电气工程专业概论论文

第一篇：电气工程专业概论论文

专业概论是本学期我们新接触的一门课程,刚开始看到课本时.对于这门课程我感到十分陌生,尤其看到这门课程的授课老师有四人之多时更加觉得奇怪.同一课程怎么会有四个不同的老师教呢?参与了课程的学习后,我才了解到,这门课程的学习至关重要,它是进入大学后,在专业课学习之前我们再一次对自己所学专业重新认识的机会,而四名老师也分别就本专业的不同方向对我们进行着深入的讲解.通过一个学期的学习,对于专业概论这门课程我有了一下的了解.电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础，电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段，同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。电气工程及其自动化专业属于电气工程学科。本专业主要特点是强弱电结合、机电结合、软件与硬件相结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合，使毕业生具有较强的适应能力，是“宽口径”专业。本专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，受过电工电子，系统控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制问题能力的高级工程技术人才。本专业学生主要学习电工技术、电子技术、自动控制理论、信息处理、计算机技术与应用等

较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识。具有工业过程控制与分析，解决强弱电并举的宽口径专业的技术问题的能力。本专业旨在培养适应社会主义市场经济和电气工程领域的需要、具有从事电气工程领域规划、研究、开发、设计、运营和管理等工作能力的高级复合型应用人才。大学四年中本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制技术及计算机技术等宽广的工程技术基础和一定的专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、元件系统结合、机电结合、软硬件结合，体现了强电技术与电力电子、信息控制、计算机等技术相融合的发展特点。

电气工程专业的专业范围主要包括:

1.电工理论：是电气工程的基础，包括电路和电磁场理论。这些理论是物理学中电学和磁学的发展和延伸。而电子技术、计算机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展，电工理论是它们的重要基础。

2.电气装备制造：主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造，也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造，还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的制造以及电工材料、电气绝缘等内容。

3.电力系统：主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容。当然，制造和运行不可能截然分开，电气设备在制造时必须考虑其运行。

电气工程是现代科技领域中的核心学科之一，更是当今高新技术

领域中不可或缺的关键学科。例如正是电子技术的巨大进步才推动了以计算机网络为基础的信息时代的到来，并将改变人类的生活工作模式等等。从某种意义上讲，电气工程的发达程度代表着国家的科技进步水平。正因为此，电气工程的教育和科研一直在发达国家大学中占据十分重要的地位。传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。此定义本已经十分宽泛，但随着科学技术的飞速发展，21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴，斯坦福大学教授指出：今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。本领域知识宽度的巨大增长，要求我们重新检查甚至重新构造电气工程的学科方向、课程设置及其内容，以便使电气工程学科能有效地回应学生的需求、社会的需求、科技的进步和动态的科研环境。电气自动化技术本身作为当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,是微电子技术、电力电子技术、计算机应用技术、自动控制技术和信息网络技术等各高新设计集成。

同时电气工程对于我国经济的发展也有着至关重要的作用,随着时代的进步,世界开始进入新技术革命时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,现代工业生产过程中,要用各种自动化设备来监视和控制整个生产过程,使各个设备能够在工作过程中呈现出最佳状态,生产出最好的产品。因此,没有电气自动化的发展,现代化生产也就失去了根基。伴随着我国工业化的到来,信息化时代已经先一步到达,如果我们没有实现工业化,那信息化就更不可能

完成,因为信息和工业化有着密不可分的关系。当然,也又不可能先把工业化发展的很好再去发展信息化,这样做只会使我们的发展速度变的更慢。所以,工业自动化就是将信息化和工业化一起发展。大力发展工业电气自动化技术,既可以对传统产业其当帮助,又可以加快信息化的发展,以实现我国电气的全面工业化。因此,电气工业自动化作为我国实现工业化和信息化的大政方针,必须成为我国行业的重中之重。目前,我国已经基本实现了工业的机械化,工业的电气化应该着重实现的是自动化,我国的传统产业应当靠工业自动化技术武装,能够利用工艺流程自动化手段控制设备,从而使我国的工业化自动化建设得以实现。当然,因为信息化和管理自动化的基础都是计算机、软件、网络和信息技术,所以他们的核心技术是相同的,所以发展工业自动化技术可以促进电气工业化的实现,也可以带动信息化的发展。在通常情况下,工业自动化涉及到的高技术主要是计算机、软件以及信息技术。随着互联网技术和信息技术的飞速发展,这一项新的高科技技术必将进一步促进企业管理的改革,更加促进我国电气自动化的发展。在我国,如何将工业电气自动化发展的更好是今后要做的首要问题。

一个成功的自动化系统离不开通用的网络结构对于。任何企业的网络结构对于设备控制、监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻必须予以保证。数据添加和整理工作结束后,要对中心管理机和其他通讯管理机进行网络通讯配置,以便系统能够协调工作,传送正确数据。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品产生直接的影响。

我国的工业化还没有完全实现,世界信息化的浪潮就已经到来,我们不可能跨越工业化去实现信息化,工业自动化就是信息化和工业化的结合点,我们将密切关注国内外电气自动化先进技术的发展趋势,结合国内实际情况继续创新和发展,在技术先进、经济合理的前提下为我国的电气自动化事业的跨越式发展作出贡献。因此,发展工业自动化技术可以促进工业化的实现从而逐步缩短与发达国家之间的差距。

第二篇：电气工程概论论文

目录

一．前言.................................................................................................3 二：电动机技术发展及现状..................................................................4 三．电机的应用领域..............................................................................6(一)电力工业...................................................................................6

（二）．工业生产部门与建筑业....................................................7

（三）交通运输...............................................................................7

（四）医疗、办公设备与家用电器..............................................10

（五）航天、航空和国防..............................................................11

（六）其他方面.............................................................................11 四：电动机的定期检查和保养............................................................11 小结.......................................................................................................12

电机与电器技术应用

摘要:近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是乡镇企业及家用电器的迅速，更需要大量的中小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。关键词：技术现状 工作原理 运行维护

一．前言

电气工程及其自动化是现代社会的重要支柱。不论是电气时代还是信息时代，都是建立在对电能的利用与控制上，电是能量转换的枢纽和信息的载体，电能普遍应用在人民生活和社会生产中，为提高现代社会的生活水平及文明程度奠定了物质基础。电机与电器技术应用及发展新技术就属于电气工程及其自动化的发展方向之一。现代社会，人类的生产劳动离不开各种各样的电机，这些电机，更是应用到各行各业的各个领域。二．电机的分类

