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关键词:航天一院;电力变压器;经济运行;有功损耗;降耗措施 文献标识码:A
中图分类号:TM41 文章编号:1009-2374(2015)35-0013-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.35.007
电站主变压器的经济运行属于电网经济调度的范畴,是在保证电网安全稳定运行并在满足用电需要的前提下,变压器采取最合理的方式运行,最大限度地合理使用和节约能源,使用电企业取得最大的经济效益。变压器经济运行主要包括变压器额定容量选择和变压器运行方式的选择,目的是使企业年支出费用(包括建设投资的等年值、损失电量等运行费用)最低。本文主要研究两台变压器时,应该如何选择经济的运行方式。
3 结语
第一,本文中提到的变压器效率η实际上是指变压器的有功功率输出与输入的比值百分数,η值越高,说明输出有功的效率越高,但并不代表变压器的经济运行效果在此时最佳,毕竟效率和利用率有本质区别。考虑到变压器的投资成本、自身运行性能等因素,在正常运行条件下,变压器的经济运行负荷率应当在75%左右。如果按照负荷率的要求研究本文中的变压器实例,经济运行效果更不理想。
第二,配电变压器的容量及台数的确定应根据负荷的大小、对供电可靠性和电能质量的要求及经济运行条件进行选择。结合本文的研究,根据设计原则和经济运行要求,提出以下三点看法供参考:(1)计算负荷是变压器容量设计的依据,必须科学并且可靠。充分预计负荷的发展很重要,但是要有依据、有规划。如果将可能的甚至想象的负荷计算进去,难免造成计算负荷失真,这样不仅影响系统的经济运行,也没有对变压器的最佳使用年限做出充分考虑;(2)变压器台数的选择应满足N-1原则,即两台及以上变压器,其中一台停止运行后,其余变压器应满足一、二级负荷用电;(3)针对具有特殊负荷的设备,如电焊或其他冲击性负荷较大的试验设备,应装设专用变压器。
第三,结合前文和一院地区电力变压器安装与运行现状,可以采取以下措施改进系统的经济运行性能并得出结论:(1)安装两台变压器的站点,按照N-1原则,一台变压器能够满足运行要求;(2)如本文所述,科学调整变压器的运行方式,能够达到节能降耗的目的,但会大幅度提高值班运行人员和电气试验人员的工作强度,同时安全运行的风险也会增加;(3)考虑现状,类似本文举例的站点,可以采取一台运行、一台冷备的运行方式,按照设备定期轮换和试验制进行定期调整,同时遵守变压器的试验规程,在必要时进行试验;(4)如有大负荷设备临时启动,造成一台变压器容量不足时,应充分考虑:变压器允许一定时间、一定程度的过负荷运行;可以将冷备变压器在特定时间内作为特殊设备的专用变压器使用,但前提是规划好现有负荷和电气布局;大负荷设备可能对系统的局部产生冲击,可能会影响运行的稳定性,因此对于使用频率不高的该类设备,在需启用时,应当提前办理用电申请。
第四,此种研究方法,能够进行一定的延伸。可借用此种方法对航天一院南苑地区的所有变压器运行方式进行分析,包括对100#变电站科研生产区未来的三台变压器如何经济运行进行分析,以期提出合理的经济运行方案。
参考文献
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关键词:电气工程;专业定位;教学分析
中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)-06-0133-01
一、何为电气工程专业
(一)电气工程专业培养目标。电气工程专业的培养目标是培养具备综合专业职业能力的,在电气工程技术领域具备必要的专业知识和必备技能的,在生产、服务、技术和管理当中能从事电气工程设备的安装、调试、运行、维护维修的具有高度专业素质的技能型人才。本专业主要强调技能的培养。
(二)电气工程专业培养规格。电气工程专业的学生,主要需学习通信系统,通信网络技术等基本理论,基本原理和基础设计方法,要进行通信工程实践培训,对专业基础实验要着重加强。本专业的主干课程实验和人才创新系统综合实验的教学实践环节,必须使专业培养具备从事现代通信系统和网络设计、开发、调试和工程应用能力的专业化毕业生。
该专业的学生要均具备以下几种能力:
1.掌握通信技术方面的基本理论和基本知识,具有和和专业相关的计算机应用操作能力和专业英语基础。
2.熟练掌握光波、无线、多媒体等相关通信技术。
3.了解通信系统和通信网络的分析方法和设计原理。
4.初步具备通信系统、通信网的设计、开发、测试能力。
5.实时跟进各类通信技术的进展和最新的动态,并且可以自学和加以应用。
二、电气工程专业学生所需技能
(一)电气工程专业的学科现状
1.电气工程专业学科内涵。电气科学是电气工程专业的理论基础,而物理学中的电学和磁学是电气科学的基础。电气工程专业主要研究电能的开发与应用。人类进步和社会发展中能源是主要的依靠。作为能源的一种,电能是迄今为止使用最为方便的能源形式。另外,电能还是信息传递的最重要的载体。计算机科学与技术专业本来也是从电气工程专业中逐渐派生出来的,但后来独立形成了一个新的、规模很大的专业。
电气工程主要研究电能;信息科学专业研究如何利用电来进行信息处理,电磁学是他们共同的学科基础。他们是同根同源的兄弟学科。如果从应用角度来看,电气工程和能源科学又是紧密相关的。电能属于能源的一个种累,是使用、输送和控制最为方便的一种能源。目前,没有任何一种能源有取代电能的趋势。人类社会的前进与发展离不开能源,电能可以提供动力,是很长阶段社会发展必须的研究对象。如果关注能源,就必须关注电能,这也是电气工程专业存在与发展的学科基础。正因为电气工程和能源科学有着如此密切的关系,在划分专业或行业时,常常把电力和动力放在一起。
