電力系統(tǒng)中電氣自動化探究

摘要：近年來，隨著科技水平的不斷提升，我國電氣自動化已經(jīng)取得了較、大的發(fā)展，尤其是信息時代的到來及新型電力電子器件的大量運(yùn)用，促使我國電氣自動化水平得到了極大的提升。文章主要對電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)及存在的問題進(jìn)行了簡要分析，并對其發(fā)展方向進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電氣自動化；技術(shù)；問題；發(fā)展

中圖分類號：TM712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937（2014）21-0065-01

在我國電力系統(tǒng)中電氣自動化已經(jīng)有50多年的發(fā)展歷程，在電氣自動化發(fā)展前期，我國電力系統(tǒng)中并沒有得到大力發(fā)展，致使我國國電氣自動化的綜合能力與其他發(fā)達(dá)國家存有一定差距。隨著我國進(jìn)入世貿(mào)組織以后，經(jīng)濟(jì)水平、科技水平不斷提升，電氣自動化在電力系統(tǒng)應(yīng)用中優(yōu)勢愈加凸顯，近年來已經(jīng)進(jìn)入到新的發(fā)展階段。

1電氣自動化技術(shù)的發(fā)展

1.1變換器電路的發(fā)展

近年來電力電子技術(shù)日漸成熟，電力電子元件更新速度得到了極大的提升，基于此，變換器電路也得到了極大改變。在使用普通晶閘管的過程中，因其具有交流變頻的特性，直流電路在電力系統(tǒng)中其運(yùn)行狀態(tài)一直保持在交-直-交交替變換中。但新型電力電子技術(shù)的出現(xiàn)，如第二代電力電子器件中不再使用普通晶閘管，而是采用了PWM變換器，進(jìn)而提升了電力系統(tǒng)的功率因素，并有效解決了低頻區(qū)電動機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動的情況，其缺點(diǎn)主要有震動噪音大等。

震動噪音大在一段時間內(nèi)一直是技術(shù)人員難以解決的技術(shù)難題，直到直流環(huán)逆變器被Divan教授（美國威斯康星大學(xué)）研發(fā)出來后，才對這一問題進(jìn)行了有效解決。直流環(huán)逆變器的出現(xiàn)達(dá)到了電子器件功能靈活轉(zhuǎn)換的目的，實現(xiàn)了零電流、零電壓情況下的有效轉(zhuǎn)換，并對開關(guān)消耗進(jìn)行了徹底的清除。因此有效降低了整個系統(tǒng)的運(yùn)作成本，同時逆變器尺寸也得到了降低，并對逆變器的集成化程度有了極大提升。

1.2全控型電力電子開關(guān)的發(fā)展

以晶閘管為主體的第一代電力電子器件在20世紀(jì)50年代后期誕生，這種半控型器件的產(chǎn)生象征著自動化控制步入到一個新的發(fā)展時期。伴隨電力電子技術(shù)的不斷改進(jìn)，形成了系列式、全控類型的電力電子器件，其代表性電子器件主要有：GTO、GTR、MOSTEFT，新型電子器件的產(chǎn)生象征著著電力電子器件已經(jīng)更新到第二代。其第三代中最具代表性的電子器件是IGBT。各種電子器件有著不同的的額定電流、電壓和開關(guān)時間，因此每個電子器件的應(yīng)用范圍也隨著發(fā)生了改變。

可關(guān)斷晶閘管其簡稱為GTO（Gate-Turn-Off Thyristor），又被叫做門控晶閘管。其優(yōu)點(diǎn)主要是當(dāng)門極加負(fù)向觸發(fā)信號時晶閘管能自行關(guān)斷，其缺點(diǎn)是在使用過程中GTO具有極低的關(guān)斷增益，因此需要增加關(guān)斷驅(qū)動電路的功率。

電力晶體管可以簡單稱作GTR（Giant Transistor），是一種雙極型大功率高反壓晶體管，因為大功率的特點(diǎn)又被叫做巨型晶體管。又因其具有較低過流能力、較小熱容量等原因，在配備驅(qū)動電路及保護(hù)電路時，使用者可以依據(jù)其特性進(jìn)行準(zhǔn)確配置。

1.3智能保護(hù)及綜合自動化技術(shù)的發(fā)展

依據(jù)電氣自動化的發(fā)展要求，我國該方面的工作人員增強(qiáng)了對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的研發(fā)，在研究過程中根據(jù)我國電力自動化技術(shù)的實際情況并借鑒國外先進(jìn)技術(shù)知識對其進(jìn)行了改進(jìn)，并在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中得到了廣泛應(yīng)用。如：人工智能、綜合自動控制理論、模糊理論、自適應(yīng)理論以及網(wǎng)絡(luò)通信、微機(jī)技術(shù)等，進(jìn)而將智能化應(yīng)用到新型保護(hù)裝置中，極大地提升了電力系統(tǒng)的安全、可靠性。

