電氣工程及其自動化控制專業畢業論文

　　隨著我國社會經濟飛速發展,對電氣工程及其自動化專業涉及到的內容範圍較廣,電氣工程及其自動化專業不僅講究理論知識,還將學生的操作能力視為重點。下面是小編為大家整理的，供大家參考。

　　範文一：談電氣工程的自動化控制

　　摘要：隨著我國經濟的迅猛發展和技術的突飛猛進,社會對電力的需求日益增大,同時我國的電網建設水平不斷髮展,並取得了長足進步。在這個過程中,怎樣提高配電網的自動化水平越來越成為人們關注的焦點。本文對自動化技術在電氣工程中的運用進行討論分析,以供參考。

　　關鍵詞： 電氣工程自動化控制 運用

　　中圖分類號：F407文獻標識碼： A

　　前言

　　現階段隨著電網建設和改造的順利進行,提高配電網自動化水平的呼聲越來越高。這一時期自動化裝置的特點是以類比電路和佈線邏輯為主進行設計, 其應用減輕了變電站值班員的勞動強度, 提高了電力安全執行程度, 而電網排程自動化系統在電力系統的安全經濟執行中已經起著不可或缺的作用。

　　一、我國自動化技術的發展概況

　　早在上世紀60 年代，我國便已經提出自動化技術概念，初期主要面向變電站展開研究，在10 年內先後開發出了一系列控制裝置，主要功能在於訊號採集與保護，直到80 年代，視覺化計算機檢測系統正式投產，我國電氣工程自動化技術翻開了新的篇章。90 年代我國開始應用高效能工作站以及相關軟體技術，電站資訊處理能力快速提高，並開始涉獵網際網路技術，讓供電監控以及電力排程自動化邁上了新的臺階，電力產品趨於開放化及網路化，各種智慧自動技術持續更新，用更少的電力電纜換來了更優質的電力供應服務，配電裝置佔地面積不斷縮小，節約了空間成本和建設投入，但裝置工作效率與整合功能卻有了質的飛躍，配電自動化技術帶來了靈活的配置選擇，提高裝置之間的相容性並降低了維修維護難度，配電可靠性大大增加。我國近幾年開始將嵌入式產品應用到電氣工程，比如嵌入式作業系統、嵌入式微處理器、嵌入式乙太網等，為電力系統配備了更多高科技產品，推動了電力系統測量與控制以及繼電保護的自動化程序，資料採集與傳輸等通訊裝置一再更新，相關硬體及應用程式朝結構簡化的方向發展，資訊處理能力更高，速度更快，功耗與損耗持續降低。總之，我國電氣工程自動化技術正處於全面發展時期，前景廣闊。

　　二、自動化技術實際應用

　　1 供電狀態自檢

　　供電狀態自檢技術基於裝置管理系統，使用高階自檢診斷技術，配合監視系統進行影像與聲音記錄，並同時生成系統日誌。供電裝置執行過程中所形成的資料與資訊會自動記錄，如果供電裝置不能正常執行，自檢系統便會啟動，對隱患以及影響系統執行的故障予以排除，如果自檢系統無法解決故障，會將資訊傳回供電單位，將明確的系統日誌以及故障現象展現給維修人員，並從執行狀態轉換成故障檢修狀態，啟動備用供電裝置或者將供電壓力分流，即使某一臺裝置發生故障，也不會造成大面積停電。

　　2 計算機控制

　　自動化技術很大程度要依賴於計算機控制，我國供電單位應用最多的自動化技術便是計算機控制，它在電氣工程自動化程序中的推動作用無出其左右者。儘管如此，計算機控制系統仍然存在許多提升空間，在軟體方面的更新，理論上存在無限的可能。計算機控制軟體應用於供電全過程，無論是配電自動化、綜合變電站自動化、發電自動化等，基本都離不開計算機控制軟體的幫助，將合適的程式軟體寫入計算機，利用作業系統讓電氣工程自動工作，並且可以持續不斷的位置這一狀態。

　　三、電氣工程的自動化控制

　　1 電網排程自動化

　　電網排程自動化是確保電網經濟、優質、安全的發供電，提高電網排程執行管理水平的重要手段，也是實現管理現代化和電力生產自動化的重要基礎。電網排程自動化主要包括了排程主站系統和運動裝置系統，其作用主要體現在以下3 個方面：

