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關鍵詞 電力系統及其自動化；規劃與設計；科技與管理；多重效益
中圖分類號TM711 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）80-0092-02
電力系統及其自動化工作流程就是在中心地帶安裝計算機系統，實施對中心發電站和變電站周圍系統的監控，形成立體的網絡監控系統，使信息的傳達和指令的傳輸能夠及時、暢通。中心計算機負責總體的指揮和調控，以及各種數據的處理、異常事故的自動回復等，通過計算機與軟件之間的結合，使自動化的程度不斷的加深，達到系統合理可靠的運行目的[1]。隨著技術發展，電力系統及其自動化技術得到廣泛應用，電力系統及其自動化技術的數據共享、數據整合能力，安全監視、安全保障能力得到提高，日漸成熟的電力系統及其自動化技術改變了電力行業的舊有格局，開辟著電力行業的現代化新篇：電力系統及其自動化的安全性能和穩定性的提高滿足著老百姓的高要求的同時，也因為電力系統及其自動化插上了信息化的翅膀，實現了電力工作人員對電網及電力系統的有效實時監控，電力故障能得到及時排除解除，電力系統有更足夠的安全保障。但是就中國的情況講，電力系統及其自動化的方向是全面布局DMS系統，高效提高電氣管理水平，適應電力系統及其自動化技術的發展。為此，本文就電力系統及其自動化從規劃與設計到建成后的科技投入與管理及要放長遠眼光考慮的“多重效益”進行“全景”式透析，力求解讀出個中味道。
1 “近景”：規劃與設計奠基電力系統及其自動化
電力系統及其自動化與電能生產、輸送及分配密切相關，通過對電力系統及自動化的規劃與設計是為了實現電力系統及其自動化的效率的最高化，設備功能的全面釋放，使電力系統對電能傳輸的效率得到提升，為國家創造電能利用的隱形財富。因此，規劃與設計是布局一個新的電力系統及其自動化最首要考慮的一個問題，不然等工程上馬，系統正常投入運行就得不償失了。
首先，為滿足社會企業及用戶對電能的高需求狀況 ，對早期電力系統重新規劃是一項綜合性的改造活動 ，可顯著提高原先系統的運行功能[2]。在我國，電力系統的規劃與設計就擔負著這樣一個歷史包袱：這就是我國幅員遼闊，電網建設極為復雜，電力需求量也極大，還有不可繞過的一點是電力系統及其自動化改革晚，傳統技術和設備仍舊掣肘著我國的電力系統及其自動化的步伐。如此，在追趕美英等先進技術的同時，對傳統電力系統及其自動化的再規劃與設計也成為奠基我們現代電力系統及其自動化的重要課程；
其次，包括對傳統電力系統的再規劃與設計在內，電力系統的規劃與設計包含了發電、輸電、變電與配電、用電等多環節，通過對風能、核能、熱能、潮汐能等電能生產方式產生的原始電能的轉化及供應輸送做電力系統及自動化的科學高效綠色生態設計與規劃，滿足用戶對用電、用電設備的運行要求，同時也減少資源消耗。例如，這種規劃與設計的過程可體現在電力系統在各環節或者不同層次都具有的信息控制系統，為電能的生產進行測量、控制、調節、通信、保護及調度；
第三，電力系統及其自動化的規劃設計還與電力工程的打造緊密相關，電力工程是融合電工技術、電工理論及有關技術、工藝、材料、制造因素的集中反映，是電力系統及其自動化先進不先進的決定性元素。電力工程的規劃與設計重點在電源、電網、負荷中心，為了打造優質的電力工程項目，設計時就可以用計算機作控制中心，對電力工程各個部分進行全面調控，保證其可行，經得起時間的檢驗；
最后，電力系統及其自動化的規劃與設計需要遵循成本原則，以少投入，從元件、設備等方面控制造價，成本原則直接影響到產品的定價，經濟效益高是客戶接受的必然因素；堅持安全原則，電力系統及其自動化首要考慮的要素就是安全，其安全性和穩定性涉及電力設備、電力設備的安全使用，網絡的操作安全及數據安全方面。此外，電力系統還應堅持配備系統監測的模塊等措施以落實安全性的要求；堅持周期原則，在規定期間內完成，考慮詳細，有嚴格方案，不影響用戶對產品的使用。
2 “中景”：科技與管理提質電力系統及其自動化
電力系統的集成度提高，電力系統及其自動化的形成發展由市場需求所驅動，市場需求對電力系統及其自動化的質量提升起著關鍵性作用。為此，打破傳統的信息孤島，進行數據方面的整合與應用，實現相關信息與多源信息的無縫對接，多維度多側面展示數據間的關聯，成為電力系統及其自動化未來的發展趨勢。這就趨勢的破冰與形成是一種對電力系統及其自動化大幅提質的過程。這其中莫不與電力系統及其自動化專業人才的培養，專業的改革與實踐相關。就人才培養與專業課程的而言，筆者認為，要應用課程學建設思路，加強應用型教學、減少對理論的依賴，對電力系統及其自動化的專業的建設方案系統性和創新性的改革；類似衢州這類浙江省的欠發達地區還應該充分運用仿真技術、網絡資源教學及當地水利企業的優勢，加強專業的“接地氣效應”。但科技與管理更是電力系統及自動化提質的兩把利劍。
2.1 技術科技化——提質“硬劍”
