“電氣工程與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)概論”課程讀書(shū)報(bào)告

1/1“電氣工程與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)概論”課程讀書(shū)報(bào)告

摘要

利用現(xiàn)代信息技術(shù)、新材料技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)和新的電網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式等的智能電網(wǎng)，能大規(guī)模地容納新能源系統(tǒng)的接入并使電網(wǎng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的自適應(yīng)互動(dòng)。可以說(shuō)，智能電網(wǎng)與清潔能源相輔相成、缺一不可，智能電網(wǎng)也可以稱(chēng)為未來(lái)電網(wǎng)或下一代電網(wǎng)。智能化已成為世界電網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)新趨勢(shì)，鑒于發(fā)展智能電網(wǎng)對(duì)于保障能源安全、提高能源效率、改善能源結(jié)構(gòu)、應(yīng)對(duì)氣候變化、提升服務(wù)水平都具有重要作用，有些國(guó)家已將其納入國(guó)家能源戰(zhàn)略，有的將其作為應(yīng)對(duì)當(dāng)前國(guó)際金融危機(jī)的重要舉措。將特高壓和智能電網(wǎng)作為今后一個(gè)時(shí)期電網(wǎng)發(fā)展的主要趨勢(shì)，無(wú)論從概念上，還是從實(shí)際上都是可行的，輸變電設(shè)備的未來(lái)發(fā)展戰(zhàn)略也應(yīng)以特高壓和智能電網(wǎng)為基點(diǎn)來(lái)確定。

關(guān)鍵詞智能電網(wǎng)；特高壓；自適應(yīng)互動(dòng)

一電機(jī)與電氣

電氣工程與自動(dòng)化是我們說(shuō)學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)，在這個(gè)專(zhuān)業(yè)中包括發(fā)電，輸電，和用電端，電機(jī)就是機(jī)械能與電能轉(zhuǎn)化的工具，是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，不同類(lèi)型的電機(jī)都有不同的功能，但都是能源轉(zhuǎn)化的工具，像把煤，水，風(fēng)等自然界的能源轉(zhuǎn)化為我們可以用的電能，同時(shí)，電機(jī)也可以把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，可以用來(lái)拉重物等。可以說(shuō)在目前的各個(gè)領(lǐng)域都離不開(kāi)電，我們平時(shí)常用的點(diǎn)燈，電視，等家用常見(jiàn)的電氣，還有一些大型的用電，電動(dòng)車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)，大型車(chē)床等，在世界的各個(gè)地放，隨處可見(jiàn)，當(dāng)我們突然失去電的時(shí)候，誰(shuí)也不知道世界會(huì)變成什么樣子。隨著人們生活水平的提高，對(duì)電氣的要求也逐漸的提高，特別是在電機(jī)與電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域，人們的要求也更加的智能和方便，這就要求電氣的技術(shù)不斷地提高，電機(jī)有發(fā)動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)，也有控制電機(jī)，用來(lái)控制電力系統(tǒng)的運(yùn)行，保障各個(gè)環(huán)節(jié)的正常運(yùn)行，各個(gè)行業(yè)使用的都是不同的電機(jī)，根據(jù)自己的使用要求對(duì)電機(jī)進(jìn)行改造，使他完成不同的功能，有大型的又有小型的，電機(jī)在除了我們隨處可見(jiàn)的用處之外，還要一些高技術(shù)方面的應(yīng)用，像信息技術(shù)，航天、航空、航海生物醫(yī)學(xué)工程，等地方運(yùn)用于雷達(dá)，醫(yī)療設(shè)備等地方，隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用范圍也越來(lái)越廣泛。發(fā)動(dòng)機(jī)由開(kāi)始的直流大電