　　1實現對電網安全執行狀態的實時監控。通過排程人員控制和監管電網的電壓、潮流、周波和負荷等，並觀測主裝置的位置狀況和水、熱等方面的工況指標，使之能符合規定，以保證使用者計劃用水、用電、用汽等的需求。

　　2實現對電網執行的經濟排程。在對電網實現安全監控的基礎上，再通過自動化手段以實現電網經濟排程，以達到節省能源、降低損耗和多供電、多發電的目的。

　　3實現對電網執行安全事故的分析和處理。電網中出現異常執行或者故障的因素非常複雜，且十分迅速，如果不能及時的判斷或處理措施不當，有可能會危及到裝置安全和人身安全。通過電網排程自動化技術的增強，能夠實現電網的安全執行分析，提供事故處理的對策和相應的監控手段，以防止事故的發生，並對已發生的事故進行及時處理，減少和避免事故的發生率。

　　2 發電廠自動化

　　發電廠自動化系統主要包括了自動發電量控制系統AGC、自動電壓控制系統AVC和動力機械自動控制系統。我國常見發電廠主要可分為水電廠和火電廠，但無論是水電、火電或者其他的發電方式，在自動化系統中都有較多的共同點，相較而言，通常水電廠的自動化程度比火電廠要高。

　　1水電廠自動化

　　水電廠需要調速器、水輪機以及水輪發電機力勵磁控制系統等。水電廠自動化可以具體分為單機自動化、公用裝置自動化、梯級水電廠綜合自動化以及全廠自動化等等，通過自動化系統的使用，極大的提高水電廠執行的經濟性、安全性和供電的質量。

　　2火電廠自動化

　　火電廠的自動化也是一門綜合性的技術，有資訊和資料處理、自動保護、自動檢測、順利控制以及裝置管理等方面的功能。自動化系統主要包括了鍋爐控制系統、汽輪機控制系統、發電機控制系統、計算機監視和資料系統以及機爐系統主控系統等等。

　　3 變電站綜合自動化

　　變電站的作用是分配和接受電能、變換電壓和控制電能流向等方面，並使用變壓器將不同電壓級數的電網相聯絡。變電站綜合自動化是在變電站應用資訊處理與傳輸技術和自動控制技術的基礎上，通過計算機硬體系統或者自動化裝置，代替人工進行各種執行作業，提高變電站管理水平和執行水平的自動化系統。

　　伴隨著微機監控技術變電站中，變電站正逐漸向著綜合自動化方向進行發展。目前我國已經實現了變電站繼電保護微機化和遠端的遠動和監控，並正在大力推行無人值班變電站的運用。無人值班變電站的功能主要包括了變電站的自動測量、裝置的遠動和監控、開關操作的遠動、繼電保護、事故和裝置故障的自動記錄等方面，無人值班變電站的運用必然會將變電站的綜合自動化程度帶向一個更高的階段。

　　4 配電自動化

　　同調度自動化相比，配電自動化的規模較小。配電自動化是一項集合了現代控制技術、計算機技術、資料傳輸、裝置管理等方面為一體的綜合資訊管理系統。配電自動化的目的是改進電能質量、提高供電的可靠性、向用戶提供優質的服務，並減輕執行人員的勞動強度，以實現經濟執行的目標。

　　當前國外一些發達國家中，在配電自動化中已有了多年的執行經驗，並逐步向大規模地形顯示、光纖通訊和人工智慧等實用化技術方面縱深性發展。我國的配電自動化主要使用了三種基本功能模式，即就地控制的饋線自動化、集中監控模式的配電自動化和集中監控模式的配電自動化與配電管理相結合的模式。目前我國多采用了後兩種模式，並使用了分散式總體結構，將主站和子站通過網路進行聯在一起，從而形成統一的配電自動化系統。

　　結束語

　　在電力行業中，電氣工程自動化技術的重要性越來越顯現出來。電氣自動化技術作為當今最富有生機、最充滿活力、最富有開發前景的技術，在國民經濟中的各個相關領域都深入地滲透進去，應用非常廣泛。電氣自動化技術能夠是保障供電質量和電力系統安全經濟執行的重要保證，能夠對電力系統進行就地或遠端的自動管理、監視、調節、控制。

　　參考文獻

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　　範文二：論電氣工程的自動化控制

　　摘要：電氣工程系統自動化控制是工業發展水平的重要標誌。電氣自動化控制是現代工業的支撐，是所有工業的基礎與原動力，可以說沒有電氣自動化的支援，就沒有現代工業。現代電力系統是一個巨大的統一的整體，系統中的裝置以及所接的用電裝置都是開放性裝置，受到周圍環境的影響。所以，實現電氣自動化控制是必要的。本文就電氣自動化控制作了簡要討論。

