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配電自動化主要包括饋線自動化、變電站自動化、配電管理系統等，其中饋線自動化技術主要通過線路運行狀態的檢測和控制來實現對線路故障的及時發現和隔離、以及負荷轉移和及時恢復供電的功能。變電站自動化借助計算機硬件系統等裝置，將自動控制技術與信息處理技術應用于變電站的運行、測量和監控過程中，能夠更好地實現變電站數據的采集、計算和處理。通過與繼電保護信息的交換和自動控制的協調配合來實現其主要功能，是配電自動化的主要內容。配電管理系統中主要應用計算機技術、信息處理技術、通信技術結合相關設備來完成對配電網的運行進行監視、管理和控制。

配網自動化在電網中的應用，保證了供電質量，提高了供電可靠性，是智能電網建設的重要基礎之一，目前我國配網自動化系統的建設才剛剛起步，結合市場需求，我國的配電自動化系統將呈現多樣化、集成化和智能化特點，分別適用于不同需求的地區和人群，每個部分發揮自己的特點，形成一個高效的應用整體。目前自動化系統中的技術正逐步走向智能化，電子技術在電力系統中的應用更具有廣闊的前景。

2電子技術與自動化系統的關系

2.1電力電子技術在電力系統中的應用

在電力系統的發電環節中，電力電子技術可通過改善設備的運行特性來實現對大型發電機的靜止勵磁控制和發電機的變速恒頻勵磁等，其調節具有快速高效的特點，還能在一定程度實現節約能源的目的。在輸電環節中，主要通過柔流輸電技術來完善交流輸電或電網運行性能，通過高壓直流輸電技術實現對孤立系統的供電，簡化了供電設備的使用，降低了生產造價。在配電環節中，電力電子技術的應用有效地解決的供電可靠性和供電質量不高的難題，是配電網對電能的控制能適合不同程度的要求，電力電子技術與現代控制技術的結合，使配電系統與用戶之間的聯系更加密切，提高了國家電網的供給和服務能力。

2.2信息電子技術在自動化系統中的應用

信息電子技術主要應用于電力系統的自動化中的電網調度自動化和變電站自動化中，電網調度自動化的主要功能是對電力生產過程數據的采集和監控、電網運行安全性分析、電能負荷預測等，結合對計算機網絡系統和電網調度中心、服務器以及各終端設備的調控來實現自動化運行。能有效解決電能的合理分配問題，同時保證電網調度的安全穩定運行。我國電網調度自動化分為五個等級，分別為國家電網調度、大區電網調度、省級電網調度、地區電網調度和縣級電網調度。

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Keywords: power system; automation; problems and Countermeasures

中圖分類號：TU991.63文獻標識碼：A文章編號：

引 言

電力系統及自動化是當今國民經濟和人民生活的重要保障，也是社會經濟發展和工業現代化的重要標志。在今后相當長的一段時期內，社會生產生活對電力的需求將呈現不斷增加的趨勢，電力系統及其自動化的發展也顯得越來越重要， 電力系統及其自動化的發展受到諸多因素的影響，其中包括信息技術等支配性因素的影響，也有物理科學等電力系統的交叉科學的影響，還有其他相關技術、分析設計方法的不斷更新和發展因素的影響。深入分析電力系統及其自動化存在的問題并提出有效的解決方法，能有效提高電力系統和自動化水平，利于社會經濟和工業的進一步發展。

1 電力系統自動化的應用

1.1 在凈化空調設備中的應用。 對濕度的控制:裝設在通風管(回風濕度近似于潔凈室濕度)內的濕度傳感器所檢測的濕度，送往控制器與設定濕度相比較， 用比例加積分運算控制，輸出電 JK信號，控制蒸汽電動調節閥的動作，控制回風濕度保持在 45%、65%，使潔凈室濕度以滿足 GMP 要求。對溫度的控制:凈化空調系統采用 DDC 控制。裝設在回風管 (回風溫度近似于潔凈室溫度)的溫度傳感器所檢測的溫度送往 DX-9100，與設定點相比較，輸出相應電壓信號，控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作， 控制回風溫度保持在 12℃～26℃之間，使潔凈室溫度符合GMP 要求。

1.2隨著我國國民經濟的飛速發展以及數字電子化科技發展智能化，建筑勢必要引入電力自動化的成分，智能化建筑已經成為了當今建筑界的主流方向。為了達到設備的合理利用，資源的人力的節省就有了建筑設備的自動化控制系統。智能化建筑內有大量的電子設備與布線系統，如通信自動化系統，火災報警及消防聯動控制系統，樓宇自動化系統，保安監控系統，辦公自動化系統，閉路電視系統等，以及它們相應的布線系統。

1.3.電力自動化的發展趨勢。作為一項具有活力的高科技技術，電力自動化技術的發展前景是可觀的。首先，電力自動化技術可以與我國的新銳的科學技術成果相結合，并且投入到電力自動化技術的創新中去。研發更多的電力自動化產品應用于我國的國計民生中，促進我國工業化的發展。其次，優化電力自動化系統的結構，實行電力自動化系統平臺的統一化、系統結構通用化、系統程序接口標準化，這樣就可以大大地提高對電力自動化技術的利用率，減少不必要的損失及節約冗雜時間及費用。最后，在將電力自動化技術應用于工業生產中，應注意電力自動化市場的產業化、生產的安全化以及工作人員的專業化。如此可以加大電力自動化在工業生產中的利用力度，推廣電力自動化的使用，讓更多的企業及行業受益于該項技術。

