电气类专业成人专本科报考指南

电力系统自动化技术专业

    电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向,它包括:发电控制的自动化(AGC已经实现,尚需发展),电力调度的自动化(具有在线潮流监视,故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化,现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站,实现更好的无人值班,DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便),配电自动化(DAS已经实现,尚待发展)。

    一、电力系统自动化  automation of power systems
   对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔,由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输,系统生产的自动调度,以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量(频率和电压),保证系统运行的安全可靠,提高经济效益和管理效能。
   发展过程  20世纪50年代以前,电力系统容量在几百万千瓦左右,单机容量不超过10万千瓦,电力系统自动化多限于单项自动装置,且以安全保护和过程自动调节为主。例如:电网和发电机的各种继电保护、汽轮机的危急保安器、锅炉的安全阀、汽轮机转速和发电机电压的自动调节、并网的自动同期装置等。50~60年代,电力系统规模发展到上千万千瓦,单机容量超过20万千瓦,并形成区域联网,在系统稳定、经济调度和综合自动化方面提出了新的要求。厂内自动化方面开始采用机、炉、电单元式集中控制。系统开始装设模拟式调频装置和以离线计算为基础的经济功率分配装置,并广泛采用远动通信技术。各种新型自动装置如晶体管保护装置、可控硅励磁调节器、电气液压式调速器等得到推广使用。70~80年代,以计算机为主体配有功能齐全的整套软硬件的电网实时监控系统 (SCADA)开始出现。20万千瓦以上大型火力发电机组开始采用实时安全监控和闭环自动起停全过程控制。水力发电站的水库调度、大坝监测和电厂综合自动化的计算机监控开始得到推广。各种自动调节装置和继电保护装置中广泛采用微型计算机。
   主要领域  按照电能的生产和分配过程,电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面,并形成一个分层分级的自动化系统:区域调度中心、区域变电站和区域性电厂组成最低层次;中间层次由省(市)调度中心、枢纽变电站和直属电厂组成,由总调度中心构成最高层次。而在每个层次中,电厂、变电站、配电网络等又构成多级控制。

   电网调度自动化  现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统,包括实时信息收集和显示系统,以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端,位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。
  火力发电厂自动化  火力发电厂的自动化项目包括:①厂内机、炉、电运行设备的安全检测,包括数据采集、状态监视、屏幕显示、越限报警、故障检出等。②计算机实时控制,实现由点火至并网的全部自动起动过程。③有功负荷的经济分配和自动增减。④母线电压控制和无功功率的自动增减。⑤稳定监视和控制。采用的控制方式有两种形式:一种是计算机输出通过外围设备去调整常规模拟式调节器的设定值而实现监督控制;另一种是用计算机输出外围设备直接控制生产过程而实现直接数字控制。
  水力发电站综合自动化  需要实施自动化的项目包括大坝监护、水库调度和电站运行三个方面。①大坝计算机自动监控系统:包括数据采集、计算分析、越限报警和提供维护方案等。②水库水文信息的自动监控系统:包括雨量和水文信息的自动收集、水库调度计划的制订,以及拦洪和蓄洪控制方案的选择等。③厂内计算机自动监控系统:包括全厂机电运行设备的安全监测、发电机组的自动控制、优化运行和经济负荷分配、稳定监视和控制等。
  电力系统信息自动传输系统  简称远动系统。其功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。自动传输系统由远动装置和远动通道组成。远动通道有微波、载波、高频、声频和光导通信等多种形式。远动装置按功能分为遥测、遥信、遥控三类。把厂站的模拟量通过变换输送到位于调度中心的接收端并加以显示的过程称为遥测。把厂站的开关量输送到接收端并加以显示的过程称为遥信。把调度端的控制和调节信号输送到位于厂站的接收端实现对调节对象的控制的过程,称为遥控或遥调。远动装置按组成方式可分为布线逻辑式远动装置和存储程序式逻辑装置。前者由硬件逻辑电路以固定接线方式实现其功能,后者是一种计算机化的远动装置。
  电力系统反事故自动装置  反事故自动装置的功能是防止电力系统的事故危及系统和电气设备的运行。在电力系统中装设的反事故自动装置有两种基本类型。①继电保护装置:其功能是防止系统故障对电气设备的损坏,常用来保护线路、母线、发电机、变压器、电动机等电气设备。按照产生保护作用的原理,继电保护装置分为过电流保护、方向保护、差动保护、距离保护和高频保护等类型。②系统安全保护装置:用以保证电力系统的安全运行,防止出现系统振荡、失步解列、全网性频率崩溃和电压崩溃等灾害性事故。系统安全保护装置按功能分为4种形式:一是属于备用设备的自动投入,如备用电源自动投入,输电线路的自动重合闸等;二是属于控制受电端功率缺额,如低周波自动减负荷装置、低电压自动减负荷装置、机组低频自起动装置等;三是属于控制送电端功率过剩,如快速自动切机装置、快关汽门装置、电气制动装置等;四是属于控制系统振荡失步,如系统振荡自动解列装置、自动并列装置等。
  供电系统自动化  包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组成,功能与中心调度的监控系统相仿,但稍简单。变电站自动化发展方向是无人值班,其远动装置采用微型机可编程序的方式。供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式。
  电力工业管理系统自动化  管理系统的自动化通过计算机来实现。主要项目有电力工业计划管理、财务管理、生产管理、人事劳资管理、资料检索以及设计和施工方面等。

