電子技術與自動化系統(tǒng)研究

鄭金鋒，田瑩強

（河南工業(yè)大學，河南 鄭州 450001）

0 引言

由于人們的生活水平不斷提升，對物質(zhì)生活的要求也越來越高,人們的生活與電子技術的關系日益緊密，對電力系統(tǒng)安全性的要求也就越來越高。通過電子技術為基礎基本實現(xiàn)了自動化系統(tǒng)的應用，基于電子技術的自動化系統(tǒng)應用技術可以及時反映整個電力系統(tǒng)的運行情況，并可以時實快速反應出電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而減少損失[1]。

1 電子技術和自動化系統(tǒng)概述

1.1 電子技術

近年來電子技術，特別是電子信息技術和控制技術兩方面變得越來越熱門。如今，電子技術已廣泛應用于各種行業(yè)。在生活中的任何地方都可以看到電子技術的影子,并且電子技術各行各業(yè)中都起到非常重要的作用。隨著它的價值越來越高、應用越來越廣泛，電子技術所包含的內(nèi)容逐漸變得更加豐富，現(xiàn)在隨著它的技術也越來越完善，電子技術已經(jīng)進入了快速發(fā)展的高峰時期。當今社會發(fā)展需要電子技術，這是電子技術發(fā)展的重要機會。在電子技術發(fā)展的綜合實力方面，我國的電子與發(fā)達國家相比，技術開發(fā)能力還有很大差距。中國電子技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要想形成相的規(guī)模，就必須從中國的國情出發(fā)，走一條中國特色的發(fā)展道路。同時也要從國外引進先進的技術，從電子器件選擇和電路結構轉型到自主創(chuàng)新的道路，不斷跨學科滲透、在不同類型的科學技術中總結經(jīng)驗進行創(chuàng)新。通過將電子技術的產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品應用、市場營銷三個部分有效融合在一起[2]。合作并促進中國電子技術的強勁發(fā)展，并將其轉化為很高的生產(chǎn)力。

1.2 自動化系統(tǒng)

所謂自動化系統(tǒng)是指利用自動化功能和通訊功能來實現(xiàn)程控制和管理，從而保持電力系統(tǒng)運行狀態(tài)正常，保持正常的供電，科學合理地對電力負荷進行管理。電力資源已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活中不可或缺的能源，隨著人們對電力能源使用需求的不斷地增長，對于電力資源供應的安全問題和質(zhì)量要求也不斷的上升。信息技術的應用有助于促進電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展。并對電網(wǎng)的改進做出了相應的貢獻。為了確保我國有足夠的電力資源的供應,改變當前人們不可再生資源開發(fā)的嚴峻形勢，設計電力自動化系統(tǒng)，可以從自動化系統(tǒng)的使用中更好地受益，大量地使用清潔能源電力來替代傳統(tǒng)不可再生資源能源，不僅為人們的生產(chǎn)和生活提供動力，同時可以節(jié)省自然資源,保護環(huán)境并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。電力電子信息技術在自動化系統(tǒng)中的應用屬于一種新型的功耗模式，自動化系統(tǒng)為人們的生產(chǎn)和生活提供了極大的便利[3]。

與電力電子技術相比，電力自動化系統(tǒng)是一個更加成熟的學科，電力系統(tǒng)有發(fā)電、供電和輸出電力的能力，而電力自動化在調(diào)度和調(diào)節(jié)的控制下，還能夠實現(xiàn)電源轉換和電流分配等任務。所以在電力系統(tǒng)需要大量的電力設備來執(zhí)行其功能。例如：發(fā)電機、變壓器、電力傳輸電路和電纜等。通過這些動力設備電網(wǎng)系統(tǒng)的管理和控制可以實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行控制。電子技術的應用可以實現(xiàn)和控制電力系統(tǒng)安全和高效的運行。根據(jù)電子技術的同，控制方法可分為在線控制、調(diào)度控制和設備保護裝置等?，F(xiàn)階段的電力設備也已添加了因的電子技術內(nèi)容,根據(jù)配電電網(wǎng)的現(xiàn)實需求，完成更有針對性的配電并進行動力傳輸工作。許多新技術已添加到最新的電力自動化系統(tǒng)中，電力電子技術的系列效應已經(jīng)實現(xiàn)了現(xiàn)代電力自動化系統(tǒng)的有機結合，將配電網(wǎng)、變電站的自動化系統(tǒng)完全結合后，它成為一個新的巨大的綜合系統(tǒng)工程。

從行業(yè)本身的角度來看，電子技術等新技術在電力系統(tǒng)中的應用已得到有效改善。不但提高了電力供應和配電系統(tǒng)的效率，還減少了電力供應、傳輸途中的消耗，從而減少了能源不必要的浪費，有利于我國經(jīng)濟建設事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并對電力事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極作用。同時，面向電力用戶來說,電子技術所帶來的新型電力自動化系統(tǒng)可以更安全地供電和運輸電力，在質(zhì)量和安全性上實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。這樣可以防止在供電過程中發(fā)生電氣事故，從而確保人員和財產(chǎn)的安全[4]。

