電氣自動(dòng)化畢業(yè)論文精選范文
【電氣自動(dòng)化畢業(yè)論文篇一】——電氣自動(dòng)化發(fā)展前景
摘 要 本文闡述了國內電氣自動(dòng)化的現狀，并結合國外的一些新發(fā)展，對其發(fā)展狀況進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞 電氣自動(dòng)化 發(fā)展現狀 趨勢
中圖分類(lèi)號：TM7 文獻標識碼：A
Development Prospects of Electrical Automation
XIA Shiyu, SHEN Xi
(Jianshe Branch of Chongqing Electric Power Company, Chongqing 401120)
Abstract This paper describes the status of domestic electrical automation, and combined with the new developments abroad, prospect its development status.
Key words electrical automation; development status; trend
1 電氣自動(dòng)化概述
電氣自動(dòng)化運用電力電子技術(shù)、微機控制技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)來(lái)實(shí)現電氣自動(dòng)控制，以計算機技術(shù)實(shí)現程序控制，并且通過(guò)系統集成實(shí)現自動(dòng)控制電力系統和運行維護功能。其明顯特征是集成化、智能化和綜合化、故障反映迅速自動(dòng)化。
電氣自動(dòng)化范圍較廣，包括配電自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、饋線(xiàn)自動(dòng)化。配電自動(dòng)化包括配電系統所有硬件設施和控制流程，通過(guò)輸電、配電和用電實(shí)現配電自動(dòng)化流程。變電站自動(dòng)化通過(guò)饋電自動(dòng)化實(shí)現系統監控和管理。而饋電自動(dòng)化方面，則是高度集成化，除了常規的遙測、遙信和遙控，包括自動(dòng)重合閘、饋線(xiàn)故障監測、電能質(zhì)量等監測，還集成了斷路器監視功能，逐步發(fā)展成為智能化開(kāi)關(guān)。
2 電氣自動(dòng)化發(fā)展史
伴隨著(zhù)電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化已經(jīng)走出了工廠(chǎng)，并且在辦公、交通等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應用。
(1)全控型電力電子開(kāi)關(guān)時(shí)期。在上個(gè)世紀五十年代晶閘管出現，標志了運動(dòng)控制新紀元的開(kāi)始。繼后出現了交流變頻技術(shù)和全控制式器件GTR等，即電力電子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT這類(lèi)復合型電力電子器件。而第四代器件則由功率集成電路PIC構成。
(2)電路低頻向高頻發(fā)展。隨著(zhù)電力電子器件的更新，變換器電路也隨之改變。在普通晶閘管時(shí)期，整流控制主要由直流傳動(dòng)變換器完成。交流變頻傳動(dòng)由交-直-交變頻器完成。在第二代時(shí)期，PWM變換器得到廣泛的應用。PWM技術(shù)可以提高工作效率，并且減少高次諧波對電網(wǎng)的影響，可以改善電動(dòng)機低頻轉矩脈動(dòng)問(wèn)題。
(3)交流調速理論發(fā)展。德國學(xué)者FBlasche提出了交流電機磁場(chǎng)定向遠離市，并得到德國大學(xué)教授Depenbrock的繼承和發(fā)展。教授D繼FBlasche提出了直接轉矩控制思想，并將它推廣到了弱磁調速范圍。這一控制思想具有結構簡(jiǎn)單、思想新穎、信號處理物理概念明確的特點(diǎn)，屬于高靜動(dòng)態(tài)性能的新型交流調速方法。
(4)通用變頻時(shí)期。通用變頻器是一種系列化、批量化和占市場(chǎng)量最大的中小功率變頻器，經(jīng)歷了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高動(dòng)態(tài)性能適量控制型的發(fā)展過(guò)程。
