统主要分为控制系统电源和现场仪表电源两个方面。所有设备的供电分别来自厂用电400VⅠ段和厂用电400VⅡ段，其中UPS肩负着向DCS系统供电任务。

1 UPS系统

公司UPS是梅兰日兰PlanetⅡ31系列设备，系统设计容量为360VAH。由于后备电池老化，目前使用直流系统作为UPS后备电池，具体容量应根据直流系统决定。UPS系统由主电源1（三相380VAC）；主电源2（220VAC）；直流电源（216VDC）进行供电，能根据电源变化情况自动选择调整输出。主电源1、2来自厂用电400VⅡ段，电池电源来自直流系统。

UPS工作模式共有4钟运行模式：使用交流电源运行；交流电源故障时电池放点运行；逆变器故障时运行；手动旁路运行。交流电源供电时整流器由主交流电源1向整流器供电，将交流电压静态的转换成稳定的直流电压。该直流电压可为电池充电，逆变器可以将此可靠的直流电压转换成稳定的正弦交流电向负载供电。交流电源故障或电压和频率超限不能维持UPS系统的整流器工作时，系统会立即利用直流系统，通过逆变器向负载供电。逆变器故障时，系统通过静态旁路开关切换到静态旁路供电，静态旁路开关的同步单元能够确保逆变器电压的频率和相位与旁路交流电源同步。手动旁路运行可以使维修服务人员在不停止负载供电的情况下完成UPS的维修工作。手动旁路开关可以将负载切换到旁路的交流输入端，而不用中断负载供电。注意，只有在逆变器已经停止工作且静态旁路已经接通时才可以进行这种切换。

UPS启动前检查

（1）断开主电源1、2和电池开关；

（2）将手动旁路开关置于运行位置；

（3）连接整流器和静态旁路开关交流电源；

（4）测量主电源1交流电压，应为380V，主电源2电压应为220V；

（5）检查主电源1处旋转相序，应为右旋方向；

（6）断开整流器和静态旁路开关。

启动UPS

（1）断开主电源1、2和电池开关；

（2）将手动旁路开关置于运行位置；

（3）连接整流器和静态旁路开关交流电源；

（4）闭合旁路隔离开关

（5）静态旁路开光开始向负载供电；

（6）闭合主交流电源1开关，整流器开始自动启动工作，直流电压开始增加；直流电压达到设定值后逆变器开始受电；

（7）检查电池断路器的电压和极性，正常后合上电池开关；

（8）通过面板启动键启动逆变器，静态旁路开关监测到同步时，负载切换到逆变器供电。

停运UPS

（1）通过面板“～0”键停止逆变器工作；

（2）通过面板“=0”键停止整流器工作；

（3）将手动旁路开关切到2位置；

（4）将电池断路器切到断开位置；

（5）切断主交流电源1；

（6）将手动旁路开关切到OFF位置，静态旁路开关电源被切断，系统停止工作。

2 DCS电源系统

DCS配置5个配电柜，分别接入厂用电400VⅠ段，和UPS电压。配电柜向18个控制站，共35控制柜进行配电。工程师站、操作员站和通讯站通过电源切换装置接入厂用电和UPS电源，其余控制站（柜）直接接入厂用电和UPS电源，电源为220VAC。

电源切换装置（DCS#5配电柜）采用专用切换继电器。继电器有2个常开主触头和两个常闭主触头，动作切换时间小于20毫秒。切换装置电源由厂用电和UPS提供。两路电源正常时继电器动作，负载加在UPS；当UPS失电，负载自动切换到厂用电。切换装置的负载为电子计算机，因为计算机配有开关电源，切换装置切换时间小于20毫秒时不会导致计算机复位，不影响计算机的正常运行。但是，在正常运行时应保证厂用电和UPS电源可靠地向切换装置供电。

