電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)（包括電氣工程和自動(dòng)化等相關(guān)）就是關(guān)于電氣控制方面的專(zhuān)業(yè)； 專(zhuān)業(yè)的目標(biāo)就是怎么讓機(jī)器自動(dòng)運(yùn)行，就是人們常說(shuō)的“智能化”，機(jī)器能夠自己根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整工作。PS：電氣并不是電器，它包括了所有的用電的設(shè)備。這個(gè)概念相當(dāng)?shù)膹V泛，只要是用電的就是電氣，只要是用電控制的就是電氣控制。

　　電氣：是電能的生產(chǎn)、傳輸、分配、使用和電工裝備制造等學(xué)科或工程領(lǐng)域的統(tǒng)稱(chēng)。是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來(lái)創(chuàng)造、維持與改善限定空間和環(huán)境的一門(mén)科學(xué)，涵蓋電能的轉(zhuǎn)換、利用和研究三方面，包括基礎(chǔ)理論、應(yīng)用技術(shù)、設(shè)施設(shè)備等。

　　電氣工程：是現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的核心學(xué)科之一，更是當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺少的關(guān)鍵學(xué)科。正是電子技術(shù)的巨大進(jìn)步才推動(dòng)了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的信息時(shí)代的到來(lái)，并將改變?nèi)祟?lèi)的生活、工作模式。電氣工程的發(fā)展前景同樣很有潛力，使得當(dāng)今的學(xué)生就業(yè)比率一直很高。

　　電氣控制系統(tǒng)一般稱(chēng)為電氣設(shè)備二次控制回路，不同的設(shè)備有不同的控制回路，而且高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備的控制方式也不相同。

　　主要功能：

　　為了保證一次設(shè)備運(yùn)行的可靠與安全，需要有許多輔助電氣設(shè)備為之服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)某項(xiàng)控制功能的若干個(gè)電器組件的組合，稱(chēng)為控制回路或二次回路。這些設(shè)備要有以下功能：

　　1、自動(dòng)控制功能：高壓和大電流開(kāi)關(guān)設(shè)備的體積是很大的 ，一般都采用操作系統(tǒng)來(lái)控制分、合閘，特別是當(dāng)設(shè)備出了故障時(shí)，需要開(kāi)關(guān)自動(dòng)切斷電路，要有一套自動(dòng)控制的電氣操作設(shè)備，對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制；

　　2、保護(hù)功能：電氣設(shè)備與線路在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生故障，電流（或電壓）會(huì)超過(guò)設(shè)備與線路允許工作的范圍與限度，這就需要一套檢測(cè)這些故障信號(hào)并對(duì)設(shè)備和線路進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整（斷開(kāi)、切換等）的保護(hù)設(shè)備；

　　3、監(jiān)視功能：電是眼睛看不見(jiàn)的，一臺(tái)設(shè)備是否帶電或斷電，從外表看無(wú)法分辨，這就需要設(shè)置各種視聽(tīng)信號(hào)，如燈光和音響等，對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行電氣監(jiān)視；

　　4、測(cè)量功能：燈光和音響信號(hào)只能定性地表明設(shè)備的工作狀態(tài)（有電或斷電），如果想定量地知道電氣設(shè)備的工作情況，還需要有各種儀表測(cè)量設(shè)備，測(cè)量線路的各種參數(shù)，如電壓、電流、頻率和功率的大小等。

　　在設(shè)備操作與監(jiān)視當(dāng)中，傳統(tǒng)的操作組件、控制電器、儀表和信號(hào)等設(shè)備大多可被電腦控制系統(tǒng)及電子組件所取代，但在小型設(shè)備和就地局部控制的電路中仍有一定的應(yīng)用范圍。這也都是電路實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)。

　　系統(tǒng)組成：

　　常用的控制線路的基本回路由以下幾部分組成：

　　1、電源供電回路：供電回路的供電電源有AC380V和220V等多種；

　　2、保護(hù)回路：保護(hù)(輔助)回路的工作電源有單相220、36V或直流220、24V等多種，對(duì)電氣設(shè)備和線路進(jìn)行短路、過(guò)載和失壓等各種保護(hù)，由熔斷器、熱繼電器、失壓線圈、整流組件和穩(wěn)壓組件等保護(hù)組件組成；

