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【摘 要】 改革开放三十五年来，我国经济取得突飞猛进的发展，与此同时，各项现代化技术发展也势如破竹，在新技术发展变化的带动之下，也给电气工程提出了更加严格的要求。面对日益增长的用电需求，如何提高能源的利用效率，如何提高配电网的自动化水平，从而满足更广大的人民需求，成为现如今电力建设的重中之重。本文旨在分析电气工程中电气自动化的应用，从而实现更大的社会价值。
【关键词】 电气工程;电气自动化;应用
引言：
电气自动化技术作为一项知识密集型技术，需要工程师有较高的技术水平。不断从电气系统的实际应用出发，深入研究电气自动化装置，熟悉其构成，在遵守规程的基础上，不断完善该自动化装置的图纸，让系统更加严密、富有逻辑性。同时，还要加强实际应用中对该装置运行规律进一步探索并经验积累，让电气自动化更加完善、更加成熟。
一、我国电气自动化的发展历史
自20世纪50年代，中国开始出现电气的自动化，伴随几十年的探索，我国的自动化程度和水平均得到了不俗的提升，并且符合科学发展的要求，顺应大时代的发展方向，坚守可持续发展的理念。然而，我国电气自动化发展的历史过程也是困难重重，历经磨难。交流技术的使用推进了控制性电子开关的技术革新。PWM变换器的应用在提升了电气设备的功率的同时，却也使其缺点暴露的更加明显，高次谐波对电网的影响大大降低。F.Blaschke为交流电机磁场传动的性能奠定了一定的基础，从理论上给予一定的支撑。随着日后发展的U/F几种型号的变化完成从“中国制造”走向“中国创造”的转变，能否实现可持续发展的长远目标。因此，电气自动化的广泛应用和发展对我国的经济增长有着不可替代的优良作用。
二、关于电气工程与电气自动化的设计原则及设计基础特点
1、电气工程中电气自动化应用的设计原则
电气工程中电气自动化应用的设计原则，首先要最大限度满足生产产品和工艺对电气自动化的要求，在满足自动化应用的前提下，电气自动化应用的设计方案应力求简单、经济，电气自动化应用的设计要妥善处理机械与电气的关系。目前许多民用乃至高科技产品都是采用电气自动化来实现具体应用要求的，电气自动化设计要从工艺要求、制造成本、结构的复杂程度、使用维护便携性等方面协调处理好相关的问题，在电气自动化设计中要正确合理地选用电器元件，才能确保使用安全、可靠，使利用电气自动化制造出来的产品除外观造型美观大方外，同时质量可靠、操作智能安全、维护简单人性。
2、电气工程设计中电气自动化的设计思想基础及其特点
首先，我们来看一下传统的电气工程中，传统的电气设备制造方法当中的计量、控制以及保护都是由一些完全独立的配件来完成的，用户需要的一些配电产品只是通过各个配件之间的连接以及功能配合来形成的。由于电气自动化中微型计算机的引入，就形成了与微型计算机所对应的自动化的控制系统，微型计算机通过硬件和软件的组合使系统的控制和管理更加智能化和人性化，从而达到用户的要求。最初的电气设备电气和自动化都是独立的，也就是说是没有任何的关联，所以施工时就必须要求各个设备的专门工作人员到工作现场，然后根据规定的标准信号、管理原则将互相关联的界面来划分清楚，再进行有效地协调连接。
三、电气自动化技术在电气工程中的应用方向
1、变电站的应用
人工进行电话操作和人工监视在现代的变电站中占据了主流，变电站中自动化的应用将大大减少这些方面的开支。同时强化了对变电站的监控性。在变电站中实现自动化主要原因就是全方位的监视各种设备的运行情况，实现对设备的有效控制。逐步由传统化的操作到現代信息化的处理方式。在以往变电站都是人工操作，对变电站的监视和数据分析都是人工完成，设备都是用的电磁装置的设备。在对变电站的监视中没有形成一个系统性的观念。没有大局观，只有使用人工将数据进行整理后才能实现全局性的监视。
电气自动化程度的增加带来的是变电站的自动化，变人工操作为机器控制。这样一来变电站的工作人员工作量将会大大减少，这样在人员的投资也随着减少，电气工程整体效益增加。更好更快的完成现代自动化的步伐。变电站的自动化实施，自动运行已经替代了大部分的人工操作。微机取代了以往的电磁装置。计算机的应用使得变电站的所有情况都变得一目了然。这样使得变电工作人员在极短的时间内能对变电站的情况有一个大致的了解，并且通过计算机得到的数据进行分析，得出变电站可能出现的问题和以后的发展动态。及时的进行防护措施，确保变电站的有效运行。