2.电气工程专业的方法论介绍。理论分析是电气工程专业最基本的教学研究方法,在这一点上,电气工程专业学科与其他工程技术学科是类同的。在各种工科专业中,电气工程专业所使用的数学工具是比较多的,理论分析在电气工程专业教学中的地位也是比较重要。实验研究是电气工程专业最主要和最基本的教学辅助手段,电气工程专业教学必须依赖相应的实验教学条件,否则,学生很难掌握相关专业知识。在计算机技术高速发展的时代背景下,模拟仿真技术也受到专业研究方面更加广泛的重视。等效与类比等专业科学方法在使用上述理论分析、实验研究和仿真模拟中起到越来越重要的作用。
3.影响电气工程专业教育的因素。与学生积极沟通。从业教师授课时应情绪饱满,重点、难点要清楚讲解,恰当举例,旁征博引,吸引学生,内容深刻,活跃学生的思维,激发学生学习的积极性。认真组织专业教学。从业教师要精心地、逻辑严密地组织教学内容和语言,通过适时的提问感染、启发学生,使学生容易理解和消化专业内容。教学应紧密联系实际。讲课内容应紧密联系生活实际,实验教学要适时跟上,让学生在实践中体会和摸索,多示范,少说教,加深学生形象思维,通过动手实践使记忆更加深化。这样不仅能开拓学生思路、增大信息量、加速知识储存,更能提高动手运用能力。教师是决定课堂教学质量的主要因素,教师的知识水平、教学方略、教学手段、教学质量意识、课堂行为在电气工程教学实践中对教学质量产生巨大影响。教育技术主要指运用于教学中的技术手段和设备,尤其是实验环境,它们对于电气工程教学活动具有核心的制约作用。因此,如何提高电气工程专业从业教师自身的专业修养和教学技巧包括语言技巧,如何完善实验硬件设施建设和提高实验教师的实践操作和理论指导水平,是电气工程专业教学水平提高的关键因素。
(二)电气工程专业培养目标
1.毕业生应具备的业务素质。电气工程专业毕业生应能够制造与专业有关的装备制造、从事系统运行自动控制、信息处理、实验分析、研究开发、经济管理和相关计算机应用等领域的工作。电气工程专业旨在培养宽口径复合型科学研究、技术开发与管理人才。
【关键词】智能技术;电气工程;自动控制;工程应用
1、引言
计算机技术和人工智能化理论的完美融合形成了智能化技术,智能化技术是目前才兴起的一个高新的技术领域,但是从它出现到蓬勃发展这短短数年间,智能化技术受到了广大群众的关注及广泛的应用,其未来的前景是不可限量的。
电气工程领域主要研究的内容是与电气有关的自动控制、系统运行和相关的电子电气技术以及信息收集和处理等,这些智能化技术的实际效用和具体的研究方向都有着很多重合地方,经过在电气工程自动化的控制中应用各式各样的智能化技术,可以大大提高控制效果,并对其中一些缺点或差错的地方进行很好的弥补和改进,最终有效的促进电气工程行业蓬勃发展。
2、智能化的理论分析
智能化理论是开发及研究如何延伸、如何模拟人的智能理论。作为当今新兴计算机科学技术的一个分支,人工智能化技术充分解释了智能的本质,并在此基础上生产出一种和人类智能有类似智能反应的智能机器。电气工程行业研究与电气有关科学研究及控制,如电子电气技术、信息收集与处理等,智能化技术的应用,可以在不同程度上提升自动化控制的工作效率,减少成本投入,将工程控制人员从原来比较复杂的工作中解放出来,既减轻了员工的压力,又能安排他们去进行其他项目工程且不影响电气工程自动化控制的效率,实现人力资源的合理分配。把计算机技术应用到电气工程中早有先例,事实证明具有很强适应性和实用性,高端技术作为计算机的一个分支,电气工程自动化控制已把智能化技术带到工作中去,事实表明这种应用模式已见成效。
3、智能化电气工程应用的分析
3.1人工智能概述
人工智能理论是研究如何延伸、模拟人类智能的理论。作为计算机科学的一个分支,人工智能技术很好的诠释了技能的本质,且生产出一种与人类智能有类似反应的智能机器。研究主要包括:语言识别、图像识别、机器人、自然语言处理和专家系统等。电气工程研究的主要是和电气工程有关研制开发、自动控制、信息处理、电子电气技术、系统运行、信息处理及计算机和电子应用等。随着科学技术飞跃发展,计算机技术已应用在我们生活中,计算机编程技术的飞速发展加快了传播自动化的传播和运输。大脑作为最精密的仪器,计算机编程只能模仿其对外界信息进行分析、处理、收集、交换及回馈的过程,因此对人类大脑的模仿会促进电气自动化工程的发展。电气自动化在加强生产、交换、分配及流通方面有重要作用,电气工程自动化的实现,将降低人力投入,使运作效率大大提高。
3.2智能化控制优点
针对不同的人工智能化控制,应用不同方法来讨论。但有些人工智能控制器,模糊神经、遗传算法及神经都是非线性函数近似器。采用这种分类方法有利干对总体的了解,同时促进对综合性控制策略的开发。人工智能函数近似器具有普通函数估计器所没有的优势。首先,在多种情况下,控制对象动态方程的掌握是很不易的,所以控制器在设计控制对象模型时,经常会产生一些不确定的因素,人工智能控制器有很强的一致性,输入陌生的数据能产生高的估计,可忽略驱动器产生的影响。在模糊化和反模糊化过程中,如果采用隶属函数、规则库及适应模糊神经控制器,能够实时进行精确确定。在众多方法之中,只有应用系统技术才能得到稳定解,结合简单拓扑结构配置来实现迅速自学及快速收敛。
4、电气自动化控制实现
4.1智能电气自动控制概述
智能化技术随着科学技术的进步也在不断发展变化的,研究人员针对人工智能在电气工程自动化方面展开深入研究,如:如何将智能化系统应用到电气自动化故障诊断及预测模块中、电气产品设计自我保护系统、自动化系统优化及控制方面等。在自动化系统设计优化方面,电气工程中设备的设计是一项非常繁琐的工作,它需要对电路、电磁场、电器电机等知识进行综合分析与运用,同时还要充分利用以往设计的技巧与经验。以往设计电气产品时,经常基于实验基础与生产经验,以手工设计方式展开。在智能化技术以后,CAD技术大大促进了电气工程设计的发展,提高了设计产品效率和质量,并可以通过计算机辅助模拟以及仿真技术测试虚拟产品的性能与品质。电气自动化控制中的应用,电气设备故障和征兆有着很多必然及偶然关系,具有不确定性、非线性等特点,智能化控制优势在于通过智能方式能够得到较好解决方式,特别是采用人工智能技术。人工智能技术在电气设备故障诊断应用方面主要包括:模糊逻辑和神经网络等。