    二、业务范围
    毕业生适宜在发电厂、变电站、供电部门、工矿企业以及电力调度和管理部门从事发电、输变电、供配电、电网调度、电力管理等技术工作,包括一、二次系统的运行维护;电气设备的运行、安装调试、维护检修;继电保护、自动装置、计算机监控系统和变电所综合自动化系统的运行维护;以及电力调度、管理、计量等工作岗位。此外,也适宜在电气装备制造行业从事技术工作。

    三、主干课程简介 
1.电路
教学目的与要求:电路是本专业的技术基础课之一,是学习后续课程的基础。本课程阐述电路基本原理和分析与计算方法,主要内容包括:电路基本元件及其特性;电路基本定律;电路分析与计算方法(节点电压法、回路法、相量法、拉氏变换等);电路的激励与响应;单相与三相交流电路。
2.数字电子技术
   教学目的与要求:数字电子技术是本专业的技术基础课之一,也是学习单片机原理与应用、电力系统继电保护、电力系统自动装置等课程的基础。本课程主要阐述数字电路的基本原理与分析方法。主要教学内容包括:基本逻辑电路;数字电路的分析方法;典型器件与电路的原理与分析。
3.电机学
教学目的与要求:电机学是本专业的技术基础课之一,也是学习后续课程电力工程、电力系统自动装置等的基础。主要教学内容包括:异步电动机、同步电机、电力变压器等的结构、原理、特性等。尤其是同步电机与变压器的内容很重要。
4.电力工程
教学目的与要求:电力工程是本专业的专业主干课。本课程阐述电力系统稳态与暂态分析、发电厂及变电所电气设备。主要教学内容包括:电力系统概述;电力系统的等值网络;电力系统的潮流分析与计算;电力系统的电压调整和频率调整;高低压电器;发电厂与变电所的一次系统与二次系统;电力系统短路电流的计算;电气设备的选择;电力系统的稳定性。
5.电力系统继电保护
教学目的与要求:电力系统的继电保护是本专业的专业主干课。本课程阐述电力系统继电保护的原理与整定计算方法。主要教学内容包括:继电保护的基本要求;过电流保护;输电线路、电力变压器、发电机等主设备保护的构成原理、整定计算方法;距离保护;高频保护。


 

 

电气工程及其自动化专业

一、培养目标
电气工程及其自动化专业培养能够从事与电气工程有关的设计制造、研制开发、试验分析、系统运行、自动控制、电力电子技术、生产管理以及电子与计算机技术应用等领域的高级工程技术人才。

二、业务范围
能够从事电气工程电机电器产品的设计、开发与生产管理以及电气系统的运行维护工作。

三、业务要求
1.掌握电气工程技术基础理论知识,具备分析、解决电气工程一般实际问题的能力;
2.掌握电气工程产品的设计、制造及其控制、处理基本知识,受到电气工程实践训练;
3.具备计算机应用知识和一定编程能力,能够将计算机应用于电气工程产品设计开发、生产控制;
4.具备继续学习及自我教育能力。

