電氣控制系統(tǒng)中電子技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)研究

李克萍

摘??要：科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，為電子技術(shù)的升級(jí)與發(fā)展提供了有力支持。將電子技術(shù)應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中，不僅可以加強(qiáng)電子器件的控制，還可以保證整個(gè)電氣控制系統(tǒng)操作的精準(zhǔn)性，使整個(gè)系統(tǒng)長時(shí)間維持在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。重點(diǎn)圍繞電氣控制系統(tǒng)中的電子技術(shù)應(yīng)用展開了論述，旨在借助電子技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，提高電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣控制系統(tǒng)??電子技術(shù)??自動(dòng)化??發(fā)電質(zhì)量

中圖分類號(hào)：X924.4

Research?on?the?Application?of?Electronic?Technology?in?the?Electrical?Control?System

LI?Keping

Cenxi?Secondary?Vocational?School，?Cenxi，?Guangxi?Zhuang?Autonomous?Region，?543200??China

Abstract：?The?progress?of?science?and?technology?provides?strong?support?for?the?upgrading?and?development?of?electronic?technology.?Applying?electronic?technology?to?the?electrical?control?system?can?not?only?strengthen?the?control?of?electronic?devices，?but?also?ensure?the?operation?accuracy?of?the?entire?electrical?control?system，?keeping?the?entire?system?in?a?stable?operating?state?for?a?long?time.?This?article?focuses?on?the?application?of?electronic?technology?in?the?electrical?control?system，?aiming?to?leverage?the?advantages?of?electronic?technology?to?improve?the?operation?quality?of?the?electrical?control?system，?for?reference.

Key?Words：?Electrical?control?system;?Electronic?technology;?Automation；Power?generation?quality

近年來，社會(huì)各行各業(yè)對于電力資源的需求也越來越大，發(fā)電工程與輸電工程的實(shí)施對于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響越來越大。電力企業(yè)只有合理利用電子技術(shù)，加強(qiáng)電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)化與完善，提高電力企業(yè)的發(fā)電質(zhì)量與發(fā)電效率，降低發(fā)電過程中的能源消耗，才能夠?qū)⒏鄡?yōu)質(zhì)的電力資源提供給人們。但是，如何將電子技術(shù)應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中，依然是一個(gè)值得深入思考的問題。

1??電氣控制系統(tǒng)中電子技術(shù)應(yīng)用的特征

1.1??可靠性

電子技術(shù)的應(yīng)用具有較強(qiáng)的可靠性，這一點(diǎn)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中有著突出的體現(xiàn)。例如：這一技術(shù)不僅可以對系統(tǒng)工作流程進(jìn)行簡化，還可以減少系統(tǒng)出錯(cuò)概率，提高計(jì)算機(jī)使用正確率。另外，這一技術(shù)與光纖通信技術(shù)的結(jié)合，還能夠進(jìn)一步提高系統(tǒng)運(yùn)行靈活度，并且還能使即時(shí)性得到顯著的提升。

1.2??經(jīng)濟(jì)性

電子技術(shù)的更新成本非常低。很多行業(yè)都對電子技術(shù)的應(yīng)用有著較高的依賴性。在電氣控制系統(tǒng)中，對電子技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，可以為電子設(shè)備運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性提供保證。因?yàn)楣ぷ魅藛T可以直接按照相關(guān)要求，對電氣控制系統(tǒng)的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)值進(jìn)行分析，并給出具體的解決策略。最后，如果電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常，電子技術(shù)還可以在最短的時(shí)間內(nèi)找到故障位置，分析故障原因，并為故障維修效率的提高提供支持。

1.3??可操作性

分析電子技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的原因，主要與其具有較強(qiáng)的可操作性有關(guān)。例如：在電氣設(shè)備的運(yùn)行過程中，通常需要根據(jù)實(shí)際情況，對設(shè)備的硬件設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上提高設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化與智能化水平[2]。如果在電氣控制系統(tǒng)正式運(yùn)行之前，將運(yùn)行腳本輸入計(jì)算機(jī)中，那么在啟動(dòng)系統(tǒng)之后，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)腳本設(shè)置，進(jìn)行高效、自動(dòng)化的運(yùn)行。需要注意的是，只有對控制程序進(jìn)行合理的編寫，并根據(jù)實(shí)際情況采取針對性的程序優(yōu)化措施，才能夠?yàn)殡姎庠O(shè)備的安全運(yùn)行提供保證。