2、在综合自动化技术和智能保护中的应用
我国对智能保护和综合自动化技术的相关原理展开了大量研究，目前，我国的综合自动化在国际已处于领先水平，智能自动化保护技术也位于国际前列，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将先进的综合自动化控制理论、人工智能理论、自适应理论、微机和网络通信技术等引入到电力系统的自动化保护装置中，对电力系统自动化保护的新原理进行了研究，使得保护装置更加智能化，大大提高了电力系统的安全水平和系统的可靠性，使得新型保护装置具有智能控制的特点。经过多年努力所研制成功的分层式综合自动化装置，突破了传统装置所受的限制，能够广泛应用于各种电压等级的电站，极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围。
3、电网调度的自动化应用
电气工程中的电网调度自动化是指由电网调度中心的大屏幕显示器、打印设备、工作站、计算机网络、服务器等组成的自动化系统。其主要功能有：对电网运行的经济调度：针对电力市场的运营需求对电网运行情况及安全状态进行分析、监控、实时采集电力生产过程中的数据、自动控制发电、对电力系统状态进行实时评估、自动合理调度、对电力负荷进行预测;对电网运行状态以及安全事故的处理和分析：电网中经常会出现各种发生迅速且因素复杂的电力异常运行或者故障，如果判断检测不及时或处理措施不当，就可能会危及相关的设备安全甚至人身安全。通过电气自动化在电气工程中的应用，能够实现对电网的安全运行实时监测和分析，及时找出事故发生源并且提出科学的处理对策和采取相应的措施，从而防止事故的发生或扩散，避免和降低事故的发生几率。 4、发电厂发散监控系统的应用
发电厂的分散监控系统通过以太网、过程控制单元以及相应的数据通讯网来实现，在实际运行中，发电厂的发散监控系统一般使用分层结构布置。其中，发电厂发散监控系统中过程控制单元是指实际运行生产中的单元，通过监控生产单元的热电阻、脉冲量等信号，通过对相应单元的实时监控，对于所监测信号的及时处理，对于一些相应的数据进行及时处理，最终实现整个发电厂生产过程的检测与控制。首先是电力一次设备智能化。常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离，互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接，而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，省却大量电力信号电缆和控制电缆，通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰，关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。其次，电力一次设备在线状态检测。对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测，不仅可以监视设备实时运行状态，而且还能分析各种重要参数的变化趋势，判断有无存在故障的先兆，从而延长设备的维修保养周期，提高设备的利用率，为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术，開展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展，但由于技术难度大，专业性强，检测环境条件恶劣，要开发出满意的产品还需一定时日。
5、信息技术的运用
随着以太网与客户服务器等各种技术的发展，也带动了电气自动化技术的发展与开发运用。为了适应当前电力市场的发展需求，在运用电气自动化技术时就必须借助信息技术，促进二者之间的融合，以此推动该技术的普及，增强其实用性与科学性。在借助信息技术时，首先应利用信息技术做好管理工作，通过先进且合理的信管方式与手段，循序渐进地提高其管理的效能。其次，在硬件设备中，应该增强对信息技术的运用，并对其进行不断改进，特别是该技术在各种终端服务系统以及电气自动化设备中的运用。通过大量的实践证明，基于多媒体的这种信息技术，不仅可有效改善电气自动化技术，还可提高工作效率与质量，获得显著的成效。