1）先進化的科技裝備。先進技術裝備為我國電力系統及其自動化的生產運營提供了良好平臺，給予了很大支撐。可控硅整流裝置的問世，代表了電力系統傳動技術的一次巨大的跨越，從此以后，電能的變換和控制正式步入了電力電子器件構成的變流器時代[3]。以電力電子器件變革經歷的三個階段為契機，電力科技裝備一次比一次先進，電力系統及其自動化的裝備已經呈現高頻技術的發展趨勢，不僅自動化的色彩越發濃厚，更增加了環保、節能、智能化等特點。以電力科技裝備在風力發電中的運用為例，諸如發動機組的設備對發電量損耗大，出于節約能源的出發點，在高低壓電的轉化中，用風機水泵變頻機替代原先使用的變頻器，就改變了電能轉化中耗能大、效率低等問題。總之，我們要從電力系統及其自動化的科技設備革新和技術的不斷發展上謀求新路，探索發展科技設備對提高電力的生產質量；
2）科技裝備的信息化。電網的壯大，實現對電網高效地實時監控需要憑借電力系統及其自動化所用科技裝備的信息化水準。依托電力裝備的信息化，實現對電網的綜合監控不說，電站工作人員能更加詳細準確地了解電力系統運行狀況，快速準確判斷故障位置及故障原因，遙控操作變的容易，對各種數據的分析變得簡便。電力系統及其自動化在科技裝備的信息化的各種案例，如體現在對包括測量儀表、自動裝置及遠動裝置等變電站二次設備的功能進行組合和優化，利用計算機技術、通信技術等信息化技術實現對變電站輸、配電線路，設備的監視、測量、控制等。
2.2 管理現代化——提質“軟劍”
一方面是日常管理要做到“優化提質”。電網的發展帶來企業管理思想、管理方法的創新，及其在電力系統及其自動化的應用，促進電力系統管理水平的提升。換句話說，如何提高電網信息的采集、加工等環節的速度及準確性需要管理；電力工程的施工、監管過程涉及的部門多，電力施工人員的工作技能參差不齊，工程選用什么樣的物料、工程的進度有什么安排，工程技術管理的流程等很多方面需要管理； 在電力系統及其自動化的具體運用中，繼電保護的保護元件經常會出現異常情況，影響供電秩序，產生安全隱患甚至安全事故，這就需要對電力系統進行有效地安全管理。這些都是電力系統及其自動化日常涉及到得一些管理，對這些日常管理就要做到“優化提質”。
另一方面是應急管理要做到“優中見質”。電力系統及其自動化的發展， 電網的規模獲得擴大，電網的緊密度比以往更令人咋舌，由此也帶來了電網的穩定問題，一些小概率的聯級事故、外部災害也可能引起系統失穩，進而引發系統癱瘓，造成不必要災難性停電事故。為此，電力系統及其自動化的應急管理考驗著管理者的管理智慧。如何做到應急管理的“優中見質”，例如，電力系統故障后，工作人員應就近在故障元件邊上的區域搜索緩解故障情況的負荷削減節點，幫助系統恢復到安全狀態，并將故障影響降低到最小范圍。而工作人員采取的方法可以很多：利用慢同調分群算法將系統中的發電機組聚合成若干虛擬發電機群節點，最大限度地減小割集的搜索空間，在考慮拓撲結構和潮流方向的基礎上，將網絡中的其他節點向虛擬發電機群節點聚合，并在 Laplace分區策略的基礎上提出了一個新的權重指標來衡量兩個相鄰節點之間的“距離”，以改進 Laplace 分區策略[4]。這就是一種有效應急“優中見質”的方法。
3 “遠景”：多重效益注腳電力系統及其自動化
電力系統及其自動化“近景”與“中景”的布局都是為了實現電力系統及其自動化的“多重效益”，環保效益、社會效益、經濟效益多多重效益并重是電力系統及其自動化的最好注腳，電力系統及其自動化之于經濟的功效自不必多言，它對中國經濟結構的調整，產業的轉型都有特殊的意義，本文就“碳排放”和“可再生”兩個關鍵詞進行簡述。
3.1 關鍵詞“碳排放”——重構 “綠色目標”
2006年來，我國碳排放超美國成為世界第一碳排放大國，在能源保障供應充足及為社會提供強勁發展動力的基礎上，實現經濟低碳可持續發展成為各方共識，可持續發展意味著作為碳排放最大部門電力行業的需要轉型。換句話說，全球多變的氣候和焦灼的能源問題為電力系統及其自動化的“綠色重構”提供了歷史性的機遇。怎樣實現電力系統及其自動化對電力產業的“綠色重構呢”？電力系統及其自動化首先依據電力碳排放及強度作為評價內容評價各地電力低碳發展。但是僅以碳排放強度及碳排放總量不能客觀評價各地電力低碳工作，還需要根據各地的能源特征、電源機構、居民用電習慣等特點，對電力系統及其自動化的碳排放做結構分解，透徹分析各地電力碳排放的成因等因素，最后依據電力系統及其自動化的系統特點和自動化的程度對各地低碳發展線路做針對性部署。
3.2 關鍵詞“可再生”——造福“廣普大眾”
電力系統及其自動化在其建設、生產運營中，投資、成本、產量等因素會因為內外環境的變化而變化，進而與我們對其所作出經濟評價的預測值有一定差異，對項目能產生的經濟效益產生影響。但是基于利用“可再生”能源基礎上的電力系統及自動化，無疑能造福到“廣普大眾”。這是因為可再生能源的能源密度低，資源分布廣，適宜小規模開發利用。比如，在資源、條件允許的情況下，電力用戶能安裝小型的光伏發電系統，在城市的空閑場地和建筑屋面，農村荒山荒坡，農民房前屋后都可利用光伏電站發電，按人均1千瓦光伏發電，全國超過10億千瓦，看上去數字有點大，但是每千瓦的光伏發電系統安裝個位數的太陽能電板就行，利用好這樣的可再生能源是電力系統及其自動化未來的額一個方向。
參考文獻
[1]王四明.電力系統及其自動化技術的應用探析[J].現代閱讀，2012（7）：18.