4.2智能自动控控制实现
1)智能自动过程
人的智能主要表现为三个方面,感知外界事物能力,独立思维能力,能动反映行为能力,而人工智能是由科学家们制造出来电脑设备的所表现出来一种机器智能形态,利用计算机技术以及传感设备对外界信息的感知与学习,按照专家系统设定的非线性等思维方式进行这能分析,最后做出最合理的处理措施,并执行控制操作。数据采集与处理对所有开关量、模拟量的实时采集智能系统的这个是学习过程,并能按规范要求处理或存贮这些信息;画面显示模拟画面真实显示一次设备和系统的运行状态,可实时显示电流、电压等所有模拟量、计算量、隔离开关、断路器等实际开关状态及挂牌检修功能,能生成历史趋势图。运行监视具有对各主要设备的模拟量数值、开关量状态的实时智能监视,有事故报警越限和状态变化事件报警,事件顺序记录、声光、语音、电话图象报警;操作控制通过键盘或鼠标实现对断路器及电动隔离开关的控制,励磁电流的调整。按顺控程序进行同期并网带负荷或停机操作。系统对运行人员的操作权限加以限制,以适应各级运行值班管理;故障录波模拟量故障录波,波形捕捉,开关量变位,顺序记录等(包括主要辅机);在线分析不对称运行分析、负序量计算等保护定值包括软压板的投退;运行管理操作票专家系统,运行日志,报表的生成及存储或打印,运行曲线等。
2)智能自动控制实现
自动控制算法工业过程中通常采用的PID控制器,适用于线性定常系统,而在一些系统中常包含有非线性、时变环节,而且有些参数未知式缓慢变化,单独采用PID控制较难达到理想的控制效果,AI人工智能调节器采用模糊控制和改进PID相结合的双模控制算法,改变双模算法的模糊控制从而改变控制系统的动态控制品质。AI调节器在调节过程中可以进行自主学习、自动调整功能。当控制误差较大时,可以采用模糊算法进行调节,消除PID算法控制饱和积分现象;当控制误差较小时,使用改进的PID算法进行控制调节,并在调节控制过程中自动学习以及记忆被控对象特征,以使控制调节效果达到最优化,最终效果达到无超调、参数确定简单、高精度等效果,对复杂控制对象也能得到很好的控制效果。智能自动控制关键系统就是控制台,控制台设计必须兼顾手动和自动两种操作模式。手动控制状态主要体现在某些具体条件下需要手动干预或者在紧急条件下必须采用手动控制,这样可以直接利用工程师的具体经验进行控制;智能自动控制模式,往往可以再日常维护控制,智能控制是一个很复杂系统工程,同时也是在不断完善和进化发展的。
5、结语
在电气自动化控制工程中智能化技术已经非常常见,并在逐步的向着更广更深的方向发展,会使得电气工程自动化变得更加简单,同时智能化也在不断发展变化的,这样在电气工程中的应用将更加广泛,所以智能技术在电气自动化控制中可发挥最大的效用,促进电气诊断故障、优化设计和智能控制等方面。
参考文献:
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【关键词】电气工程;应用领域;双刃剑
随着科技的进步,电气工程在其领域的发展势头不断上升。给人类带来方便、好处的同时,也带来了不小的麻烦,处理好这些琐事将对人类的文明社会建设起着重要的作用。因而需要人们不断地去学习新的方法去解决在电气工程领域所遇到的迫在眉睫的问题。
一、电气工程应用领域
当一谈到应用领域,我们就会想到,它可应用在建筑,我们住的地方是最先考虑的事,智能化建筑的发展必然离不开电气自动化。随着我国经济的飞速发展以及楼宇电子科技高速发展,高智能化的建筑无疑已经成为当今建筑界主要发展方向。然后,它也可以应用于净化空调设备。净化空调系统控制自动监控设备装置,可以设计单个系统的测量的控制系统。当然电气工程应用在作业工程上的实例比比皆是,在煤矿的生产作业的矿井全部都会用到电气工程方面的设备。这些设备的使用大大地给矿井作业生产带来便利。电气工程应用的领域怎么能缺少对太空的探索,在太空领域是一个规模庞大的工程,它在应用了电气工程中的高端的设备后,对人类的太空探索征程将是一次次刷新的纪录,为人类的航天事业将带来高效的成果。电气工程在人文科学的范畴中的应用,让我们已经看到了它所带来的巨大的优势,它在自然科学方面的应用,也是让人感到欣慰的,在物理学领域,一些物理现象的产生及解释其缘由都是电气方面的研究范围,在化学和生物学等领域,同样是一些自然现象的产生的缘由都是要依赖于电气工程的知识学来解释。
二、电气工程是利大于弊,还是弊大于利
我们知道电气工程给人类的生产生活带来了很多的便利。但一些大型工程或工作业面,在实施或操作时,因为不当的操作,给整个工程带来的负面效应的程度,将严重影响到工程的总进度,严重的还会给项目或工程带来金钱或声誉上的损失。三峡大坝的建设,在看到它有利的时候,我们也注意到它的建立对周边的生态环境的影响是不容忽视的。与此同时,高压电网的西部等偏远地区的建立,虽然花费了庞大的人力、物力、财力,并且要将电网拉到很远的地方,所需要的用电设备都必须是精密的,只有这样才能,保证西部人民用上电,又例如西气东输工程,同样要建立很长的输气管道,才能满足人们的生活需求。于此不仅仅这些,还有很多的实例来说明电气工程的影响。