6、分散测控系统（DCS）
发电厂分散控制系统（DCS）在一般情况下采取的是分层分布式，它主要是由冗余的高速数据通讯网络（以太网）、运行员工作站（0S）、工程师工作站（ES）和过程控制单元甲（PCU）四个方面组成的;MCU模件则是通过智能I/O模件和冗余的I/O总线通讯。而智能I/O模件和冗余配置的主控模件阿（CU）是过程控制单元（PCU）的组成部分。PCU第一时间接受现场开关量、电气量、热电阻、热电偶、变送器等所传播信号，经过处理后对设备状态、参数进行实时打印和显示，然后立即传出信号从而驱动执行机构，顺利完成生产流程的联锁保护、控制和监测等功能;而工程师工作站浑（ES）和运行员工作站（OS）主要提供人机接口。工程师工作站（ES）主要是给工程师提供系统诊断、维护以及系统组态修改和设置的手段。OS接收PCU传送来的信号然后又向PCU发出指令，它主要是方便操作人员控制和监视机组的运行。
四、电气工程中电气自动化应用的优势
1、电气工程中电力设备的在线监测优势
随着变压器、短路器以及发电机等这些一次设备的应用，往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监测，这就要求监视设备不但能够反馈在线运行状态，同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析和预测，并判断设备中发生故障的原因，以缩短设备的保养周期，延长设备的实际使用期限，同时也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障。
2、电气自动化应用下电气工程中电力设备的智能化
一般情况下，电力系统中的一次设备与二次设备的安装地点之间都要有一定的间隔，一般要求相隔几十米，有的甚至是要求几百米远，两者之间使用强信号电力电缆与大电流控制电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时，往往要先考虑实现常规的二次设备的功能，这样做显然能够节约大量的电力信号电缆和控制电缆。
五、电气自动化的发展趋势
电气自动化自上个世纪开始在我国发展，给我国电力的发展带来了不可替代的作用，同时也使我国电力行业走上了一条自动化和智能化发展的道路，推动了整个行业向国际社会接轨的发展。当然，随着近几年的发展，我国的自动化技术在电力方面的运用还不够成熟，同时还存在着很多不完善的地方。伴随着我国对外资的引进和对国外技术的吸收，我国在自动化方面还有更多的要求和创新，也必将进一步的推动我国电力的不断向前发展。
从整体上来看，未来我国电气自动化技术的应用将主要体现在以下的几个方面：首先是电气自动化的发展将由原来的开环状态向闭环的检测方向发展，具体的就在未来的电气工程中会根据自身的情况对发电的多少进行控制;其次是必将推动我国电力发展从高压电的等级向低压电方向发展，从而使我国的电气工程从能量管理的系统逐步向配电管理的方向发展，按需配送;再次就是在功能上，电气工程将由原来的单一功能向多功能和立体化的发展趋势，如未来的变电站中实现自动化的综合无人控制;第四就是将继续推动电网向数字化、信息化和智能化方向去发展;最后则是通过自动化技术，摆脱现在的单纯以经济为目的的管理，而实现整体电网的综合服务和应用服务方向去发展。
六、结束语
电气工程中电气自动化的水平是衡量一个国家经济与科技发展水平的重要标准，将电气自动化进入到电气工程中，可以使电气工程的运行达到高效的效果，而且面对社会日益增加的需求量，电气自动化的应用有效的满足了社会的要求和需求，所以，我国将不断改进电气自动化在电气工程中的应用，力求达到更好的发展效果。
参考文献：
[1]楚力.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].广东科技，2012，（9）：38-53.
[2]唐杰，牟佳媛.电气工程中自动化技术的运用[J].科技创新与应用，2013，（1）：63.