(5)單片機發(fā)展。由于占主導地位的MCS-51單片機的8位機功能簡(jiǎn)單，指令短小，后來(lái)就有了適合大批量生產(chǎn)的PIC系列單片機的推廣和使用，其可靠性和保密性都非常高。
3 國內電氣自動(dòng)化現狀
3.1 平臺開(kāi)放式發(fā)展
OPC技術(shù)的出現，Microsoft Windows平臺的廣泛應用和IEC61131的頒布，為電氣技術(shù)的發(fā)展奠定了良好基礎�；赑C技術(shù)的人機界面已經(jīng)成為主流趨勢，而基于PC技術(shù)的控制系統具有靈活和易于集成特點(diǎn)也正在被廣泛的采納和應用。
3.2 現場(chǎng)總線(xiàn)和分布式控制技術(shù)
現場(chǎng)總線(xiàn)是一種串行的連接智能設備和自動(dòng)化系統的數字式、雙向傳輸分支結構的通訊總線(xiàn)。包括位于中央控制室內的計算機、監視控制軟件和PLC的CPU以及位于現場(chǎng)的遠程的I/O站、智能儀表、低壓斷路器和變頻器等構成，中央控制室和現場(chǎng)通過(guò)一根串行電纜連接，并且將這些現場(chǎng)設備的大量信息采集傳輸到中央控制室。而信息化技術(shù)的發(fā)展必將導致基于網(wǎng)絡(luò )集成自動(dòng)化系統的基礎信息系統的發(fā)展。
3.3 IT技術(shù)與電氣自動(dòng)化
市場(chǎng)需求的發(fā)展促進(jìn)了電氣自動(dòng)化和IT技術(shù)平臺的融合，信息技術(shù)對工業(yè)的影響主要分兩個(gè)方面：一是縱向滲透管理層;二是橫向擴展到自動(dòng)化的設備、機器和系統中。其中，信息技術(shù)縱向滲透能夠幫助企業(yè)對當前生產(chǎn)數據進(jìn)行實(shí)時(shí)的存取，提高管理數據處理系統工作效率。橫向，信息技術(shù)已經(jīng)滲透到了產(chǎn)品的所有層面，包含傳感器和執行器，也包含控制器和儀表。
4 國外電氣自動(dòng)化發(fā)展新方向
法國ICC技術(shù)又稱(chēng)用戶(hù)通信接口試驗，能夠實(shí)現實(shí)時(shí)讀表、停電控制和遠程管理功能，并且能夠幫助廣大用戶(hù)群眾實(shí)時(shí)了解電價(jià)，為用戶(hù)實(shí)現用電優(yōu)化管理提供了條件。優(yōu)化用電是指用戶(hù)根據實(shí)時(shí)電價(jià)制度，合理選著(zhù)自己的用電設備和用電時(shí)間段，或者是在不同時(shí)間段用部分設備。
意大利開(kāi)發(fā)了家庭用電智能助理，借助用戶(hù)的電視機實(shí)現供電信息實(shí)時(shí)顯示和控制，便于供電服務(wù)信息隨時(shí)查詢(xún)。這不僅便利了居民的生活，同時(shí)便于供、用雙方互動(dòng)，供方可以記住此平臺向用戶(hù)發(fā)布各類(lèi)通知，并且幫助用方進(jìn)行節能降耗方案建議，用方不僅可以得到實(shí)時(shí)的電價(jià)信息和供電服務(wù)，還可以從中節約用電，減少經(jīng)濟消耗。這種功能的實(shí)現還可以節能減耗，保護環(huán)境。
西班牙和法國共同研發(fā)的系統，可以幫助家庭優(yōu)化電能應用和管理，它借助部分咨詢(xún)配置機和用電能量管理系統實(shí)現對用戶(hù)提供最優(yōu)配置建議和削峰填谷功能。它可以根據不同用戶(hù)的生活習慣和要求，為不同用戶(hù)提供既優(yōu)化經(jīng)濟又舒適滿(mǎn)意的用電建議。
國外這些先進(jìn)、人性化的設備代表了現代電氣自動(dòng)化實(shí)時(shí)性、自動(dòng)化和管理功能發(fā)展的方向，這可以改進(jìn)供電可靠性和電能質(zhì)量，還可以對用戶(hù)的供電服務(wù)質(zhì)量，在未來(lái)高科技社會(huì )中將有優(yōu)越的經(jīng)濟性和良好的社會(huì )綜合效益。
5 電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢
未來(lái)電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢具有分布式、開(kāi)放式和信息化三大特點(diǎn)。分布式是指能夠確保網(wǎng)絡(luò )中每個(gè)智能的模塊都能夠獨立工作的網(wǎng)絡(luò )結構，能夠完成系統危險分散的功能;開(kāi)放化是指系統具有與外界聯(lián)通的接口，能夠實(shí)現系統與外界網(wǎng)絡(luò )系統的連接功能;信息化則是指系統信息具有綜合處理能力，實(shí)現與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)相結合的網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)化和管理控制一體化。
(1)系統監控綜合化�，F代電氣設備逐步向通用化、模塊化及系列化發(fā)展，能夠實(shí)現組態(tài)靈活特點(diǎn)。由于計算機技術(shù)的所有功能都能夠通過(guò)屏幕軟件按鈕直接完成，系統監控的綜合化得到很大提高。采用綜合化監控，能夠完成雙重或者多重的冗余，可以為系統改善和可靠性提高做出貢獻。
(2)系統網(wǎng)絡(luò )化。為了提高系統的可靠性，控制網(wǎng)絡(luò )大多采用冗余結構，能夠完成數字化和高效自動(dòng)化代替繁瑣復雜的人工操作，大大提高了工作效率，減輕了工作人員的工作量，改善了工作人員的工作環(huán)境。同時(shí)，高度自動(dòng)化還能夠減少頻繁操作，減少誤操作率，進(jìn)一步提高系統可靠性。
(3)系統人性化。伴隨交互式網(wǎng)絡(luò )發(fā)展，供用雙方信息互動(dòng)更為方便。通過(guò)人性化、自動(dòng)化的電氣自動(dòng)裝置，供方能夠實(shí)時(shí)了解用方信息，為用方提供更加實(shí)用、經(jīng)濟、安全的用電建議，也可以更多的掌握用戶(hù)用電信息，為系統的穩定可靠運行提供數據。用方可以借助高科技的技術(shù)，更加詳細的了解自己的用電情況，結合供方信息，改善個(gè)人生活舒適度，提高生活經(jīng)濟性。
6 結語(yǔ)
電氣自動(dòng)化技術(shù)雖然已經(jīng)廣泛應用，并深入到國民經(jīng)濟各個(gè)領(lǐng)域，但它仍然在不斷革新和發(fā)展。在市場(chǎng)競爭越來(lái)越激烈的形勢下，為了在經(jīng)濟上取得利益，我們必須積極吸取先進(jìn)的經(jīng)驗和技術(shù)，為實(shí)現自主研發(fā)創(chuàng )造條件。
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【電氣自動(dòng)化畢業(yè)論文篇二】——電氣自動(dòng)化節能技術(shù)分析
【摘 要】伴隨經(jīng)濟社會(huì )的快速發(fā)展以及信息技術(shù)的進(jìn)一步提高，電力系統在自動(dòng)化程度不斷提高的同時(shí)，正逐漸推廣運用節能設計技術(shù)。并且節能技術(shù)將是將來(lái)的發(fā)展趨勢。本文從電氣自動(dòng)化著(zhù)手，分析并探討了電氣自動(dòng)化的節能設計技術(shù)，認為電氣工程的設計及電氣系統中的節能技術(shù)兩個(gè)方面入手，可以使得節能技術(shù)能夠在電氣自動(dòng)化系統當中發(fā)揮出最理想的效果。
【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;節能技術(shù);分析
對于電氣自動(dòng)化系統而言，必須保證供電的可靠、安全，并且還要為使用此電力系統的工程或是建筑帶來(lái)良好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。而且由于城市電網(wǎng)的不斷擴大，電力也不斷增容，因此就使用的很多的整流器、變頻器等，而這樣也使大量的諧波產(chǎn)生，從而危害了電網(wǎng)。因此，為了消除諧波與從節能的方向考慮，電氣自動(dòng)化就主要從電力濾波器、無(wú)功補償、變壓器等技術(shù)著(zhù)手，對電氣自動(dòng)化的節能設計技術(shù)進(jìn)行研究。
1.電氣自動(dòng)化及節能設計概述
電氣自動(dòng)化是電氣信息領(lǐng)域的一門(mén)新興學(xué)科，它和人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)有著(zhù)密切聯(lián)系。它在提高工作效率、運行成本、勞動(dòng)生產(chǎn)率以及改善勞動(dòng)條件等方面起著(zhù)重要的作用。近年來(lái)，隨著(zhù)“綠色工業(yè)革命”的興起 ，節能成為當前經(jīng)濟建設的重要目標。