2 電子信息技術自動化系統(tǒng)中的應用

2.1 電子技術與自動化系統(tǒng)的應用

電子技術在我國起步落后于發(fā)達國家，研究時間也不長，電力自動化系統(tǒng)的應用相對薄弱。主要用于電力系統(tǒng)的自動化、電網(wǎng)的傳輸和變電站的自動化中。通過電子信息技術可以從電網(wǎng)收集各種信息并根據(jù)電網(wǎng)收集的各種信息得到預測和分析反饋出信息的安全性。接著對收集的數(shù)據(jù)進行分析和數(shù)字轉換，并通過自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)變電站和電網(wǎng)控制和調(diào)度。信息電子技術可以將電網(wǎng)上的各種信息傳遞給服務器。通過自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)各種終端調(diào)度服務器，從而操作和控制解決了電力資源分配不協(xié)調(diào)的問題，通過利用自動化調(diào)整和監(jiān)控來實現(xiàn)電網(wǎng)和變電站的安全運行[5]。

電子技術在自動化系統(tǒng)中的應用有助于不斷改進系統(tǒng)設備的工作效率，可確保設備和系統(tǒng)應用程序的可靠性能和安全性能。與其他系統(tǒng)相比，電子信息技術的應用有助于減少電力系統(tǒng)設備的運行時間，促進了電力系統(tǒng)生產(chǎn)效率的提高。在某種程度上來說，可以確保傳輸速度和發(fā)電質(zhì)量的優(yōu)化。信息技術的應用有助于減少電力自動化系統(tǒng)的操作難度。確保自動化系統(tǒng)操作的敏捷性能，并主要出于這些原因進行分析。自動化系統(tǒng)需要具有自動化性能的設備，因此人力的工作效率速度也應提高，電子信息技術的應用將自動滿足這些需求。自動化系統(tǒng)的正常運行有助于確保用電的安全性，利用電子信息技術能夠實時監(jiān)控電力自動化系統(tǒng)的運行狀態(tài)，以及及時排查出系統(tǒng)故障而進行的快速搶修。降低系統(tǒng)調(diào)試和維護所需的時間，提高操作性能穩(wěn)定。

2.2 電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用

自電力電子技術問世以來，通過不斷的發(fā)展創(chuàng)新，已經(jīng)在電力行業(yè)廣泛的應用。它不但在電力系統(tǒng)中實現(xiàn)了自動化，而且在配電網(wǎng)和變電站中也起發(fā)揮了極其重要的作用。電子技術被廣泛用于發(fā)電、配電和輸出功率的過程中。電力系統(tǒng)發(fā)電環(huán)節(jié)中的電子技術利用優(yōu)化和改善電力設備的方法來控制發(fā)電機和變電站，電子技術在優(yōu)化和調(diào)節(jié)的電子設備的過程中可以更快，更有效地完成此任，并且在優(yōu)化和改進過程中通過自身收集的相關網(wǎng)格信息來調(diào)整生成器，達到節(jié)能效果。在電力輸出鏈路中，電子技術會改變直流電和交流電。如何通過靈活的交流輸電技術完成功率輸出任務獨立系統(tǒng)的電源工作。在此電源輸出鏈接中使用電子技術，能夠有效簡化電力輸出連接步驟。在發(fā)電過程中，它降低了生產(chǎn)成本并創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟效益[6]。通過將電子技術應用到電力系統(tǒng)的配電環(huán)節(jié)有效解決傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)配電環(huán)節(jié)的配電電能質(zhì)量問題并且提高了電源的安全性。電子技術通過自動化系統(tǒng)實現(xiàn)分銷鏈控制，控制和監(jiān)督可以根據(jù)電力系統(tǒng)本身的不同要求，以不同的方式控制電網(wǎng)。使用配電和供電的設備和線路，保障配電的安全性、可靠性、穩(wěn)定性，從而提升了電網(wǎng)工作的工作效率。

3 結束語

電能是生產(chǎn)和生活中必不可少的重要能源，只有確保電力企業(yè)電力系統(tǒng)運行的安全性能、穩(wěn)定性能和高效率性能的存在，才能確保正常電量供應。當前的電力自動化系統(tǒng)被廣泛使用，大大提高了發(fā)電和供電效率。通過電子信息技術在電力自動化系統(tǒng)的應用，其優(yōu)化電力自動化系統(tǒng)的性能，應用自動化系統(tǒng)的電子技術的發(fā)展和完善，將效率較低人力工作徹底從電網(wǎng)操作中解放出來。通過自動化系統(tǒng)極大地減少了人力操作工作，從而減少了人為操作所引發(fā)的錯誤，有效地增強了電網(wǎng)的監(jiān)控效果。因為自動化系統(tǒng)可以監(jiān)視和分析電網(wǎng)的運行狀態(tài)，并快速檢測出人力難以發(fā)現(xiàn)的的錯誤，并且通過數(shù)據(jù)的數(shù)字化進行集成、計算和累積。電子技術實現(xiàn)了自動化系統(tǒng)的優(yōu)化和補充，各種電子系統(tǒng)之間的信息交互和共享使電子系統(tǒng)能夠真正相互通信，并通過更多的電網(wǎng)信息來分配和共享信息。通過協(xié)調(diào)運行各項任務，高效地保證了電網(wǎng)的穩(wěn)定和電網(wǎng)運行效率，并極大的提高了電網(wǎng)系統(tǒng)運行安全性。