電力工程和電氣工程區別范文
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篇1
隨著計算機網絡系統的健全,電氣工程應用技術也在不斷深化,其現代電氣工程系統逐漸健全,滿足了時代經濟對于電氣工程技術的發展需要,電氣工程的發展,離不開對其內部理論應用體系的健全,實際上電氣工程理論體系的健全與當時的經濟時代背景是分不開的,特別是在學科相互融合交叉的今天??茖W技術的每一次重大突破都會導致生產力的跨越式發展和人類社會的巨大進步,科技是第一生產力,創新是社會發展的推動力。
二、關于電氣學科環節的分析
1隨著電氣工程系統的不斷健全,電氣學科理論知識也在不斷深化應用,這兩者實現了相互促進。我國對于電氣信息學科的劃分包括以下內容,其屬于工學門類,其學科分支有電氣工程、信息通信工程、計算機科學技術等。無論是哪一個學科分支,其都以計算機應用為基礎,這是電氣學科的理論實踐基礎,也是電氣工程的應用基礎。隨著時代的發展,其技術工程及其電磁類的基礎學科得到有效結合。實現了對其現代電氣工程的發展,滿足了市場經濟的發展需要。我國電氣工程一級學科下設五個二級學科:電機與電器、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術,電氣工程包含的專業基礎理論有電路原理、模擬電子、數字電子、微機原理與接口技術、單片機原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業理論有電力系統及其暫態分析、電力電子、電機學、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業供電、電力市場等。
2目前來說,國外發達國家的電氣工程專業體系是比較健全的,隨著經濟時代的發展,其內部理論實踐體系日益健全,伴隨著科學技術的發展而發展。在以前的電氣工程專業中,國外發達國家的教學是以電力工程為主要的模式,隨著知識經濟時代的發展,其電子技術及其計算機技術逐漸成為電氣工程的應用核心,其電氣學科體系日益健全。有些國外高校的電氣工程教學過程中,實現了對電力工程學科的取締,取而代之的是電氣工程的計算機應用教學,這滿足了國際經濟發展的局勢,實現了對電氣工程的更新,保障了電氣學科系統的健全,確保其內部各個環節的有效協調,無論是電氣學科的健全還是電氣工程技術的更新,這一定程度提升了國外發達國家的發展的軟硬實力。我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學的電機電工學科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機??圃O立了電訊門,即我國最早的無線電專業,如今的電子信息及計算機專業群都是由此發展演化而來的。1932年,清華大學設置了電機系。建國后,我國建立了一大批以工科為主的多科性大學,其中大多設立了電機工程系。1977年以后,大部分高校的“電機工程系”陸續更名為“電氣工程系”,近幾年來,部分高校又把“電氣工程系”發展成為“電氣工程學院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同,但內涵有很大區別,我國大學一般都是強弱電分開,即電氣類與電信類分設在不同的學院。
隨著我國經濟的發展,我國高校的電氣工程教學中,電力學科也逐漸實現了與現代信息技術的融合,符合了國家信息化經濟的法發展需要,這有效推動了我國的電氣工程的學科應用系統的健全,進行其電氣工程領域的技術創新模式的應用,保障其內部技術應用環節的優化。在此過程中,我們為了本國的電氣經濟的發展需要,需要進行國外電氣學科的先進管理經驗的汲取。國外發達國家的著名大學大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學院,以利于在電氣工程學科中融入大量的信息技術知識。與其他學科不斷交叉融合,拓展了研究領域,大量的研究都是在跨學科領域開展的。與企業聯系密切,科技成果轉換能力強,引領產業技術更新。
三、關于電氣技術發展前景的分析
電氣技術的未來發展前景是非常廣闊的,其影響著電力工業及其相關電力行業發展,可以說電氣技術的應用發展,是國家經濟建設的重要環節。電氣技術的發展,也推動了可再生能源技術的深化應用,滿足了國家經濟的健康可持續發展,實現了對風電技術、光伏技術及其氫能的有效應用,這符合未來電氣工程的發展需要,滿足低碳經濟的發展需要。特別是氫能技術的應用,氫能有其他能源無與倫比的優勢,其反應后的生成物為水和氮化氫,對環境沒有污染。地球上的海水所含的氫用來發電就夠人類用數億年。單位重量的發熱量叫熱值,氫的熱值是汽油的3倍,煤炭的4倍?,F在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源,但目前還處在實驗室階段,距工業應用還有一段距離。超導技術的深化,滿足了電氣工程的發展需要,促進其綜合社會效益的提升,通過對其超導儲能系統的深化應用,實現對其電能的有效轉換,實現對其電磁能的應用。它是一種高效的儲能系統,能夠實現對電網的安全性的提升,滿足了實際工作的需要。保障電網安全。超導大容量電纜,可大大降低輸電過程中的電耗,提高能源效率。靈活交流輸電技術,用大功率電子器實現對電力系統電壓、參數、功率、相位角等的實時調節控制,以實現電力系統的安全穩定性和輸電過程中的能耗。