二：电动机技术发展及现状

电机是利用电磁感应原理工作的机械。随着生产的发展而发展的，反过来，电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电机的基本结构变化不大，但是电机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机，控制电机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点，已成为电机学科的一个独立分支。

它应用广泛，种类繁多。性能各异，分类方法也很多。电机常用的分类方法主 要有两种：一种是按功能用途分，可分为发电机﹑电动机，变压器和控制电机四大类。电动机的功能是将电能转换成机械能，它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用最多的动力机械，也是最主要的用电设备，各种电动机消耗的电能占全国总发电量的60%~70%。另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类,可分为变压器和旋转电机.根据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类.交流电机又分为同步电机和异步电机。

在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转，可以采用气动，液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。

按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。

纵观电力拖动的发展过程，交，直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式，19世纪末期，由于研制出了经济实用的交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用，但随着生产技术的发展，特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动，制动，正反转以及调速精度与范围等静态特发。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以20世纪以来，在可逆，可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期内几乎都是采用直流电力拖动，而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点，但是由于它具有电刷与换向器（又称整流子），使得他的故障率较高，电动机的使用环境也受到了限制（如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用），其电压等级，额定转速，单机容量的发展也受到了限制。所以，在20世纪60年代以后，随着电力电子技术的发展，半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。尤其是70年代以来，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速，各种类型的变频调速，无换向器电动机调速 等，使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽，稳态精度高，动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外，由于交流电力拖动具有调速性能优良，维修费用低等优点，因此它今后将广泛应用于各个工业电气自动化领域中，并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。

经历了100多年的技术发展，电动机自身的理论基本成熟。随着电工技术的发展，对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。电磁材料的性能不断提高，电工电子技术的广泛应用，为电动机的发展注入了新的活力。

未来电动机将会沿着单位功率体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。一批“巨无霸’ 电机、一批”光怪陆奇"电机将同时展现在世人眼前。

三．电机的应用领域

(一)电力工业

1.电力工业中的发电机

汽轮发电机：汽轮发电机用于火力发电厂与核电厂，是同步电机的一种。由于原动机（汽轮机）转速很高，一般为3000Rmin，因此汽轮发电机的转子细又长，以减小线速度。图一所示是一台国产60万千瓦的汽轮发电机。

水轮发电机：水轮发电机用于水力发电厂，也是同步电机中的一种。由于原动机（水轮机）转速较低，一般为几百转每分钟一下，因此水轮发电机的转子粗而短。图二是三峡发电厂的水轮发电机，三峡机组是目前世界上最大的水轮发电机组。

风力发电机：风力发电----前景广阔，清洁环保的发电方式。风能是最廉价最清洁最有开发价值的新能源、近几十年来，我国中国政府加快了风电的开 发，还引进国外生产的技术先进的大型风力组，促进我国风电事业的发展。但是同时，风力发电也有其弊端：风力发电将阻滞大气层对流，破坏中国的季风性自然气候，若大规模开发，我们将生活在一个没有风的世界中。城市上空的污浊空气将长时间笼罩着城市，因为没有风吹散它们。中国冬季盛行西北季风，夏季盛行东南季风，尤其是来自海洋的湿润的东南季风，给中国大陆带来大量的降水，若东南季风被大量的风力发电机拦截，中国大陆将陷入干旱的深渊。

（二）．工业生产部门与建筑业

工业生产部门主要应用电动机作为动力。在机床、轧钢机、鼓风机、印刷机、水泵、抽油机、起重机、传送带、生产线等设备上，大量使用中、小功率的感应电动机。这是因为感应电动机简单可靠、维修成本低。感应电动机大约占所有电气负荷功率的60%。

一个现代机器人的运行控制需要用到多台电动机，有的机器人的关节部分直接采用球形电动机，可以方便的实现万向运动。

在高层建筑中，电梯、滚梯是靠电动机牵引的，宾馆的自动门、旋转门也是电动机驱动的，而建筑的供暖、供水、通风也需要水泵、鼓风机等，这些设备也是电动机驱动的。

（三）交通运输

1.电力机车与城市轨道交通

1842年，英国的罗伯特戴维森在爱丁堡至格拉斯哥的线路上利用玻璃槽式电池作为动力源，制作了一台五吨重的电动机车，用整流子式电动机驱动车辆前进。1879年5月31日在柏林举办的世界贸易博览会上，西门子和哈尔斯克公司 展出世界上第一条电气化铁路。除了电气化铁路外，现代内燃机车绝大多数也是由电动机驱动的，城市轨道交通系统则是无一例外的使用了电牵引。

机车电传动实质上就是牵引电动机变速传动技术，用直流电动机或交流电动机均能实现。

普通列车只有机车是有动力的（动力集中）的，而高速列车的牵引功率大，动力集中在机车上已经完全不能满足，所以一般需要动车组（动 力分散）方式，即部分或全部车厢转向架也有牵引电动机作为动力。2.内燃机车

内燃机车虽然装有柴油机，但柴油机并不直接驱动车轮，二十通过电传动或液体传动带动车轮转动。由于液体传动结构和控制比较复杂，目前国内外的内燃机车都采用电传动方式。电传动内燃机的柴油机用来驱动一台发电机，把生产的电力传给电动机，再带动牵引齿轮，是机车的车轮转动。

电力传动根据电机形式的不同，分为直流-直流电力传动，交流-直流电力传动，交流-直流-交流电力传动等类型。3．船舶

船舶目前绝大多数还是内燃机直接推动的，内燃机通过船腹伸到船尾外部粗大的传动轴带动螺旋桨旋转推进。因为柴油机主机、齿轮传动装置、轴系和舵等设备的布置，是所有其他船舶机械和船体形状的设计都不受制约，因此占用空间和面积很大。而内燃机电力推动的舰船则与现代内燃机在传动方面有相似之处，即都是由内燃机机组发电，供给电动机驱动舰船前进。4．汽车 不仅电动汽车需要用电动机驱动车轮，而且在内燃机驱动的汽车上，从发电机起动机到雨刷音响，都要用到大大小小的机车。一辆现代化的汽车，可能要用到几十台甚至上百台的电机。例如：传统汽车采用弹簧或液压减震装置系统，现代高级汽车已经开始用直线电动机（主动）来做减震系统，这种系统由计算机根据传感器检测到路面情况，主动的控制直线电动机的伸缩来减少车辆震动。5.电动车