　　關鍵詞：電氣工程;自動控制技術;現狀;發展方向

　　Abstract: Electrical engineering automation control system is an important symbol of the level of industrial development. Electrical automation is a modern industry support, and the motive power is foundation of all industries, can be said that no electrical automation support, there would be no modern industry. Modern power system is a great unity of the whole system, device and electric equipment are connected are open equipment, under the influence of the surrounding environment. Therefore, to achieve automation control is necessary. Briefly discuss on the electrical automation control.

　　Keywords: electrical engineering; automatic control technology; present situation; development direction

　　中圖分類號：TP文獻標識碼：A文章編號：

　　1 電氣工程自動控制特點

　　在城市電氣工程執行和管理方面，自動控制技術近年來得到了廣泛推廣並且在實踐中發揮了巨大的作用。與傳統控制技術相比，自動控制技術具有以下一些特點。

　　1.1快速高效

　　自動控制技術通過數字資訊對相應的裝置發出操作指令，指令即時到達且因為不同的裝置有不同的地址程式碼，因而十分精準，發生誤操作的概率極低。而自動控制技術還具有良好的互動效能，可以與控制中心進行資訊資料的反饋，進一步保障控制的高速和精確。

　　1.2便於實現全過程全時段監控

　　城市電氣工程24小時全滅執行，根據以往的經驗來看，電氣故障的多發時段和多發地點恰好是管理疏忽或難以到達的深夜和管理的盲區，而這些時段或區域，傳統管理模式難以實現有效監控。數字化自動控制技術通過精密的“採集一處理—反饋”系統，對系統的執行進行實時監控，同時將控制中心的指令及時地傳遞到系統，並將系統資訊及時反饋給控制中心。自動控制技術通過監控系統和指令系統，實現了對整個系統的實時高效調配和控制。

　　1.3安全性大大提高

　　電氣工程自身具有一定的危險性，其自身的機械故障、外部環境以及操作人員的誤操作等諸多情況都可能引發電氣系統的故障、癱瘓乃至發生重大事故導致人員傷亡。而自動控制技術憑藉良好的遠端控制功能，可以隨時對整個電氣系統進行監控，對於異常情況即時反應，指揮控制中心便可做出反應，而在高壓、強電流或變電場所等危險區域，自動控制技術可以大大降低傳統控制模式對人員的傷害及潛在威脅。

　　2 電氣自動化控制系統的發展現狀

　　2.1電氣自動化工程DCS系統

　　DCS，即分散式控制系統，它是Total Distrbuted Micropro—cessor Contral System的縮寫，是相對於集中式控制系統而言的一種新型計算機控制系統，它是在集中式控制系統的基礎上發展、演變而來的，具有實時性、可靠性和擴充性等優良特點，在生產、生活自動控制領域得到廣泛運用。但隨著DCS逐漸的運用，我們也越來越感受到分散式控制系統所存在的缺點。比如受DCS系統模擬混合體系所限制，其仍然採用的是模擬的傳統型儀表，因此，大大地降低了系統的可靠效能，維修起來也顯得比較困難;分散式控制系統的生產廠家之間缺乏一種統一的標準，降低了維修的互換性;此外，就是價格非常的昂貴。因此，在現代科技革命之下，必須進行技術上的創新。

　　2.2集中監控方式下的自動控制系統

　　集中控制下的自動控制系統有一個缺點，就是處理速度非常的緩慢，因為其控制方式是要把所有的功能都集中在一個處理器中，這也導致了整機執行速度的緩慢。另一個方面，把系統的所有裝置都放入監控之中，就會導致臨控數量過於龐大，主機空間的不斷下降，從而大大的增加了電纜的數量，造成了費用的增加，同樣因為過長的傳輸距離降低了控制系統的可靠效能，因為集中進行監控的聯鎖與隔離器件中的閉鎖使用的都是硬接線，因此導致裝置很難進行功能擴容操作。另外，因為系統接線的反覆，增加了故障查詢工作的困難度，也會增加由此而產生的錯誤指令，使得整個電氣自動化工程控制系統可靠性降低。