电气工程的应用总体上来说是一把双刃剑。当然,它存在有利的因素,必然不利的方面也将对立呈现出来。但是总得来说,电气工程的应用是利大于弊,因为电气工程它所带来的整体效应是积极的,是促进人类生活美好的铺垫者,是推进人类文明社会向前发展的垫脚石。但在电气工程的发展应用到更大的生产工程上时,不少专家提出不修建大坝的建议,因为会破环周边的生态环境,结果正如其所料的那样,附近一带的珍惜的植被和动物都因为大坝的修建而销声匿迹了。这些无形的财富就这样消失了,提出不要在扩建二期工程的计划。不仅是这一例,在国外,在电气工程方面出现不利影响的例子也很常见,但我认为总体来看,虽然电气工程它是一把双刃剑,而其带来好的效应远远大于不利的方面,它是造福于人类发展和促进社会文明进步的,因而说它是利大于弊,可以说是实至名归的说法。
三、如何解决这些问题
这些问题的形成不是一天、两天的形成的事,因为它需要在找到一个可行的方法来处理它。电气工程在发展中的也会遇到很多问题,这些也要以其本身来寻找答案,这样才能解决问题。最优的方法就是能集思广益来探讨问题,最终确定优化方案,期望达到双赢的结果。
四、结语
这类工程的发展和完善将直接影响到我们的生活。它在不同领域的发展都将造福于我们,而且我们在不断优化对它使用的方式,促进其能全面的适应与我们的物资生活水平的要求。将来电气工程在3D技术或不同的空间的应用,将对我们的生活、生产产生深远的启迪,这必将带来不亚于一次科技革命运动的影响。
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关键词:电气工程 自动化实验室 研究
1.“递进式”实验的内涵与特征
“递进式”实验是指从基础性实验到综合性实验,以及创新性实验的顺序进行实验。根据电气工程及其自动化专业的培养目标和要求,通过实验室结构的调整,将原来单一课程单一实验室的基础上,整合成三大模块,将本专业实验室分成三个层次:①基础性实验,就是把本专业基础课程对应的实验室整合到一起,满足各门课程实验教学的需要;②综合式实验,就是实验项目不局限于某门单一的课程,通过实验室结构的整合和调整,将课程相关的实验室建立在一个综合性的实验室,支持开出将几门课程综合运用的实验项目,这既有利于提高学生综合运用知识的能力,同时为课程设计和毕业设计提供了一个平台;③创新式实验,就是根据本专业培养目标的特点,建立起产学研结合的开发性实验室。创新性实验是在指导师指导下,在自己的研究领域或老师选定的学科方向,针对某一课题或某一研究方向,进行研究和探索的实验,是学生参加科学研究、教学科研相结合的一种重要形式。
2.“递进式”实验模式的探索与实践
电气工程专业实验室是学院建设较早的实验室,在多年的教学改革和实践中,实验教学一直是学校进行改革的重点。六年来,按照基本原理、基础应用、综合实践、应用设计四个层次来规划和改善实验条件;通过整合教学内容、改进教学方法来更新教学观念;通过强化管理、培养队伍素质来确保实验教学的改革。
2.1 整合专业实验教学设施
围绕电气工程及其自动化专业的人才培养目标整合实验教学内容,学院电气工程及其自动化专业自升本以来,根据社会人才培养的需要,开设了“电力系统及其自动化”和“工业自动化”两个专业方向,在实验室的改革与建设中也依据两个专业方向的要求整合。将原来按课程开设的实验项目、课程设计及毕业设计,整合为反映课程体系的基础实验、突出应用能力的综合性实验及培养创新型人才的设计性实验和探索研究性科研项目,形成了“基础性实验-综合性实验-创新性实验”三个层次递进的实验教学体系,强调了学生能力培养的系统性和科学性。在具体运作上,两个专业方向的基础课程相同,因此,建立了一个统一的基础性实验平台和专业综合性实验平台,这样可以同时满足两个专业方向实验教学的需要,起到资源共享的目的。专业方向实验平台的建设,是根据本专业开设的两个专业方向的需要,建立专门的实验室,电力系统及其自动化专业实验分室是以发电、配电及其自动化控制为目标的实验教学基地,工业自动化实验分室是以工业生产的过程自动化控制为目标的实验教学基地。
建立两个相对独立的实验室,不仅是目前两个专业方向和人才培养的需要,也为今后两个专业方向的发展提供了有利的保障,有利于两个专业方向今后的发展。
2.2 整合实验教学内容、改进实验教学方法
根据学院电气工程及其自动化专业教学计划的要求,针对学院原来实验教学的状况和存在的问题,科学整合实验教学内容,并不断探讨和改进实验教学方法。在教学内容上,彻底改变原来单一课程开设单一实验的状况,对教学内容进行“递进式”的整合。
在教学方法上,改变过去以老师讲授和演示为主的教学方法,采取引导和启发的方式培养学生的操作能力和创新思维。对于基础性实验教师作技术指导,对于综合性、设计性及研究探索性实验项目建立以学生为主体的教学方法。对于综合性和创新性实验,学生需填写课题项目申请书(课题来源、课题研究目的、具备的实验条件、拟采取的方法、预期的实验效果),让学生多角度、多方位地思考,培养学生进行科学研究的能力,培养学生运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。与此同时,根据学生动手能力的高低进行因材施教,加强过程监控,通过学生自查、教师中期检查、递交结题报告并进行结题答辩等形式,加强全部实验过程的管理,这样,较好地实现了“递进式”实验的预期效果,也适应了不同层次人才培养的需要。
2.3 加强实验教学管理
电气工程及其自动化专业“递进式”实验教学模式的实施必须有完善的管理体制和管理措施作保证。在具体的实践中,通过和其他高校实验教学管理制度的交流和学习,再根据学院的实际情况,制定了一套行之有效的管理制度,建立反映学生实验能力和创新能力的实验教学评价体系,对具备条件的实验室实行开放,实现了“递进式”实验教学的有序进行。
2.4 加强师资队伍建设
师资队伍建设是实验室建设的重要因素,是确保实践教学的前提和条件。近年来,通过引进和培养两种方法来提高实验队伍的素质。对实验队伍先从学历上进行提高,采用派遣教师到工厂企业进行培训和学习等形式来提高实验技能,强化队伍建设。实现了学历上达标,年龄结构、学员结构及职称结构合理,实验技能提升的实验团队,使每个指导教师具备辅导两门实验课程的能力。此外,学校还将在实验室工作评优、实验室建设工作量计算、实验室工作人员职称晋级、待遇等方面采取一些稳定队伍的措施,让优秀实验教学人才“引得进,留得住,用得好”。