由于世界环境问题日益严重，各国政府不断加强对清洁能源车辆的研究和开发。电动机包括纯电动机与混合动力车，作为解决环境污染的重要可行途径，必将得到飞速发展。

目前电池的功率密度与能量密度较低，所以内燃机和电动机联合提供动力的混合动力车发展的很快。目前电动汽车的驱动电动机主要有直流电动机、异步电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等。这些电动机各有优缺点，但从发展来看，永磁无刷电机体积小、重量轻、节能效果好。

6.磁悬浮列车驱动

磁悬浮列车是现代高科技发展的产物。其原理是利用电磁力抵消地球引力，通过直线电机进行牵引，使列车悬浮在轨道上运行（悬浮间隙约1厘米）。其研究和制造涉及自动控制、电力电子技术、直线推进技术、机械设计制造、故障监测与诊断等众多学科，技术十分复杂，是一个国家科技实力和工业水平的重要标志。它与普通轮轨列车相比，具有低噪音、无污染、安全舒适和高速高效的特点，有着“零高度飞行器”的美誉，是一种具有广阔前景的新型交通工具，特别适合城市轨道交通。磁悬浮列车按悬浮方式不同一般分为推斥型和吸力型两种，按运行速度又有高速和中低速之分，这次国防科大研制开发的磁悬浮列车属于中低速常导吸力型磁悬浮列车。磁悬浮列车分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型，以德国高速常导磁浮列车transrapid为代表，它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起，悬浮的气隙较小，一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400～500公里，适合于城市间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型，以日本MAGLEV为代表。它是利用超导磁体产生的强磁场，列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用，产生电动斥力将列车悬起，悬浮气隙较大，一般为100毫米左右，速度可达每小时500公里以上。7.直线电动机轮轨车辆驱动

直线感应电动机驱动车辆是介于铁轨与磁悬浮之间的一种方案，兼有铁轨安全可靠和磁悬浮非粘着性牵引的优点。

（四）医疗、办公设备与家用电器

在医疗设备中，电动机无处不在，如心电机、X光机、CT、牙科手术工具、渗析机、呼吸机、电动轮椅等等，都离不开电动机作为动力，而人工心脏等人造器官也常常用到微电动驱动。

在办公室设备中，计算机中的ＤＶＤ驱动机、ＣＤ－ＲＯＭ、磁盘驱动器主轴都采用永磁无刷电动机。打印机、复印机、碎纸机、电动卷笔刀等都是用到各种电机。

在家用电器方面，只要有运动部件，几乎都离不开电动机，如电冰箱和空调器的压缩机、洗衣机转轮与甩干机、吸尘器、电风扇、抽油烟机、微波炉转盘、ＤＶＤ机、磁带录音机、录像机、摄像机、全自动照相机、吹风机、按摩器、电动剃须刀、电动牙刷、搅拌机、开罐机、电钟等等，不胜枚举。

（五）航天、航空和国防

美国最近投入使用的航空母舰用直线感应电动机飞机助推器取代了传统的蒸汽机式推进器，不仅仅体积减少，而且推力大大增加。目前，国外正在试验用直线电动机发射航空飞机，称为“太空天梯”，如果能成功，可以大量节约燃料，并有利于环保。

在航空器中，目前的一个发展趋势是用电磁执行器取代传统的液压、气动执行器。

（六）其他方面

除了上述领域外，在其他方面，电机的应用也是不胜枚举，譬如，演出设备(如电影放音机、旋转舞台等)、运动训练设备（如电动跑步机、电动液压篮球架、电动发球机等）、家具、游乐设备（如缆车、过山车等）以及电动玩具。

四：电动机的定期检查和保养

为了保证电动机正常工作，除了按操作规程正确使用，运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定。主要检查和保养项目如下：

（1）及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥，如使用环境灰尘较多，最好每天清扫一次。

（2）经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤。

（3）定期测量电动机的绝缘电阻，若使用环境比较潮湿更应经常测量。

（4）定期用煤油清洗轴承并更换新油（一般半年更换一次），换油时不应上满，一般占油腔的1/2~1/3，否则，容易发热或甩出，油要从一面加人，可以把没有清洗干净的杂质，从另一面挤出来。

（5）定期检查启动设备，看触头和接线有无烧伤，氧化，接触是否良好等。

（6）绝缘情况的检查。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异，所以保持 电动机绕组的干燥是非常重要的。电动机工作环境潮湿、工作间有腐蚀性气体等因素的存在，都会破坏电动机的绝缘。最常见的是绕组接地故障即绝缘损坏，使带电部分与机壳等不应带电的金属部分相碰，发生这种故障，不仅影响电动机正常工作。还会危及人身安全。所以电动机在使用中，应经常检查绝缘电阻，还要注意查看电动机机壳接地是否可靠。

（7）除了按上述几项内容对电动机定期维护外，运行一年后要大修一次。大修的目的在于，对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护，增补电动机缺少、磨损的元件，彻底清除电动机内外的灰尘、污物，检查绝缘情况，清洗轴承并检查其磨损情况。

小 结

由于电机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文介绍了电机技术发展及现状、分类、应用领域、电动机的运行维护。推广中国的高效率电机是非常有必要的。但是在日常使用过程中如何去维护好，其影响可见一斑。初次学习电气工程概论，对电机只有最基本的了解。感谢老师的悉心教导。

【参考文献】 [1]《百度百科》

[2]范瑜.《电气工程概论》.高等教育出版社.2006.7 [3]《维基百科》

[4] 林莘.《现代高压电器技术（第2版）》.机械工业出版社.2011.6 [5]http://motor-abc.chinaelc.cn/中国智能电工网

第三篇：电气工程概论论文

走“jin”电世界

———电气工程与自动化概论论文

作者：月光小画QQ：497195109

乍一看，我的题目中似乎有些问题，殊不知是我刻意而为。我们的书本名称叫做《走进电世界》，而在我看来，这个“走进”涵盖了两个过程，即：走近和走进。我为论文命了这样一个名字的含义在于，我会分别论述这两个过程。

先谈谈“走近”的过程吧！

进入大学校门以前，我对这个专业名称并没有什么特别的感觉，只知道会学习电学有关的知识。不知不觉，已经在大学的校园生活、学习了两年了。大一的时候，我就经常到图书馆查阅专业相关的书籍，并且做了笔记。