[3]吕贤君，王丽，吕娣.探讨电气的自动化在电气工程中融合运用[J].科技专论，2012，（9）：348.
[4]梁素友.论电气工程与自动化控制[J].科技导向，2011，（21）：182.
【关键词】 电气工程;电气自动化;应用
引言：
电气自动化技术作为一项知识密集型技术，需要工程师有较高的技术水平。不断从电气系统的实际应用出发，深入研究电气自动化装置，熟悉其构成，在遵守规程的基础上，不断完善该自动化装置的图纸，让系统更加严密、富有逻辑性。同时，还要加强实际应用中对该装置运行规律进一步探索并经验积累，让电气自动化更加完善、更加成熟。
一、我国电气自动化的发展历史
自20世纪50年代，中国开始出现电气的自动化，伴随几十年的探索，我国的自动化程度和水平均得到了不俗的提升，并且符合科学发展的要求，顺应大时代的发展方向，坚守可持续发展的理念。然而，我国电气自动化发展的历史过程也是困难重重，历经磨难。交流技术的使用推进了控制性电子开关的技术革新。PWM变换器的应用在提升了电气设备的功率的同时，却也使其缺点暴露的更加明显，高次谐波对电网的影响大大降低。F.Blaschke为交流电机磁场传动的性能奠定了一定的基础，从理论上给予一定的支撑。随着日后发展的U/F几种型号的变化完成从“中国制造”走向“中国创造”的转变，能否实现可持续发展的长远目标。因此，电气自动化的广泛应用和发展对我国的经济增长有着不可替代的优良作用。
二、关于电气工程与电气自动化的设计原则及设计基础特点
1、电气工程中电气自动化应用的设计原则
电气工程中电气自动化应用的设计原则，首先要最大限度满足生产产品和工艺对电气自动化的要求，在满足自动化应用的前提下，电气自动化应用的设计方案应力求简单、经济，电气自动化应用的设计要妥善处理机械与电气的关系。目前许多民用乃至高科技产品都是采用电气自动化来实现具体应用要求的，电气自动化设计要从工艺要求、制造成本、结构的复杂程度、使用维护便携性等方面协调处理好相关的问题，在电气自动化设计中要正确合理地选用电器元件，才能确保使用安全、可靠，使利用电气自动化制造出来的产品除外观造型美观大方外，同时质量可靠、操作智能安全、维护简单人性。
2、电气工程设计中电气自动化的设计思想基础及其特点
首先，我们来看一下传统的电气工程中，传统的电气设备制造方法当中的计量、控制以及保护都是由一些完全独立的配件来完成的，用户需要的一些配电产品只是通过各个配件之间的连接以及功能配合来形成的。由于电气自动化中微型计算机的引入，就形成了与微型计算机所对应的自动化的控制系统，微型计算机通过硬件和软件的组合使系统的控制和管理更加智能化和人性化，从而达到用户的要求。最初的电气设备电气和自动化都是独立的，也就是说是没有任何的关联，所以施工时就必须要求各个设备的专门工作人员到工作现场，然后根据规定的标准信号、管理原则将互相关联的界面来划分清楚，再进行有效地协调连接。
三、电气自动化技术在电气工程中的应用方向
1、变电站的应用
人工进行电话操作和人工监视在现代的变电站中占据了主流，变电站中自动化的应用将大大减少这些方面的开支。同时强化了对变电站的监控性。在变电站中实现自动化主要原因就是全方位的监视各种设备的运行情况，实现对设备的有效控制。逐步由传统化的操作到現代信息化的处理方式。在以往变电站都是人工操作，对变电站的监视和数据分析都是人工完成，设备都是用的电磁装置的设备。在对变电站的监视中没有形成一个系统性的观念。没有大局观，只有使用人工将数据进行整理后才能实现全局性的监视。
电气自动化程度的增加带来的是变电站的自动化，变人工操作为机器控制。这样一来变电站的工作人员工作量将会大大减少，这样在人员的投资也随着减少，电气工程整体效益增加。更好更快的完成现代自动化的步伐。变电站的自动化实施，自动运行已经替代了大部分的人工操作。微机取代了以往的电磁装置。计算机的应用使得变电站的所有情况都变得一目了然。这样使得变电工作人员在极短的时间内能对变电站的情况有一个大致的了解，并且通过计算机得到的数据进行分析，得出变电站可能出现的问题和以后的发展动态。及时的进行防护措施，确保变电站的有效运行。
2、在综合自动化技术和智能保护中的应用