可以說(shuō)，先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)正是推動(dòng)各行業(yè)節能減排的有效武器。未來(lái)全球經(jīng)濟發(fā)展的趨勢是誰(shuí)率先掌握節能的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主導權，誰(shuí)將主導未來(lái)的全球經(jīng)濟。對于電氣自動(dòng)化系統來(lái)說(shuō)，由于城市電網(wǎng)的不斷擴大，電力也不斷增容，因此會(huì )使用很多的變頻器、整流器等，而這樣會(huì )造成大量的諧波產(chǎn)生，從而危害到電網(wǎng)。
由此，為了消除諧波，從節能的方向考慮，電氣自動(dòng)化應主要從變壓器、無(wú)功補償、有源濾波器等技術(shù)上下功夫，可以利用減少電路的傳輸損耗、優(yōu)選變壓器、補償無(wú)功、使用有源濾波器等方法來(lái)使電氣系統在運行的過(guò)程中達到節能的目的。也只有這樣，才能使電氣自動(dòng)化系統使用時(shí)達到節能的效果。
2.電氣自動(dòng)化的節能設計技術(shù)
2.1電氣工程的設計
在電力工程中，要達到節能的目的首先要做的就是做好電氣工程的安裝、設備等的設計。只有在第一步都做好了才能保證整個(gè)工程其后的設計與完成后使用時(shí)達到節能的作用。
①優(yōu)化配電設計。
電力系統就是要為安裝這個(gè)電氣系統的工程中需要用電的設備提供一個(gè)必要的動(dòng)力。因此，在整個(gè)配電設計的過(guò)程中首先就要考慮到電力系統的適用性。對于適用性而言，應該滿(mǎn)足用電設備對負荷容量與供電設備等可靠性的要求，還應該保證電氣設備對控制方式的要求等。在配電的過(guò)程中，除了要滿(mǎn)足用電設備與電氣設備的要求之外，還要保證電力系統高效、穩定、易控、靈活、可靠等。
在配電設計的過(guò)程中其次要考慮到的就是電力系統的安全性。而對于電氣系統的安全性而言，首先就必須保證導線(xiàn)的絕緣性良好，然后在進(jìn)行走線(xiàn)的時(shí)候應該保證各導線(xiàn)之間的絕緣距離。另外還要保證導線(xiàn)的負荷能力、熱穩定和動(dòng)態(tài)穩定的裕度，以確保在電氣系統運行的過(guò)程中用電設備與配電設備的安全。除此之外，還要做好電氣系統的防雷與接地。
②提高電氣系統的運行效率。
在電氣系統中最好選用節能設備，從設備的選擇就開(kāi)始為電氣系統的節能打下基礎。另外，我們可以利用均衡負荷、補償無(wú)功、減少電路損耗等方法來(lái)使得電氣系統在運行的過(guò)程中達到節能的目的。比如，在進(jìn)行配電設計時(shí)可以合理的調整負荷以及選取合理的設計系數。在電氣系統的安裝或是運行過(guò)程中采用這些方法能夠提高電源的綜合利用率與設備的運行效率，從而間接或直接減少電能的損耗。
2.2電氣系統中的節能技術(shù)
①降低電能的傳輸消耗。
電能傳輸時(shí)，因為導線(xiàn)有電阻從而會(huì )產(chǎn)生有功功率的消耗。但是線(xiàn)路上的電流是不變的，所以，為了降低電能在線(xiàn)路上的傳輸消耗，只能降低導線(xiàn)的電阻。事實(shí)上，導線(xiàn)的電阻和導線(xiàn)的截面積之間的關(guān)系是成反比關(guān)系，而和電導、導線(xiàn)長(cháng)度成之間成正比關(guān)系。即要想降低導線(xiàn)的電阻，就必須從如下幾方面著(zhù)手：首先，選擇電導率比較小的材質(zhì)當作導線(xiàn)，從而降低電能在電路上的消耗;其次，縮短導線(xiàn)的長(cháng)度。
從而在布線(xiàn)的時(shí)候，讓導線(xiàn)盡可能走直路，以免過(guò)走的彎路太多，以縮短導線(xiàn)的長(cháng)度;最后，變壓器盡可能接近負荷中心，以縮短供電的距離。其四，加大導線(xiàn)的橫截面積。所選擇的導線(xiàn)的橫截面積盡可能大一些，利用降低電阻減少消耗，實(shí)現節能的目標。
②選取變壓器。
在設計過(guò)程中對于變壓器的選擇，必須滿(mǎn)足如下幾方面的要求：第一，應當選擇節能型的變壓器，從而降低變壓器的有功功率的消耗;第二，為了使得通過(guò)的三相電的電流維持平衡，應當降低變壓器自身的消耗，最好采取一定的措施比如三相四線(xiàn)制的供電方式、單相自動(dòng)補償設備、將單相用電設備分別接在三相電源上等方式從而減少負荷不平衡。
③無(wú)功補償。