機(jī)到異步電動(dòng)機(jī)，到現(xiàn)在主要的三相系統(tǒng)，的一個(gè)發(fā)展過(guò)程，目前在電機(jī)方面的研究主要是在精確模型研究新能源技術(shù)，風(fēng)力發(fā)電，波浪發(fā)電，高速電、熱、冷供機(jī)組機(jī)電一體化，電機(jī)、電力電子與微電子結(jié)合，特殊新用途，電磁發(fā)射，納米電機(jī)等新的技術(shù)，在新型的能源方面，包括風(fēng)能發(fā)電，波兩發(fā)電，潮汐，地?zé)岬榷家笕藗內(nèi)グl(fā)展，這些都是無(wú)污染的新能源。在電機(jī)方面有著一些特殊的用途電磁發(fā)射技術(shù)，微電機(jī)與微型機(jī)器人技術(shù)，工心臟技術(shù)，航天超聲波電機(jī)，速發(fā)電的發(fā)電機(jī)，工肌肉直線(xiàn)電機(jī)，導(dǎo)電機(jī)，動(dòng)機(jī)故障診斷，船驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)，能型電力電子變壓器。

在電的傳輸過(guò)程中還包括一個(gè)重要的裝置，那就是變壓器，變壓器是通過(guò)電磁感應(yīng)原理，通過(guò)電磁耦合實(shí)現(xiàn)電能傳遞的一種靜止電氣設(shè)備。變壓器在電的發(fā)出和到用戶(hù)端都要用到，主要是要降低在傳輸過(guò)程的能量損失。電廠(chǎng)一般建于能源較豐富的地區(qū)，如何將發(fā)出的電能經(jīng)濟(jì)、高效地輸送到遠(yuǎn)距離用電區(qū)域，是電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本問(wèn)題。目前普遍采用的辦法是將發(fā)電廠(chǎng)的電能通過(guò)升壓變壓器升壓后輸送出去。因此變壓器對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、高效的運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。

二電力電子與電力傳動(dòng)

主要是運(yùn)用電子系統(tǒng)的技術(shù)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，進(jìn)行自動(dòng)化的操作過(guò)程，在過(guò)去很多的操作都是人工進(jìn)行，但是這樣很不方便，隨著電子技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用，對(duì)電機(jī)的控制也逐步提高，在交直流電機(jī)、電化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)，電氣化鐵道、電動(dòng)汽車(chē)、航空、航海，高壓直流輸電、柔性交流輸電、無(wú)功補(bǔ)償，UPS、航天飛行器、新能源、發(fā)電裝置等都有著廣泛的運(yùn)用?？傊?，電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，激發(fā)人們學(xué)習(xí)、研究電力電子技術(shù)并使其飛速發(fā)展。電氣傳動(dòng)技術(shù)是電力電子與電機(jī)及其控制相結(jié)合的產(chǎn)物，內(nèi)容涉及電機(jī)、電力電子、控制理論、計(jì)算機(jī)、微電子、現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)、仿真技術(shù)、電力系統(tǒng)、機(jī)械、材料和信息技術(shù)等多種學(xué)科，是這些學(xué)科交叉融合而形成的一門(mén)新型的綜合性學(xué)科。對(duì)于位置控制系統(tǒng)，也稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)控制。電氣傳動(dòng)技術(shù)誕生于20世紀(jì)初的第二次工業(yè)革命時(shí)期，電氣傳動(dòng)技術(shù)大大推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的現(xiàn)代化進(jìn)步。它是研究如何通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制物體和生產(chǎn)機(jī)械按要求運(yùn)動(dòng)的學(xué)科。隨著傳感器技術(shù)和自動(dòng)控制理論的發(fā)展，由簡(jiǎn)單的繼電、接觸、開(kāi)環(huán)控制，發(fā)展為較復(fù)雜的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

三電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化

電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化主要涉及電能的產(chǎn)生、變換、輸送、分配、控制的理論，電力系統(tǒng)的規(guī)劃、運(yùn)行規(guī)律、以及相應(yīng)的測(cè)量、保護(hù)、調(diào)節(jié)、控制系統(tǒng)的理論和技術(shù)。電力工業(yè)的發(fā)展水平是反映國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志。在世界人均用電量中，中國(guó)是很低的，相比較美國(guó)，加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家，還有很長(zhǎng)的路要走，隨著電在人們中的廣泛運(yùn)用，一旦突發(fā)停電，會(huì)造成很大的損失，在我國(guó)湖北1972年7月27日大面積停電事故，造成武漢、黃石、黃岡地區(qū)全部停電，經(jīng)濟(jì)損失2400余萬(wàn)元，華中1982年8月7日電網(wǎng)穩(wěn)定破壞事故，造成湖北地區(qū)大面積停電，武鋼、冶鋼等重要用戶(hù)嚴(yán)重受損，部分設(shè)備損壞，10小時(shí)后恢復(fù)正常。