2 電力系統問題的應對措施

2.1 加強電力工程質量管理力度。企業和相關部門應充分認識到對電力工程質量管理的重要性，從工程專業性、材料、和管理方法等幾個方面入手，全面提升電力系統的質量管理水平。首先，電力工程的建設團隊應具備相應的專業技能和素質。對電力工程建設隊伍的成員進行嚴格的篩選，并進行系統的專業技能培訓和考核，加強對建設隊伍的知識培訓，鼓勵技術人員學習和鍛煉自身專業技能、提升自身綜合素養，培養和塑造一支具備扎實的專業技能、熟練的操作能力、良好的綜合素養的專業工程建設隊伍，提升電力工程建設的軟實力。電力工程實際進行過程中，企業和相關部門應嚴格管理工程中的建材，建材是工程的基礎，是工程質量的根本保證，必須在工程中嚴格把好材料關。工程所用材料必須是正規廠家生產的、經過權威部門鑒定的、有正規的質量證書和出廠證明的正品材料；應對工程所用原料進行嚴格的日常管理，防水、防火、防潮，定期進行質量檢查，并做好管理記錄；在材料進入施工現場前應進行嚴格的檢查，杜絕殘次品進入施工現場，從根源上保證電力工程的質量。

2.2 優化電力節能設計。電力系統應重點考慮如何在滿足實際需求的基礎上降低能耗，減少無謂的能耗，降低過高的損耗。在選擇供電系統的變壓器時， 應選擇繞組阻值相對小的變壓器， 以降低電流損耗，降低變壓器的運行成本， 對于高層建筑、化工企業及地下建筑等對消防要求較高的場所，可選用低損耗節能型干式電力變壓器。照明方面應充分利用自然光，減少照明設施及配套設施的使用，走廊等場所采用智能照明設備，選用功效高、壽命長的照明設備。

3 電力系統自動化問題及對策

電力自動化有更高效的工作效率和經濟效益，工作的可靠性及環境條件都得到了顯著的提升。電力自動化是企業在市場競爭中獲勝的一項有力的支持。目前的電力自動化正處在飛速進步的階段，在發展中仍存在一些問題需要改進。

3.1 電力系統自動化的問題分析

3.1.1 電力自動化系統集成性不強。電力自動化系統集成是電力自動化系統功能提升的必經之路，我國目前一些電力自動化還處在多島自動化的層次，多島自動化具有互不連接、功能單一、信息獨享的缺陷，不能充分發揮電力自動化的功能和作用。

3.1.2 電力自動化的網絡構架不統一。電力自動化的發展方向是建立高效、 快捷的電力系統及自動化系統，但目前很多企業自身網絡構架不盡相同，使得依托于網絡結構而發展的電力系統自動化的發展受到了阻礙。另外不同企業和商家在軟、硬件產品交換過程中，因為程序接口的不一致，影響企業數據和信息的傳輸交流，進而阻礙了企業數據和信息的共享，使電力系統及自動化系統在實際運行中無法發揮應有的效應。

3.1.3 電力自動化技術的使用過于受主觀支配。不同的企業在對電力自動化技術的實際應用和開發中，由于技術人員思想理論及技術掌握程度的不同，過分根據技術人員主觀習慣和意識支配，系統的開發平臺各有不同，進而導致電力系統及自動化在實際設計、實施、運行和維護中的程序和成本增加，增加了系統整體的運行費用和負擔。

3.2 電力系統自動化問題的應對措施

電力系統自動化的改進主要從科技、信息和開放度三個方面開展。

3.2.1 科技化是指電力自動化的發展應當出現實用性新技術、新材料、新產品。本著自主創新的思想，以節能降耗為切入點，積極推廣應用節能降耗新技術、 新方法、新工藝，在材料的使用，技術的使用等方面力求創新，采用信息技術、 計算機技術、網絡技術與自動化技術等高新技術，研發新產品。

3.2.2 信息化則是指信息技術在電力自動化的地位應更加突出。電力設備的設計、制造和運行中廣泛應用的計算機優化與仿真技術，人工智能分析的廣泛應用以及電力系統中廣泛使用的網絡通信技術，都充分展現了信息技術在電力自動化中起到的重要作用。

3.2.3 開放化則是要與外界建立一個接口，實現與外界網絡的連接。計算網絡是實現信息實時交換和共享的重要基礎設施，也是實現管理、決策、設計、 控制和制造一體化的關鍵，它已廣泛應用于電力系統各元件和局部系統的管理、監視、調節和控制上，是電力系統信息管理、遠動技術、調度自動化等方面的核心。

4 結語

綜上所述, 電力系統及其自動化的分析與研究對我國科學技術的改革與創新有重要的理論意義，對我國經濟的發展有十分重要的推動作用。 所以，對于電力系統及其自動化的分析與研究是我國科學工作者和電力類工作者需要付諸長期努力的重要任務。只有有了重視，結合實際操作經驗，堅持不懈，才能將我國的電力系統和自動化研究推向一個新的臺階，便捷人們的生活，推動社會的發展。

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1.2電網調度的自動化電網調度自動化由服務器、計算機網絡、工作站、下級電網調度站等部分組成，組件不僅多，而且安裝復雜。目前，我國電網調度可分成縣級電網調度、小區域電網調度、省級電網調度、大區域電網調度、國家電網調度五級。通過電網調度主站系統而實現整個電網運行的監控的電網調度自動化，可以使電網調度人員更加有效的對電網進行指揮，讓其穩定、安全和高效的運行。其主要作用可分為：（1）合理地進行科學的經濟調度，達到降低損耗、節約資源、緩解資源壓力等作用。（2）達到實時對電網進行監控的狀態。工作人員通過對電網用電負荷、電壓等參數、設備位置給水等指標的監控，達到滿足用戶需求的目的。（3）有些問題可能會非常迅速的導致電網癱瘓，而電網調度可以實現事故處理的最優化，必須通過提高其分析、處理電網運行的能力來實現自動化，對電網進行實時的監控，減少事故的發生，避免不必要的事故發生。