[2]許文杰.電力系統規劃與電力工程設計的研究[J].科技傳播，2012（1）：13.
關鍵詞：電氣工程及其自動化；電能變換與控制方向；培養方案；課程設置；實踐環節
作者簡介：巫付專（1965-），男，河南安陽人，中原工學院電子信息學院，教授；王耕（1967-），男，河南鄭州人，中原工學院電子信息學院，副教授。（河南 鄭州 450007）
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）17-0018-02
近年來我國經濟持續高速增長，傳統能源消耗量大幅增長，引發的能源短缺和環境污染等問題成為制約我國經濟又好又快發展的瓶頸。為此，發展新能源產業勢在必行。《可再生能源發展“十二五”規劃》提出，至2015年底并網風電累計裝機容量要達到1億千瓦，年發電量要達到1900億千瓦時。光伏發電裝機要達到1400萬千瓦，光熱發電裝機100萬千瓦，太陽能熱水器推廣面積要達到4億平方米。政策上還首次提出地熱能、潮汐能和海洋能的發展目標。《中國新能源產業發展與安全報告（2011—2012）》指出，我國新能源產業總體而言對外依存度較高，風能產業、光伏產業、生物質能產業與地熱產業的關鍵設備及核心技術尚需從歐美輸入。
電能變換與控制技術作為新能源產業關鍵設備的核心技術之一，隨著我國新能源產業的迅速發展、國家科研投入的不斷加大，高校和科研院所近年來也研究出了大批科研成果。例如僅2012年11月19～20日在福州大學召開國家自然科學基金電工學科2008/2010 年度批準項目交流會就有研究成果120余項，其理論水平和實驗室級的成果已接近或達到歐美水平。然而這些成果工業化的過程中卻嚴重滯后于世界先進水平。造成這種局面固然有很多原因，但是人才培養“頻譜”的欠缺也是其中的原因之一。這些科研成果主要由教師、博士和碩士來完成，本科生很少涉足，國內高校開設相應本科專業方向的學校也很少，這就造成了將科研成果轉化為工業產品人才的匱乏。2012年11月16日《江南時報》報道：“能源動力類（就業率94.71%）、材料科學類（就業率93.71%）、電氣信息類（就業率92.70%）等與新能源、新材料、服務外包等新興產業相關專業的畢業生就業優勢明顯。”“良好的產業發展不僅給相關專業畢業生帶來了就業底氣，也給薪資待遇提升留下了想象空間。”據統計，近兩年內電氣信息類畢業生的平均工資為3778元，仍有很大的上升空間。省內電氣信息類企業將傳統的電工技術與計算機、電子、自動控制、系統工程及信息處理等新技術相結合，具有廣闊的應用前景，規模正不斷壯大，就職畢業生對該類企業的發展趨勢充滿信心。”其他地區的招聘也有同樣信息出現。對于快速發展的新能源產業而言，應用型人才供應面臨嚴重不足。因此，亟待加大該產業人才的培養力度，以滿足新能源產業發展對應用型人才的迫切需求。
一、目前相關專業開設的現狀
近幾年國內僅有十幾所高校增設了核能相關專業，大多數高校是在原有熱能與動力工程等專業基礎上增設了部分與新能源有關的選修課程作為對新能源領域知識的一種補充，或進行了專業名稱的更改。所有這些無論是課程內容設置的科學性還是人才培養的專業性，尚不能適應完全國家對新能源領域專業人才的需求。對于新能源產業關鍵設備及核心技術之一的電能變換與控制更是涉及很少。
電氣工程及其自動化專業在1998年國家教育目錄合并前包括電力系統自動化、電機、絕緣技術等強電專業。由于其涉及的專業領域非常寬泛，所以各高校培養方案的設置通常分方向設置，即在專業課學習階段按專業目錄合并前的專業進行設置。與能源產業關鍵設備及核心技術之一電能變換與控制相對應的電力電子與電力傳動二級學科由于相對傳統電機電器、電力系統自動化等學科發展較晚等原因，開設電能變換與控制專業方向的高校很少。
由于新能源產業迅速發展，與之相適應的電力電子技術也得到了迅速發展與完善，為在電氣工程及其自動化專業本科階段開設電能變換與控制提供了理論基礎。
二、專業培養目標及規格
電氣工程及其自動化專業電能變換與控制方向面向新能源產業，根據能源領域的發展趨勢和國民經濟發展需要，需培養在新能源科學中電能變換與控制研究及其利用的技術開發與實施等方面既有扎實的理論基礎又有較強實踐和創新能力的專門人才，以滿足國家戰略性新興產業發展對該領域教學、科研、技術開發、工程應用、經營管理等方面的專業人才需求。本專業培養掌握電路電子與電工技術、控制理論與系統、計算機與微處理器應用技術，強調強弱電點結合、元件系統結合、軟硬件結合和基礎知識，體現了強電與電力電子、自動控制、計算機等技術相結合的專業特點。