渐渐地，我了解到，电气工程及其自动化专业应用广泛、技术含量丰富、就业环境开阔，是当代经济及政治生活中不可缺少的前沿学科，它涵盖了电的基础理论、电工学、电工技术、电气工程、电子信息技术、控制技术、电能储存、电能利用等六大内容；其中控制技术（包括继电保护）是电气工程及其自动化专业的核心，也是难点，更是个人才华展现的舞台，是我们未来能够成为一名优秀的电气工作人员必须掌握的技术和技能。

电气化的程度已成为衡量一个国家、一个地区、一个城市是否发达和现金的标志之首，并且发挥着越来越大、越来越重要的作用，除了空气、阳光、水及大自然以外，电已是人类生产、生活、生存当中最不可缺少、最亲密无间的伙伴了。

慢慢走近的过程，让我对电气专业产生了浓厚的兴趣。在大二上学期的时候，我对电气工程萌发了深入了解的念头。通过借阅和购买书籍，我对本专业也有了一个浅显的认识。我了解到电气安全技术具有：周密性、复杂性、完整性、综合性、不断修改性和安全第一、预防为主的特点。除了这个，我还了解了冬暖夏热地区的特殊配电结构和房屋中的布局构架。在阅读的过程中，我还懂得了要争取使用屏护装置。屏护装置一般不与带电体直接接触，屏护的材料应有一定的机械强度和耐火性能，一般为金属板或网或刷耐火漆的木板条制成。金属材料的屏护，必须可靠接地。这些都是曾经阅读时，留下的笔记。

这个学期，我们开设了电气工程概论的专业课程，让我“走进”了丰富多彩的电世界。

在荆老师的带领下，我看到了电气工程及其自动化专业广泛的发展前景，随着传感器技术、微机技术、机器人技术的普及和发展，随着风能发电、太阳能发电、核能发电、化学能及其他能源发电的开发和利用，电气工程及其自动化工程必将有一个新的契机，这也是我们每一个未来要成为电气工作者的同学的机遇。想要抓住这个机遇，我们必须不断地去学习新技术、新工艺，去掌握新设备、新材料，只有不断的创新才能够在这个发展的契机中立于不败之地。

电气工程及其自动化的发展是全方位的、多方面的，主要有工厂自动化、电气设备及元件、通信系统、工业与民用建筑电气工程、自动控制系统以及在经济、国防、科研、教育等领域的应用等。

工厂自动化的发展动向及前景：工厂自动化的发展主要是建立在计算机技术及其推广应用方面，特别是机器人，机械手、智能控制等方面的硬件及软件系统。

智能控制及仿真控制：随着计算机技术、传感器技术、自动控制技术的普及，智能控制及仿真控制将有很大的发展潜力。

新型电工电子功能材料：电工材料是电气工程及其自动化工程中最重要的部分之一，它在发展、革新的征途上总是领先于其他学科。

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。

在这些领域里，我最感兴趣的就是工厂自动化了，从小就对机器人的发明和制造有浓厚兴趣的我，在今年暑假决定参加全国大学生机器人竞赛，自学了单片机的课程，希望通过自己的智慧和双手，创造出属于自己的机器人。

通过课程的学习，我的内心对自己未来的道路已经有了一个相对清晰的规划。据我了解，电气工程及其自动化专业毕业后，我大概会经历三个层次（当然，考研是必须的，有读研的过渡后，在工作从会自认而然的上手），三个层次分别是：工程技术工人、工程师、设计师。这是我需要一步一步经历的过程。

首先，要从技术工人做起。因为电气工程及其自动化是一门操作性很强的工作，需要积累无比丰富的实践经验，也要有扎实的理论知识作为基础，所以工人这一步是不能跳过的。我们需要从现在开始重视自己的实践方面，在每学期的电工实训中，要对自己要求严格，不能以无所谓、差不多的心态对待。只有自己动手做了，出了错，在老师的指导下，以及和团队同伴共同的努力下改正了错误，我们才能真正学会知识。只有通过实践，把书本上抽象的知识具体到眼前了，我们才能距离成为一名电气顶尖人才更进一步！

其次，在学习的过程中，自学也是很重要的一块。不论是实训之前的预习，还是课程之前的预习都是很重要的。作为一名工科的学子，我们学习的各门课程中难免会有交叉的地方，如果自己不自学，只是跟着老师一点一点的走，那我们永远也不可能成为独当一面的电气工作者。

从一名大学生到电气工程师，再到电气设计师。我觉得需要做到这几点：

1、长期深入基层，积累实践经验；

2、遵守职业规则，探索实践方法；

3、在实践中磨练，提高综合能力；

4、继续学习不断完善，向科研型、专家型发展；

5、走上领导岗位后，也不能脱离工程实践；

6、关注电气工程技术动向，永远站在最前列。

不管说了多少，总结一句话：不断实践，不断探索，不断创新，不断超越。通过学习，我认识到，电的发展史，就是人类的近代史，是从实践中发展起来的。当今电工学及电工技术已成为一个基础学科，就像我们一直在学数学、物理、化学、英语、语文一样，是必须要掌握的。同时，电工学及电工技术又是一门实践性非常强的学科。从某种意义来讲，无论你从事何种行业，如果你对电不了解，你将难以高人一等；假如你从事电气工程技术这个行业，却没有实践基础和实践经验，那么你在这个行业将难以立足，更难以做出惊天动地的业绩。

参考文献：

1、《走近电世界》（孙元章 李裕能）

2、《电气工程及其自动化专业大学生到工程师的历程》（白公）

3、《电气工程安全技术及实施》

第四篇：电气工程概论论文

重庆科技学院

电气工程概论论文

题

目：

电力系统及其自动化

院系名称： 电气与信息工程学院 专业班级： 电气工程及其自动化XXX级XX班 学生姓名： XXX 学 号： XXXXXXXXXXX 评 分：

目录

摘要...............................................................................................................................2 绪论.............................................................................................................................2

1、电气工程研究及发展史.........................................................................................3

2、电气工程及其自动化专业培养目标及专业素质.................................................3

3、电气工程及其自动化学科分支及就业方向.........................................................4 电力系统及其自动化...................................................................................................5

一、专业介绍........................................................................................................5

二、专业素质........................................................................................................7

三、学习心得体会................................................................................................8 总结：...........................................................................................................................8

四、参考文献...............................................................................................................9