我国对智能保护和综合自动化技术的相关原理展开了大量研究，目前，我国的综合自动化在国际已处于领先水平，智能自动化保护技术也位于国际前列，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将先进的综合自动化控制理论、人工智能理论、自适应理论、微机和网络通信技术等引入到电力系统的自动化保护装置中，对电力系统自动化保护的新原理进行了研究，使得保护装置更加智能化，大大提高了电力系统的安全水平和系统的可靠性，使得新型保护装置具有智能控制的特点。经过多年努力所研制成功的分层式综合自动化装置，突破了传统装置所受的限制，能够广泛应用于各种电压等级的电站，极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围。
3、电网调度的自动化应用
电气工程中的电网调度自动化是指由电网调度中心的大屏幕显示器、打印设备、工作站、计算机网络、服务器等组成的自动化系统。其主要功能有：对电网运行的经济调度：针对电力市场的运营需求对电网运行情况及安全状态进行分析、监控、实时采集电力生产过程中的数据、自动控制发电、对电力系统状态进行实时评估、自动合理调度、对电力负荷进行预测;对电网运行状态以及安全事故的处理和分析：电网中经常会出现各种发生迅速且因素复杂的电力异常运行或者故障，如果判断检测不及时或处理措施不当，就可能会危及相关的设备安全甚至人身安全。通过电气自动化在电气工程中的应用，能够实现对电网的安全运行实时监测和分析，及时找出事故发生源并且提出科学的处理对策和采取相应的措施，从而防止事故的发生或扩散，避免和降低事故的发生几率。 4、发电厂发散监控系统的应用
发电厂的分散监控系统通过以太网、过程控制单元以及相应的数据通讯网来实现，在实际运行中，发电厂的发散监控系统一般使用分层结构布置。其中，发电厂发散监控系统中过程控制单元是指实际运行生产中的单元，通过监控生产单元的热电阻、脉冲量等信号，通过对相应单元的实时监控，对于所监测信号的及时处理，对于一些相应的数据进行及时处理，最终实现整个发电厂生产过程的检测与控制。首先是电力一次设备智能化。常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离，互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接，而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，省却大量电力信号电缆和控制电缆，通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰，关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。其次，电力一次设备在线状态检测。对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测，不仅可以监视设备实时运行状态，而且还能分析各种重要参数的变化趋势，判断有无存在故障的先兆，从而延长设备的维修保养周期，提高设备的利用率，为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术，開展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展，但由于技术难度大，专业性强，检测环境条件恶劣，要开发出满意的产品还需一定时日。
5、信息技术的运用
随着以太网与客户服务器等各种技术的发展，也带动了电气自动化技术的发展与开发运用。为了适应当前电力市场的发展需求，在运用电气自动化技术时就必须借助信息技术，促进二者之间的融合，以此推动该技术的普及，增强其实用性与科学性。在借助信息技术时，首先应利用信息技术做好管理工作，通过先进且合理的信管方式与手段，循序渐进地提高其管理的效能。其次，在硬件设备中，应该增强对信息技术的运用，并对其进行不断改进，特别是该技术在各种终端服务系统以及电气自动化设备中的运用。通过大量的实践证明，基于多媒体的这种信息技术，不仅可有效改善电气自动化技术，还可提高工作效率与质量，获得显著的成效。