四、結束語
篇2
論文關鍵詞:電氣工程技術;電氣學科;發展史
一、電氣工程技術的發展史
電氣工程(Electrical Engineering)是現代科技領域核心學科之一,傳統的電氣工程定義為用于創造產生電氣與電子系統的有關學科的總和。21世紀的電氣工程概念已經遠遠超出這一范疇,如今電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關的工程行為。電氣工程的發展程度直接體現了國家的科技進步水平,因此,電氣工程的教育和科研在發達國家大學中始終占據重要地位。
1.電磁學理論的建立及通訊技術的發展
大自然中的雷電使人類對電有了最早、最樸素的認識,天然磁石吸鐵是人類對磁現象的最早觀察,然而,人類對電磁現象的研究始于16世紀的英國,1663年德國科學家蓋利克發明了摩擦起電的儀器,1729年英國科學家發現電荷可以通過金屬傳導等等,這是人類對電的早期實驗,之后又出現了一系列具有里程碑意義的發現與發明。
(1)庫侖定律。1785年法國物理學家庫侖通過扭秤測量靜電力和磁力總結出:兩個電荷之間的作用力與它們間距離的平方成反比,與它們所帶電荷量的乘積成正比,這就是著名的庫侖定律。這一發現的歷史意義在于它標志著人類對電磁現象的研究從定性階段進入了定量階段。
(2)“伏打電池”。1799年意大利物理學家伏特經過反復實驗發現把任何潮濕物體放到兩個不同金屬之間都會產生電流,一年后伏特發明了世界上第一個電池,自此人類對電的研究由靜電擴大到了動電,開辟了電學研究的新領域。
(3)奧斯特發現電流的磁效應和安培右手定則。1820年奧斯特偶然發現通電鉑絲周圍的小磁針發生輕微晃動,之后他經過反復實驗證實了這一發現。其后安培進行了更深入的研究,提出了右手定則,發現了電流方向與磁針轉動方向之間的關系。安培還通過實驗發現了兩個通電導體和兩個通電線圈之間相互作用的規律,從而奠定了電動力學的基礎。
(4)法拉第發現電磁感應。英國科學家法拉第是第一個成功完成磁生電實驗的人,并歸納出產生感應電流的五種情況:一是變化著的電流;二是變化著的磁場;三是運動的穩定電流;四是運動的磁場;五是在磁場中運動的電線。法拉第把這一現象叫做“電磁感應”。電磁感應的發現使生產電成為可能,至今,發電機、電動機、變壓器都是運用電磁感應原理工作的。
(5)麥克斯韋建立電磁場理論。英國數學家、物理學家麥克斯韋總結了前人的一系列成果,用數學方程式表示電磁場,建立了完整的電磁理論體系,揭示了光、電、磁本質上的統一,并預言了電磁波的存在。1873年他出版的電磁場理論經典著作《電磁學通論》是里程碑式的自然科學理論巨著。
任何科學發明與發現都是許許多多的科學家不懈努力的成果,德國物理學家歐姆、高斯、赫茲,美國物理學家亨利,俄國物理學家楞次等等都為電磁理論的形成作出過貢獻,本文不在一一類舉。
電磁理論的建立為無線電通信揭示的發展奠定了基礎,19世紀通信技術取得了突破性成果,先后發明了有線電報、有線電話和無線通信。
2.電工技術的初期發展
人類社會發展歷程中經歷了三次工業革命,對人類的進步起到了巨大的作用。第一次工業革命從18世紀中葉到19世紀中葉,以瓦特發明的蒸汽機為標志,以機械化為特征,中心在英國;第二次工業革命從19世紀后半期到20世紀中葉,以工業生產電氣化為主要標志,其成果是電力、鋼鐵、化工“三大技術”與汽車、飛機和無線電通信“三大文明”,其中心在美國和德國;第三次工業革命從20世紀中葉到21世紀初,以社會生產、生活信息化為特點,又叫新技術革命。第二次工業革命就是從電工技術初創和應用開始的。
(1)直流發電機的誕生。1831年英國企業家研制出了史上第一臺發電機——蒸汽動力永磁發電機;1832年法國科學家匹克斯發明了世界上第一臺直流發動機;1866年西門子發明了自激式勵磁直流發電機;1870年格拉姆發明了實用自激直流發電機,結構可靠,電流穩定,輸出功率大,被各國廣泛采用作為照明燈電源。
(2)遠距離輸電和電力工業技術體系的初步建立。1875年法國巴黎火車站建成世界上最早的一座火力發電廠。愛迪生不僅發明了燈泡,他還在1882年建立了美國第一家直流發電廠,裝有6臺直流發電機,通過電纜輸送照明用電,不過當時的最大輸送距離只有1.6km。之后愛迪生還建立了一座水電站,形成了電力工業體系的雛形。