【关键词】人工智能;电气工程自动化;控制技术
0 引言
随着经济的快速发展,人们生活水平得到了较好的改善。经济的繁荣使得我国工业水平正在不断提高。在社会主义市场经济环境下,竞争机制不断完善和发展,各企业要想在竞争激烈的市场环境中稳定发展,提高企业自身的工作效益非常重要,而人工智能在提高企业经济效益上有着重要作用。随着科学技术的不断发展,人工智能技术不断成熟并广泛的应用在电气工程自动化中,有效的提高了电气工程自动化的效率,为企业的发展带来了良好的经济效益。
1 人工智能概述
人工智能也可以称作为机器智能,是人类对自然改造做制造出来的系统所表现出来的职能,人工智能是以计算机技术为依靠的。从某种意义上将,人工智能就是沿用人工的方法和技术,以人类的智慧为模型,实现机器智能化的发展。人工智能的产生是随着科学技术的发展而发展的,是人类与计算机技术发展的产物结晶。科学技术是第一生产力,随着科学技术的不断发展,人工智能的发展已经超越了计算机这一门学科。心理学、计算机学科、哲学、物理学等众多学科都与人工智能有着密切的关系。
2 电气工程中实现人工智能控制的意义
在我国,是一个能源消耗大国,工业的发展,使得在人力上、物力上、财力上的投入不断增加,近年来,我国电气工程事业得到了飞速发展,为了满足人们日益增长的物质文化需求,适应经济快速发展的步伐,在竞争激烈的市场环境中,电气工程面临着巨大的挑战。随着科学技术的不断发展,人工智能逐渐进入到人们的视野,并且所担任的角色也来越重要。人工智能在电气工程中所扮演的角色尤为重要。当前我国电气工程很容易出现设备故障,经济效益低下,为了改变这些状况,在市场环境中长远生存下去,利用人工智能技术已经迫在眉睫了。在电气工程中,利用人工智能,可以实现智能化作业,在电气设备上实现智能化自我检修,防止出现设备故障,从而提高设备的工作效率,给电气工程事业带来经济效益[1]。
3 人工智能在电气工程自动化控制技术中的应用
在我国电气工程中,运用人工智能作业,可以有效的提高智能化作业水平,在作业过程中,可以自行的对机械设备进行检查,从而加大对电气工程自动化作业的控制,提高电气工程自动化作业水平。下面就以火力发电工程为例,来分析人工智能在工程中自动化的控制技术。
3.1火力发电的原理
火力发电系统中主要由燃烧供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、发电系统等主要部件构成。火力发电是指利用石油、煤和天然气等燃料燃烧时所产生的热能来加热水,使水变成高温、高压水汽,然后再由水蒸气推动发电器来发电。热电厂为火力发电厂,采用煤炭作为一次能源,利用皮带传送技术,向锅炉输送经处理过的煤粉,煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽,经一次加热之后,水蒸汽进入高压缸。为了提高热效率,应对水蒸汽进行二次加热,水蒸汽进入中压缸。通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为40度左右的饱和水作为再利用水。40度左右的饱和水经过凝结水泵,经过低压加热器到除氧器中,此时为160度左右的饱和水,经过除氧器除氧,利用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料,最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程[2]。
3.2产品设计人工智能化控制
在火力发电场中,电气设备的设计是一个非常艰难的过程,设备性能的好坏直接影响到了发电系统的整体效果,要想保障火力发电系统的正常使用,产品设计的科学性很重要。人工智能利用计算机科学技术,经过模型设计,计算出电力系统做需要产品的规格,从而提高了工作效率,缩短了设计的周期,在发电系统中便利统一指导和管理[3]。
3.3经济运行人工智能化控制
随着计算机技术的发展,在火力发电厂中,运用计算机技术实现火力发电各系统之间的监控,而人工智能集合了计算机技术与人类的智慧于一体,在火力发电厂中,利用人工智能可以计算出火力发电厂各个系统运行的功率,单位的流量。火力发电厂场中,各个分系统之间是相互联系的,利用人工智能,能够计算出会理系统所需要的燃料,蒸汽系统中的水温变化情况,已经发电成效,对火力发电系统中各个子系统都能够有效的控制起来,从而保障火力发电厂经济运行[4]。
3.4机械设备人工智能化控制
火力发电厂所需要的设备较多,所要投入的人力也较大,一般都是一个子系统由两到三个人监控,发电系统能够正常运行。通过计算机监控技术,只要一个中央控制系统就能对发电系统的各个子系统中进行人工智能操作,不仅能够节省大量的人力,还能针对设备故障进行自动化检修,保障设备运行的效率,实现人工智能化控制[5]。
4 结语
随着我国科学技术的不断发展,人工智能已经逐渐成熟起来,并且广泛应用在当前企业的经营活动中。伴随着电气工程规模不断的扩大,电气自动化技术在电气工程中的作用也越来越大。在社会主义市场经济当中,随着市场竞争越来越激烈,我国电气工程要想在市场中取得发展,不断满足现代化经济快速发展的需要,就必须提高电气工程自动化的办公效率,利用人工智能技术,对企业办公实行自动化控制,从而有效的改善电气工程运行环境,提高经济效益,促进经济发展。
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[5]孙竹梅,张丽香.人工智能技术在国内电厂中的应用研究[J].电力学报,2011,08(02):105―106.