2信息技術在電力自動化未來應用中的發展趨勢

2.1人性化以人為本是電力自動化系統建設中必須要考慮的因素。操作界面的人性化、操作的人性化使得電力工作更加簡單輕便，管理系統更加靈活。互聯網時代的快速到來，使得計算機、通訊、控制和電力設備能夠更加完美的融合在電力系統中，并實現了電力系統經濟、穩定、簡便、安全地運行。電力系統的飛速發展，使得其設計范圍逐漸擴大、功能更加完善、細節逐步合理、操作更加人性化。

2.2智能化計算機人工智能為電力自動化系統的發展提供了可靠的技術支撐，智能化已成為自動化產品的主流發展方向，智能化可以有效地整合電力自動化系統中的信息，做到對電力系統中的故障實時的監控、故障的自動分析、預警等，其還可以進行對電力事故狀態的控制、恢復功能。建立一個能夠集緊急控制一體化的新技術與新理論，可以廣域同步信息的網絡平臺，能夠協調電力各系統的網絡保護與控制、區域穩定的控制系統、緊急控制的系統、解列控制系統與恢復控制系統等于一體的安全且綜合的防控體系。使得老少皆宜。

2.3數字化通信數字化、信息數字化、管理數字化、決策數字化作為電力自動化系統的發展方向。電力自動化系統準確、安全、有效、實時、快速的運行是建設電力系統數字化不懈的追求。經過對信息的采集、處理以及綜合的分析利用，建立分類、分層、分區的體系，實現電網數據的規范化與統一性，進而實現電力的信息化、可視化、智能化，增加電力系統決策的效率，保證電力系統可靠、穩定、安全的運行是電力數字化建設的目的。逐步實現電網勘測、設計、規劃、運行、管理、維護各個環節的信息化。

2.4電力自動化系統和電子信息設備的兼容當今的社會，手機等電子設備已越來越多的占據著我們的生活。實現電子設備、硬件、軟件的兼容必將會成為未來電力自動化的發展主流。微型產品已經越來越多的被應用到電力自動化系統中去，而且也成為了發展趨勢，由于，電力系統的組成是相對復雜的，所以，微型產品在一定程度上受到電磁波的干擾，而產生誤動、死機等問題，由此看來，電力自動化系統和電子信息設備的兼容將會是解決這一問題的關鍵。

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在有著多種形式與構架存在于現場的總線當中，是利用技術處理的形式，向主控設備中傳輸電力工程設備上的相應參數，之后通過管理人員對圖形的判斷、數據的分析進行主控，進而有效的處理相應的信息，并且通過回路將傳遞處理結果和科學決策迅速的傳遞給待指令的設備中，對設備的動作有效的予以實現，進而對電力工程自動化的控制調節有效的給予完成。在實際現場總線中，對電力工程自動化技術進行應用，維護和安全過程的集約化是其主要優勢所在，對于投資控制和技術優勢的實現上會帶來非常巨大的幫助，有助于電力工程自動化目標在高質量、低成本和快速度的情況下有效的予以完成。例如下圖中，就充分展現了電力工程自動化技術在現場總線中的應用：在這個圖中，利用遠程控制中心，對施工現場中的站級計算機進行控制，之后利用CAN網絡相間隔層中進行傳遞，進而地現場總線中的CAN網絡和I/O單元進行控制，其充分的展現出了自動化系統的功能，有效的解決了以前人工控制中的不足，大大提升了現場總線中的工作規范性和合理性。

2.在自動補償中對電力工程自動化技術進行應用

自動化補償的方式，能夠有效的統一起來固定和動態的補償方式，令補償實現穩定、分項和快速的目標，對于傳統補償結構和技術上的不足之處能夠有效的進行優化處理。使用智能化電容器是現階段自動化補償的重點和關鍵所在，智能電容器對自動而精確的投切予以實現，針對于電力工程的準確補償能夠有效的予以實現，此外，可以很好地防止傳統補償方式沖擊影響保護功能的情況發生，對于整個電力工程的有效發展上都會帶來非常巨大的幫助。

3.建立電力工程自動化數據庫

控制和監督電力工程的功能可以通過數據庫來有效的給予實現，這對于提升電力工程自身的利用價值和提升電力工程處理問題的準確率上會帶來非常巨大的幫助。此外，將可靠的數據為轉化為有關操作的具體信息提供出來，將規范和準確的指導為設備的操作提供出來。并且，在數據庫技術不斷發展的前提下，及其進一步的研究監控系統中觸發子和對象的函數，對于控制更加復雜的功能和電力系統自動監視的復雜功能上也能夠有效的予以實現，這樣對于生活和工業生產的需求能夠在更大的程度上給予滿足。

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前言

隨著經濟的迅猛發展，作為人們生活和工作中必不可少的重要能源，電為能源和國計民生的需要都密切相關隨著科學技術的迅猛發展，電氣自動化越來越被各個行業所認同作為電為能源輸送的主要環節，更需要電氣自動化技術的充分有效運用來提升工作的質量和效率電氣自動化技術的迅猛發展在我國電網改造中的應用，對于電為系統的高效、可靠、安全運行起到了非常關鍵的作用。

1.電氣自動化控制在水電站運行中的作用

1.1電能輸送的質量得以保障

水電站應用自動化控制技術能夠有效的提高其運行和管理的質量，而其所具有的電氣自動化水平則是水電站電力系統當中保障電能質量的主要方法和措施。通常衡量水電站電能質量的主要標準還是電壓以及工頻這兩種，但是在整個國家電網當中的電壓和工頻通常都會受到有功和無功這兩種功率的直接影響。因此，水電站自動化控制主要是將其所具有的自動化裝置將電壓和頻率兩者保持在一個互為穩定的范圍當中，并對其加以調節，這樣才能真正保證電壓和工頻兩者能夠維持在一個規定的范圍當中，最終有效的提高電能輸送的質量和水平。