畢業生應獲得以下幾方面的知識與能力：具備較扎實的本專業領域必需的自然科學基礎理論知識和較好的外語綜合能力；系統掌握本專業技術基礎理論知識和必要的專業知識；掌握電能轉換與控制、信號分析與處理、電機學、新能源發電、電氣工程方面等方面的知識；了解本專業學科的前沿與發展趨勢；獲得電能變化與控制系統的分析、開發與研究方面的工程實踐訓練；能從事新綠色能源的研發工作（例如光伏發電、風力發電、混合動力汽車）；能從事電力系統的分析預測試；能從事電能質量分析與調節系統的研發與設計工作等；具有一定的人文社會科學、經濟管理知識及相關工程技術知識，掌握文獻檢索、資料查詢的一般方法；具有較強的工作適應能力；能從事新能源領域里的科學研究與管理工作。
三、專業課程體系
1.培養方案課程安排
針對本專業的特點，所以教學計劃安排應該使得在專業教學階段的理論與實踐并重。專業課階段課程安排的建議如下：
公共基礎課：“高等數學”、“大學物理”、“大學英語”等。
人文通識課：“原理”、“法律基礎”、“藝術鑒賞”等。
專業基礎課：“電路”、“模擬電子”、“數字電子”。
專業平臺課：“自動控制控原理”、“電機拖動基礎”、“單片機原理”、“自控原理”、“C語言”、“可編程控制器PLC及系統集成”、“信號分析與處理”等。
專業必修課：“電力工程”、“新能源發電”、“電能變換與控制（上、下）”、“DSP技術”等。
專業任選課：“微型電網工程”、“柔性輸配電技術”、“人工智能與智能控制”、“智能電網”、“電力系統網絡通訊”、“變配電運行自動化”、“電氣CAD”、“檢測技術與儀表”、“電動汽車概論”、“電能質量與諧波治理”等。
工具課：“MATLAB”、“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”等。
本培養方案將課程分為上述6個部分，其中公共基礎課、人文通識課、專業基礎課和專業平臺課的設置與目前的電氣工程及其自動化保持不變。專業必修課和專業任選課是電能變換與控制方向的主要專業課程。“新能源發電”主要講述太陽能光伏發電技術、太陽能熱發電技術、風力發電技術、生物質能發電技術的原理；“電能轉化與控制”（上）主要講述電能變換的基本原理，包括DC/DC、AD/DC和DC/AC變換，可采用傳統電力電子的教學內容與教材。“電能轉化與控制”（下）主要講述PWM的控制方法（包括SPWM、SVPWM、滯環控制和三角波比較控制以及瞬時無功理論等）以及在新能源（光伏發電、風力發電等）中的應用實例分析。DSP技術主要講述目前應用最為廣泛的TI公司TMS320LF2812的原理與應用。工具課“MATLAB”可在第二學期開設，“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”放在期末實踐環節結合課程設計進行。專業課設置如表1所示。
2.實踐環節設置
實驗教學環節改革將注重培養學生的工程系統能力、實踐中運用知識的能力、解決較復雜工程問題的能力、管理決策能力，還有創新研發能力等。通過合理統籌優化實踐教學部分激發學生的工程實踐興趣和勇于創新的精神，使學生的專業素質滿足電能變換與控制工程師培養標準。
（1）實踐教學環節改革將關注以下幾點：
1）加強綜合性、設計性實驗的開發，在統籌優化、合理安排所有實驗課的基礎上提高實驗課質量，增加綜合性、設計性實驗，增強學生動手能力、分析問題、解決問題的能力。
2）增設企業中常用仿真軟件的教學實踐課程，提高學生多種仿真軟件的應用能力。
3）增設工程能力綜合訓練內容。
（2）本計劃實踐環節主要分兩個階段實施。
1）第一階段：工程能力基本訓練階段。內容：金工、電工實習、各門主要課程課內實驗、電子技術的課程設計、單片機課程設計、PLC的課程設計、工程制圖、制板及仿真軟件的應用等。目標：達到初步分析問題、解決問題的能力，具備實際工程所需的基本技能。
2）第二階段：工程能力綜合訓練階段。內容：取消單門專業課的課程設計，增設綜合課程設計，在第7學期期末進行，時間為3周，題目結合新能源發電所需的技術選定，要求學生按全國大學生電子設計大賽的型式提交作品及實驗報告。目標：使學生具備對所學知識和技能的綜合運用能力，具備初步電能變換與控制系統設計與調試能力。
3.校企聯合畢業設計
畢業設計是學生能力培養最后一個環節，主要鍛煉學生綜合運用所學科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力，培養學生的創新意識和進行設計、技術改造與創新的初步能力。[2]畢業設計安排在第8學期進行，此環節時間為15周。采用校內指導教師和企業指導教師共同指導的方式。畢業設計題目的選取可以緊扣新能源發電中電能變換與控制關鍵技術，突出電能變換與控制常用控制策略、信號檢測方法等的應用，強調硬件電路的設計與調試、軟件的編程。目的是使學生在畢業設計的過程中初步掌握新能源發電中電能變換與控制的關鍵技術。