(3)交流發電機電荷電動機的誕生。1876~1878年俄國人亞布洛切科夫成功試驗了單相交流輸電技術。1885年,英國工程師菲爾安基設計的第一座交流單相發電站建成。同年,美國人威斯汀豪率領的團隊完成了交流發電、供電系統,并創建了交流配電網。1883年,美籍電氣工程師特斯拉發明了世界上第一臺感應電動機,5年后他又發明了兩相異步電動機和交流電傳輸系統。1888年,俄國工程師德布羅夫斯基和德爾伏發明了三相交流制。1891年,德國安裝了世界上第一臺三相交流發電機,并建成了第一條三相交流輸電線路。自此,三相異步電動機得到了廣泛應用,電能逐步取代了蒸汽成為動力源,電力工業得到了迅速發展。
3.電工理論的建立
(1)電路理論的建立。關于電路的早期研究有:1778年伏特提出了電容的概念,給出了導體上儲存電荷的計算方法Q=CU;1826年歐姆發表了歐姆定律;1831年法拉第提出了電磁感應定律;1832年亨利提出了磁通量計算公式。
1845年德國物理學家基爾霍夫提出了關于任意電路中電流、電壓關系的基本定律:電流定律(任意時刻電路中任何一個節點的各條支路電流的代數和為零);電壓定律(任何時刻電路中任意一個閉合回路的各元件電壓的代數和為零)。這兩個定律發展了歐姆定律,奠定了電路系統分析的基礎。
1853年英國物理學家湯姆遜推導出了電路震蕩方程,并得出了萊頓瓶發電過程中電流在反復震蕩且不斷衰減的結論,并計算出震蕩頻率與R、L、C參數之間的關系,奠定了動態電路分析的基礎。1855年,湯姆遜還建立了長距離電纜的等效電路模型。
1893年美籍電氣學家施泰因梅茨提出了計算交流電路的方法——“相量法”,其實用、易懂,至今在分析正弦交流電路時依然沿用此法。
其間,赫爾姆霍茲提出的等效發電機原理、基爾霍夫建立的長距離架空線路參數電路模型、亥維賽德找出的求解電路暫態過程運算法、傅立葉用數學方法建立的熱傳導定律等等都對電工理論的豐富和完善起到了重要作用。
(2)電網絡理論的建立。通信技術的興起推動了電網絡理論的發展。1924年,福斯特給出了電感和電容二端網絡的電抗定理,建立了由給定頻率特性設計電路的電網絡理論。
1945年美國科學家伯德總結出了分析線性電路和控制系統的頻域分析方法。1953年梅森創建了采用信號流圖分析復雜回饋系統的方法,并被廣泛應用。20世界50年代美國科學家達默制成了第一批集成電路,從此電路理論中增加了對含源器件的電路分析和綜合。20世紀70年代在L.O.Chua等科學家的努力下,器件建模理論逐漸日趨完善。20世紀中期計算機的出現使電網絡的計算機輔助分析和設計成為電路理論研究中的基本手段。
4.新技術革命對電氣工程技術的推動
20世紀中葉開始的第三次技術革命又稱為新技術革命,以核能、宇航和電子計算機這三大技術為主要標志。這個時期的主要理論是信息論、系統論和控制論,這三大理論的創立為通信工程技術和現代科學技術的研究提供了全新的科學方法。
(1)計算機的升級換代對電氣工程技術的推動。自19世紀第一臺計算機問世以來,經過幾十年的發展,計算機給人類社會帶來了翻天覆地的變化,人類社會從此走進了信息時代。1952年出世的第一代計算機使用的是真空電子管,不僅體積巨大,而且耗電量驚人。1959年~1963年生產的第二代計算機用晶體管替代了真空電子管,大大提高了運算速度,減少了耗電量,減小了體積,運用在了軍事和科研領域。1964年~1970年生產的第三代計算機用集成電路替代了晶體管,不僅極大地提高了運算速度而且降低了成本,計算機開始進入到了普及階段。1971年至今生產的第四代計算機使用了超大規模集成電路,實現了計算機網絡化,計算機普及到了個人。計算機的升級換代推動了控制技術的發展,形成了計算機管理生產系統,提高了生產效率和產品質量。
(2)電子信息技術的發展。電子信息技術是計算機技術和電信技術相結合而形成的技術手段。20世紀通信技術得到了迅猛發展,人類社會生活也由此發生了巨大變革,人類從此進入信息時代。
1920年人們發現電離層對無線電短波有反射作用。1935年人們發現了雷達并廣泛應用于軍事和民用通信領域。1964年美國發射了第一顆地球同步靜止軌道通信衛星,突破了大氣層對無線電波的屏蔽,實現了宇宙范圍的無線電通信。20世紀70年代計算機網絡系統的建立使人們開始通過互聯網獲取信息。20世紀80年代以后尋呼機和移動電話逐步得到廣泛使用,現今信息服務業已成為世界上發展最快的新興行業之一。
電氣工程技術發展史再次印證了這樣兩個真理:一是任何理論的創立和技術的進步都要靠眾多科學家甚至一代代人的不懈努力而實現,特別是在學科相互融合交叉的今天。二是科學技術的每一次重大突破都會導致生產力的跨越式發展和人類社會的巨大進步,科技是第一生產力,創新是社會發展的推動力。
二、電氣學科的形成與發展
