淺談電力工程中電氣自動化技術(shù)

馬沙萍

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，電力系統(tǒng)所起到的作用越來越突出，在電力工程中加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用成為了電力系統(tǒng)趨勢和必然選擇。本文主要針對電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析和探討，為促進(jìn)電力工程的發(fā)展提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：電力工程；電氣自動化；自動化技術(shù)

近幾年來，隨著我國電力技術(shù)的不斷深入發(fā)展，所應(yīng)用的范圍越來越廣泛，適用性越來越強(qiáng)，而電氣自動化技術(shù)作為電力技術(shù)中重要的組成部分，成為了目前最活躍、最充滿生機(jī)、最富有開發(fā)情景的綜合學(xué)科，通過多種高科技技術(shù)的合成，在國民經(jīng)濟(jì)各個部門中都發(fā)揮著十分重要的作用，下面就電氣自動化技術(shù)的一些發(fā)展趨勢進(jìn)行綜合探討，為電力技術(shù)的更快、更好的發(fā)展提高依據(jù)。

1 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)

⑴變電站自動化。運(yùn)用全微機(jī)化的裝置替代電流信號電纜式設(shè)備，采用數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，以計算機(jī)電纜或者光線替代電流信號電纜，實(shí)現(xiàn)自動化的監(jiān)控和操作，從而減少人力資源的浪費(fèi)，提高工作效率和運(yùn)行水平，保障變電站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

⑵電網(wǎng)調(diào)度自動化。通過電網(wǎng)調(diào)度加強(qiáng)對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制，使電力在生產(chǎn)的過程中能夠獲取實(shí)時數(shù)據(jù)，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和分析、評估和電力負(fù)荷的預(yù)測等操作，提高電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量，適應(yīng)電力市場運(yùn)營的需求。

⑶發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)（DCS）。能夠有效的對運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時顯示和打印，促進(jìn)整個系統(tǒng)生產(chǎn)過程的檢測、控制盒聯(lián)鎖保護(hù)等功能，保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

2 電力工程中電氣自動化技術(shù)

⑴全控型電力電子開關(guān)逐步取代半控型晶閘管。晶閘管作為第一代電子電力器件，在我國電力工程發(fā)展中起著十分重要的作用，伴隨著電力技術(shù)的發(fā)展和提高，交流變頻技術(shù)的興起，第一代半控型晶閘管已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化電力系統(tǒng)發(fā)展的要求，以CTR/GTO/P-MOSEFT為代表的第二代全控式電力電子開關(guān)逐步的被廣泛的研制和應(yīng)用。根據(jù)各種器件的性能適應(yīng)于各個電流、電壓額等電力系統(tǒng)范圍中。而由于第二代全控型器件必須要有較大的控制電流，使電流在控制方面難度增加。而MOSFET作為一種電壓驅(qū)動器件，其對驅(qū)動電力要求簡單，開關(guān)時間快，并且安全工作區(qū)十分穩(wěn)定，但是其通態(tài)電壓額會隨著額定電壓的增加而倍增加，從而不利于P-MOSFET的推廣和應(yīng)用。

在這種背景下，作為新一代的復(fù)合型電力電子器件IGBT/MGT應(yīng)運(yùn)而生，IGBT擁有和MOSFET一樣的高輸入阻抗、高速特性和GTR大電流面密度特性的混合器件。開關(guān)速度快，通態(tài)電壓低，工作頻率高，并且具有寬而穩(wěn)定的安全工作區(qū)，工作效率高，驅(qū)動電路簡單，更符合現(xiàn)代化對電力器件的需求。新一代的復(fù)合型電力電器件，隨機(jī)復(fù)合化技術(shù)的不斷提高，電器件生產(chǎn)范圍不斷擴(kuò)大，應(yīng)用也不斷的深入，在電器復(fù)合化的同時，加強(qiáng)對電器向模塊化的發(fā)展，使電力電器件向更高要求發(fā)展。