摘要

电气工程是现代社会的重要支柱。不论是电气时代还是信息时代，都是建立在对电能的利用与控制上，电是能量转换的枢纽和信息的载体，电能普遍应用在人民生 活和社会生产中，为提高现代社会的生活水平及文明程度奠定了物质基础。电气自动化在 工厂里应用比较广泛，可以这么说电气自动化是工厂里唯一缺少不了的东西，是工厂里的支柱。本文介绍电气工程中的电机与电器学科和电力系统及其自动化学科，其中还有个人的展望和心得体会。

关键字：电气工程，电机与电器，电力系统及其自动化

绪论

经过本科阶段的学习，我对自己选择的电气工程专业有了一定的认识，它与人们的日常生活以及工业生产密切相关，是高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用，而且它发展迅速，有着广阔的前景.电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合.在这里要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术、电气工程及自动化技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识，使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，以及电气工程及自动化领域的专业训练，具有解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力。她要培养的是德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调进步，能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理、电子与计算机技术应用等领域工作的“高素质、强能力、应用型”高级工程技术人才。

电气工程下设5个二级学科，分别为电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术。5个学科的研究领域自成一体，各有所长，发展势头强劲。

1、电气工程研究及发展史

电气工程及其自动化专业，本专业前身电机系建立于1952年，是中国高校中建立最早的电机系之一。其支撑学科为电气工程一级学科，具有博士学位授予权，并设有博士后流动站；下设四个二级学科：电机与电器、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动和电工理论与新技术，其中电机与电器学科为国家重点学科。半个世纪以来，电气工程及其自动化专业为中国经济建设和科技进步作出了重要贡献。本专业毕业生中有以李长春为代表的各级领导者、以饶芳权和封锡盛院士为代表的学者、以耿昭杰为代表的企业家以及一批国民经济各领域的骨干。截止2008年，已培养出本科生9950人，硕士生1460人，博士生230人，博士后28人。目前全日制在校生规模为1500人，其中本科生1000人，研究生500人。专业建立以来，承担并完成了大量科研和工程项目，科研能力和学术水平居国内高校前列。在高环境电机与电器、电动汽车技术、电力系统稳定性分析和电网调度、电能品质控制、特种电源和电力传动等领域的研究达到国际先进水平。

2、电气工程及其自动化专业培养目标及专业素质

该专业培养德智体美全面发展，掌握电工、电子、电力电子、信息控制、计算机、机械设计等方面的基础理论及专业知识与技能，具备解决电气工程及自动控制技术问题的能力和一定的科学研究能力，具有创新精神，能在电机及其控制、电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电气自动控制与检测等领域工作的综合素质高的应用型高级工程技术人才。该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子,系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。

其专业素质主要有：1．具有扎实的数学、物理等自然科学的基础知识，以及外语综合能力； 2．系统掌握本学科领域必需的技术基础理论知识，包括电路基础、网络理论、电磁场、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、自动 控制原理、电机学、电器学、现代检测技术、电力工程、单片机原理及应用、高电压工程； 3．掌握本学科领域内1～2个专业方向的专业知识与技能； 4．受到电工、电子、电力电子、信息控制与计算机技术、机械设计方面的基本训练，具有熟练的计算机应用能力，获得较好的工程实践训练； 5．具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力，以及相应的技术开发、科学研究和组织管理能力；6．具有良好的文献检索和阅读能力，了解本专业学科前沿的发展趋势；7．具有一定的自学能力与创新意识和较强的创新意识和科研能力等。

3、电气工程及其自动化学科分支及就业方向

1、电力系统及其自动化：电力系统专业方向是电气工程及其自动化专业中最具有优势和特色的专业方向，为国家级一类特色专业的重要组成部分，主要培养从事高压电气设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。其就业方向：可在电力设备制造行业从事高电压设备的设计、开发、生产和管理等工作，可在电力系统从事高压设备的运行维护方面的技术工作和管理工作，就业于电业局，供电局，发电厂，也可在高校和科研院所从事教学和科研工作。

2、高电压与绝缘技术方向：高电压与绝缘技术专业方向为国家级一类特色专业的重要组成部分，主要培养从事高压电气设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。其就业方向：可在电力设备制造行业从事高电压设备的设计、开发、生产和管理等工作，可在电力系统从事高压设备的运行维护方面的技术工作和管理工作，也可在高校和科研院所从事教学和科研工作。

3、电气技术方向：电气技术是电气工程及其自动化专业的一个方向，是省级重点专业。其就业方向：电气技术方向主要培养电气测量与控制技术方面的高级电气工程技术人才，从事电参量和磁参信息获取与处理技术研究工作，以及电气技术自动化控制领域的装置与系统的设计开发与应用研究工作。学位获得后，可在电气工程技术领域的企业、公司中承担理论研究、技术开发、运行管理等技术工作，也可以在研究机构和高等学校从事研究与教学工作。

4、应用电子技术方向：应用电子技术专业特点是电气与电子兼备，电力电子与信息电子相融。培养从事电气工程、电子技术、电力电子技术、自动控制、信号变换与处理等方面的宽口径、复合型高级工程技术人才。其就业方向：可在电力、电子、通讯、机械、交通、建筑等行业从事应用电子技术领域的研究、设 计、开发、运行及管理等工作，也可在高校和科研院所从事教学和科研工作。

电力系统及其自动化

一、专业介绍

1)专业简介：电力系统专业方向是电气工程及其自动化专业中最具有优势和特色的专业方向，为国家级一类特色专业的重要组成部分，主要培养从事高压电气设备设计、制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。该专业方向依托电气工程一级博士学位授权学科和博士后科研流动站，覆盖了高电压与绝缘技术和电介质工程2个二级博士、硕士学位授权学科，电力系统，为国家级重点学科。同时，该专业方向设置高电压绝缘技术和电气绝缘与电缆两个专业模块。

2)主要课程：本专业主要开设公共基础课、电路、电磁场、电机学、电力电子技术、单片机原理、电气测试技术、电力工程基础、电介质物理、电气绝缘测试技术、高电压试验技术、电气绝缘结构设计原理与CAD、光电通信原理、电力系统过电压及保护、电缆材料与电缆工艺原理等专业基础课和专业方向课程。

3)就业方向：毕业后可从事①各类发电厂、变电所和各种工矿企业供用电 系统的设计、安装、调试、运行管理、工程改造和研究。②各种电力元件与系统的设计、开发、制造和研究。③自动控制装置和系统的设计、开发研制和运行调试。