按我國高等教育學科劃分,電氣信息學科類屬工學門類(門類編號08),其下設五個一級學科:電氣工程(一級學科編號0808)、電子科學與技術(0809)、信息與通信工程(0810)、控制科學與工程(0811)和計算機科學與技術(0812)。這五個學科有著相同的學科基礎,都是研究電磁現象及其應用的基礎學科與技術工程的綜合,電能的突出優點在于:它既是易于傳輸的工業動力,又是非??煽康男畔⑤d體。電子科學與技術、信息與通信工程和計算機科學與技術都是從電類專業派生出來的弱電學科,在19世紀末電工科學技術已形成了電力與電信兩大分支。
我國電氣工程一級學科下設五個二級學科:電機與電器(二級學科編號080801)、電力系統及其自動化(080802)、高電壓與絕緣技術(080803)、電力電子與電力傳動(080804)、電工理論與新技術(080805),電氣工程包含的專業基礎理論有電路原理、模擬電子、數字電子、微機原理與接口技術、單片機原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業理論有電力系統及其暫態分析、電力電子、電機學、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業供電、電力市場等。
19世紀末歐美大學先后設立了電氣工程(Electrical Engineering)專業,100多年來,其名稱雖然沒變,但內涵已隨著科技的飛速發展有了非常大的變化。過去歐美的電氣工程專業是以電力工程為主,現在電子技術和計算機已成為該專業的核心,美國一些著名高校甚至已不開設電力工程研究方向。有些大學把計算機技術從電氣工程系分離了出去,單獨成立了計算機科學系。
我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學的電機電工學科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機專科設立了電訊門,即我國最早的無線電專業,如今的電子信息及計算機專業群都是由此發展演化而來的。1932年,清華大學設置了電機系。建國后,我國建立了一大批以工科為主的多科性大學,其中大多設立了電機工程系。1977年以后,大部分高校的“電機工程系”陸續更名為“電氣工程系”,近幾年來,部分高校又把“電氣工程系”發展成為“電氣工程學院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同,但內涵有很大區別,我國大學一般都是強弱電分開,即電氣類與電信類分設在不同的學院。
100多年以來,電氣工程學科已發展成為覆蓋多門類交叉學科、應用領域廣闊的完善的學科,形成了強弱電結合、軟硬件結合、機電結合的學科特點。
國外發達國家電氣工程學科的發展呈現以下趨勢:
(1)在學科中融入大量信息技術知識。在全球信息化的當今,信息技術以指數速度進步,它曾對電氣工程學科的發展起到了巨大的推動作用,還將為電氣工程領域的技術創新提供工具與技術支持,對電氣學科的發展產生了決定性作用。國外發達國家的著名大學(如耶魯大學、麻省理工學院等)大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學院,以利于在電氣工程學科中融入大量的信息技術知識。
(2)與其他學科不斷交叉融合,拓展了研究領域,大量的研究都是在跨學科領域開展的。
(3)與企業聯系密切,科技成果轉換能力強,引領產業技術更新。
三、電氣技術的發展趨勢
與電氣工程學科相關的產業主要有電力工業、電氣裝備制造業以及幾乎所有使用電力的行業,電氣技術的發展與應用也主要集中在這些行業。
1.可再生能源技術
1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%,預測到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世紀,光伏技術、風電技術、生物質發電技術等得到了快速發展。下面著重介紹人類的未來能源——氫能。科學家們一直致力于研究把氫能作為人類未來的能源,氫能有其他能源無與倫比的優勢:
(1)清潔。其反應后的生成物為水和氮化氫,對環境沒有污染。
(2)儲量豐富。地球上的海水所含的氫用來發電就夠人類用數億年。
(3)熱值高。單位重量的發熱量叫熱值,氫的熱值是汽油的3倍,煤炭的4倍。現在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源,但目前還處在實驗室階段,距工業應用還有一段距離。
2.輸電信技術
超導技術在電氣工程中的廣泛應用已成為發展趨勢。
(1)超導儲能系統。將電能轉換為電磁能,利用超導線圈儲存起來。超導儲能系統是除電池儲能系統之外的又一儲能系統,其使用將提高電網的安全性。
(2)超導故障限流器。利用超導體超導與正常狀態的轉變特性,快速限制電力系統故障短路電流,保障電網安全。