1.2保證供電的安全可靠性

通常水電站最主要的目的就是希望能夠保障區域內的電能安全輸送，水電站應用自動化控制技術就能夠借助相應的自動化裝置來進行迅速有效的監控、預警以及記錄等，這樣不但能夠有效的防止安全事故的發生，同時也能夠有效的避免相應的電氣設備受到損壞和破壞，這就非常有效的提升了水電站供電的可靠性。而且通過自動化裝置對水電站的控制和操作，不但能夠有效的降低由于工作人員操作失誤所造成的安全事故，同時還能在緊急事故發生的情況下有效的加快水電站內部操作和控制的全部過程，也有效的保證了電力系統的安全有效運行以及用戶方面的正常供電等。

1.3強化水電站運行的積極性效果

要想保證水電站運行的經濟性效果就必須要能夠保證水輪發電是處于一種滿負荷的工作狀態下進行的，因此水電站運用自動化控制裝置，能夠有效的在控制的過程當中，選擇最佳的運行組數據，并以此來對水電站的實際情況進行綜合性考慮，從而實現水電站對整個電網的負載分配，并以此來選擇出最優良的機組運行數據，同時也使用最少的運行機組數據產出更多的電能，最終有效的幫助水電站實現了其經濟優化運行的主要目的。

2.自動化控制在水電站運行管理當中的應用

2.1應用在自動化操作方面

水電站在運用自動化控制的過程當中，需要對報警、通訊以及系統，還有開關設備等多個方面來進行整體性的操作，同時對于機組內的取水閘門、溢洪閘門等多種閘門的操作都必須要采用相應的水工建筑物所具有的相應電氣設備，并以此來實現自動化的操作。同時對于壓縮空氣、排水以及供電系統方面都必須要采用相應的電納公用的設備，來進行自動化的操作。而對于那些開停機、發電轉抽水以及發電轉調相等多種機器自動操作都必須要讓脈沖自動化按照規定的程序來加以操作和完成。

2.2應用在自動化的檢查方面

自動化的檢測主要是指水電站應用電氣自動化為主要的前提和基礎，而且電氣自動化控制的相關技術設備必須要能夠在水電站當中順利進行，因此就繼續一種精確和有效的運行參數來將其作為主要基礎。同時水電站內自動化控制也能夠對內部的各項設備以及參數等進行一次全面的檢測和檢查，并以此來確定出最高值，最終通過全程的監視和記錄以及顯示工作方面的狀態，這樣才能真正保證其能夠按照原先設定好了程序來進行自動化的運行。另外，水電站的自動化一般都能夠對多項的參數來加以檢測，當其真正出現異常的情況時，就必須要輔助其完成相應的保護，以此來實現其所具有的安全系數。

2.3應用在自動化控制方面

水電站應用自動化控制技術，可以通過自動化的設施裝置來對水電站的具體運行過程進行有效的控制和管理。同時在水電站的機組停啟以及發動機的調相等相關的工作當中都可以有效的借助脈沖控制來促使設備能夠保持在原先設定好的程序指引下進行自主的運行。當其中發電機組自動投入到備用的設備當中時，就可以將原先所擁有的設備源進行切斷處理。同時也能夠通過相應的自動化控制來對水電站的實際運行條件進行分析，以此來充分的了解和掌握電力系統方面的需求，并以此來設定最佳的工作參數，從而促使水電站能夠真正實現低能、高效的運行。

3.水電站采用電氣自動化的目的

電氣自動化以計算機為基礎，綜合了數字控制、可編程邏輯控制等先進技術，是水力發電智能化發展的必由模式。在現階段，廣泛推行電氣自動化，能達到以下目的。

（1）確保電能質量。隨著時代的發展，公眾對電力的需求不僅表現在數量上，更體現在質量上。表示電能質量好壞的指標主要是頻率和電壓，前者由系統的有功功率平衡決定，后者由系統的無功功率平衡決定。顯然，僅僅依靠人工的手動操作很難使隨時變化的發電電荷滿足人們對電能質量的要求，而采用自動裝置則可以及時又準確地調節系統的有功及無功出力，達到保持頻率和電壓穩定的目的。

（z）提升水電工作的安全性。采用電氣自動化后，所有的生產設備能夠準確、快速啟動，實現數據分析和事故判斷的實時輔助，這樣一方面能防止事故出現時故障面擴大（通過自動裝置控制相關開關并報警），另一方面也使水電生產不中斷（通過自動啟用備用設備等）。另外，將自控裝置引入各關鍵流程，可顯著降低因人工誤操做風險。

（3）實現發電機組運行經濟性。眾所周知，水輪機組滿負荷工作是一種理想狀態，而實際由于水流量、機組故障等各方面因素使得這一狀態較難實現。在利用自控裝置后，系統能在結合當前水利條件的情況下，計算出最佳運行組數，即使最少的水產生出最多的電能。水電站實現自動化后，通常是利用一系列的自動裝置來實現。一般而言，工作人員會事先設置程序等，令這些裝置自動完成水電站的一系列操作和控制工作。這樣，可以減少人為誤操作帶來的隱患，還可以提高應對事故的效率。

（4）提高水電站運行效率。采用電氣自動化，無疑可大大減少運行人員數量，并降低實際操作人員的勞動強度和工作量。

結語

水電站電氣自動化的實現，一方面是可以提高效率，減少人力，它也能保證上網電能的質量，這是新時代水電發展的的必然趨勢。雖然也有一些電氣自動化技術瓶頸，但隨著智能電網技術、信息化技術的日新月異，所有問題將得到有效解決。

水電自動化是當前形勢的要求所使，同時也是大型水電實現自身發展的的關鍵點。在許多水電工作者的努力下，電氣自動化技術在水電中的優勢已日趨明顯。在日趨激烈的市場經濟中，水電系統更應該加強自動化技術的研究工作，進一步推動電氣自動化技術水平運行到一個新的高度。