　　2.3資訊整合化的電氣自動化控制系統

　　電氣自動化控制系統所包含的主要資訊科技主要體現在如下的方面：①管理層面上縱深方向的延伸，企業當中的人力資源、財務核算等資料資訊的存取需要使用特定的瀏覽器進行操作，而且對於生產過程中的動態形式畫面能夠進行有效的監督控制，對於企業生產活動當中的第一手資訊資料能夠進行及時的掌握。②資訊科技會在電氣自動化設施、系統和機器中進行橫向的擴充套件比較，而且隨著微電子技術的不斷投入應用，對於原來明確規定的裝置也慢慢的變得模糊了，而結構軟體、通訊的能力和統一，運用在組態環境之下逐漸的顯得越來越重要。

　　3電氣工程自動控制技術管理

　　3.1自動控制系統選用

　　自動控制裝置是電氣工程中自動控制技術的重要基礎，自動控制裝置的合理選用將對整個自動控制技術的效率和安全科學性產生重大影響。一般而言，電氣工程的自動控制技術中裝置大致分為三類，一類是作業類裝置，通過作業類裝置可以實現開關、換閘、變壓、穩壓等一系列的電氣工程操作，尤其是當外部環境出現潮溼、積水等較為危險情況時，自動控制技術的作業類裝置可以實現遠端控制和精確動作，從而大大降低了傳統人工操作的危險性。作業類裝置主要包括電磁型開關、自動控制變壓裝置等;第二類為資訊蒐集傳遞裝置，包括電子訊號轉換器、系統執行監控裝置和網路傳輸裝置等，資訊蒐集傳遞裝置可以對整個系統的執行實行實時監控，監控資訊可以以數字化和圖形化的形式反饋到控制中心，控制中心可以瞭解到系統的實時動態;第三類則是控制處理類裝置，包括控制終端和處理器等。控制中心可以通過處理類裝置對系統進行調控，保證執行的正常和及時有效地處理突發情況。目前，自動控制裝置正朝著無人化、智慧化和高效化的軌道快速前進。

　　3.2建立自動控制的系統結構

　　城市電氣工程的自動控制系統需要處理哪些問題?具備哪些功能、建立哪些管理層次?這是電氣工程自動控制系統需要首先解決的問題，在自動控制的系統結構中，一般我們可以根據實際需要設定相應的管理模組，在每個模組中設定相應的功能，然後再根據這樣的系統架構去引導和規範後續的系統建設及相關人員設定。常見的模組應包括資料管理、電氣工程管理、電力設施養護、執行監控、人員管理、外部環境、幫助等。

　　3.3電氣自動化的系統處理

　　系統在電氣方面主要要通過裝置接地訊號處理、傳輸訊號遮蔽、選擇合適的抗干擾措施實現為了確保系統執行可靠，故障少，操作維護方便，在裝置選擇時，選擇經過長期檢驗證明效能穩定可靠的裝置來適應工業現場惡劣環境，保證系統的可靠執行。由開車順序使物料比例由小到大順序排列執行，保證系統中的恆定誤差與隨機誤差最小。自動記錄並分析電機實際轉速反饋，根據其當前班組的執行趨勢判定誤差的擾動。根據執行過程中啟動停止資料分析判斷誤差的擾動。加強軟體的迴圈佇列和流量交叉時間的統計分析，直接進行流量的波形分析。

　　3.4電氣工程管理的數字化

　　隨著社會的發展，城市規模和數量不斷激增，城市人口和商業、工業數量也相應大幅度增長，與之相適應的是城市電氣工程負荷的不斷加重，據美國ITDS 電信協會2009年公佈的調查報告，電氣工程的綜合管理能力已經成為當今限制城市進步發展以及提升城市生活質量的主要因素之一，因而電氣工程執行和檢測管理的數字化發展已經成為城市建設和管理的重要公共專案。

　　電氣工程管理的數字化具有快速性、精確性、科學性等一系列要求，同時需要相關的專業人員，而某些操作還具有一定的危險性，為了較好地滿足這些要求，同時減輕傳統人工操作的壓力和危險因素，近年來數字化技術開始逐步大規模地運用到電氣工程運檢系統之中並且在實踐中表現出了十分良好的效果，電氣工程運檢的數字化建設也逐步受到城市管理與電氣工程管理等部門的重視。

　　4 結語

　　我國城市電氣自動化控制技術蓬勃發展，在新時代、新興技術背景下，我們也應該認識到建設過程中存在的問題，努力提高設計和施工技術水平，促使我國城市電氣工程建設走向良性迴圈和健康持續發展的道路。