(3)超導大容量電纜。可大大降低輸電過程中的電耗,提高能源效率。
靈活交流輸電技術(FACTS)。用大功率電子器實現對電力系統電壓、參數、功率、相位角等的實時調節控制,以實現電力系統的安全穩定性和輸電過程中的能耗。
篇3
關鍵詞:電氣工程;自動化;技術人員;培養計劃
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)25-0036-02
1 電氣自動化的發展現狀
在我國的實際工業生產中,電氣自動化的技術是通過對相關技術和電子信息進行結合,最后形成實際的電氣應用技術。
1.1 主要影響原因
在整個電氣自動化的實際發展中,起到主要作用的是電子的信息化技術,其也是自動化實現的重要基礎。有關電子信息的不斷創新也是電氣快速發展的重要前提。與此同時,我國信息技術的不斷發展也讓實際的生產更加先進、智能化,在一定程度上提高了我國的生產安全。在整個生產操作中相關的自動化技術也會受到一定的電子信息相關影響,與此同時,還會作用于最新的電子信息。除此之外,還要積極地建立一個可以實現在物理條件之下的自動化技術應用。
1.2 有關電氣自動化的現狀
在實際的工業生產中,相關的設備和機器都會受到信息技術的不斷影響。因為工業的實際生產中所使用的設備具有多元化特征,其主要包括了傳感器和執行器,除此之外,還包括了控制器以及儀表等。目前,在我國的相關技術使用中通常被用到分布式的實際控制內。在電氣自動化的實際應用中具有智能性等作用,其是自動化系統與相關的智能設備進行連接的一種設備,同時要將實際分支串行在總線上。在整個信息的自動化中其實際的硬件性技術和相關的信息化技術要不斷地進行滲透,不斷促進。在電氣管理中想要實現是要由電子技術、信息技術以及相關管理方法來進行的。然而,除此之外,電氣自動化可以對相關企業的財務數據、具有機密性的數據進行管理,然后通過有效的電纜進行串行連接,最后將控制性軟件和計算機設備以及儀表等設備進行連接。最終,通過中央處理器將收到的信息進行研究分析,同時相關的企業也可以對實際生活生產中的相關設備進行監督,在第一時間具體準確地了解實際生產情況。
2 電氣工程自動化的未來發展趨勢
2.1 實際節約成本
隨著經濟社會的飛速發展,相關的經濟市場也在不斷提升要求,在激烈的市場競爭之下各個行業都在尋求著可以讓企業利益最大化的良好途徑。在激烈的市場競爭中,如何使實際的投資減少,收益增大是相關企業管理人員必須要思考的問題。所以,諸多企業就想到了PC的相關控制技術,在實際的生產中,很多電氣自動化的設備都在一定程度上降低了實際的維修難度,提高了生產效率和可靠性,從而縮短了產品的實際生產周期,起到了極大的促進性作用,從而大大降低了成本。
2.2 相關電氣系統具有一定的通用性
電氣自動化的生產本身就具有一定的應用技術,所以,也要具有一定的應用范圍。在通過整個通訊性網絡,以及對相關工藝的控制流程,要對相關的實際管理進行監督。相關的電氣自動化要對相關企業的網絡結構給予控制,讓相關的管理人員可以對數據進行及時有效的了解。
2.3 具有一定的專業性
在我國目前的電氣自動化生產中,其自動化的生產具有一定的安全性和發展大趨勢。與此同時,在相關的電氣自動化的實際安裝和設計中,必須要注意其實際的專業性工作,在必要的時候可以制定比較專業的訓練??梢圆粩喟l揮客戶的重要性,同時也要對安全進行積極強調,并不斷提升相關的安全體系進行控制,然后通過成本來達到合適的安全生產解決方案。在一項比較專業的知識指導上,要對相關的指導人員進行比較深入的安裝了解,并對相關的操作性系統進行維修。一旦出現了操作性的錯誤,或者是在比較惡劣的環境之下進行維修和運行以及比較專業的生產時,就可以做出及時而準確的判斷,將實際損失降到最低。
3 對技術人員進行培養
我國電氣自動化的實際應用是工業生產的一次大革命,它主要溶于社會以及人民生活的每個領域,該怎樣造就和培養適應我國經濟社會的不斷發展需求以及實際應用的技術人員,將成為我國電氣自動化的探索性問題。
3.1 相關目標
在電氣自動化目標的培養上,其自動化的主要培養目標包括了體、智、美以及多種發展,積極適應了我國地方經濟發展的要求,以及相關的培訓目標以后,然后再設定相關的培訓性計劃,這樣就會更加有利于我國的經濟發展,以及訓練和教學的實際統一,要不斷加強對學生素質的培養,滿足學生需求的同時更加適應我國經濟的發展需要。對相關的專業性知識進行積極掌握,培養學生們的實踐性能力。
3.2 對培養計劃的相關制定
在我國的很多企業中都比較注重實際生產的結果和生產效益的大小,所以在眾多的生產中都會為大學生們提供機會。大學生在實際的適應與創新的能力上有較大的優勢,其專業的技術性知識和有關電氣自動化的實際理論,如果再結合實際的應用操作,就會培養出更專業的人才。所以,制定出相應的培養性計劃是電氣自動化創新的重要內容之一。然后,通過具有針對性的培訓和實驗以及相關課程來進行安排,并結合相關的課外活動,積極培養出具有多重技能和素質的復合型人才。
