上海电力学院电气工程学院 上海 200090
【摘要】电气工程自动化发展前景非常广阔，随着信息技术和智能化技术的不断发展，电气工程自动化也逐渐开始了一系列的变革，通过对智能技术、传感器技术的应用，以及对各种新能源发电的开发和利用，电气工程自动化已经进入了一个全新的发展阶段。只有充分的把握好契机才能有效促进电气工程自动化的发展。本文主要对电气工程自动化的现状和发展方向进行了具体的分析。
【关键词】电气工程自动化；现状；发展方向
1、电气工程及其自动化概述
电气工程及其自动化起源于18世纪，19世纪中后期麦克斯发现了电磁理论，自此电气工程的理论基础趋于完善，20世纪初期电气工程专业在西方国家盛行起来，伴随着通讯的现代化技术、微电子的科学技术以及IT电脑技术的发展使电气自动化系统扩展为复杂的电气系统，发展的学科日趋精细化[1]。我国电气自动化起步较晚，直到20世纪50年代，电气自动化才应用于工业生产中。随后，电气自动化的应用领域日趋广泛，从工业扩展到农业、商业、高科技产业等。电气自动化技术是以传统电气设计方案和自动化设计为主要的基础思想，对原有电气技术进行完善，从而形成的一种新型的电气技术。电气自动化的发展使得人民的生活更加便利，节约了成本，调高了生产效率，为商业间的交流与运输了提供方便。
2、电气工程自动化的发展现状
2.1电气自动化在电力系统中的应用
电力系统是电气自动化最主要的应用领域。随着经济不断发展，收入不断增高，家用电器日益增多，用电量和用电负荷在不断增加，人们对供用电的质量和可靠性提出了更高的要求，而电网调度的自动化程度与供用电质量有着密切的关系，电气自动化的应用使得电网调度实现了自动化。电气自动化应用于电网调度中，具有稳定性、安全性、易维护性等优势，一方面根据电网调度的实际需要，检测电网的频率、电压、潮流、发电与负荷容量、电量、水情和水位等参数；监视断路器、隔离开关、带负荷调压变压器调压分接头以及发电机组等设备的自动调节装置的工作位置状态，对电力生产数据进行检测，并对检测结果进行系统分析，预测电网系统的负荷情况，发现检测结果超出电网负荷的情况下及时发生警报；另一方面当电网系统发生故障时，可以快速准确的找出故障，便于工作人员及时排除故障，保障电网的正常运行，满足不同用户的需求。电气自动化系统在满足运行安全和供电质量要求的条件下，能够合理地利用现有能源和设备，以最少的燃料消耗（或费用、成本），保证安全发供电，提高电网运行的经济性。电气自动化还可以应用于发电厂对发电机、汽轮机、变压器、断路器等发电设备进行实时监控，确保设备正常运转，延长设备的维修保养周期，提高利用率，从而提高发电厂的经济效益。
2.2电气自动化在其他行业中的应用
信息技术的发展推动着电气工程自动化不断向前迈进，电气工程自动化在高科技行业也有着广泛的应用。以微电子行业为例，为了保障设备性能的精确性，欧美等国已经研发出了将微型计算机植入设备中通过集散性网络进行控制的技术。不仅如此，电气自动化在工业生产中发挥着重要的作用，能够有效的对生产设备进行监控和维护，保证设备正常运转，可以说是工业生产的核心。正是由于电气工程自动化的应用，大大提高了工业的生产效率，降低了成本。在净化空气系统中也有着应用，电气自动化解决了传统空调系统中存在的局限性，实现对环境质量参数更精确的跟踪和反馈，延长了过滤器的使用寿命，在保障空气清洁质量的基础上，节能减排。
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尽管近年来我国电气自动化技术日益成熟，电气自动化行业在保持了较快的发展速度，但在发展过程中仍面临着一些问题和挑战：①电气工程自动化缺乏统一的标准，不同的企业、行业对于电气工程自动化有着不同的需求，因此在设计时就要根据企业、行业的需求进行针对性的设计，这样无疑增加了企业工程成本，给企业造成一定损失；②电气工程及其自动化的发展给人民的生产生活带来便利的同时也造成了环境污染，如何发展能耗低、效率高、污染小的电气设备成为人民关注的热点问题。