　　3、信號(hào)回路：能及時(shí)反映或顯示設(shè)備和線路正常與非正常工作狀態(tài)信息的回路，如不同顏色的信號(hào)燈，不同聲響的音響設(shè)備等；

　　4、自動(dòng)與手動(dòng)回路：電氣設(shè)備為了提高工作效率，一般都設(shè)有自動(dòng)環(huán)節(jié)，但在安裝、調(diào)試及緊急事故的處理中，控制線路中還需要設(shè)置手動(dòng)環(huán)節(jié)，通過(guò)組合開(kāi)關(guān)或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)方式的轉(zhuǎn)換；

　　5、制動(dòng)停車(chē)回路：切斷電路的供電電源，并采取某些制動(dòng)措施，使電動(dòng)機(jī)迅速停車(chē)的控制環(huán)節(jié)，如能耗制動(dòng)、電源反接制動(dòng)，倒拉反接制動(dòng)和再生發(fā)電制動(dòng)等；

　　6、自鎖及閉鎖同路：?jiǎn)?dòng)按鈕松開(kāi)后，線路保持通電，電氣設(shè)備能繼續(xù)工作的電氣環(huán)節(jié)叫自鎖環(huán)節(jié)，如接觸器的動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)在線圈電路中。兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的電氣裝置和組件，為了保證設(shè)備運(yùn)行的安全與可靠，只能一臺(tái)通電啟動(dòng)，另一臺(tái)不能通電啟動(dòng)的保護(hù)環(huán)節(jié)，叫閉鎖環(huán)節(jié)。如兩個(gè)接觸器的動(dòng)斷觸點(diǎn)分別串聯(lián)在對(duì)方線圈電路中。

　　運(yùn)行原理：

　　電氣系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置的數(shù)字核心一般由CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、Watchdog等組成。數(shù)字核心的主流為嵌入式微控制器（MCU），即通常所說(shuō)的單片機(jī);輸入輸出通道包括模擬量輸入通道（模擬量輸入變換回路（將CT、PT所測(cè)量的量轉(zhuǎn)換成更低的適合內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換的電壓量，±2.5V、±5V或±10V）、低通濾波器及采樣、A/D轉(zhuǎn)換）和數(shù)字量輸入輸出通道（人機(jī)接口和各種告警信號(hào)、跳閘信號(hào)及電度脈沖等）。

　　保護(hù)裝置：

　　電氣系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置是用微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的繼電保護(hù)，是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展方向（現(xiàn)已基本實(shí)現(xiàn)，尚需發(fā)展），它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度。微機(jī)保護(hù)裝置硬件包括微處理器（單片機(jī)）為核心，配以輸入、輸出通道，人機(jī)接口和通訊接口等。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。微機(jī)的硬件是通用的，而保護(hù)的性能和功能是由軟件決定。

　　電氣工程是現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的核心學(xué)科之一，更是當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的關(guān)鍵學(xué)科。例如正是電子技術(shù)的巨大進(jìn)步才推動(dòng)了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的信息時(shí)代的到來(lái)，并將改變?nèi)祟?lèi)的生活工作模式等等。

　　1. 重要地位

　　電能作為當(dāng)下傳輸效果最好，最高效的次級(jí)能源，除非有什么可獲諾貝爾的重大技術(shù)突破去取代電力，電力在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)還是會(huì)保持能源系統(tǒng)的骨干地位的。

　　2. 技術(shù)革新

　　電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行和規(guī)劃正受到各種科學(xué)技術(shù)發(fā)展的沖擊，面臨著各種各樣的問(wèn)題。而這不正是攻城獅們大展拳腳的好機(jī)會(huì)么？

　　新能源并網(wǎng)可能是電力系統(tǒng)當(dāng)下面臨的最大挑戰(zhàn)。怎樣在以保證系統(tǒng)安全為第一要?jiǎng)?wù)的前提下盡可能的使用“清潔”電能(我承認(rèn)此處清潔有歧義），而不是簡(jiǎn)單粗暴的棄風(fēng)棄光。比如愛(ài)爾蘭的系統(tǒng)管理者就在不斷做著嘗試，把原先40%左右的風(fēng)力并網(wǎng)限制提升至了55%。