在電力系統中，無(wú)功功率占有供配電設備的很大一部分容量，因此增大了線(xiàn)路的損耗，從而造成電網(wǎng)的電壓下降，也因此影響了電能質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟運行。而對于用戶(hù)而言，無(wú)功功率的直觀(guān)表現為功率因數偏低，而當功率因數小于0.9時(shí)，用戶(hù)就會(huì )向供電部門(mén)繳納一定比率的罰款，因此用戶(hù)用電的成本也增高，經(jīng)濟效益就會(huì )下降。但是我們若選用恰當的無(wú)功補償設備的話(huà)就可以實(shí)現無(wú)功就地平衡，提高功率因數，從而事項節能減耗、提高電能質(zhì)量、穩定系統電壓的目的，而且能夠提高經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
比如，在受導電抗的作用下，電機發(fā)出的交流電流和交流電壓的相位角不為零，因此電機發(fā)出的電能不能完全被用電器吸收，不能被吸收的部分則在電機和用電器之間往返變化而不會(huì )釋放出來(lái)。又因為電容器產(chǎn)生的是超前的無(wú)功，因此采用電容器補償可以與無(wú)功率的電能進(jìn)行抵消，即Q=QL-QC。
在采用無(wú)功補償設備對電力系統進(jìn)行無(wú)功補償時(shí)，對于無(wú)功補償設備的要求有以下幾點(diǎn)：
1)在使用電容器補償時(shí)，電容器容量的確定應該根據配電電壓的容量、負荷、三相電壓的平衡度、自然功率因素、目標功率因數等參數經(jīng)過(guò)計算來(lái)確定。而若是在補償處產(chǎn)生了諧波的話(huà)就要串聯(lián)一定量得電抗器，濾除線(xiàn)路上的諧波。
2)為了有效的防止投切振蕩、過(guò)補償和無(wú)功倒送，在電容器的功率參數、無(wú)功電流、無(wú)功功率這些投切物理量中最好選擇無(wú)功功率作為投切參數物理量。
3)在很早以前的補償電容組中電容器的分擔方式和投切開(kāi)關(guān)的方式普遍采用等容量分組和循環(huán)投切;后來(lái)又采用了按比例分配、按編碼配置、投切開(kāi)關(guān)按級投切。但是這些方式都不能達到我們想要的補償效果。
因此，現在所采用的是模糊投切，其適應面廣、調節平滑、跟蹤準確而且效果很好。在使用過(guò)程中，低壓的時(shí)候投切開(kāi)關(guān)則選擇投切復合開(kāi)關(guān)，而高壓補償柜中選真空接觸器。
④使用有源濾波器。
為了有效避免與電網(wǎng)聯(lián)結電氣設備的誤動(dòng)作，就必須消除諧波，而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動(dòng)作主要是由于電氣設備數量的增加，產(chǎn)生的諧波越來(lái)越多，又由于這些諧波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生的電壓與基波電壓重疊，就會(huì )引起電壓的畸變，從而造成電氣設備產(chǎn)生誤動(dòng)作。
概括起來(lái)，有源濾波器主要以下特性：具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能;反應快;能使功率范圍更寬大等，能使無(wú)功補償達到更好的效果。一般情況下，采用有源濾波器對產(chǎn)生的諧波進(jìn)行過(guò)濾，在電氣設備誤操作之前就能夠將其阻止，使電氣設備的運行更加有效率，從而達到節能的目的。
3.結束語(yǔ)
總之，現今國家強烈要求發(fā)展“節能經(jīng)濟”的大好形勢，有志于發(fā)展“節能經(jīng)濟”與“節能經(jīng)濟”的中國“工業(yè)自動(dòng)化”的企業(yè)與單位，應當堅持“節能”理念。國家也已經(jīng)注意制定發(fā)展“節能經(jīng)濟”的戰略，制定優(yōu)惠發(fā)展“節能經(jīng)濟”企業(yè)的政策，并積極支持“節能經(jīng)濟”的研發(fā)。
同時(shí)，也應看到，我國在“節能技術(shù)”領(lǐng)域里的自主創(chuàng )新能力正在快速提高，新的更有效的“節能技術(shù)”正在國家的大力支持下研發(fā)出來(lái)，并被產(chǎn)業(yè)化應用。中國電氣自動(dòng)化的企業(yè)與單位，應當奮發(fā)圖強迎接挑戰，使電氣自動(dòng)化技術(shù)及其產(chǎn)品為“節能經(jīng)濟”發(fā)展戰略增輝!
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