面进行了分析。
关键词:工业建筑;电气工程;质量问题;电缆防火
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)18-0119-01
1 电缆施工质量
1.1 电缆敷设不规范
主要表现在敷设杂乱、野蛮施工、生拉硬拽、损伤电缆,造成日后运行隐患。具体敷设时,要从线盘上端引出电缆,切忌电缆受到摩擦。同时要注意避免电缆线上出现的机械损伤情况。常见的损伤主要包括铠装压扁以及电缆绞拧或者护层折裂。
1.2 电缆防火施工不规范
主要表现在防火涂料涂刷不均匀、偷工减料达不到涂刷遍数等。
2 电气配管质量
2.1 金属导管配管中易出现的质量问题
锯管管口不齐出现马蹄口、管口有毛刺;管子的弯曲半径小,有扁、凹、裂现象;管入箱、盒长度不一致;楼板上敷设的管路砂浆保护层太薄,造成地面顺管路裂缝,暗配混凝土中的管子,拆模时外露。接地线截面不够,焊接面积太小,管子内壁未进行除锈刷漆,煨弯及焊接处刷防腐油有遗漏,焦渣层内的敷管未用水泥砂浆保护,素土内敷管混凝土保护层做得不彻底。
2.2 PVC 管敷设的质量问题
接口不严密,有漏、渗水情况。煨弯处出现扁裂,管口入箱盒长度不齐,管子脱落;在楼板及地坪内无垫层敷设时,普遍有裂缝;大模板现浇筑混凝土板墙内配管时,盒子内的管口脱掉,造成踢凿混凝土找管口的后果
2.3 应注意在特殊材料中配管的要求
(1)混凝土空心砌块的电气配管:为了保证施工质量,应尽量不进行二次施工。(2)混凝土实心砌块电气配管:在施工中,每间隔1m的时候,就应在砌体上固定管道。因为硬塑料管的韧性比较大,所以每间隔0.6m就需要进行固定。
3 防雷、接地装置质量
3.1 防雷、接地质量通病
电气设备接地(接零)的分支线,未与接地干线相连;接地体埋深不够,距地面小于0.6m;以金属管代替PE线;接地跨接线线径不足;接地体引出线未做防腐处理;引下线、避雷线搭接长度不够;接地电阻不能满足要求等等。
3.2 接地装置引出的端子遗漏或位置不准确
在项目的分部分项工程中多由专业分包单位施工 ,由于施工中没有把这些接地装置端子敷设到位或预留的接地端子被人为破坏 ,没有及时整改 ,造成工序间遗漏现象。
3.3 各种原因引起的导电性能差
如用电焊对接地体的端头进行烧割;又没有进行相应的导电处理,造成接头锈蚀、接触不良,出现导电性能下降,接地电阻升高;或没有严格采用镀锌件,紧固导线与接地装置端子的连接螺栓规格偏小等,也导电性能下降的原因。
3.4 没有做重复接地
在施工时接地装置预留的接地端子与金属箱体的外壳直接连接,出现这种情况的原因是因为在设计TN-S系统时,电源由五芯电缆直接进入配电箱中,而PE线没有与接地端子进行重复接地。
3.5 TN-C-S系统错接成TT系统
电源系统接地形式采用TN-C-S系统时,总配电箱处的重复接地端子没有与系统PEN进线相连接。究其原因:工程竣工验收时,电源总进线未安装到位,事后接线时错接成TT系统,责任相互推诿。
参考文献
[1] 王熙鸿.建筑电气工程施工过程中存在的质量通病及防治[J].电气应用,2006,(11):150-153.
[2] 黄枫林.建筑电气工程中存在的一些问题及其预防措施[J].广东土木与建筑,2006,(10):57-58.
关键词:电气自动化;电气工程;应用方式
电气工程影响国民经济建设,是社会生产的基础。随着信息技术的进一步发展,智能化、自动化是电气工程的基本发展趋势。电气自动化技术是计算机技术与电气工程建设相结合的产物,极大提升电气工程生产能力。近年来,电气自动化技术得到越来越多人的关注,人们都在尝试如何进一步加强电气自动化技术在电气工程中的应用,如何实现智能化、自动化生产也成为现阶段电力生产企业研究的重点。
一、电气自动化技术的设计原则与特点
1、电气自动化技术的设计原则
最大程度上满足电气工程生产要求是电气自动化设计的原则。在应用电气自动化技术过程中,生产工作者都在尝试不断在制作工艺上满足电气自动化的发展要求。
其次,电气自动化设计的目标是妥善处理电气生产与生产设备之间的关系,为实现自动化生产奠定基础。同时保证自动化技术体现以人为本的根本要求,在保证自动化技术实用的同时,保证自动化设计的美观与质量可靠,具有人性化特点。
最后,要显示远程监控的设计理念。远程控制是自动化的主要特点,在节约初期运行成本的同时,提升生产过程的稳定性与安全性[1]。
2、电气自动化技术的特点
电气自动化设计的特点在于经济实用,能简化电气工程生产过程中人与人、人与设备之间的联系过程,将传统联系转化为便捷联系,最终提升电气工程生产能力。电气自动化设计与电子设备连接,实现远程操控与自动化生产。使用微型计算机进行连接是电气自动化技术区别于传统技术的核心。
电气自动化系统主要包括以下几方面:(1)传输信号接收部分,通过简单操作实现电气设备信号与相关设备之间的联系;(2)设备信号处理部分,将收集的信号进行处理,转化成智能设备能够识别的语言数据;(3)电气设备信号输出部分,将已处理的信号传输给设备之后,并将设备运行情况反映给主机[2]。