四、結論
我國新能源產業正在迅速發展，該方面專業技術人才的缺失已成為其進一步發展的瓶頸。高等學校應認真研究，及時培養出社會急需的人才，服務社會。本文就在電氣工程及其自動化專業基礎上開設電能變換與控制方向進行了分析；針對新能源發電所需的知識結構提出了主要課程的設置，并對實踐環節和畢業設計進行了詳細分析；給出了電氣工程及其自動化專業開設電能變換與控制方向的培養方案。要想將培養方案落實到實處還有很多工作要做，比如師資的建設、實驗室的建設、教材的建設等等。
參考文獻：
一、引言
隨著我國各行各業的發展，各類產業的用電需求越來越大。無論是生產還是生活，人們與電力的關系已變得密不可分。所以，電力在人類社會中正扮演者愈來愈重要的角色。但是據了解，電氣工程及其自動化無論是在過去的開發時期，還是現在的使用時期，都需要消耗大量能源，在電力的生產和傳輸過程中都存在著可避免的能量損耗。通過電氣工程及其自動化的知識與技術，提出節能設計的方案，使電力生產和傳輸得更加節能。
二、電氣工程及其自動化存在的問題
（一）自動化程度不夠高從電網調度來看，相比發達國家，我國的電網調節的自動化程度還不夠高。目前我國現有技術不能將電網的各環節聯系在一起加以控制，只能實現對單個系統或設備的控制。因此需要人員來做協調控制，可能會造成人為誤差，使得需要調節的時候沒能做出正確的抉擇而導致能源的浪費。此外，電力儀表的作用也不容忽視。電力儀表是可以監測、分析電能質量和電力故障的重要儀器。如果想要進一步實現節能，則離不開對電網中各代表性節點的監測，而現有的電力儀表多用來監測、判斷電力故障并給出相應的措施，所以需要進一步發展電力儀表，以監測更多的數據來實現節能。
（二）部分線路傳輸損耗較高在電網的實際運行中存在著各種各樣的損耗，例如傳輸過程中的變壓器損耗，電力電纜損耗、無功損耗等。由于這些損耗是由電流通過導體，使導體發熱而產生的，因此此類損耗無法避免，但可以通過采取一定的手段使得在保證電網安全、穩定運行的前提下，將損耗降到最低，讓電能盡可能少的轉化成其他能量，從而達到節能。
（三）新能源的并網運行不夠可靠目前我國新能源主要為風力發電與太陽能發電，相比火力發電、水力發電、核電，后者只要運行得當、保證其穩定性即可實現其并網運行。而風力發電與太陽能發電這類新能源對天氣的要求很高，貿然并網，如果用戶端用電需求突然升高，而當地卻為陰天或無風的天氣，如果不加大周圍火電廠的供電量，那么供電平衡將會破壞，甚至導致整個電網出現重大事故；反之，當用戶端用電需求量突然降低，同樣如果不采取相應措施，新能源發電廠發出的電能就會過剩，并以其他形式能量釋放，造成嚴重的浪費。而天氣的變化十分復雜，所以如果想要真正利用好新能源，以目前的科學技術來看是遠遠不夠的。
三、電氣工程及其自動化節能設計方向
（一）提升AVC系統性能在電網中，AVC系統指的是電網的自動電壓無功控制，其能夠保證電能質量、輸電效率，降低網絡損耗，使供電系統穩定、經濟地運行。因此，如果對該系統稍加改動，即可提升電網的節能運行性能。而目前我國的AVC系統缺乏全局運行的監視、系統數據太多人工處理麻煩，使得工作效率低等問題。所以要想發展AVC系統則需要改進系統的界面，使得數據更加直觀；提升AVC系統的分析功能，使其達到人工智能的水平，能在不斷的分析結果中不斷學習，從而達到精確的自我分析來幫助工作人員判斷。
（二）更換線路傳輸上文中已提到，線路中的傳輸損耗主要由導體發熱產生。而導體發熱的主要原因是由于電阻阻值偏大，導致流過的電能被轉化為了熱能，因此只要合理降低傳輸線路上導體的電阻即可降低損耗。降低導體的電阻，一般可以采用適當增大導體截面積的方法。目前在我國的配電網中，部分線路還存在著導體截面小、線路老化、線損率較大的情況。此外，配電網中的變壓器也存在基本參數偏大的情況。所以，應更換老化的設備與高能耗的線路和變壓器，還要加強建設出更加合理的電網結構。
（三）使新能源并網變得可靠要想讓家家戶戶安全地使用新能源，就必須先解決新能源并網的問題。要想實現并網運行，就必須滿足四個基本條件：發電機與系統的頻率、相序、相位、電壓均相同。這些條件現可以滿足，但這仍然不夠。由于新能源受天氣影響，發電的質量會受到影響，比如當陽光照射強度發生變化時，發電過程中就會改變輸出功率、產生一定的諧波。由于這種不確定因素均與天氣相關，所以只要將天氣中的某些可測得的、有效的數字參數與發電出力聯系在一起，得到新能源發電規律的曲線，并反饋給電網調度員，即可實現新能源并網運行。
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2011考研國家線：上海電力學院考研調劑信息