3、电气工程及其自动化的发展方向
3.1新型电工电子功能材料
电工材料是电气工程及自动化工程中最重要部分之一，它在发展、革新的征途上总是领先于其他学科。包括电气绝缘材料、半导体器件、磁性材料、光电功能材料、超导材料、电工合金材料、导线、电缆、电磁线、通信电缆及光缆等材料。
3.2智能化开关设备
开关设备智能化，包括低压开关设备、高压开关设备及其辅助装置能与计算机网络及自动化技术直接接口，保证自动控制系统畅通无阻。智能化开关设备的开关、应用、运行方面发展前景很大。智能开关设备由一次电路中的开关电器元件和一个物理结构上相对独立的智能监控单元组成。开关设备一次元件应包含开关柜内所有安装在一次电路侧的电器元件，如电压互感器、电流互感器、隔离开关、执行电器、接地开关等[2]。智能监控单元含有输入、中央处理与控制、输出、监测及通信等主要模块。实现智能电网及智能控制，进入数字化电网时代。电气工程的主要研究方向是与电气工程相关的自动控制、系统运行、电子电气技术、研制开发、信息处理、计算机与电子应用领域等，将人工智能应用于电气工程自动化中可以通过对人的大脑的模拟进行各种信息数据的收集、分析、处理和反馈，进而实现生产自动化，这对于提高生产效率、优化产业结构具有重要作用。
3.3工业与民用建筑
电气工程节能建筑发展潜力很大。火灾报警与消防联动装置亟待新产品开发。建筑物内网络、通信、电视亟待新产品开发。智能建筑，包括防盗报警、智能控制、电子巡更、停车场管理、门禁及对讲系统、楼宇设备控制监测系统，亟待新产品开发。清洁能源在建筑工程中的应用。
3.4电热应用
主要包括电加工、电加热、电阻加热、电弧炉、感应炉、特殊电加热、电弧焊机、电阻焊机条焊接设备、静电加热技术，亟待新产品开发和推广应用。
3.5绿色清洁能源发电技术及应用
绿色清洁能源发电主要指风能、太阳能、潮汐能等。未来经济和社会的发展需要有相应的能源发展提供支撑和保障，日益兴起的清洁能源是指对环境无污染或较少有污染的能源，其中包括水能、太阳能、风能、地热能、海洋能等新能源以及可再生能源。清洁能源发电系统联网对于缓解传统电网供电压力，改变能源结构具有重要作用。
加强电网建设，扩大清洁能源消纳范围。我国清洁能源资源分布与电力负荷中心分布不一致，随着清洁能源的大规模集中开发，需要加强配套电网建设，以扩大消纳范围和规模。为提高清洁能源发电的消纳能力，需要在送受端电网、跨省跨区电网等方面进行完善。加强送端电网建设，即加强能源资源富集地区的电网建设，把清洁能源资源大范围有效汇集起来，使得清洁能源发电的不稳定性降低，提高整个系统消纳清洁能源发电的能力。大范围汇集入网可以促进清洁能源发电出力的互补关系，提高送出的电力品质[3]。
3.6其他方面发展动向
电气工程及自动化工程总是领先并配合其他学科的发展，在今后将有更多的专业、学科与其配合，创造出更多的成果。在工程技术领域里，电气自动化永远是先锋官、排头兵。
结语：
本文主要分析了电气工程以及自动化工程的发展。电气工程自动化可以极大的提高劳动效率和质量，改善工作条件，将来电气工程自动化还会朝着更加先进以及智能化的方向发展，这对于促进社会的发展和稳定具有非常重要的意义。
【参考文献】
[1]张燕. 电气自动化在电气工程中的应用探讨[J]. 电子技术与软件工程,2013,17:199.
[2]蒋敦旗. 浅议在电气工程自动化控制中智能技术的应用[J]. 科技创新导报,2014,32:106.
[3]杨清月. 新能源背景下电气自动化专业结构调整方略[J]. 科协论坛(下半月),2013,08:64-65.
论文作者:史光宇
论文发表刊物:《科技中国》2016年6期
论文发表时间:2016/10/17
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