使用微型计算机导入自动化系统,实现了系统自动分析,提升了电气工程生产能力。经过微型计算机的自动化系统能够自动记录、分析系统运行情况,并生成反馈信息,根据系统、设备运行趋势判定误差与内部发展情况,尽可能的消除隐患[3]。
总体而言,微型计算机的使用改变了电气自动化技术的应用环境,使人性化特点进一步显现出来。
二、电气自动化技术在电气工程中的应用
1、在变电站自动化的运用
现阶段变电站均采用全微机化的电气自动化技术,以计算机作为监控媒介,通过屏幕进行24小时监控,并下发管理信息[4]。同时,利用计算机电缆传输自动化管理数据,保证信息传输具有稳定性、安全性与时效性,进一步强化变电站监控、管理能力。全微机化一定程度上代替人工操作的相关功能,节省人力资源与企业运行成本;也降低了人为因素对监控、管理过程的影响,有效提升自身生产能力。
2、在电气工程控制系统中的应用
电气自动化控制在电气工程中根本表现在于总线控制、远程控制、集中控制三个方面。总线监控使系统运行更具合理性与针对性,保证系统能够根据实际生产需要进行转换。通过不同的功能模块保证不同情况下系统各个功能之间能够相对独立的运行,也具备远程监控的优点。同时,总线监控设备就地安装,能够快速通过通信线实现与监控系统的连接,不仅降低安装成本,也节省安装维护工作量。
该系统的安全性也得到有效保证。首先,各个功能相对独立,保证而不会因为部分故障导致整个系统崩溃瘫痪。远程控制不但节省成本费用,也实现了集中管理,有效控制了管理信息流通中的危险因素[5]。但需要注意的是,这种监控方式更适用于小系统监控,不适用于大范围电气自动化系统运行之中。由于这种集中监控的系统设计更为容易,而且其运行、维护的成本也不高,因此该系统的维护、管理费用不会有明显提升,进一步保证了系统的安全性。
3、在电网调度中的应用
电气自动化技术在电网调度中的应用主要体现在电网调度打印设备、中心服务器运行、网络管理、大屏显示器等功能上。主要依靠电气系统专属局域网对发电厂、变电终端、夏季调度中心三方面进行有效链接,最终实现电网自动化调度不仅能够有效评估系统运行状态,也能根据电力负荷情况进行预测,进而掌握电网整体安全状况。
4、融合应用
电气自动化技术和电气工程在继电保护装置的融合是两者融合应用的主要形式。
继电保护装置的主要作用在于,当系统出现故障或面临其它突发状况时,能够第一时间向总控制单位发送警报信息,并切断线路,保护故障线路连接装置的安全,也保证故障能够得到第一时间维护。继电自动保护装置也能实现对线路运行情况的实时监测,有效记录系统运行中各个参数的变化,为远程控制提供真实的数据支持,避免传统继电保护装置的反应不及时、误跳等问题。继电自动保护装置能够检测出系统中所有线路、设备的异常情况,也能对对系统定范围内的线路、电气设备进行检测,如果发现异常,保护装置会立刻做出反应,保证系统整体安全。继电自动保护装置的故障主要分为拒动、误动两种故障形式。拒动指当电气系统发生故障时,继电自动化保护装置没有进行断线保护,没能发挥保护作用。误动是指电气系统运行正常,无没故障发生,但是继电自动化保护装置却进行故障保护并向总控制单位传递故障信息[6]。
三、电气自动化的发展趋势
电力一次设备智能化是电气自动化技术的主要发展趋势,主要体现在结构设计变化其检测功能变化上。首先,传统电力设备依靠电缆进行连接,传输安全得不到根本保障,其管理上的问题也是屡见不鲜;而智能化的电力一次设备,从结构上对连接环境做了调整,降低电缆长度,提高安全系数。其次,能够实现在线监测电力系统设备,保证能够在第一时间发现电力一次设备的故障,降低故障对企业运行的影响,提升企业工作效率。当然,电力一次性设备智能化过程中依然存在许多需要解决的问题,但是随着现代信息技术的发展,相信其智能化必将得以实现。
结束语:
电气自动化有效提升了电气工程社会生产能力,随着新技术、新理论的不断出现,电气自动化技术必然会在电气工程中的到进一步推广。为此,相关工作人员必须站在新的高度看待电气自动化技术的应用问题,积极从国际上吸取经验、教训,推动电气自动化技术向更便捷、更安全、更有效、更经济的方向发展,为进一步推动我国电气工程建设保驾护航,为推动我国社会又好又快的发展贡献力量。■
参考文献
[1]李猜.关于电气自动化在电气工程中的应用分析[J].河南科技(机械与自动化),2014,2(11):122-123.
[2]宋飞.电气自动化在电气工程中的应用[J].自动化控制(电子技术与软件工程),2013,6(19):257-258.
[3]张燕.电气自动化在电气工程中的应用探讨[J].自动化控制(电子技术与软件工程),2014,1(7):99-101.
[4]王伟.浅谈电气自动化技术在电气工程中的应用[J].科技论坛,2014,5(12):22-23.
[5]石峰.电气自动化在电气工程中的融合运用[J].技术应用,2014,4(9):92-96.