④计算机控制保护系统的设计、研制、运行和调试。⑤动用计算机进行发电机组、电力系统的仿真研究。⑥进行计算机辅助设计⑦电力系统及自动化学科新理论、新技术的研究和运用。⑧经济运行与管理⑨电力系统调度自动化⑩教学

4电力系统及其自动化研究方向

（1）智能保护与变电站综合自动化对电力系统电保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中，使得新型继电保护装置具有智能控制的特点，大大提高电力系统的安全水平。

微机保护领域的研究处于国际领先水平，变电站综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。

（2）电力市场理论与技术

基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况，认真研究了电力市场的运营模式，深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则；提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易（年、月、日发电计划）、转运服务等模块的具体数学模型和算法，紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。

3）电力系统实时仿真系统

对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究，引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统，建成了全国高校第一家具备混合实时仿

真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验，提供大量实验数据，并可和多种控制装置构成闭环系统，协助科研人员进行新装置的测试，从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。

（4）电力系统运行人员培训仿真系统

电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求，将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合，利用专家系统、智能cai（计算机辅助教学）理论，进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。

（5）配电网自动化

在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。

（6）电力系统分析与控制

对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊

断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。（7）人工智能在电力系统中的应用

结合电力工业发展的需要，开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

（8）现代电力电子技术在电力系统中的应用

开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究

9）电气设备状态监测与故障诊断技术

通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来，针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究，开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统，全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。

二、专业素质

1．具有扎实的数学、物理等自然科学的基础知识，以及外语综合能力； 2．系统掌握本学科领域必需的技术基础理论知识，包括电路基础、网络理论、电磁场、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、自动控制原理、电机学、电器学、现代检测技术、电力工程、单片机原理及应用、高电压工程；

3．掌握本学科领域内1～2个专业方向的专业知识与技能；

4．受到电工、电子、电力电子、信息控制与计算机技术、机械设计方面的基本训练，具有熟练的计算机应用能力，获得较好的工程实践训练；

5．具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力，以及相应的技术开 发、科学研究和组织管理能力。

6．具有良好的文献检索和阅读能力，了解本专业学科前沿的发展趋势； 7．具有一定的自学能力与创新意识和较强的创新意识和科研能力；

三、学习心得体会

结合全文可知，电气工程在国民经济中占了举足轻重的地位，电气工程专业具有广阔的前景。而要学好工程技术类课程，必须具有求实、求真精神，有理性的批判意识；有较强的逻辑思维、辨证思维、形象思维的能力和科学的、务实的思维方法，具有较强的创新意识和创新精神，在工程实践中具有市场意识和价值效益意识。另外，在大学中，要养成自学的能力。大学学习与中学学习截然不同的特点是依赖性的减少，代之以主动自觉地学习。教师在课堂上只讲难点、疑点、重点或者是教师最有心得的一部分，其余部分就要由学生自己去攻读、理解、掌握。大部分时间是留给学生自学的。因此，培养和提高自学能力，是大学生必须具备的本领。对于我们来说，在大学四年内成为具有扎实的电气工程系统知识和良好素质，具有较强的工程实践能力和独立思考能力的成熟的个体。能够在团队环境中去构思-设计-实现-运作较复杂的电气工程产品、过程和电气系统。争取达到见习电气工程师技术能力要求，能够从事电气产品、过程和电气系统工程的初步设计、制造、检测、施工、运行和管理等工作，并具备电气工程研究和技术开发的基本素质。

总结：

国家的发展离不开各项重工业的发展，而各项工业的发展只有依靠电气的发展。一个国家的经济发展水平与该国家的电气发展息息相关，国家的发展需要电气人才的建设。作为一个21世纪的大学生，无论是为国家还是为个人都应该学习好电气工程及其自动化，为国家尽一份力

四、参考文献：《电气工程导论》、陈冲 电气工程与自动化专业概论（PPT）《电气工程及其自动化专业本科培养方案 》、《电气工程导论》、《电气工程及其自动化专业本科培养方案 》等网络文献。

第五篇：电气工程概论论文

智能电网的研究与发展

杨舒婷电气13-4201331202045 中文摘要： 关键词

引言：随着全球资源环境压力的不断增大，社会对环境保护、节能减排和可持续性发展的要求日益提高。同时，电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升，要求未来的电网必须能够提供更加安全、可靠、清洁、优质的电力供应，能够适应多种能源类型发电方式的需要，能够更加适应高度市场化的电力交易的需要，能够更加适应客户的自主选择需要，进一步提高庞大的电网资产利用效率和效益，提供更加优质的服务。为此，以美国和欧盟为代表的不同国家和组织不约而同地提出要建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网，将智能电网视为未来电网的发展方向。智能电网是电力工业发展的方向和趋势。智能电网利用先进的信息通信技术、计算机技术、控制技术及其他先进技术，实现对发电、电网运行、终端用电和电力市场中各利益方的需求和功能的协调，在尽可能提高系统各部分的高效率运行、降低成本和环境影响的同时，尽可能提高系统的可靠性、自愈能力和稳定性。

一、智能电网的概念理论

由于智能电网目前正处于开始研究和开发阶段，各国、各研究机构、各设备制造厂家、各电力

公司的专家对该术语的确切定义是什么、到底包含哪些技术、应具有什么特性和功能、技术开发的重 点是什么、能发挥什么作用等尚未形成一致的意见，而且各国的国情、经济发展水平、发展战略和 政策差异很大；因此，目前世界上还没有统一而明确的定义。代之以结合各国的具体情况，提出了多 种不同但又接近的定义。但基于智能电网的共识是：智能电网可以优化电力用户峰荷时段的用电量，能够实现分布式电源“即插即用”的并网运行方式，进而达到节能减排的目的。智能电网将在传统电力网络中应用最新的信息化和数字化技术，因此智能电网也是现有输配电网的智能化升级。其目的是进一步优化系统运行，提高系统的安全稳定性，并解决分布式电源并网运行产生的问题。

二、智能电网的特点

(1)自愈性。应用嵌入系统中的传感器和自动控制装置预测、获取实时信息，对电网的运行状态进行在线分析，并采取预防性的控制手段，及时发现、快速诊断和消除故障隐患。

(2)互动性。智能电网应能够将用户的设备和用电行为整合入电网的设计、运行和通信中，支持电力交易的有效开展，实现资源的优化配置。同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理，从而提升电力系统的安全运行水平。