四、主干课程简介
1.电路理论:电类专业主要技术基础课
教学目的与要求:使学生掌握线性电路和非线性电阻电路的基本理论和基本计算分析方法,为学习后续课程打下基础。主要内容:电路模型和电路定律、电阻电路等效变换及其分析、电路定理、一阶电路分析、相量法及正弦稳态电路分析、电感电路分析、非正弦周期电路和信号频谱概念、拉普拉斯变换。

2.模拟电子技术:电类专业主要技术基础课
教学目的与要求:讲授半导体器件结构、工作原理、特性参数,以及半导体器件所构成电路的组成、性能、基本分析和工程计算等,为后续课程学习及以后从事电子技术工作打下理论基础。主要内容:半导体二极管及其基本电路、半导体三极管及放大电路分析、场效应管及其放大电路基础、功率放大电路、集成运算放大器、反馈放大电路、信号产生电路、直流稳压电源。

3.数字电子技术
教学目的与要求:使学生获得数字电子技术方面的基本理论、基本技能和基本分析计算方法,理解常用数字集成电路的特点、功能和使用方法,了解数字系统的基本设计方法及发展趋势。主要内容:数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、集成触发器、时序逻辑电路、脉冲信号的产生与整形、半导体存储器和可编程逻辑器件、A/D及D/A转换、数字系统设计基础。

4.电机学、电器学
教学目的与要求:使学生获得电气工程电机电器方面的基本理论、基本技能和基本分析计算方法,了解电机电器的发展趋势。主要内容:交直流电机和微特电机以及变压器的结构和原理、电机电器磁路的性能、电器的电动力、发热、电弧燃烧和熄灭,熔断器、断路器、刀开关的电器。

5.PLC应用技术

 

机电一体化技术专业

一、培养目标
本专业领域方向面向制造业,培养德、智、体、美全面发展,具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神,掌握本专业领域方向的技术知识,具备相应实践技能以及较强的实际工作能力,能从事机电一体化产品和系统的设计、调试和使用,具有数控设备、自动检测装置的安装、调试、运行管理与维护等方面工作能力的生产第一线工程技术专门人才。

二、业务范围
本专业毕业生可从事的技术工作主要范围是:
1.机电一体化产品设计;
2.运用机械、电子、计算机等技术,对机电产品和设备进行技术改造;
3.机械、电子产品的自动化控制及检测;

三、业务要求
机电一体化技术专业是融自动控制、计算机技术、检测技术、机电传动与控制为一体的综合性学科,因此,本专业学生应具备以下知识和能力:
1.较系统的掌握本专业领域的技术理论基础知识,具有本专业必须的工程制图、设计、计算、工艺设计、设备操作与调试等基本技能,具有较强的计算机应用能力;
2.具有本专业所必须的专业知识,了解学科前沿及发展趋势;
3.具有较强的分析问题、解决问题的能力;
4.具有较强的自学能力、创新意识和综合素质;
5.掌握计算机软件和硬件的基本知识,熟悉高级语言程序设计方法,具有较强的计算机应用能力,并具有较强的计算机辅助设计与制造的应用能力;
6.学习一门外语,具有较强的外语阅读能力和翻译本专业外文资料的初步能力。