关键词:智能化技术;电气工程;自动化控制;应用
中图分类号:F407.6文献标识码: A
智能化技术是计算机技术与人工智能理论的完美融合,是最近才兴起的一个高新技术领域。但是从出现到发展的短短数年间,智能化技术就受到了普遍的关注和广泛的应用,其未来前景不可限量。电气工程领域研究的主要内容就是和电气有关的自动控制、信息收集与处理、系统运行和相关电子电气技术等等,这些具体研究方向和智能化技术的实际效用都有着不少重合的地方,通过在电气工程自动化控制中应用到智能化技术,可以有效提升控制效果,并对其中的一些缺陷或者差错的地方进行弥补和改进,最终促进电气工程行业向前发展。
一、智能化技术应用理论基础
智能化技术应用的理论基础非常广泛,涉及到多学科方面的知识,包括信息论、控制学、医学、语言学、生物学等,是一门综合性较强的学科。该技术研究的主要方向是如何使机器具有人工智能并能完全代替人去执行一些高难度、高危险度的工作。通过研究并开发相关智能机器的有效性和实用性,结合其他计算机技术进行实际可操作性试验,可以充分确保智能化技术实际性能。
电气工程行业研究的主要内容就是与电气有关的科技研发和控制,如信息收集处理、电子电气技术等,在电气工程中应用到计算机技术早就有先例,并被证明具有很强的实用性和适应性。作为计算机技术的一个高端分支,智能化技术已经被逐步带入到电气工程自动化控制工作中去,一些事实也表明这种应用模式已经初见成效。智能化技术的应用,可以在很大程度上提高自动化控制的工作效率,减少工程成本的投入,将一部分工程控制人员从原本复杂劳累的工作中解放出来,既减轻了人员压力,又能在不影响电气工程自动化控制效率的前提下安排他们去进行其他项目的工程,实现人力资源的合理配置。
二、智能化技术应用优势
在电气自动化控制中应用到智能化技术,主要是以智能化控制器的形式,这种智能化控制器较过去的控制器相比的确具有不少优势,下面我们就对其进行详细的分析。
1.无需控制模型
过去的控制器在进行自动化控制时,往往会因为控制对象的动态方程比较复杂而无法精确到位地掌握,这会使得该对象模型的设计过程中会出现较多不可预估、不可测量的客观因素,比如一些参数的变化。无法掌握这些因素,也就不能设计出精准的模型,自动化控制工作的实际效率也会下降。而智能化控制器并不需要对控制对象模型进行设计,这就可以从根本上避免一些不确定因素的产生,提高自动化控制的精密系数。
2.方便调整控制
智能化控制器还有另一个大好处,就是可以随时根据下降时间、响应时间以及鲁棒性的变化来调节控制程度,从而有效提高自身工作性能,为自动化控制提供最基础的保障。无论是在什么样的情况下,智能化控制器的调节控制与过去的控制器相比具有更方便调节的优势,更适合投入实际使用。还有一点好处,就是智能化控制器在进行调节控制时完全只需要根据相关数据的变化来自行调节,即使没有专门的技术人员在旁边也可以,同样远程调节控制也是可行的,充分体现了电气工程自动化控制的无人操作性要求,对行业未来发展的重要性不言而喻。
3.一致性很强
智能化控制器的一致性很强,这表现在它对不同数据的处理上,及时输入完全陌生的数据也可以收到很高的估计,完美达到自动化控制的相关要求。不同的控制对象的效果也是不同的,虽然在对有些控制对象实施控制时智能化控制器暂时没有采取行动,其控制效果也是非常优秀的,但这并不是绝对的,可能在换了控制对象的时候就无法收到预期的效果了。所以我们技术人员在设计阶段还是不能松懈,要认真落实具体化原则,即在面对不同的对象时一定要根据其具体情况详细分析,不能因为马虎就降低了控制要求。一旦出现智能化控制器使用效果不佳的情况,不能盲目否定智能化技术,一定要从每个工程环节详细排查、认真分析,因为上述人为因素会给自动化控制结果带来很大的误差,影响试验的准确性。
三、智能化技术的具体应用 不少研究人员在针对智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用环节进行了坚持不懈的努力研究,终于确定在故障诊断、智能控制和优化设计三个环节合理应用到智能化技术。
1.故障诊断
在电气工程系统中,电气设备肯定会出现故障,而故障出现的前兆和故障本身有着许多或必然或偶然的联系,通过应用智能化技术,能够将故障诊断的优势发挥到极致。变压器因其重要性引起了许多研究人员的重视,积极实施各种有力措施对其进行防护,以达到提升其工作寿命、强化使用性能的综合目的。但是这并不能避免一些电气故障的出现,为了及时有效地诊断出这些故障并采取相应的技术措施来排除故障,将其对变压器的损害降到最小,智能化技术诊断手段就被适时地引进了。一般使用智能化技术进行变压器故障诊断时,主要分析的是变压器渗出油所分解出来的气体,从而能够快速锁定变压器的故障发生大致范围然后再进一步缩小该范围,将故障发生的局部位置进行检修排查,从而大大提高了故障诊断与解决的速度和效率,控制住了故障给工程带来的影响,实现经济效益回报的最大化。除此之外,智能化故障诊断技术在电动机和发电机等相关电气设备中也获得了广泛的应用,帮助解决了一个又一个较为复杂的实际问题。
2.智能控制
通过结合电气工程的自动化控制和智能化技术,可以充分实现控制的自主化、高效化、远程化和无人操作化,为智能控制提供了更好的发展机遇;同时,在智能控制中成功应用到智能化技术也是对技术本身的一种证明、一种肯定,为其今后在各个领域得到应用打下了很好的基础。二者相辅相成、互相促进,为彼此创造了笔直宽广的发展道路。
3.优化设计
电气工程的自动化控制中,往往要对电气设备进行设计,这样工作是非常复杂的,相关设计人员除了要能熟练掌握电路、电气、磁力各学科理论知识并且能够灵活运用在实际设计工作中,还要具有丰富的设计经验,因此这就对设计人员的资历提出了挑战。过去的设计方式是结合设计经验和实验结果手工设计,方案通过率低,修改难度很大。而现如今智能化技术已经渗透到电气工程当中,设计工作也有了计算机辅助设备和CAD技术的帮助,使设计周期大幅度减少,同时还大大提高了设计出来产品的基本质量和使用性能,给电气工程行业带来了极其可观的经济效益。智能化技术应用在优化设计中的具体表现之一就是遗传算法,这种算法非常先进且具有极强的实用性,有效促进了优化设计的效率提高。
结语:综上所述,本文主要介绍了智能化技术在电气工程自动化控制中的应用情况。只有加强电气工程的智能化程度,才是最终保证行业持续稳定发展的根本手段。文章仅代表作者个人意见,如有不同观点还望赐教,帮助我完善此文,为电气工程智能化发展贡献出自己的力量。
参考文献:
[1]魏俊英,曲炜.人工智能技术及应用[J].上海:同济大学出版社,2007
[2]院丕文.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].科技创业月刊,2010
[3]邹国剑.人工智能化技术的现状、问题及建议[J].上海:电子科技大学出版社,2009