上海電力學院考研國家線已經公布，上海電力學院考研調劑正在進行，報考上海電力學院考研的考生請關注上海電力學院考研調劑專業：
電力系統及其自動化（080802）、熱能工程（080702）、應用化學（081704）
上海電力學院座落于上海市區東外灘，與浦東隔江相望，具有良好的育人環境和條件，是一所功能齊備、設施齊全、環境幽雅的現代化大學。學校為我國電力行業培養了大量高級專業人才，在全國享有一定的聲譽，今年我校研究生就業情況較好，絕大多數學生進入電力系統工作。
英文名稱：Journal of Jiangsu Polytechnic University
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國際刊號：1005-8893
國內刊號：32-1395/TQ
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發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1989
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
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關鍵詞：電氣技術;應用;發展;完善;效益
中圖分類號：N945.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-11-00-01
一、電氣控制技術應用的現狀
目前，電能生產的主要形式有火電、水電、核電、風電、地熱發電和太陽能發電等。火電是以煤炭、石油、天然氣作為燃料發電的形式，一般通過燃燒加熱鍋爐產生蒸汽，再驅動汽輪發電機組發電。水電則是利用水位勢能，驅動水輪發電機組發電。1.2電能輸送電能輸送是指將發電廠生產的電能通過輸電網輸送到另一處。輸電網就是許多個發電廠和許多個供電點連接而成的網絡體系。輸電前在發電廠都要將電壓升高以后輸送，因為這樣可以減少輸送過程中的電能損耗。到達輸電網另一處再經過降壓供用戶使用。采用輸電線路輸送電能既解決了發電廠與用戶之間的距離問題，而且輸電線路聯成網絡有利于電能的合理分配，提高了供電的經濟性和可靠性。
（一）電能生產
電能生產也就是發電，它是電氣技術應用的起點，解決電源的問題。發電是能量的一種轉化形式。目前，電能生產的主要形式有火電、水電、核電、風電、地熱發電和太陽能發電等。火電是以煤炭、石油、天然氣作為燃料發電的形式，一般通過燃燒加熱鍋爐產生蒸汽，再驅動汽輪發電機組發電。水電則是利用水位勢能，驅動水輪發電機組發電。
電能使用是電能生產的終極目的，也是電氣技術研究的主要目標。電氣技術廣泛應用是因為電氣具有以下優勢：電方便遠距離輸送.具有清潔、安全和經濟的特點;電能很容易與其他能量進行相互轉化，如機械能、光能、熱能、化學能等：電也很容易應用各種控制技術，實現各種控制功能和自動化目標。
（二）電能輸送，電能輸送是指將發電廠生產的電能通過輸電網輸送到另一處。輸電網就是許多個發電廠和許多個供電點連接而成的網絡體系。輸電前在發電廠都要將電壓升高以后輸送，因為這樣可以減少輸送過程中的電能損耗，輸電線路聯成網絡有利于電能的合理分配，提高了供電的經濟性和可靠性。
（三）電能分配
電能分配是指電能經配電網向用戶供電的形式，也就是接受輸電網電能，再逐級分配或就地消費電能。
二、電氣控制技術的發展趨勢
（一）電氣自動化程度和水平不斷提高
科學技術是第一生產力，在科學技術不斷發展的今天，各行各業的自動化水平都在不斷提高，生產效率隨之提高，生產質量也得到了越來越多的保障，更好地促進了企業以及市場經濟的發展。引入電氣自動化技術.開創了經濟發展的新局面。
1、運用電氣自動化技術實施系統仿真，提高實驗準確度的同時獲取更多的數據;
2、通過電氣自動化技術可以實現智能化服務，提高工作效率并且降低勞動強度;
3、電氣自動化技術用于配電網，可提高配電網數字化、信息化和智能化水平，從而極大地提高系統運行效率。
（二）更節能、更環保
節能技術在工廠電氣技術的應用中日漸重要，因為對整個社會來說，節能減排都是社會發展的必然趨勢，企業的發展和進步必須在這一總趨勢下。以照明技術來說，采用發光效率更高、壽命更長、汞含量更低的燈具。在能源使用上，太陽能、風能、潮汐能、地熱能、海洋能等可再生能源將獲得更快發展。建設智能電網不僅可以改善電力系統的穩定性，提高電能質量，而且更有利于節電，因智能電網可以更方便地并人可再生能源，節電效果顯著。
使用節能型的供電配電系統。應該注重節能技術在電氣技術中的應用，進而降低工廠成本，在節能型供配電系統的使用上沒有明確的認識。使用節能型的變壓器。可以對舊的油侵變壓器進行改造，同時要合理選擇變壓器的型號和容量。