四、主干课程简介
1.机械制图
教学目的与要求:本课程主要讲授机械制图和计算机辅助绘图(CAD),公差配合和国家制图标准的基本知识。重点讲解三视图、零件图、装配图绘图与识图,公差配合和国家标准知识。强调机械零件图、装配图的识读能力培养,使学生能正确地阅读和绘制机械零件图和中等复杂程度的装配图。掌握机械零件配合关系,能查阅机械零件手册和有关的国家标准,学会尺寸、公差配合与表面粗糙度等符号的标注方法。熟练运用一种典型的绘图软件(如AutoCAD)绘制二维工程图。达到获得部级计算机绘图职业资格证书的能力。
2.机械设计
教学目的与要求:本课程将工程力学、机械原理、机械零件等课程的内容优化组合。工程力学部分重点讲授静力学、材料在拉、压、弯、扭、剪等典型变形下的力学性能及强度校核的基本知识。机械设计部分重点突出机构原理、运动分析,机械零件的结构要素、工艺要素、零件的强度概念等。
3.机械制造技术
教学目的与要求:本课程是专业领域的重要职业基础课程。主要讲授机械零件的结构工艺性、选择加工方法、编制机械加工工艺规程及刀具、夹具、量具、工程材料与热处理等方面的知识,重点放在机械加工工艺规程制订和加工方法上。包括常用机械零件的制造方法,常用工程材料的性能、适用场合与加工工艺性,热处理基础知识,典型零件结构工艺性和加工方法的选择、机械加工工艺规程的编制;机床通用夹具的选用原则和专用夹具的设计方法,刀具几何参数、材料、切削参数选用知识;各种常用量具、量仪的检定、调试和操作训练,掌握零件尺寸误差和主要形位误差的测量技能和评定表面粗糙度等级的方法。
4.微机原理与接口技术
教学目的与要求:介绍微机的软件、硬件技术基础,给出微机接口技术的基本要点,然后分别阐述微机系统的微处理器、存储器、中断系统、专用控制器、并行/串行通信、数/模和模/数转换器、总线技术、人-机交互接口的组成原理及其应用技术,并对微机系统常用的通用可编程接口电路给出应用实例分析,最后通过示例介绍微机接口系统的软件、硬件开发方法和实现技术。
5.检测技术
教学目的与要求:通过本课程的教学,使学生掌握常用传感与测试技术的基本理论,并具有一定的工程测试能力。课程的主要内容:描述测试系统特性的主要参数及测试系统的组成;常用传感器的工作原理、特点和应用,评定指标及选用方法;用于信号中间转换的电桥电路,滤波电路,电荷放大器等;具体介绍位移传感器、角速度传感器、力传感器、温度传感器、压力传感 器、流量传感器的原理,常用产品的特点及使用方法。
6.数控加工技术
教学目的与要求:本专业领域的核心技能培训课程。主要介绍数控车床、数控铣床与加工中心编程的基本知识,数控加工的工艺分析与处理、数值计算、数控加工刀具选用、各种常用编程指令与操作规程。熟练掌握数控车削编程及加工(子程序,公、英制螺纹,固定循环,复杂零件)、数控铣床编程及加工(基本编程,刀具半径及长度补偿,复杂轮廓,宏指令及典型曲面)、DNC和网络数控等知识,熟练掌握典型数控系统的操作,具有手工编写中等复杂程度零件的工艺设计、程序编制、刀具选择、对刀、试切调整、参数设置、运行报警识别处理等操作,最终完成零件加工全过程的基本能力。了解电火花、线切割机床的操作与编程。培养学生将工艺设计技术与数控系统功能有机结合的工作能力。
7.数控机床电气控制
教学目的与要求:本专业领域的重要技术课程。本课程融合机床低压电气控制、可编程控制器、数控系统原理与接口、伺服驱动技术、光栅与编码器等方面的基本知识,主要讲授机床常用低压电器的工作原理与选用,机床电气控制系统的基本环节,典型数控机床强电控制线路的工作原理、控制特点,PLC编程控制的设计和调试方法,PLC在数控机床控制中的应用,数控系统的控制接口特性与作用,开环、半闭环、闭环控制的原理和特性步进电机、伺服电机的工作原理、特性和与数控系统的联接方法;主轴系统的控制方法,交流变频调速控制的工作原理、特性和与数控系统的联接方法,数控机床的逻辑控制电路和换刀机构的逻辑控制。能进行典型数控机床电气控制线路初步分析。完成数控系统原理及组成、数控机床电气控制系统的连接、调试、步进系统和电机、伺服系统及电机、参数设置、PLC、主轴变频器等。
8.机电一体化系统设计
教学目的与要求:本专业领域的核心技能培训课程。通过本课程的学习,要求学生能够建立起机电一体化系统的初步概念,了解机电一体化系统中的相关技术、熟悉机电一体化设计的原理、步骤和方法,为进行机电一体化技术的深入学习、研究和系统开发打下基础。课程主要内容包括:机电一体化系统的总论;机电一体化系统的机械部件的选择与设计;机电一体化系统的执行元件的选择与设计;机电一体化系统微机控制系统的选择与设计、机电一体化系统的特性分析与设计以及典型机电一体化系统的分析与设计等。

开设学校:一般在设有理工科类的专科学校或高等学校中都有开设,如:华南理工大学、湖南大学、广东工业大学、湖南工程学院