值得注意的是,相關人才的培養計劃不能憑空制定。不同的企業對人才有不同的需求,不同學校和機構的培養條件也必然有所區別,因此二者應積極交流,確定出最符合二者需求和實際情況的培養計劃,令培養計劃能確實得到落實,盡可能避免制定出的培養計劃因種種原因得不到落實的情況。
4 結語
總而言之,我國的電氣自動化的實際應用已經大大地促進了我國的工業發展,在如今的實際基礎上要通過對相關業務素質的提高以及實際人才的培養才可以更加滿足我國工業建設的新需求。相關的技術人員要不斷根據科學的發展以及電氣自動化的需求來進行科學性研究,從而更好地培養出具有高質量和高要求的創新性人才。從全國的范圍來說,比較重要的并具有一定標志性的就是電氣自動化,但是從另一個角度上來說,我國的電氣自動化的發展也標識了技術的不斷發展和進步。而這種實際的生產方式積極地避免了事故的發生,有一定的現實性意義。所以,本文對電氣工程及自動化在我國的發展做了簡要分析,希望通過本文的研究可以給相關的研究和理論提供具有借鑒性的參考意義,與此同時,也希望我國的電氣工程發展得更快、更好,為我國的工業發展做出貢獻。
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篇4
調查法在教學中是了解教學效果、改進教學方式方法應用較多的一種方法。在我專業進行的教學改革①③中也采用了該方法來取得問題反饋并做相應的教學調整。但是在實際應用中發現調查法存在著諸多不足之處,比如抽樣調查樣本較小,問卷調查需要印制問卷并進行后期整理、耗費較多的時間和精力,在設置問卷項目方面也較為死板、不一定能完全羅列出全部的狀況等。最重要的是調查法的實施時間一般均在整個教學過程結束后進行,問題的修正只能在下一屆學生中進行,這樣就存在著調查樣本發生了變化,調查對象和修正實施對象的不一致的問題。該問題會導致導致教學調整準確率不足會產生另外的問題,并不能一次性解決本次教學過程中存在的問題。為了利用調查法做到有問題及時修正,實現真正的教學促進作用,我們在教學中采用了實時的開放式調查法,在教學過程中組織實施很短時間就能完成的開放式調查。②④經兩年的實施,教學結果證明該方法確實能起到比較好的效果。
1 可行性
實時調查是指在教學實施過程中可隨時進行調查,以不定時的動態調查彌補問卷調查和抽樣調查在時間反饋及修正周期上的不足。開放性指不限定調查內容,只要跟調查有關的問題和想法均可提出。
實踐表明該方法具有非常高的可執行性。首先該類型調查靈活性很大。在調查時不會占用較長時長,采用開放式調查用時短則三五分鐘,長則十余分鐘,可由調查者根據學生現場情況自行掌握。其次改調查周期不定,在教學過程中根據授課情況可進行相應調查,然后根據調查結果及時修正教學情況。
調查對象較為全面、參與度較高。因調查目的是為教學服務,調查對象即全體同學,在執行過程中不用特意通知,對全體到堂同學進行即可。因此調查樣本較全,比起逐一談話實時性強,比課間交流樣本大,獲得的信息較全。
在教育理念上符合因材施教的思想,而在心理優勢則可激勵學生發現授課和學習中存在的共性問題,讓學生自己說授課和接受過程中存在哪些不合適的情況,由此可反映出學生平日學習能力的水平高低,在備課及授課過程中均可及時克服。只有能認真聽講學習且能懂能掌握,才能提出有意義的意見。因此學生學習的積極性可得到極大的提高。
具體實施:為了不耽誤課堂教學進程,調查可在下課前3分鐘內進行,一方面可緩解兩小時的知識轟炸對學生造成的疲憊感,另一方面課消除同學對于等午餐和晚餐的焦灼感, 為了打消學生怕老師有成見的顧慮,一般可用遞交不記名紙條的方式進行。為鼓勵學生積極參與,也可才采用獎勵平時分等調動積極性的措施。經統計在我專業數門課程中開展的實時調查中,約有80%的同學比較配合該調查,約有60%的同學能夠客觀地分析自己的學習情況和老師的授課情況,約有10%的同學能夠給出合理化的意見與建議。
2 調查置信度
雖然開放性實時調查有眾多優點,但是由于學生的學習水平和配合程度的不同,調查結果的置信區間也不盡相同。對調查反饋信息的提取應該本著去偽存真的原則,對不同的意見區別對待而采取不同的措施,在反饋的信息中忽略無關信息、提煉信息精華。一般來講,反饋信息可分為應付型、認知差別型、個別適用和普遍意義型幾種。對于不同類型需采取不同的措施。對于應付型應該忽略,對于認知差別型和個別適應型的應該額外照顧,而對于普遍意義型的則需要重點對待。
應付型比較容易甄別,比如“早點下課吃飯”“作業太多”等均可舍棄。舍棄后的有用反饋信息則需要根據情況詳加判斷,根據其置信度確定后繼教學改進方案。對于認知差別型和個別適應型的,需要重點區分反饋信息是屬于課堂聽講不認真所導致、是授課方式導致的還是學生本身水平有限而導致的。而對于普遍意義型的反饋意見則是要結合綜合課堂情況、作業情況、互動情況和調查情況綜合分析得來,一旦發現有此類意見,必須立刻解決。
