新時期電氣自動化及電氣自動化發(fā)展前景

張嘉寧

【摘 要】電氣自動化范圍較廣，包括配電自動化、變電站自動化、饋線自動化。配電自動化包括配電系統(tǒng)所有硬件設施和控制流程，通過輸電、配電和用電實現(xiàn)配電自動化流程。變電站自動化通過饋電自動化實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控和管理。而饋電自動化方面，則是高度集成化，除了常規(guī)的遙測、遙信和遙控，包括自動重合閘、饋線故障監(jiān)測、電能質量等監(jiān)測，還集成了斷路器監(jiān)視功能，逐步發(fā)展成為智能化開關。本文將簡要論述電氣自動化的特點，然后主要針對發(fā)展趨勢進行詳細的論述，這項技術發(fā)展在一定程度上影響了我國工業(yè)的發(fā)展，所以進行發(fā)展趨勢的研究是十分有必要的。

【關鍵詞】電氣自動化；技術發(fā)展；趨勢

一、電氣自動化發(fā)展史

伴隨著電子技術和信息技術的飛速發(fā)展，電氣自動化已經(jīng)走出了工廠，并且在辦公、交通等多個領域得到了廣泛的應用。

（一）全控型電力電子開關時期。在上個世紀五十年代晶閘管出現(xiàn)，標志了運動控制新紀元的開始。繼后出現(xiàn)了交流變頻技術和全控制式器件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。

（二）電路低頻向高頻發(fā)展。隨著電力電子器件的更新，變換器電路也隨之改變。在普通晶閘管時期，整流控制主要由直流傳動變換器完成。交流變頻傳動由交-直-交變頻器完成。在第二代時期，PWM變換器得到廣泛的應用。PWM技術可以提高工作效率，并且減少高次諧波對電網(wǎng)的影響，可以改善電動機低頻轉矩脈動問題。

（三）交流調速理論發(fā)展。德國學者F·Blasche提出了交流電機磁場定向遠離市，并得到德國大學教授Depenbrock的繼承和發(fā)展。教授D繼F·Blasche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單、思想新穎、信號處理物理概念明確的特點，屬于高靜動態(tài)性能的新型交流調速方法。

（四）通用變頻時期。通用變頻器是一種系列化、批量化和占市場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型再到高動態(tài)性能適量控制型的發(fā)展過程。

（五）單片機發(fā)展。由于占主導地位的MCS-51單片機的8位機功能簡單，指令短小，后來就有了適合大批量生產的PIC系列單片機的推廣和使用，其可靠性和保密性都非常高。

二、電氣自動化技術的基本特點

（一）電氣自動化的綜合性

電氣自動化技術不僅僅適用于工業(yè)生產，更能夠應用于日常生活多方面領域中，所以說電氣自動化技術是一項綜合性十分強的科學技術。在技術應用的過程中，必須與實際需求相結合，在解決實際問題的基礎上進行技術改良。由于現(xiàn)階段該技術的綜合性特點，往往在各個領域中都能夠應用，所以他的行業(yè)覆蓋面較全面，想要進行良好的應用，相關的技術人員和設計人員必須擁有多方面的綜合知識。電氣自動化的綜合性特點，也大大促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展。

（二）涉及范圍廣

由于電氣自動化技術的應用領域較為廣泛，從化工、醫(yī)學、工程建造到日常生活，都或多或少會見到電氣自動化技術的身影，這就要求該技術在應用過程中，一定要根據(jù)不同領域的不同特點和需求，來進行技術方面的調整和方案的改進。但從另一方面來講，涉及范圍較廣，也導致了電氣自動化技術應用的門檻較高，需要全方面設施都符合條件，從而達成一套統(tǒng)一的標準系統(tǒng)，來適應電氣自動化的應用。

（三）電氣自動化技術的依賴性強

電氣自動化技術必須通過電子技術和網(wǎng)絡技術才能夠實施，這也體現(xiàn)了其較強的依賴性。由于電氣設備的處理終端都是通過電子計算機進行發(fā)布命令的，所以沒有電子信息技術，也就沒有電氣自動化技術。只有當電子技術發(fā)展，才能夠進一步帶動技術的發(fā)展。