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隨著國家對能源需求的持續增長和電力工業的快速發展,新型輸電技術、配電技術和可再生能源發電技術已成為支撐國家經濟和電力工業發展的關鍵技術,包括完成大容量遠距離輸電的特高壓交流和特高壓直流輸電技術、提高輸電能力和走廊利用率的緊湊型輸電技術、大量提高線路熱穩定極限的新材料,以及將大功率電力電子技術和超導電力技術應用于新型輸配電領域的技術等。為滿足電力需求的增長,由可再生能源發電和小型燃氣發電構成的分布式發電技術將會在電力系統中得到更廣泛的應用。

電力市場

在實時電價的基礎上,各國對電力市場普遍采用的分時競價方式進行了大量的研究。針對分時競價的缺點,我國提出了新的分段競價方式以及綜合考慮容量成本和電量成本的“當量電價”理論。電力市場環境下電力系統的安全性與可靠性是關乎電力改革的核心問題。為了在“廠網分開”和即將實施“輸配分開”的情況下,將集中的電力系統運行方式轉變為依靠分散的市場成員以滿足運行所需要的充裕度并維持其可靠性為目的的運行方式,就必須把電網的需要轉換為市場對發電廠商的適當激勵,把系統的物理約束轉變為市場信號,并使調度員對電網和市場運營進行有效的監視和協調。目前,這一領域所涉及的電力系統規劃、統一調度、輸電運營、輔助服務等研究內容不僅引起了學術界和企業界的廣泛興趣,而且也引起了各國政府的極大關注。

電力信息化與調度

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第一部分，先介紹汽車電子的基本概念，回顧汽車電子技術的發展歷史，通過實例分析介紹汽車電子對汽車安全與節能的影響，結合電氣工程及其自動化專業的相關知識，講述汽車電子與電力電子的關系。

第二部分，介紹汽車電子技術中常用的器件。包括光電、霍爾、電阻等各類傳感器，常用于汽車電子控制系統中的單片機選型及選用依據，汽車電子控制系統中所用的交直流電機、電磁閥等執行器件的工作原理和控制方法。

第三部分，在以上介紹的基礎上，著重介紹汽車變速器電控、ABS系統、動力轉向電控等汽車電子控制系統的設計方法，主要內容包括電控系統開發遵循的標準、硬件電路設計和軟件編程方法，特別強調目前汽車電子控制系統中所用的V流程開發模式。

第四部分，結合新能源汽車的熱點問題，充分發揮電氣工程及其自動化專業知識在電動汽車方面的運用。本門課與目前車輛工程專業所開設的“汽車電子技術”不同之處在于，省去了傳統以發動機作為主導的汽車動力系統控制部分，強化了電驅動系統的匹配與設計部分。該部分內容除了包含對于汽車動力系統設計方法和匹配規律的介紹外，還增加了對于電動汽車動力系統控制的一般方法介紹。

第五部分，介紹汽車電器系統，包括汽車儀表系統、燈光照明系統、電動門鎖系統、電動車窗、電動后視鏡、電動天窗、電動座椅、車載空調系統、車載音響系統、車載電視娛樂系統、車載無線通訊系統、電子導航與全球定位系統、智能交通系統和車載網絡系統等方面的內容。

第六部分是課程的最后部分，介紹汽車電子控制系統中可靠性的評價標準和一般的故障診斷方法。

以上六部分構成了我校電氣工程及其自動化專業“汽車電子技術”理論教學的主要內容。在“汽車電子技術”課程的實踐教學過程中，主要有實驗和課程設計兩種方式。實驗課作為學生在校內實現理論聯系實際的一種比較有效的手段，學生通過實驗能夠加深對課程理論知識的理解，并能夠培養一定的實踐能力。我校在電氣工程及其自動化專業“汽車電子技術”實驗課的設置上，主要分為5個部分，如圖2所示。課程設計是提高學生分析問題和解決問題能力的重要手段，它不但可以使學生加深對理論和實驗課程的理解，而且能夠使學生將所學的課程內容與相關課程綜合起來，提高了知識的應用能力。

“汽車電子技術”是一門實踐性很強的課程，課程設計主要結合我校電氣工程及其自動化專業平臺課的知識，以電動汽車控制系統作為設計目標，讓學生結合電力電子技術的相關知識進行設計。

二、“汽車電子技術”課程教學方法的改革

對于“汽車電子技術”課程來說，涉及到的汽車電子控制系統單靠語言描述是很難講清楚的，而通過傳統的板書教學方式，也很難清晰勾勒出汽車電子控制系統的原理和工作過程。因此本門課在授課方式上采用多媒體教學的方式，通過多媒體課件制作出的動畫及示意圖等來展示汽車電子控制系統的結構、組成及工作原理，使教學的內容直觀清晰，易于理解。在“汽車電子技術”課程的教學過程中，除了正常的多媒體課堂教學外，還采用了現場教學結合研究性教學的授課方法。現場教學即依托我校汽車電子驅動控制與系統集成教育部工程中心的實驗平臺，使學生到工程中心參觀現場演示，并試用工程中心開發的汽車電子產品實驗樣機。這些教學手段可以使學生對汽車電子的功能及開發有更直觀的認識。除此之外，教學內容中以汽車電子產品的項目開發作為主導。例如在“汽車電子控制系統的設計”這部分內容講授時，可自始至終以工程中心開發的汽車變速器控制單元作為對象，從汽車電子產品開發的前期調研、方案論證，到中間環節的樣機開發、功能驗證，再到最后環節的樣機標定、測試等進行全方位的介紹。通過這樣的講授，學生對汽車電子的感性知識加深，在理論學習中的目的就會變得明確，清楚地認識到需要掌握的主要內容。