通過對調查結果的綜合分析、根據置信度不同而采取不同的方式,消除各干擾因素后可取得反饋信息精華,從而為教學方法的改進提供依據。比如多位學生反映出某處知識點聽不懂可能是前導課程基礎太差,這就需要要補習相應知識,調整授課內容。再比如學生反映一些分析過程的圖解動畫顯示太快難以觀察,就必須要調整多媒體或者使用黑板畫輔助教學等從教法上加以修正。
3 影響調查結果的主要因素
在采取該方法的數門課程中,除了學生的自身水平高低對反饋信息的置信度區間影響外, 影響調查效果的還有另外一些主客觀因素。綜合分析之后有如下幾點。
在學生方面,年級的高低對于調查的重視度及有效性也不盡相同。 低年級學生較為積極、反響較好,相比之下高年級同學比較消極。尤其是畢業班學生,他們中大多數備戰考研或者參加招聘會,目的性較強,對此類調查最為應付。
在教師方面,調查效果跟教師課堂管理情況密切相關。課堂管理嚴格的老師取得有用信息的效果好,而課堂管理松的效果則差一些。另外跟學生對老師的敬畏程度也有關系,一般來說對男老師比較敬畏,反映信息的效果好,而女老師取得的效果相對差一點。
師生間互動程度對調查效果也有很大影響,師生間互動多的效果好,互動少的話很多學生習慣了接受式的開環教學方式,根本意識不到問題的存在。而且跟學生對老師的態度也有很大關系,學生對老師比較喜愛時下課后還會繼續交流,反之就是躲著老師走。
對于這些影響因素,我們也采取了較多的改進方法,比如在課程知識范圍對畢業班學生多進行考研和就業指導、嚴格要求課堂秩序和作業、增強互動等等。這些方法在調查效果和教學效果上都有很大程度的改進。
4 改進效果
本方法有想當大的隨意性和隨機性,但易于組織實施且效果明顯。在歷年教學課程中,我們選取了電力電子技術、電力工程經濟、發電廠電氣部分、電力系統分析、仿真操作實訓等幾門主干課程實施。學生的反饋確實有非常多的可取之處,不僅可以提高教師的自身修養,還可以了解到學生的學習興趣、學習及接受能力,在后繼課堂和復習中加以查漏補缺、改變教學方式方法、因材施教,這些都對提高學生的綜合素質培養起到了良好的作用。
從教師方面來講,一是因為行業的發展,在備課時需實時增加一些新知識新內容,根據學生反饋的實際情況可以反思自己備課過程中的紕漏之處和講解過程的不足之處。二是可以了解學生的接受能力和認知水平以便于及時調整授課重點和難點的講解,最大可能地縮小學校授課與行業知識技能需求的差距,力爭做到教學與職業的無縫連接。
從學生的課堂學習方面來講,學生確實變得愛聽課,愛思考,互動性更強,也比較信任老師喜歡跟老師討論更多就業選擇、考研復習之類的內容。這些對學生的發展都能起到較好的促進作用。
從考試考核方面來講,學生進步比較明顯。各科考試成績與實施前相比均有提高,提高最多的電力工程經濟,平均分高達10分之多。提高最少的、也是數有學科最難學課程之一的電力電子技術,平均提高分也有4分。特別是仿真操作實訓,與實施前相比考核結果達到優秀的人數提高了近20%,在校仿真操作大賽中獲獎的人數增加了近10%。
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【關鍵詞】電網自動化調度;無功電壓;管理
我國電力企業近些年發展十分迅猛,不僅將全國農村和城市的電網進行了大規模的升級改造,還大大提高了電網調度的自動化水平,綜合使用了數據監測集系統、信息管理系統、能量管理系統、電網管理系統和電網調度控制系統等具體應用。這些先進技術使電網調度的管理水平有了本質的提高,在自動化調度的無功電壓管理上采用了先進的技術和優化的元器件。這不僅從理論上將電網調度自動化程度大大提高,實現了電網運行無功化的管理,還給未來電網調度無功電壓管理拓展了發展的道路。
1.電網自動化調度的無功電壓管理目的、意義和要求
1.1無功電壓管理的目的
目前,電網自動化調度的無功電壓管理主要是以改變發電機電壓、有載變壓器和其它無功設備的使用情況,來對電網系統進行合理優化,使設備的損耗降低,改善電壓質量,最終保證電網運行穩定、安全。電網自動調度的無功電壓管理的指標有許多,但減小電網損耗是最常用的指標,電網自動化調度的無功電壓管理優化工作以此為基準。
1.2無功電壓管理的意義
電網的組成很復雜,其中無論是配電線、變壓器還是用電設備都在電網運行中消耗很多功率,降低系統的整體效率,給電網線路造成很大壓力,造成電能的浪費,減少電力企業的經濟效益,有時甚至還會損壞電力設備,導致系統紊亂。因此,電網自動化調度的無功電壓管理在保證電網的安全、穩定、可靠運行有重要的作用。
1.3無功電壓管理的要求