DCS#1-#4配电柜向各控制站供电。UPS和厂用电正常时，各分配50%负荷；其中一路失电时，负荷切换到另一路电源，整个切换过程在控制站内部实现。

3 电动门配电柜

电动门配电柜电源取自厂用电400VⅠ段和厂用电400VⅡ段，向现场电动装置，部分就地仪表供电。#1机组配电柜选择厂用电400VⅠ段作为主电源，#2机组配电柜选择厂用电400VⅡ段作为主电源，电源的切换通过柜内手动切换装置进行。手动切换过程会造成短时断电，操作时应注意负载变化。禁止厂用电400VⅠ段和厂用电400VⅡ段同时向负载供电，以防止厂用电400VⅠ段和厂用电400VⅡ段在此点形成环路。

4 电源系统存在的问题和建议

（1）UPS系统在2007年8月电源切换时发现电池组损坏严重，现在将直流系统作为UPS的后备电源。为保证不影响直流系统，建议UPS可以配备一套电池。

（2）目前电池多为免维护电池，但是免维护并不等于不维护。在使用过程中应该按照使用说明书要求进行保养。

（3）DCS系统电源有两路，一路来自厂用电；来自UPS。在检修过程中难免出现一路失电情况，DCS两路电源可以考虑取自不同的UPS系统，确保系统电源稳定。

（4）电动门配电柜有两路电源，但是切换过程较繁琐，且切换过程会存在电源中断。手动切换装置可以采用专用的继电器或电源切换装置进行切换，保证电源质量。

作者简介：

李颖（1985-）女，江苏徐州人，2008年毕业于苏州大学电气工程及自动化专业，徐州华美坑口环保热电有限公司电气工程助理工程师。

第9篇：热能工程及其自动化范文

关键词：锅炉；在线监测；管理

前言

锅炉是以消耗燃煤为主的热能供应设备，是煤烟型大气污染的重要源头，在国民生产中起到重要作用，特别是在能源消耗占有很高的比例，以山东省为例，据统计山东省拥有登记注册锅炉4.7万台，实际在用锅炉2.5万台，年耗能约占全省能源消耗的14%，因此锅炉能耗管理对于节能减排及“十二五”规划工作的顺利进行具有良好的推动作用。目前锅炉运行及管理具有明显的缺点：即能耗大、污染严重、数量多位置分散、管理水平低，缺乏统一的监管与调控手段。近年来随着经济的迅速发展，能源生产与消费、能源建设与环境生态建设的矛盾越来越突出。锅炉能耗在能源消耗中占有着较大比重，是节能工作的重点，针对锅炉采用经济上合理以及环境和社会可接受的措施对其节能环保改造，是推进供热节能减排的重点工作。本文以节能减排为目的，针对锅炉分散、管理水平低等问题，设计锅炉集中在线监测系统，对市级以上区域锅炉采用集中监测管理，提高锅炉管理水平。

1 系统组成

锅炉集中在线监测系统集成区域内所有锅炉的分散数据，利用信息化平台集中监测全市锅炉系统运行参数，主要包括运行状态、运行能耗、排烟温度及排烟含氧量等参数；同时采用云计算技术将先进节能策略应用到锅炉系统。

系统配备锅炉监测软件平台，提供从数据监测、节能环保分析到调度管理等功能。

锅炉集中在线监测系统的设计架构如图1。

图1

2 数据采集

本系统根据企业自身锅炉控制系统自动化程度设计两套方案。

一种是配备有DCS系统等控制系统的锅炉，利用原系统监控软件提供的OPC Server接口，同时安装OPC Client读取系统数据，通过Internet上传到监管中心数据库服务器。

另一种是无自动控制系统的锅炉，利用烟气在线监测系统或氧化锆分析仪等监测仪表提供的标准接口，如4～20mA信号、RS 485通讯接口等，采用能耗数据采集器统一采集、存储，利用Internet上传到监管中心数据库服务器。

3 监管中心

系统监管中心主要包含软件平台服务器、数据库服务器、打印机等构成，同时可扩展配置，如大屏幕和移动终端等，以满足更丰富的远程监控功能需求。监管中心配置锅炉监测软件平台，旨在建设一个集监测、节能、管理为一体的锅炉信息管理平台。通过平台系统的实施和应用，将实现以下优化功能。