(3)高电能质量。作为更清洁、更稳定电力供应的智能电网技术，可以减少停电时间和损失。

(4)优化。实现资产规划、建设、运行维护等全寿命周期环节的优化，合理地安排设备的运行与检修，提高资产的利用效率，有效地降低运行维护成本和投资成本，减少电网损耗。

(5)电网兼容性。智能电网不仅能够承担传统的电力负荷，而且还能够整合燃料电池、可再生能源和其他的分布式发电技术。

(6)集成。通过不断的流程优化、信息整合、实现企业管理、生产管理、调度自动化与电力市场管理业务的继承，形成全面的辅助决策支持体系，不断提升电力企业的管理效率。

(7)抵御攻击。实时信息技术使得电网操作人员能够快速隔离受影响的区域并重新调整潮流，具有快速恢复供电的能力。

三、智能电网研究目标：

(1)以抵御事故扰动为目的，实现安全稳定运行，降低大规模停电的风险。

(2)使分布式电源(包含分布式发电、分布式储能和电力用户的需求响应)得到有效利用。(3)提高电网资产的利用率。

(4)提高用户用电效率、可靠性和电能质量

四、国内外研究现状： 2012 年以来，国内外大学和研究机构、IT 企业、电力公司均开展了智能电网数据研究和工程应用。在国外，一些IT 企业如IBM[6]、Oracle[7]等，陆续发布数据白皮书，IBM 和C3-Energy 开发了针对智能电网的数据分析系统，Oracle 提出了智能电网数据公共数据模型；美国电科院等研究机构启动了智能电网数据研究项目；美国的太平洋燃气电力公司、加拿大的BC Hydro 等电力公司基于用户用电数据开展了大数据技术应用研究。在国内，中国电机工程学会发布了电力大数据白皮书；国家科技部2014 年下达了3 项863 项目[7]，支持智能电网数据研究；自2012 年以来，国家电网公司启动了多项智能电网大数据研究项目，江苏省电力公司于2013 年初率先开始建设营销数据智能分析系统，开展了基于数据的客户服务新模式应用开发研究；北京等电力公司也正在积极推进营配数据一体化基础上的智能电网数据应用研究。智能电网数据研究和应用已取得了一些成效，但总的来看，研究成果仍比较粗糙，不成体系，研究和应用尚处于起步和探索阶段。在此起步阶段，充分借鉴国内外研究成果，分享知识经验，对于促进开展智能电网数据的研究和应用，具有重要的意义。智能电网产生了大量的数据，目前，美国、加拿大、澳大利亚以及欧洲各国都相继开展了智能电网相关研究，而其中最具代表性的是美国与欧洲。对于美国来说，对复杂大电网的安全稳定控制，即所谓的“自愈”能力，是其智能电网发展最初的驱动，虽然困难重重但至今仍然是最重要的研究课题；而对于欧洲智能电网的发展，严格的温室气体排放政策显然起到了更大推

动作用，分布式能源和可再生能源接入研究也相应获得了更多的支持。国外电力企业智能电网的应用实践工作主要集中在配电和用户侧。在输电侧目前有EPRI、ABB、PJM 等机构和企业开展相关研究，但其研究缺少整体性，且缺少实际的应用推广支撑。2003 年4 月2—3 日，美国65 位来自电力公司、电力设备制造商、联邦和州政府官员、大学和国家实验室的高级专家汇聚一堂，讨论美国未来的电力系统。会后，于2003 年6 月以美国能源部输配电办公室的名义发布了一份名为“Grid 2030——电力的下一个100 年的国家设想”的报告[9]。这份报告可谓是美国电力改革的纲领性文件，描绘了美国未来电力系统的设想，并确定了各项研发和试验工作的分阶段目标。2003 年初到2004 年历时18 个月先期完成的综合能源及通信系统体系结构(integratedenergy and communication architecture，IECSA)[10-11]，和随后延伸的智能电网体系结构(Intelligrid Architecture)，都是由美国EPRI 创建、GE 公司管理，有UCA、SISCO、Lucent、EnerNex、Hypertek 等公司参与的一个研究未来电力系统体系结构的国际科学合作项目。Intelligrid 研究计划致力于开发智能电网架构，目标是为未来的电网建立一个全面、开放的技术体系，支持电网及其设备间的通信信息交换[12]。2004 年，完成了IECSA 研究；2005 年发布的成果中包含了EPRI 称为“分布式自治实时架构(DART)”的自动化系统架构。其配电和用户侧的研究越来越呈现出相互耦合、密不可分的倾向。目前，EPRI 的研究成果大多数都在配电和用户侧实施，这也与美国当前智能电网发展的大气候相吻合。

五、发展智能电网的进程

1、发展智能电网驱动力为1）充分满足电力负荷高速增长的需求；2）确保电力供应的安全性和可靠性；3）提高电力供应的经济性及节能；4）发展可再生能源，改变电源结构，防止能源危机，满足环境保护的要求；5）保证电能质量，实现对用户的优质和增值服务；6）适应电力市场化的要求，提高电力企业的运行和管理水平，增强电力企业的竞争力。美国发展智能电网的驱动力大致为以下几方面1）关注现有电网基础设施的升级和更新，提高供电的可靠性，避免发生类似“8.14”的北美大面积停电事故，防止恐怖袭击；2）最大限度地利用其突飞猛进的信息技术、通信技术和计算机技术，将其与传统电网紧密结合起来；3）利用其先进的表计基础设施(advanced metering infrastructure，AMI)和需求响应(demand response，DR)等技术，实现与用户间的双向流动，促进电力公司在不断开放的电力市场中更好地为客户服务。

欧洲发展智能电网的驱动力大致为以下方面：1）供电的安全性问题，包括一次能源的缺乏、提高供电能力、供电可靠性和电能质量；2）环境问题，包括实现京都协议，关心气候变化，保护自然环境；3）国际市场问题，包括提供低廉的电价和提高能效，进行创新和提高竞争能力，有关垄断的管制规程等。我国发展智能电网的驱动力与欧美稍有差别，特别要注意的是，我国把充分满足用户对电力的需求放在首位。由于我国国民经济的持续高速发展和能源基地与负荷中心相距甚远的特点，以及我国的经济发展水平，使得我国将以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网建设作为发展智能电网的物理基础。但由于我国在输电网侧的智能化技术已经取得较大的成果，因此智能电网技术的开发重点还是应该放在配电和用电侧。智能电网是整个电力行业未来技术发展和管理模式的转型，在电网面对21 世纪的各种挑战面前，智能电网无疑是各国电网未来发展方向的共同选择。通过智能电网的建设，电力输、配、售、用电的各个领域都将发生质的飞跃和提高。