在發(fā)電的過(guò)程中包括電力網(wǎng)，電力系統(tǒng)，和動(dòng)力部分，電力網(wǎng)是發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備之間輸送和分配電能的網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)、升降壓變壓器、各種電壓等級(jí)的輸電線(xiàn)路和廣大用戶(hù)的用電設(shè)備所組成統(tǒng)一整體。動(dòng)力部分是電力系統(tǒng)加上帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力部分。電力網(wǎng)包括超高壓電力網(wǎng)，區(qū)域電力網(wǎng)，地方電力網(wǎng)。

電力系統(tǒng)中，發(fā)電廠(chǎng)是個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，其中有火力，水力，核電廠(chǎng)，還包括一些新的能源，火力是利用固體、液體、氣體燃料的化學(xué)能來(lái)生產(chǎn)電能的工廠(chǎng)。水力是利用水庫(kù)、河流所蘊(yùn)藏的水力資源來(lái)生產(chǎn)電能的工廠(chǎng)。核電廠(chǎng)是利用核能發(fā)電的工廠(chǎng)。潮汐能發(fā)電廠(chǎng)是利用核能發(fā)電的工廠(chǎng)。還有地?zé)岚l(fā)電廠(chǎng)，太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)等，都是我們需要去開(kāi)發(fā)的能源，中國(guó)電力工業(yè)展望：裝機(jī)容量成倍增長(zhǎng)2020年達(dá)到900GW用于發(fā)電的能源比重大幅提高，發(fā)電能源占一次能源消費(fèi)的比重提高，加強(qiáng)電源建設(shè)，繼續(xù)發(fā)展火電，大力發(fā)展水電，加速核電國(guó)產(chǎn)化，加強(qiáng)新能源的開(kāi)發(fā)力度。

四前沿展望

如果在二十世紀(jì)中期以前，電工學(xué)的發(fā)展主要基于電磁場(chǎng)與固體的相互作用，電機(jī)學(xué)主要在發(fā)展旋轉(zhuǎn)電機(jī)，則從新原理與新理論的角度看，二十世紀(jì)后半期電工新技術(shù)的重大進(jìn)展則基于電磁場(chǎng)與流體的相互作用的研究和直線(xiàn)電機(jī)研究的深入。這時(shí)物理與天文研究中發(fā)展起來(lái)的等離子體物理學(xué)與電磁流體力學(xué)開(kāi)始向工程應(yīng)用方面蓬勃前進(jìn)，與人類(lèi)能源、電力、交通及其他工業(yè)發(fā)展的需要相結(jié)合，開(kāi)創(chuàng)并推進(jìn)著受控核聚變，半導(dǎo)體的發(fā)展為電工領(lǐng)域提供了多種電力器件與光電器件。電力電子器件為直流輸電，電氣鐵路，各種節(jié)能電源和自動(dòng)控制的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。光電池效率的提高及成本的降低為光電技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展提供了良好基礎(chǔ)，使太陽(yáng)能發(fā)電已在邊遠(yuǎn)、缺電地區(qū)得到了實(shí)際應(yīng)用，并有可能在未來(lái)電力提供中占有一定的份額。

五體會(huì)

通過(guò)對(duì)電氣工程相關(guān)書(shū)籍的學(xué)習(xí)，我們對(duì)要學(xué)習(xí)的課程有了更進(jìn)一步的了解，也了解到了目前電氣工程發(fā)展的狀況，和我國(guó)電力的現(xiàn)狀，目前我國(guó)的電力發(fā)展還很低，相比較發(fā)達(dá)國(guó)家而言，還有很大的路要走，隨著各行業(yè)對(duì)電力依賴(lài)越來(lái)越高，電力工業(yè)成為國(guó)民生產(chǎn)的基礎(chǔ)命脈。怎樣節(jié)約能源，和發(fā)展新的能源，方便的運(yùn)用能源，是我們需要去研究的，電網(wǎng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，新型能源的開(kāi)放，都是新的發(fā)展方向。

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