三、“汽車電子技術”課程考核方式

為了有效地組織教學，突出“汽車電子技術”課程的實踐性，改革了這門課程的考核方式。我校其他專業課程的考核方式大部分是以平時成績占30%，期末卷面成績占70%的比例進行綜合評定。而由于“汽車電子技術”課程面向電氣工程及其自動化專業電力電子方向的本科生，選課人數基本維持在40～60人范圍內，這樣的人數規模便于授課教師進行小范圍內的專業指導，因此在考核方式上提出了平時成績、作業成績、實驗成績、課程設計與專業論文撰寫相結合評定的方式。與其他課程不同之處還在于，其他課程安排的課程設計都是最終給定一個獨立的成績，而作為專業選修課，本門課程的課程設計成績只是最終成績的其中一部分。

目前該門課程的考核采用平時成績占10%，作業成績占10%，實驗成績占10%，課程設計占30%，專業小論文占40%的比例權重進行成績的評定。這樣做的好處是，不但能夠充分發揮本門課理論與實踐緊密結合的特點，并且可以充分激發學生的學習興趣，培養學生的團隊合作精神。專業小論文作為考核的主要部分，在撰寫過程中，授課老師首先利用2學時的時間對學生進行科技論文撰寫的培訓，而后引導學生充分利用學校圖書館的資源，根據各自分配到的科技論文主題進行文獻的檢索；學生分成了3至4名成員一組，選擇關于汽車電子的主題項目，可建議主題為電動汽車整車控制器的設計、汽車防抱死ABS系統設計、汽車自動變速器控制系統設計等，學生也可以自己提出新的主題。給定主題一段時間以后，學生提交科技論文，并以學術會議的形式在課堂上進行交流，老師和其他同學可以自由根據報告者的內容提問，并提出意見和建議。該部分成績可以當場給出，這樣做的好處是激發學生的積極性，所給定的成績能夠實現主觀與客觀兼顧的效果，令所有同學信服。

篇9

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.03.048

On Independent Institute Electrical Engineering and

Automation Course Construction

XU Jiangling， YUAN Jinjuan

（Department of Electrical Automation， Faculty of Mechanical and Electrical Engineering，

Wuhan University of Science and Technology City College， Wuhan， Hubei 430083）

Abstract According to independent College of electrical engineering and automation majors teaching reform and practice of the construction of situations， the paper analyses the independent college majoring in electrical engineering and its automation problems in the teaching and curricula， and proposes appropriate solutions.

Key words reform in education; curricular system; practice teaching

0 引言

上世紀90年代末期，教育部對我國高校各大專業進行了大范圍的重新調整。控制類本科專業調整為“自動化”和“電氣工程及其自動化”兩個方向。針對就業方向的不同，把自動化專業確定為弱電專業，而電氣工程及其自動化專業確定為強電專業。在高校布局結束之后，首先要解決的問題就是設置教學內容，通俗一點講就是設置課程，課程的設置往往是教學的核心內容。

獨立學院，是國家借鑒國外的先進經驗，利用國家機構以外的社會組織或者個人的資本，以實施本科學歷為主的高等學校。通常，在國外，重點大學大多是私立大學，他們的資金來源的主要是校友的捐款，少部分來自于政府撥款;而我們國恰恰相反，我國的重點大學都是公立大學，它們的資金來源通常是財政撥款，幾乎沒有任何社會資金的投入。由于我們國家財力有限，很難滿足大部分高中畢業生生讀大學的需求，所以獨立學院就孕育而生了。獨立學院的開設則是完全采用社會資本辦學，政府沒有一分錢投入，大大緩解了我國教育經費嚴重短缺的問題，并且使很多之前根本無法上大學的高中畢業生提供了受教育的機會。而在獨立學院創辦初期，學科課程建設基本照搬申辦母體的做法，這是因為在獨立學院創辦初期，學校是沒有任何經驗可循的，只能依靠母體。但也必須清醒認識到，這只是權益之計。因為獨立學院的生態和母體學校有很大的區別，這就要及時地對母體學校的教學資源進行創造性的改造，根據自身情況進行響應調整。

目前，獨立學院在我國的定位是應用型本科，所以它要面向平民化、大眾化，學生的就業渠道主要面向基層。要使學生能夠減少適應的工作的時間，這就需要從兩個方面入手。一是減少課程的內容和降低課程的難度。因為，我們之前的大學教學主要是精英教學，教學的內容既多又難，而獨立學院學生的生源質量偏低，如果按照傳統的教育方法無異于緣木求魚、刻舟求劍。二是必須增加學生實踐動手能力的培養和訓練。因為，獨立學院的學生通常理論水平不高，但是很多同學實踐動手能力較強。另外，他們最后的就業面向基層，而基層的工作通常不需要很多理論知識，而特別重視實踐能力的培養。本文針對這兩個問題以所教學的電氣工程及其自動化專業，進行一些相關的探討。

1 減少理論課程數量

傳統的電氣工程及其自動化專業的理論課程主要包括電工技術、自動控制原理、電機與拖動基礎、控制電機、運動控制系統、過程控制系統、可編程控制器、電力電子技術、傳感器與檢測技術、現場總線技術、電工電子技術、電氣工程、專業英語等四十余門課程。在傳統的理論教學中，存在著課程數目多，面比較廣，不深入、難度大等缺陷。學生進入大二之后，常常要在一周面臨著上28課時至32課時的情況，這對一本學生無可厚非。而獨立院校的學生由于普遍基礎較差，接受能力有限，從而造成了學生的負擔過重，教學效果不好，造成了老師與學生互相埋怨。仔細一想，很多理論課程都是有調整的空間的。在信息爆炸的今天，一些課程的設置就沒有太大的必要，甚至完全可以取消。以傳感器與檢測技術這門課程為例，這門課程多是介紹性的內容，沒有任何公式推導以及分析計算，學生在工作遇到相應的傳感器通過網上查閱資料即可。但是在理論教學過程中，不能一味地減少課程，要有保有壓。在教學過程中必須突出核心課程，進行大量的訓練。例如，單片機這門課程，就需要大大增強，很多高新企業招聘學生的過程中，常常要考查單片機的相關知識，但是在很多獨立院校中，單片機的課時得到不斷的壓縮，得不到相應的重視。