2、技术方向：国外一些专家认为，未来智能电网的主要发展方向和技术发展重点应包括以下内容[1-7]：1）先进的相量测量(phasor measurement unit，PMU)和广域测量技术(wide area measurement system，WAMS)； 2）先进的三维、动态、可视化电网调度自动化技术；3）可再生能源的接入和并网技术[8]；4）先进的表计基础设施和自动抄表系统(automatic meterreading，AMR)；5）需求响应和需求侧管(demandsidemanagement，DSM)；6）使配电系统“自愈(selfhealing)”成为可能的先进的配电自动化、高级配电运行(advanced distribution operation，ADO)功能；7）分布式发电(distributed generation 或distributedenergy resources，DG 或DER)、微电网技术及电力储能技术等。国外往往将智能电网的开发重点放在配电网，主要考虑为：输电网的格局已基本形成，发展相对缓慢，而配电系统是与用户直接关联的，发展的需求量极大。据有关资料统计，北美的变电站级配电信息和通信系统安装配置量不高，馈线级的配电自动化率更低。90%的停电和故障扰动发生在配电网中。大力发展配电系统对提高用户的供电能力和服务水平、保证供电质量、促进技术发展和拉动经济大有好处。

3、电网技术开发：1）先进的表计基础设施。包括智能表计系统开发和表计数据管理，支持与用户间的双向通信，不但包括商业和工业用户，而且应包括居民用户的市场信息，采用自动化的计算机代理系统，与家庭的自动化系统相连，并能响应电价信息。2）配电及停运管理(distribution and outagemanagement)。配节省费用和改善对客户的服务，其关键点在于配电管理系统(distribution managementsystem，DMS)，而对智能电网的要求是：①软件系统必须提供自愈的功能，以便立即获悉电网扰动的信息并及时对其做出响应，使对客户的影响最小化；②智能电网要提供无缝的图像化接口，具有实时功能，将来自于各渠道的有关网络的信息以动态系统拓扑模型的方式集成在一起；③第1 代故障投诉(trouble-call)型停电管理系统(outage managementsystem，OMS)目前已在大多数电力公司中应用，但它要让位于智能化的DMS/OMS平台，因为它与AMI 紧密联系，其接口方面要有新的创新型技术，以利于数据的上下传送和连接。通过将实时的 DMS/OMS 功能实施、遥测技术和集成安全性结合在一起，智能电网将成为真正的自愈电网。3）配电和变电站自动化。配电系统远远落后于输电系统，自动化的设备投切可减少运行人员对设备的手动操作，以便及时对网络结构进行修改，适应运行的要求。4）智能配电网模拟和优化技术。建设先进的智能配电网模拟和优化技术，使智能电网规划得更好，性能更加优越，智能电网的运行可以通过模拟器对实时条件进行模拟，从而改进运行性能，提高应对事故和灾害的能力。此外还要实现企业业务智能化，因为这是覆盖 在智能配电系统技术之上的，通过这层，数据才能成为可操作的信息，以实现信息技术(IT)与运行之间的桥梁作用。不断增加模型的复杂性和基于人工智能的软件，有助于从数据中产生知识和效率。

六、未来电网的发展：

由美国发起的智能电网研究和实施目前已逐渐推向全球，国外在智能电网的研究和开发方面也有一些新的动向[。1）智能电网的概念大大扩展。过去1~2 年内，工业界“智能化”的核心定义已从“智能表计”迅速发展到“智能电网”，即原来关心的主要是AMI，目前还要包括：①家域网(home area networks，HANs)，这有可能成为创新和投资的新热门；②网络侧的有效应用(如无功控制和自动化)；③电力公司的未来功能(如分布式发电、太阳能光伏发电、电动汽车)等。将需求响应与AMI相结合也是一种趋势，因为需求响应会大大改变用户的行为。智能温度调节器、智能开关、智能用电器等的采用将吸引各种产品制造商参与进来；同时，客户有各种要求，也可以通过需求响应得到满足，要求电力公司具有各种增值服务。

2）系统集成商对电力公司有关智能电网决策的影响力将更大。有些注意力已转向系统集成，由于大量表计数据的接入和通过更为广泛和智能化的传感器网络来显示运行数据，因此，系统集成势在必行。

3）不久的将来，注意力会转向一些特殊功能，如风电的接入、分布式太阳能发电、热电联产、电动汽车、分布式储能技术等，而智能电网将使这些技术成为可能。4）自开发AMI 以来，前沿的通信技术的选择变得越来越复杂，在采用何种技术上往往有争议：是采用宽带技术(broadband)还是射频(RF)或电力线载波(PLC)？是用第三代移动通信技术(3G)还是通用无线分组业务(GPRS)或微波存取全球互通技术(WiMax)是采用电力专用网还是利用公用通信网？家庭中用的表计可能要被“数据服务器”代替，以形成所谓的“虚拟表计”，并与家庭中的计算机相连，它可实施HANs 功能，还可将用电度数传回供电公司。国外智能电网技术的这些动向基本上都与配电网有关。

七、浅谈看法

智能电网作为我国发展新技术的一项功能性测试项目，它带给我们生活的经济的效益成果是显著地，智能电网的研究是一个渐进的过程，还需要我们这代人的努力和奋进以及此类研究人员更为深入的研究，我国的此类课题还处于探索阶段，发展和认知还不够成熟。能电网将涉及许多电气产品、用品和技术，涉及到供应商的经济利益，不同产品供应商会采用不同的技术和标准，因此，产品标准将会是一个关键而有争议的问题，选用某种产品有时往往会决定技术的发展方向和走势。智能电网技术的选择往往还取决于目前电力公司正在采用的产品和技术的应用实际是否成功。应加强有关我国智能电网的相关标准的研究和建立，并尽可能与国际相关标准接轨。参考文献

[1]智能电网大数据技术发展研究 张东霞 [2]智能电网未来电网的发展态势 胡雪浩 [3]智能电网建设与电力市场发展 鲁刚

[4]中国式智能电网的构成和发展规划研究 杨德浩 [5]建设信息时代的智能电网 钟金 [6]面向未来的智能电网 谢开

[7]智能电网发展技术综述 静恩波

[8]面向智能电网的信息安全技术展望 关志涛 [9]智能电网的进展及发展趋势 张文亮

[10]Research on Dependable Distributed Systems forSmart Grid Qilin Li