通常,電網自動化調度系統中的配電線、變壓器和用電設備在實際電網運行中不可避免會產生無功功率。這些無功功率將直接降低電力系統的功率因數,體現在電壓增大、電能損失、甚至用電設備破壞和電力系統紊亂上,這些情況都將給電力企業帶來很大影響。因此,無功電壓管理的基本要求是應用目前無功電壓管理技術,采取合理手段方法,不斷加強對電網自動化調度無功電壓管理的基本建設,提高電力企業的電力質量,降低電網損耗,為以后電網自動化管理做鋪墊。
2.電網自動化調度的無功管理存在的問題
目前,雖然我國電網自動化調度的無功電壓管理工作已經廣泛開展,但在實際進行中存在很多問題。問題主要集中在下面幾點:首先,用戶端的自動化管理難以施行。由于我國經濟的飛速發展,用電客戶的數量正不斷壯大,各工廠,單位和居民對于電能的需求有較大區別,使電力企業在用戶端的自動化管理上遇到較大難題;其次,無功用電設備的設置不合理。我國主要使用環網手拉式的電網,由于這種電網在運行時不可以閉合,只以開環的方式運行,給電網運行的管理提出了很高的要求。再次,傳統的管理方式只注意電力質量和線路損耗,忽略了元器件和變壓器分接頭、開關的設置問題,導致許多無功設備只能滿足電壓的要求,卻無法考慮功率損耗。
3.電網自動化調度的無功管理的優化策略
3.1管理策略
(1)首先做好無功管理的規劃工作,配以相應的資金投入,按照一定的步驟,逐步開展實施。針對新建的電力工程項目,需要同時考慮無功管理的建設,采取合理的手段,積極配合無功電壓管理工作的進行。同時,針對用途比較特殊、性質比較重要的變電站需要設置自動無功補償裝置,將無功補償控制在合理范圍內。此外,對于高壓用戶的無功補償裝置需要特定的指導,制定合理的管理和監督辦法。(2)在對無功補償裝置進行規劃時,首先應該設計無功電壓管理,研究電網運行可能遇到的各種情況,制定相應的各種辦法,預防當電力不足時電網出現故障,不僅保證電網的供電質量,還考慮到電網細節設計上無功補償裝置的具體規劃,使電網整體化,呈現穩定的平衡狀態。(3)給高壓用戶提供更多的技術指導,加強電網無功補償建設,電力企業可以定期檢查高壓用戶的無功補償設備,應用技術手段掌握好高壓用戶的無功補償設備使用情況,確保電網運行正常。
3.2技術策略
(1)電壓調整方法。a.不超出電壓允許范圍,使用發電機,保證高負荷時的電網電壓高于低負荷時的電網電壓。b.電網自動化調度的各級電壓需控制在合理范圍內。c.想要保證電網穩定運行,還需保持二次電壓穩定,可以使用變壓器檔位的變化,利用變壓器的鐵芯磁通密度的改變,調整變壓器的二次電壓。但是,頻率不能過高,時間也不能過長,一定要依據實際情況合理調整。d.由于配電線路中,變壓器空載損耗占很大部分,因此,在深夜用戶對電力需求較小時,可以適當降低電壓,以達到降低配電線路中電能的損耗。
(2)降低損耗方法。想要保證供電電壓,降低電網無功損耗,在無功電壓管理中,可以采取以下有效的辦法:a.針對不同電路位置,制定適當的無功補償設備的補償容量。b.無功補償的順序可以自電網的末端向開頭部位,也就是電源部位進行逐級就地平衡依據由下而上的順序。c.在改造變電站過程中,要注意到無功補償設備的安裝部位,和補償容量,因時因地合理安裝無功補償設備。d.對于電網調度中的每一個工作人員來講,要隨時注意整個電網的運行,使配電電網中的電壓質量達到最佳,做到準時投放、切開無功補償設備。e.如果電網中的無功負荷位于最低值時,需要電廠發電機減小無功電壓,從而使監控地點的電壓要降到目標電壓值,保證功率因數可以在0.9以上。f.如果電網的無功負荷處于高峰期,那么電廠發電機中的無功電壓就要增大,一直到監控地點的電壓為止,以保證供電需求和供電質量。g.電力企業的電網中心調度部門,要隨時依據電網中的負電荷曲線變化情況,以及電壓調度的要求,隨時調整電網中無功補償設備,進行合理投放,使整個電網損耗降到最低。h.想要保證電網的穩定運行,需要先考慮電網自動無功補償,利用得到的負荷曲線,制定符合負荷曲線的分段無功補償模式和方法,及時改變變壓器的檔位。若電網母線電壓很低,可以補充適量電容,再改變變壓器的檔位,升高母線的電壓。若電網母線電壓很高,也可以采取改變變壓器檔位的方法,降低母線的電壓。
結語
隨著我國科技水平的不斷發展和無功電壓的管理辦法已經廣泛使電網調度自動化水平有了大大提高。自動化調度系統可以及時的記錄和運算實時信息,這給電網自動化調度提供了經濟化運行的方法,為未來電網調度無功電壓管理和優化拓展了廣闊的道路?,F在,我國電網自動化調度的無功電壓管理已經收到電力工作者的廣泛重視,開發了很多可行的管理方法。此外,針對電網自動化調度的無功電壓管理方法的研究繼續深入進行,一定會保證未來我國電網系統運行更加穩定、經濟、高效。
參考文獻
[1]易必金.電網自動化調度的無功電壓管理措施分析[J].工程技術,2014(11).
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