1.4電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展

電力系統(tǒng)的組成主要有三大部分：發(fā)電、輸電及配電。城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造建設(shè)服務(wù)中配電自動化技術(shù)是其最主要地技術(shù)，將電力設(shè)備和電力電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等進(jìn)行緊密結(jié)合，同時應(yīng)用配電網(wǎng)遞歸虛擬流算法進(jìn)行潮流計算，在負(fù)荷預(yù)測中采用現(xiàn)代人工智能灰色神經(jīng)元算法進(jìn)行計算。

2電力系統(tǒng)中電氣自動化的現(xiàn)狀

因經(jīng)濟(jì)實力和科技水平的長期制約我國電氣自動化發(fā)展初期并沒有得到較好地發(fā)展空間。隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，電氣自動化技術(shù)在我國電力系統(tǒng)發(fā)展中得到了極大地發(fā)展，應(yīng)用范圍也隨著不斷擴(kuò)大。尤其是IEC61131的頒布、OPC技術(shù)的出現(xiàn)和信息時代的到來，使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，與此同時，我國電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)得到了極大地發(fā)展空間。但在電氣自動化高速發(fā)展的同時，也伴隨著諸多問題，主要有以下幾種。

2.1電氣自動化系統(tǒng)維護(hù)差

現(xiàn)階段我國電力系統(tǒng)中電氣自動化系統(tǒng)主要以Windows NT、Internet Explore作為其系統(tǒng)構(gòu)成的主要技術(shù)，這些技術(shù)在電氣自動化的發(fā)展歷程中操作規(guī)范、執(zhí)行語言及平臺建立都已呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化。隨著科技水平的不斷提升，完善的電氣自動化系統(tǒng)更受企事業(yè)單位的歡迎，因此擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍，為維護(hù)電氣自動化系統(tǒng)提供了便利。

2.2分布式控制

分布式控制系統(tǒng)又叫做分散控制系統(tǒng)，在控制生產(chǎn)過程中由多臺計算機(jī)分別對控制回路進(jìn)行有效控制，又能對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中獲取、集中管理及集中控制的自動控制系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)應(yīng)用的主要目的就是對各個組成部分的運(yùn)行進(jìn)行有效調(diào)節(jié)及控制，并妥善處理線路和設(shè)備、設(shè)備和設(shè)備之間的聯(lián)系。

2.3IEC61131標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用

在頒布IEC61131標(biāo)準(zhǔn)之前，因為每個生產(chǎn)廠商采用的標(biāo)準(zhǔn)都不統(tǒng)一，致使各個元器件的型號、使用功能、定義方式都有所不同，自動化系統(tǒng)元器件市場亂象由此而生，這種情況的存在嚴(yán)重影響了各個元器件的應(yīng)用組合，同時也增加了管理的難度。自IEC61131標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用后，這種現(xiàn)象得到了極大的改善，增強(qiáng)了電氣自動化技術(shù)的使用性。

3電力系統(tǒng)中電氣自動化的發(fā)展方向

伴隨第三次科技革命的大量應(yīng)用，電氣自動化以其獨(dú)特地優(yōu)勢在電力系統(tǒng)中占據(jù)著首要地位，并得到了廣泛地應(yīng)用。在電氣自動化應(yīng)用范圍內(nèi)，不僅能夠和新型科技密切配合，在工業(yè)生產(chǎn)中也得到了大量應(yīng)用。隨著我國電力事業(yè)的快速發(fā)展，給電力自動化技術(shù)的發(fā)展帶來了極大地發(fā)展。

我國電力系統(tǒng)中電氣自動化已經(jīng)有50多年的發(fā)展歷程，在電氣自動化發(fā)展前期，在我國電力系統(tǒng)中并沒有得到大力發(fā)展，致使我國國電氣自動化的綜合能力與其他發(fā)達(dá)國家存有極大差距?；诖耍S著電氣自動化的不斷發(fā)展，必須依據(jù)我國電力系統(tǒng)發(fā)展的具體狀況和電力行業(yè)的要求，結(jié)合發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)和理論知識，對我國電力系統(tǒng)的電氣自動化技術(shù)進(jìn)行不斷革新，實現(xiàn)我國電氣自動化技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)我國電力事業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。

4結(jié)語

綜上所述，隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及科技水平的不斷提升，電力電子技術(shù)日漸成熟，電氣自動化在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是我國進(jìn)入世貿(mào)組織以后，經(jīng)濟(jì)水平、科技水平不斷提升，電氣自動化在電力系統(tǒng)應(yīng)用中優(yōu)勢愈加凸顯，已經(jīng)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。為提高電氣自動化的技術(shù)水平，必須依據(jù)我國電力系統(tǒng)發(fā)展的具體狀況和電力行業(yè)的要求，結(jié)合發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)和理論知識，對我國電力系統(tǒng)中的電氣自動化技術(shù)進(jìn)行不斷革新，才能實現(xiàn)我國電氣自動化技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)我國電力事業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。

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