　　從發(fā)電到用電優(yōu)化的關(guān)注點(diǎn)改變是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整后電力系統(tǒng)發(fā)展無(wú)法避免的一步。原因主要有兩點(diǎn)：電力需求的增長(zhǎng)停滯和新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性。因此傳統(tǒng)的發(fā)電追隨用電的時(shí)代很可能要慢慢轉(zhuǎn)變成根據(jù)發(fā)電狀態(tài)來(lái)用電（電池現(xiàn)階段成本高）。關(guān)于電力需求，除非找到新的增長(zhǎng)點(diǎn)，例如Heating and cooling(供冷暖)和transportation(通勤)這兩個(gè)能耗領(lǐng)域的大規(guī)模electrification(電氣化)，否則長(zhǎng)期的高比例用電增長(zhǎng)是很難實(shí)現(xiàn)的。而目前從英國(guó)的經(jīng)驗(yàn)可以看到，在沒(méi)有足夠經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的情況下，民眾電氣化的意愿還是不高的。比如大力推廣的electric heat pump， National grid原本樂(lè)觀預(yù)測(cè)到2035年能有一千萬(wàn)個(gè)EHP裝機(jī)，但是現(xiàn)在看起來(lái)更像是個(gè)不可能完成的任務(wù)。而混動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)目前來(lái)看也比純電動(dòng)汽車(chē)要大得多。

　　混合能源網(wǎng)絡(luò)（或者稱(chēng)為能源互聯(lián)網(wǎng)）會(huì)成為未來(lái)發(fā)展的主流方向。以后不應(yīng)再單一的從電力系統(tǒng)的角度看問(wèn)題。供暖網(wǎng)絡(luò)，天然氣網(wǎng)絡(luò)等能源網(wǎng)絡(luò)會(huì)以電網(wǎng)為主干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，這樣一來(lái)電力系統(tǒng)的運(yùn)行和擴(kuò)張也就有了新思路。舉個(gè)兩個(gè)能源聯(lián)動(dòng)的栗子：1. 多余的風(fēng)力發(fā)電可以進(jìn)行電解水生成氫氣，再合成甲烷或直接混入天然氣網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行供暖。2. 英國(guó)居民現(xiàn)在普遍裝備了燃?xì)鉄崴?，在未?lái)如果電氣化成功的前提下，居民可以根據(jù)電價(jià)和燃?xì)鈨r(jià)格對(duì)比決定是使用EHP還是燃?xì)鉄崴鳟a(chǎn)熱，也能減輕電網(wǎng)壓力。

　　3. 資產(chǎn)投資

　　電氣設(shè)備進(jìn)入一輪更新?lián)Q代的周期，新設(shè)備的投資又要考慮到未來(lái)技術(shù)的發(fā)展。再拿英國(guó)舉個(gè)栗子，目前很多的電力設(shè)備都是上世紀(jì)60-70年代建造的，已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入新一輪更新?lián)Q代的周期了。而發(fā)電側(cè)和用電側(cè)的各種革新設(shè)計(jì)也要求工程師和電力資產(chǎn)管理者在配置新硬件時(shí)做出更多“前瞻性”的考量。

　　4. 電力改革

　　為什么說(shuō)電改而不是中國(guó)電改，因?yàn)閲?guó)外的規(guī)章制度也是在不斷改革的呀，英國(guó)的ofgem和DECC也經(jīng)常需要討論更改現(xiàn)行的規(guī)章制度。當(dāng)然在系統(tǒng)運(yùn)行的商業(yè)模式上他們已經(jīng)有了一個(gè)較為成熟的框架?？梢岳斫飧魑粚?duì)于電改的擔(dān)憂(yōu)，個(gè)人覺(jué)得電改對(duì)于有能力的電力攻城獅來(lái)說(shuō)會(huì)是一個(gè)非常不錯(cuò)的機(jī)遇，畢竟只有改革才能造就各種機(jī)會(huì)洼地。大家還是不斷擴(kuò)展自己的知識(shí)面，多充充電。