⑵變頻器電路從低頻向高頻方向發(fā)展。在電力電子器件不斷更新的過程中，為了能夠適應(yīng)電力電子器件的需求，由它組成的變換器電路也在不斷的更新?lián)Q代中，以往的變頻器電力已經(jīng)不能滿足新一代電力電子器件的需求。采用諧奪式直流環(huán)逆變器能夠有效的降低開關(guān)損耗，保障開關(guān)在頻率上的提高，把逆變器掛在高頻振蕩過零的諧振路上，使電力電子器件在零電壓或零電流下轉(zhuǎn)換。加強(qiáng)變頻器電力從低頻向高頻方向的發(fā)展不僅能夠有效的降低開關(guān)損耗，并且節(jié)約成本，提高逆變器集成化，在電氣自動化技術(shù)中具有廣闊的發(fā)展前途。

⑶交流調(diào)速控制理論的日趨成熟。隨著對交流調(diào)速控制理論的深入研究，將復(fù)雜的矢量變化與電動數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡化處理，在對交流調(diào)速控制理論研究過程中，其控制思想獨(dú)特，具有創(chuàng)造性，控制結(jié)構(gòu)簡單，控制手法直接，對信號處物理概念明確，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速，大大的提高了調(diào)速效率，形成一種高靜動態(tài)性能的新型交流調(diào)速方法。適應(yīng)現(xiàn)代化的電氣自動化技術(shù)發(fā)展的需求。

⑷通用變頻器開始大量投入使用。隨著變頻器技術(shù)的成熟發(fā)展，高動態(tài)性能矢量控制性開始大量投入生產(chǎn)和實(shí)用中，它主要采用全數(shù)字控制，通過相關(guān)的軟件能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行自動化的設(shè)定和操作，提高變頻器的變結(jié)構(gòu)控制盒自適應(yīng)控制。伴隨著技術(shù)的不斷提高，變頻器的可靠性、可維修性、可操作性等相關(guān)的功能在單片機(jī)控制動技術(shù)的支持下不斷的提高。

3 結(jié)束語

隨著電力系統(tǒng)的深入發(fā)展和應(yīng)用，電氣自動化技術(shù)在電力工程中所起到的作用也越來越突出，電氣自動化技術(shù)作為當(dāng)前最具有發(fā)展前景，最活躍，最具研究價值的綜合性學(xué)科之一，在電力工程發(fā)展和應(yīng)用中電氣自動化技術(shù)起著十分重要的作用。而電氣自動化技術(shù)本身應(yīng)用范圍廣泛，幾乎是滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各個部門，是推動社會進(jìn)步的重要技術(shù)依據(jù)，因此，在我國科技技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)的提高成為了電力系統(tǒng)發(fā)展的必然選擇。

[參考文獻(xiàn)]

[1]辛耀中，胡紅升，盧長燕，樊若雷.中國電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)行中應(yīng)注意的四個關(guān)系[J].電力系統(tǒng)自動化，1998年01期.

[2]朱開陽，宣筱青，宋錦海，葉振風(fēng)，司慶華，許高陽.安全穩(wěn)定控制裝置過程層數(shù)據(jù)通信研究及設(shè)計方案[A].中國智能電網(wǎng)學(xué)術(shù)研討會論文集[C].2011年.

[3]謝志遠(yuǎn).面向10kV配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測的電力線通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D].華北電力大學(xué)（河北），2009年.

[4]楊偉，張學(xué)利.配電網(wǎng)故障檢測與隔離的一種矩陣算法[A].第五屆全國智能化電器及應(yīng)用研討會會議論文集[C].2001年.

[5]汪沛.淺論中低壓配電網(wǎng)自動化應(yīng)用的有效性及其模塊化集成實(shí)現(xiàn)方案[A].2007中國電機(jī)工程學(xué)會電力系統(tǒng)自動化專委會供用電管理自動化學(xué)科組（分專委會）二屆三次會議論文集[C].2007年.