三、電氣自動化技術的發(fā)展趨勢

（一）工作人員的專業(yè)化

在上文中針對電氣自動化技術的特點中提到過，由于電氣自動化的涉及領域較廣，所以在某些行業(yè)中進行電氣自動化設備安裝過程中，相關的設備人員缺乏足夠的綜合知識，導致在應用過程中出現(xiàn)種種困難，這主要是由于工作人員沒有接受系統(tǒng)完整的培訓而造成的。大部分企業(yè)的管理層仍然認為電氣自動化技術是一項十分簡單的應用技術，導致其對于相關方面的專業(yè)人才培養(yǎng)不夠重視，有那些手機上的基礎培訓的工作人員在面對新的電氣設備時，無法進行正確安裝和操作，從而導致設備無法正常運行，阻礙了正常的生產運營。所以未來電氣自動化技術的發(fā)展趨勢，必須有工作人員專業(yè)素質的提高，通過組建專門的電氣設備工作隊伍，來滿足不同領域，不同工作對于電氣自動化技術的需求。

（二）統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺

現(xiàn)階段我國的企業(yè)生產中所運用的自動化電氣設備，其系統(tǒng)大多數(shù)自主進行研發(fā)的，缺乏規(guī)范性和系統(tǒng)性，而自主研發(fā)的系統(tǒng)往往也出現(xiàn)各種問題，例如功能不全、調試不夠嚴密，這些問題就會導致自動化設備無法正常使用。通過將控制自動化電氣設備的系統(tǒng)進行整合升級，從而形成統(tǒng)一完整的系統(tǒng)開發(fā)平臺，并從中延伸出針對不同領域的不同系統(tǒng)，從而提高電氣自動化技術的應用水平。

（三）電氣自動化技術的創(chuàng)新

隨著科學技術的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，電氣自動化技術也需要跟上時代發(fā)展的步伐，通過不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，從而獲得更多的科學研究成果，來滿足新興領域的發(fā)展需求。在進行技術的改革創(chuàng)新過程中，需要廣泛的吸收各方面的技術知識，將其轉化為可供使用的技術內容。同時對于開發(fā)人員來說，需要樹立更強的創(chuàng)新意識，提高自身的創(chuàng)新能力，從加快電氣自動化技術的創(chuàng)新發(fā)展速度。

（四）電氣自動化的人工智能發(fā)展

人工智能（AI），作為未來社會的發(fā)展趨勢，將會廣泛應用到各個領域中，而電氣自動化技術也不例外。通過運用計算能力更強，自動化處理工作能力更強的人工智能，來推動電氣設備的自動化技術，是未來社會的必要發(fā)展趨勢。對此，電氣自動化的科研工作需要建立更加先進的系統(tǒng)平臺，利用大數(shù)據(jù)技術進行搭載，也讓自動化系統(tǒng)平臺能夠適應未來的人工智能趨勢?？梢灶A見到，隨著人工智能對于電氣自動化領域應用的不斷深入，能夠更加全面的提供計算機網(wǎng)絡技術支持，從而提升生產效率和水平。

（五）電氣自動化技術和設備的市場化

隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，越來越多的行業(yè)開始了市場化重組，面對發(fā)展日益迅速的社會，電氣自動化設備的設計和生產行業(yè)也需要市場化改革。只有通過市場選擇和篩選，才能夠批發(fā)電氣自動化設備生產的動力和積極性，從而催發(fā)出更多先進的技術。同時有需求就會有市場，能夠做到科學技術和領域應用的完美匹配，并且能夠根據(jù)不同的需求進行技術改進，從而確保自身的競爭力。

結語

電氣自動化技術雖然已經(jīng)廣泛應用，并深入到國民經(jīng)濟各個領域，但它仍然在不斷革新和發(fā)展。在市場競爭越來越激烈的形勢下，為了在經(jīng)濟上取得利益，我們必須積極吸取先進的經(jīng)驗和技術，為實現(xiàn)自主研發(fā)創(chuàng)造條件。

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（作者身份證號碼：130102197601011813）