（三）一般來說，在工廠供電系統設計時可以選擇損耗低、效率高的新型節能變壓器，維持合理的供電電壓，供電電壓的大小應在考慮當地電網、用戶用電負荷等因素的前提下根據供電距離和用電容量來確定。無功補償裝置，因為功率因素的高低對工廠企業非常重要。所以，應盡量提高工廠供電各相關部分的功率因素，增加工廠的輸電能力，并減少電能損耗和功率損耗，用來達到提高設備利用率、用電質量、節約電能的目的。
（四）選用適合的節能設備。恰當的節能設備有利于節能技術水平的提高。運用低阻電纜。因為在輸電線路中，線路損耗和線路電阻有平方的關系。阻值越小，消耗的能量和散發的熱量就越少，
使用阻值較低的電纜可以使電纜上電能的損失降到最低，使輸電線路的能耗最低。推廣變頻器的使用，因為變頻調節可控制發電機的輸出功率，輸出功率減小，耗能就減少，流量和風量就得到了控制，從而降低損耗，達到節能的目的。
（五）合理使用峰谷電力資源。電力行業中峰谷是指用山谷和山峰形象的比喻用電負荷特性的變化，可以通過降低用電負荷高峰，填補負荷低谷，使用電負荷均勻，充分發揮發電、變電設備的潛力，提高設備的負荷指數，提高電力系統的供電能力，盡可能的滿足電力負荷日益增大的需要。
（六）電氣技術應使用新材料、新技術、新工藝。新工藝的應用，往往給工業生產中電氣技術的發展帶來顯著的效果。把低效率的供用電設備更換為高效率的供用電設備，有利于提高經濟效益;對耗能大的設備進行改造，可以節約用電量，提高效益。及時改造工藝和設備，另外在改造舊設備、落后工藝的時候，也要注意新材料、新技術、新工藝的推廣使用。
三、結語
電氣工程及其自動化技術在人們生產生活的諸多領域都得到了廣泛的應用，大大提高了生產效率，在今后的發展中，電氣工程及其自動化技術在生產生活中的應用會更加廣泛。
參考文獻：
[1]黃文俊.電氣技術的應用與發展[J].河南科技，2013，（20）：17
關鍵詞：熱能；動力機械；能源；環境
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
一、熱能動力機械專業的高技術性
大型的熱能動力設備，系統非常復雜，集機械、電力、電氣、電子、液壓、計算機等多學科于一體，自動化程度很高。從生產上來看，熱力設備的運行基本上實現了自動、遠動控制和計算機監視。全計算機控制已基本實現，并是今后的發展方向。火電廠的鍋爐、汽輪機及其輔機的運行，早已是自動控制或遠動操作，新建的大型火力發電機組應用了計算機控制，如30MW汽輪發電機組，正常運行時鍋爐產蒸汽量在100t/h以上，鍋爐本體的高度超過som，燃煤達10t/11以上，若用人力來燒這樣的鍋爐是根本無法實現的，但是采用集散控制系統，實現全計算機控制，一臺鍋爐有兩名操作人員就夠了。對于工業鍋爐，亦采用機械進煤的方式，運用自動或遠動控制其運行。冶金、化工等行業的熱力設備，也具有相當高的自動化水平。可見，熱力設備的運行，采用了大量的高尖技術。熱力設備一般在高溫高壓的條件下工作，要搞好熱力設備的安全運行，必須經常地進行維護和定期的大小修，為了提高熱能利用效率，必須利用新技術對設備進行技術改造，利用先進管理手段進行管理，因此，需要既有理論知識又有豐富實踐經驗的工程技術人員。
二、常用的熱能動力機械
動力機械是把能量轉化為機械能而做功的機械裝置。其中，由熱能轉化為機械能的機械稱為熱能動力機械。常用的熱能動力機械有三種。一是燃氣輪機。燃氣輪機的工質是燃氣和空氣。這種機械的主要特點是運行平穩，機動性好，噪音污染小。所以應用廣泛。未來燃氣輪機會向提高效率、利用核能發展燃煤技術的方向發展。二是蒸汽機。說到動力機械就不得不說蒸汽機。蒸汽機的工質是蒸汽，它是將內能轉化為功的裝置。蒸汽機的產生曾引起了世界上重要的“工業革命”。跨入21世紀之后，才漸漸被內燃機和汽輪機取代了領先地位。蒸汽機的使用之所以持續了兩個多世紀歸功于它對所有燃料都可以由熱能轉化成機械能。但是蒸汽機的運作依賴于笨重龐大的鍋爐，因此最終被輕巧靈活的內燃機所取代。三是內燃機。內燃機是將化學能轉化為機械能的裝置。因為燃料在機械內部直接燃燒，所以稱為內燃機。內燃機是目前運用最廣泛的熱機，它以汽油或輕柴油作燃料，雖然熱效率高，但熱料消耗率高，而且內燃機噪聲是動力設備噪聲的主要來源。因此，未來內燃機的發展將注重于提高機械效率，減少噪聲，降低排放量來嚴格要求燃料的清潔度，實現節能減排的目標。
三、我國的熱能動力工程發展現狀