2 改善實踐教學

2.1 減少驗證性實驗內容，增加設計性實驗內容

傳統的實驗教學大多數是驗證性的，主要讓學生通過實驗驗證某一物理定律和物理現象。這種教學方式學生沒有任何的主觀能動性，只是按照老師所給的圖紙進行接線、通電，最后得出實驗結果。這種實驗教學的缺陷在于結論已知，沒有任何神秘感。很多學生在沒有做出實驗結果的情況下，編造或者抄襲數據，造成老師無法判斷學生成績的混亂境地。在教學過程應該逐步用一些設計性、綜合性的實驗項目取代簡單驗證性實驗。這些設計性、綜合性的實驗由于實驗結果未知，會增加學生的興趣，提高了學生自身分析問題、解決問題的能力，使學生的創新能力得到充分的發揮。

2.2 用仿真實驗來代替現實實驗

使用教學仿真軟件有很多好處。一方面可以在一臺電腦中做多個仿真實驗，減少由于實際實驗過程中造成的元件損耗，大幅度降低教學成本。另外一方面可以利用仿真軟件對實驗結果進行處理很分析，并根據實際需要自動繪制出系統的特性曲線，大大減輕了學生的工作量，例如在電氣工程及其自動化專業，組態王仿真軟件就得到了師生的好評，很多學校都開展了工控組態的實驗教學。

2.3 嚴抓實訓教學考核

實訓和實驗不同，實驗通常是驗證某一存在的物理定律和物理現象，而實訓通常是完成某一任務，來達到訓練的目的。實訓成績的考核是擺在我們面前比較重要的問題之一。針對學生普通反映出的實訓教學的打分隨意，彈性大的缺點，通過在實訓教學過程中采用過程考核的方法，把一個實訓教學課程分成若個的子項目，每個子項目又分成若干個子子項目，每個子子項目都有相應的權重。每完成某個子項目就打相應的分數，最大程度上保證實訓教學考核科學化、規范化、標準化。

2.4 取消課程設計環節，以相應的實訓環節來代替

以筆者個人的求學經歷和教學經歷來說，絕大部分的學科的課程設計環節是失敗的，至少是不成功的。傳統的課程設計，是在該門課程結束后，根據課程要求，與實際應用相結合，出一些設計題目，讓學生自己完成。例如在學習完單片機課程后，通過安排學生兩周的時間內，按照要求，設計出一種用單片機控制的實際電路，并把它制作出來，通電調試、運行，寫出規范的設計報告交老師。然而在實際的操作過程中常常變味了，具體的做法是把學生圈禁在一個帶有電腦的大教室里面，給學生布置一個題目，學生在這個教師里面完成課程設計報告即可，其中沒有任何學生實際動手的內容，這樣的課程設計對學生的鍛煉是極其有限的。學生通常互相抄襲課程設計報告是常事，老師也沒有一些比較好的方法來制止這種行為。

針對這種情況，筆者認為應該取消課程設計，取而代之的是一些與課程對應的實訓環節。作為獨立學院的學生，課程設計對他們來說不現實，在以后的工作中，企業也很難有機會讓獨立學院的學生做設計，給他們安排的工作往往是實際操作。與其效果不好，還不如讓學生多做實訓練練手。比如在完成了電子電路設計理論課程之后，安排學生做相應課程的實訓環節，在規定的時間按照圖紙安裝、調試出一個萬能充電器，寫出實訓報告即可。

2.5 取消畢業論文環節，以頂崗實習報告來代替

我國本科生的畢業論文環節一直被教育專家所詬病，關于畢業論文的存廢一直存在較大的爭議，一定程度上這不是一個學術問題，而是一個利益問題。通常來說，一個本科生的畢業設計按照工作量計算10個學時，一般的教師帶10～15個學生，這就是100～150學時，而老師一學期的基本教學任務就在200學時左右。如果取消了畢業論文，老師的利益會受到影響，高校老師肯定會反對。而且，畢業設計不僅僅對老師有利益瓜葛，而且對學校中的打印社有巨大的經濟利益。按照一個學生打印的費用為100元計算（包括初稿和終稿），按學校有3000學生來計算，這就有30萬元的經濟利益，由學校的幾家打印社瓜分。所以，作為利益共同體，學校的打印社也不希望取消畢業論文。

畢業設計到底對學生多大好處呢？畢業設計的全過程一般是這樣的：通常在大四上學期期末給學生布置畢業論文題目之后，學生就去企業頂崗實習了，根本沒有時間寫所謂的畢業論文。到了來年的4月底5月初的時候，學校會通知學生返校交論文，并且安排五月中旬答辯。大部分學生寫畢業論文的時間在五月初，寫畢業論文的時間都在1～2周。這樣的畢業論文到底有什么意義？大家心知肚明。除了浪費紙張擴大內需以外，一點用處也沒有。所以筆者建議在一本以下的學校都取消畢業設計，取而代之的是頂崗實習報告。頂崗實習報告主要讓學生寫一下在企業中實習內容以及感想，同樣也可以安排答辯。筆者經過調查，大部分學生均可以接受頂崗實習報告，它具有可操作性。