6、分散测控系统（DCS）
发电厂分散控制系统（DCS）在一般情况下采取的是分层分布式，它主要是由冗余的高速数据通讯网络（以太网）、运行员工作站（0S）、工程师工作站（ES）和过程控制单元甲（PCU）四个方面组成的;MCU模件则是通过智能I/O模件和冗余的I/O总线通讯。而智能I/O模件和冗余配置的主控模件阿（CU）是过程控制单元（PCU）的组成部分。PCU第一时间接受现场开关量、电气量、热电阻、热电偶、变送器等所传播信号，经过处理后对设备状态、参数进行实时打印和显示，然后立即传出信号从而驱动执行机构，顺利完成生产流程的联锁保护、控制和监测等功能;而工程师工作站浑（ES）和运行员工作站（OS）主要提供人机接口。工程师工作站（ES）主要是给工程师提供系统诊断、维护以及系统组态修改和设置的手段。OS接收PCU传送来的信号然后又向PCU发出指令，它主要是方便操作人员控制和监视机组的运行。
四、电气工程中电气自动化应用的优势
1、电气工程中电力设备的在线监测优势
随着变压器、短路器以及发电机等这些一次设备的应用，往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监测，这就要求监视设备不但能够反馈在线运行状态，同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析和预测，并判断设备中发生故障的原因，以缩短设备的保养周期，延长设备的实际使用期限，同时也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障。
2、电气自动化应用下电气工程中电力设备的智能化
一般情况下，电力系统中的一次设备与二次设备的安装地点之间都要有一定的间隔，一般要求相隔几十米，有的甚至是要求几百米远，两者之间使用强信号电力电缆与大电流控制电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时，往往要先考虑实现常规的二次设备的功能，这样做显然能够节约大量的电力信号电缆和控制电缆。
五、电气自动化的发展趋势
电气自动化自上个世纪开始在我国发展，给我国电力的发展带来了不可替代的作用，同时也使我国电力行业走上了一条自动化和智能化发展的道路，推动了整个行业向国际社会接轨的发展。当然，随着近几年的发展，我国的自动化技术在电力方面的运用还不够成熟，同时还存在着很多不完善的地方。伴随着我国对外资的引进和对国外技术的吸收，我国在自动化方面还有更多的要求和创新，也必将进一步的推动我国电力的不断向前发展。
从整体上来看，未来我国电气自动化技术的应用将主要体现在以下的几个方面：首先是电气自动化的发展将由原来的开环状态向闭环的检测方向发展，具体的就在未来的电气工程中会根据自身的情况对发电的多少进行控制;其次是必将推动我国电力发展从高压电的等级向低压电方向发展，从而使我国的电气工程从能量管理的系统逐步向配电管理的方向发展，按需配送;再次就是在功能上，电气工程将由原来的单一功能向多功能和立体化的发展趋势，如未来的变电站中实现自动化的综合无人控制;第四就是将继续推动电网向数字化、信息化和智能化方向去发展;最后则是通过自动化技术，摆脱现在的单纯以经济为目的的管理，而实现整体电网的综合服务和应用服务方向去发展。
六、结束语
电气工程中电气自动化的水平是衡量一个国家经济与科技发展水平的重要标准，将电气自动化进入到电气工程中，可以使电气工程的运行达到高效的效果，而且面对社会日益增加的需求量，电气自动化的应用有效的满足了社会的要求和需求，所以，我国将不断改进电气自动化在电气工程中的应用，力求达到更好的发展效果。
参考文献：
[1]楚力.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].广东科技，2012，（9）：38-53.
[2]唐杰，牟佳媛.电气工程中自动化技术的运用[J].科技创新与应用，2013，（1）：63.
[3]吕贤君，王丽，吕娣.探讨电气的自动化在电气工程中融合运用[J].科技专论，2012，（9）：348.
[4]梁素友.论电气工程与自动化控制[J].科技导向，2011，（21）：182.