我國能源動力類熱能與動力工程專業形成于20世紀50年代。當時受蘇聯教育體制的影響，專業分割很細。在熱能與動力工程專業中就先后包括鍋爐、電廠熱能、內燃機、渦輪機、風機、壓縮機、制冷、低溫、供熱通風與空調工程、冷凍與冷藏、水能動力工程、水電站動力裝置、水電站動力設備、水能動力及其自動化、機電排灌工程、水能動力與提水工程以及工程熱物理等幾十個小專業，形成了以工業產品生產引導高等學校人才培養目標的基本格局，一定程度上與我國當時的發展相互適應。隨著改革開放，我國國民經濟體制發生很大的變化。社會對人的培養提出了新的要求。為了適應這種要求，1993年7月國家教委頒布的普通高等學校本科專業目錄，將幾十個小專業壓縮為9個專業，即熱能工程、熱能工程與動力機械、熱力發動機、制冷及低溫工程、流體機械與流體工程、水利水電動力工程、工程熱物理、能源工程和冷凍與冷藏。1998年教育部頒布的新專業目錄進一步將以上9個專業合并為1個，即熱能與動力工程專業。從原來的幾十個專業合并為1個專業，全國現在有120多所高校設有熱能與動力工程專業。熱動主要研究熱能與動力方面，是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。熱動主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎理論，學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術。本專業涵蓋的產業領域十分廣泛。能源動力產業既是國民經濟的基礎產業，又在各行各業中有特殊的應用，也是國家科技發展基礎方向之一。能源動力領域人才教育的成敗關系到國家的根本利益。隨著我國市場經濟的建立，社會需求和經濟分配狀態的變化、科技發展的趨勢、對本專業的生源、就業等形成了挑戰，更是熱能動力專業教的關鍵。同時，熱動還是現代動力工程師的基本訓練，可見熱動是現代力工程的基礎。
四、動力機械帶來的環境污染及解決辦法
動力設備引起的環境問題主要有熱污染、噪聲污染和空氣污染。熱污染是指工業生產和生活中排放的能量以熱能形式傳給環境，造成大氣和水被污染的現象。尤其是火力發電廠、核電站、造紙廠排放出來的含有大量廢熱的氣體和液體對水生植物和魚類生存繁衍造成了極大的威脅，各種有害成分還會隨著水資源的流動被陸地上的樹木，蔬菜吸收，進而被人類食用，引起重大的流行疾病等。要減少工業廢物的余熱對環境的影響，就要減少排放，并且充分利用余熱，或者尋找和開發新能源。使用清潔的水能，風能不僅降低了污染物的排放，還保護了環境。
1、空氣污染也叫大氣污染
從近年來的全國霧霾天氣可以看出，空氣質量與人們生活息息相關。空氣污染直接影響了人們的出行。大氣污染源來自于工業廢氣、汽車尾氣、居民生活供暖設備等。在大城市中，汽車、火車是不可或缺的交通工具，但它們消耗煤或石油產生的直接排放進空氣的廢氣，是霧霾天氣的主要“兇手”。而且近幾年的許多極端天氣也是因大氣污染引起的。空氣污染的防治要靠全國人民的共同努力，調整能源結構，植樹造林等都是目前比較流行的辦法。
2、噪聲污染
動力機械等設備運行時由于機械振動而形成噪聲。噪聲污染短期內或許沒有太大傷害，但處于這樣的環境一段時期后就會使生物的聽力受損，嚴重的還會誘發多種疾病。因此，防治噪聲也是刻不容緩的事情。對污染源來說需要降低聲源噪音，控制噪音傳播。而對于人們來說，可以采用吸音設備來阻擋噪聲的傳播。
六、熱能動力工程的發展方向
1、熱能動力及控制工程方向(含能源環境工程方向)
主要掌握熱能與動力測試技術、鍋爐原理、汽輪機原理、燃燒污染與環境、動力機械設計、熱力發電廠、熱工自動控制、傳熱傳質數值計算、流體機械等知識。
2、熱力發動機及汽車工程方向
掌握內燃機(或透平機)原理、結構，設計，測試，燃料和燃燒，熱力發動機排放與環境工程，能源工程概論，內燃機電子控制，熱力發動機傳熱和熱負荷，汽車工程概論等方面的知識。
3、制冷低溫工程與流體機械方向
掌握制冷、低溫原理、人工環境自動化、暖通空調系統、低溫技術學、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統仿真與控制等方面的知識。使學生掌握該方向所涉及的制冷空調系統、低溫系統，制冷空調與低溫各種設備和裝置，各種軸流式、離心式壓縮機和各種容積式壓縮機的基本理論和知識。
結束語
熱能動力工程是社會生產力發展的一個重要組成部分，它推動了人類從人力勞動向機械生產的“進化”。作為國民生產的動力，能源已經成為了每家每戶的必需品。其中，熱能是能量傳遞和動力機械領域中使用得最多的一種能源形式之一。而現在隨著熱能轉化裝置以及動力機械的廣泛應用，已經出現了許多全球化的問題。本文針對熱能動力工程的相關設備和環境保護做一些基本介紹，僅供參考。
參考文獻
［1］黃益軍．淺談熱能動力設計研究［J］．城市建設理論研究(電子版)，2013(28)．