2.6 加強第二課堂的教學

加強第二課堂的教學工作，以申請實驗室的契機，在校內開展一些諸如電工實訓技能大賽的活動，提高學生學習專業的興趣。另外，挑選那些對專業有興趣的學生，組隊參加電子設計大賽、數學建模大賽和挑戰杯等等。總之，通過這些比賽，引導學生對專業學習的熱情和興趣，幫助和指導學生開展科研活動，探討通過所學職業知識解決實際問題的思路和方法。通過這些活動，提高學生的實際動手能力，造成一種崇尚科學、追求真理、勇于探索的學習氛圍，激勵學生創新思想火花的碰撞，培養學生的創新思想、創新意識和創新觀念。

4 結語

獨立學院的產生，不可否認帶來很多積極的作用，它讓很多人獲得了受教育的機會，提高了我們國家國民的整體素質。但是由于成立時間較短，在教學過程中存在很多問題，需要進行一定的改革。這樣的改革單靠高校教師個人呼吁作用不大，需要教育部門根據獨立學院的實際情況做頂層設計，突破部門利益的藩籬，使獨立學院的專業建設和課程設置更加貼近于市場的需要。

篇10

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）30-0156-02

為了滿足當今時展對人才的需要，我國一些高校都在加快教學改革的步伐，分析應用型人才培養的新體系。文章將結合當今經濟的進程對自動化專業應用型人才的需求，本人近年來在專業構建中對培養措施、教學體系、課程內容以及實踐性教學等實施了一系列革新以及創新，獲得了十分理想的效果。

1 規劃一套合理的培養措施

1.1 培養方向

人才培養方面的合理定位與專業的生存及發展是密不可分的。找到專業的位置，細化培養方向是培養專業應用型人才的核心理念。高等院校培養的人才基本分為下述三種：第一種就是培養研究型人才，這些人才基礎好，有一定的自學能力，且后勁足，學校主要為其從事研究工作以及攻讀研究生做鋪墊；第二種則是培養應用型人才，這種人才基礎還算扎實，實踐能力以及創新思維較強，畢業后基本在企事業單位進行一些技術以及管理工作；第三種是培養技能型或者是技術型人才，這類人才的基礎知識基本滿足工作需求，有一定的專業能力，應該算是崗位群才。上述三種類型，國家重點大學主要對第一種人才進行培養，普通的本科主要對第二種人才進行培養，而高職高專院校則以培養第三種人才為主。

通常將自動化專業的人才培養方向鎖定在：培養有一定電子技術、電工技術，自動檢測和儀表、控制理論、信息處理、當代企業管理、網絡技術以及計算機技術與應用等領域的工程技術基礎以及相關專業知識，可以在工業過程控制、運動控制、檢測與自動化儀表、電力電子技術、信息處理以及電子與計算機技術等領域應用型技術

人才。

1.2 實施科學合理的培養措施

實施一套科學合理的培養措施是達成培養目標的核心要素。向畢業生用人單位以及聯誼院校進行相關的調研，吸收消化他們的培養經驗以及相關信息，還有當下一些優秀畢業生的反饋情況，在實施此專業培養措施上予以革新。按照培養目標去培養學生需要有的知識結構以及相關能力：對自然科學的基礎掌握較為扎實，有一定的人文社會科學基礎以及外語能力；了解此專業方面的必備技術理論。要熟悉工業過程控制、運動控制還有自動化儀表、信息處理以及電力電子技術等領域的內容，同時還要掌握此專業學科的發展態勢，并有較強的工作適應性。

2 深化教學革新

教學內容及方法的革新是教學革新的框架，同樣也是教學革新的基礎、課堂教學是課程體系下的主要構成因素，其從根本影響教學品質。為了深化學生創新思維的培養，一定全面探索相關途徑，在教學方式革新上多做功課，要注意課程調整以及內容，而且還要注重革新教學措施以及教學方法，從根本上提升教學品質。針對教學內容，在充分了解此領域發展趨勢的根本上，去調整革新的思路。對培養體系里的所有課程分層次的進行考慮，分析課程內容間的相關聯系，確定課程在人才培養環節中的影響，對課程內容實施全面優化。將必備的專業內容教給學生，且還要注意內容的前沿性，推陳出新，將學生需要的知識在一定的時間里傳授給他們。刪減一些課內學時，采用CAI等當代教育體系，提升教學品質，為學生未來的發展以及個性發展給出一定的空間。

3 實踐教學的革新

構建經驗豐富的實踐教師團隊是十分必要的。學院要構建以教授等科研主要力量為核心，以中青年教師為中堅力量的科研隊伍，深化中青年教師的科研水平；激勵中青年教師主動申報一些科研活動，學校可以拿出專項費用扶持中青年教師進行科研活動。激勵且組織教師進行校內校辦產業與自動化行業的產學研基地的工程技術項目研發以及培養實踐經驗。

開放一些實驗室，將驗證實驗轉換成開發性的實驗，且重視實驗措施和最新技術相融合，很多實驗都是驗證類型的實驗，我們要將常規的驗證性實驗提供給學生，要讓其分析實驗的內在因素，實驗手段以及實驗結果，在此根本上，給出新的實驗目標，讓學生主動設計相關的實驗，且實施驗證，若出現問題再研究問題的原因，直到達成設想的目標，從而去延伸學生的創造思維，實際動手能力，讓所學的知識滲透到學生的大腦。明確以綜合性、設計性實驗為核心的實驗內容革新體系。

4 結語

自動化專業應用型人才培養教學體系的革新和實踐，深化了學生的基礎理論，更為廣泛的專業知識、實踐教學體系的調整并提升了學生的實踐動手能力，通過多年的實踐，這種教學體系已經獲得了較為理想的效果，學生學位達標率已經超過了九十個百分點，畢業生的首次就業率也超過了九十個百分點，從用人系統反饋的相關信息去看，用人方對畢業生的各項能力均予以好評，且工作效率高，可以較快地融入到自己所在的崗位。

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