3.1 将有助于集中分散在各处的锅炉运行数据，建立大区域锅炉数据库，实现统一远程监管。

3.2 将有助于进一步规范辖区内的锅炉运行管理，重点监管其烟气排放指标，使其在运行效率、节能环保运行方面得到转变和提高。

监测软件通过先进的平台整合技术，接收各区域锅炉在线监测数据，然后通过平台进行展示、分析、管理，实现从原先粗放型的管理模式到在线高效能源管理的转变。

平台整体设计为构架在商业级J2EE平台上的多层分布式应用，依靠多级数据模型作为核心运行，多级数据模型中包含了静态模型信息和规定系统计算和行为的动态信息、算法与数据对象。

4 功能设计

锅炉集中在线监测系统平台主要设计有以下功能模块：实时监测、效率分析、排名公示、数据查询、异常报警、工作管理、节能技术展示，满足锅炉集中监测与管理的功能需求，并预留接口用于扩展功能模块。

4.1 实时监测：配备成熟的GIS引擎，附加全市锅炉分布数据图层，通过多级数据模型中的配置信息和模型信息，将实时信息组件中获取的实时信息生动直观地呈现在Web页面上。选取某个锅炉房时地图上可定位至相应位置，点击该锅炉房图标，即弹窗显示其主要参数。对锅炉监测采用表格形式的数据监测和动态流程图监测两种形式。

4.2 效率分析：该功能对锅炉能耗和效率进行分析，即统计锅炉供出热量的各种途径消耗量以及水、电、燃煤等各类能耗数据，并分析其比例，以图表展示。结合锅炉能耗数据与锅炉出热量，在线分析锅炉运行效率。

4.3 排名公示：根据锅炉运行效率、能耗指标、排烟指标等关键参数，对系统监测的所有锅炉房进行排名；同时对同一锅炉房可进行环比比较。通过该功能可以掌握所辖锅炉房的总体运行状态，便于发现存在较大问题的区域。

4.4 数据查询：数据查询功能包含了历史查询、报表查询、日志管理等功能。

历史查询可根据需求选择时间段查询运行参数、排烟指标的历史数据，查看参数变化趋势；报表查询根据需求制作报表，报表分为日报表、月报表和月报表汇总。可将自动生成的报表导出生成excel文件，完成报表的打印工作；管理员可根据日志管理得知谁登录了平台，是否对平台进行了编辑等操作。

4.5 异常报警：异常报警包括排烟指标超限报警和锅炉运行报警两大类。报警信息可通过邮件、手机短信的方式推送至指定负责人，以第一时间发现异常情况。在页面上点击处理，可查看报警详细信息，并可给出参考处理意见。

4.6 工作管理：用于记录工作人员的操作，形成工作日志。支持按时间、业务类型等查询工作记录。记录包含锅炉设备基础信息与维修维护信息，同时通过人工录入，记录每批入库和出库燃煤数量及热值，也可记录燃煤使用化验数据（如炉渣含碳量等），为燃煤使用调度计划及锅炉运行效率分析提供数据支撑。

4.7 节能技术展示：可根据需求，设置该动态展示模块，用于展示锅炉行业的最新技术动态、行业标杆信息、先进科技成果等信息。也可根据锅炉监测信息为企业量身定制适合企业的锅炉节能技术。

5 结束语

锅炉集中在线监测系统可以系统有效的整合整个系统覆盖区域内的锅炉的数据采集、分析和管理，为政府及企业个人的锅炉节能管理提供强有力的数据支撑，给今后更好地对锅炉系统进行节能改造提供依据。

锅炉集中在线监测平台基于互联网技术，可以实时有效的对全市锅炉进行监管，并为国家今后节能减排工作提供技术支持，系统运行后其节能减排的效果将非常明显，能够为社会主义现代化建设和“十二五”规划的实现发挥巨大作用。

参考文献

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[2]于重重，谭励.监测系统中智能信息处理技术[M].北京：机械工业出版社，2013.

[3]杜聚宾.搞定J2EE：Struts+Spring+Hibernate整合详解与典型案例[M]..北京：电子工业出版社，2012.