2??電氣控制系統(tǒng)中電子技術(shù)應(yīng)用的范圍

2.1??在變壓器和電容控制中的應(yīng)用

在我國電力系統(tǒng)不斷升級(jí)的同時(shí)，對于電磁兼容與運(yùn)行效率的要求也越來越高。在這種情況下，只有引入更大容量的電力裝置，從整體上提高電力裝置的運(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行性能，才能夠?yàn)槿藗兲峁└觾?yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的電力資源。

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)在電氣控制過程中，只有為不同裝置設(shè)置開關(guān)，并加強(qiáng)開關(guān)變壓器的應(yīng)用，才能夠保證電容控制的有效性，保證系統(tǒng)中所有的電氣設(shè)備得到有效的控制。但是，結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在安裝了開關(guān)之后，電力系統(tǒng)的運(yùn)行損耗明顯增加，輸電線路運(yùn)行狀態(tài)也非常不穩(wěn)定，受到電磁信號(hào)的干擾比較嚴(yán)重，電磁兼容效果不甚理想[3]。

如果在設(shè)置軟開關(guān)控制裝置的過程中，對電子技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膽?yīng)用，則能夠避免上述問題的出現(xiàn)。而且，如果軟開關(guān)的頻率超過1?MHz，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)還能更好。另外，在應(yīng)用軟開關(guān)控制技術(shù)的時(shí)候，再融入一些信息化技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)電路的集成化管理。在此基礎(chǔ)上融入電子技術(shù)，還能夠進(jìn)一步增強(qiáng)電磁兼容效果，減輕電力裝置重量。這樣一來，整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行也將更加穩(wěn)定、高效。

2.2??在靜止無功補(bǔ)償裝置優(yōu)化中的應(yīng)用

靜止無功補(bǔ)償裝置是一類非常重要的設(shè)備。強(qiáng)化這一設(shè)備的運(yùn)行性能，不僅可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行價(jià)值的最大化，還可以讓電力系統(tǒng)長時(shí)間維持在波動(dòng)狀態(tài)。而利用電子技術(shù)，則是優(yōu)化這一設(shè)備運(yùn)行性能的有效方式。

例如：在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，如果用戶端的用戶需求發(fā)生變化，那么電力系統(tǒng)的功率也會(huì)隨之發(fā)生改變。而通過電子技術(shù)對靜止無功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行優(yōu)化，可以使其更好地滿足各類功率需求。即便是功率波動(dòng)頻繁，也能夠保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性[4]。因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)融合在一起，就可以對電網(wǎng)功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的監(jiān)控，隨時(shí)了解電網(wǎng)功率的波動(dòng)特點(diǎn)。而禁止無功補(bǔ)償裝置則能夠根據(jù)電網(wǎng)功率的自動(dòng)化檢測結(jié)果，對電力系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保在電網(wǎng)處于低頻振蕩狀態(tài)時(shí)，降低電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的功率損耗。

另外，在靜止無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行過程中，對電子技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，還可以加強(qiáng)電路電壓的控制，使其始終處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。這樣，不僅可以為人們提供更加優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的電力資源，還可以保證電氣控制目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)。

2.3??在高壓直流輸電中的應(yīng)用

站在電力企業(yè)角度考慮，選擇使用高壓直流輸電方式，不僅能夠降低電力輸送過程中的損耗，還可以對電氣設(shè)備控制成本進(jìn)行有效控制，通過多方面條件的支持提高電力資源在高電壓長距離輸送中的安全性與穩(wěn)定性。另外，直流輸電不限量，能夠最大限度地滿足電氣設(shè)備運(yùn)行需求，使其為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供支持。目前，越來越多的電力企業(yè)已經(jīng)將電子技術(shù)應(yīng)用到直流輸電當(dāng)中。利用電子技術(shù)，將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，還可以保證直流輸電效率的進(jìn)一步提高。因?yàn)閺碾娏ο到y(tǒng)到變電站，直流電的輸送速度明顯快于交流電的輸送速度。利用高壓直流電的形式進(jìn)行電力資源的輸送，再利用交流電的形式進(jìn)行電力資源的使用，是我國現(xiàn)階段最主要的搭配模式。高壓直流輸電的優(yōu)勢在于成本更低、電力輸送更高效更穩(wěn)定。在高壓直流輸電過程中，電氣控制也是非常重要的一項(xiàng)工作。對電子技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，能夠?yàn)橹绷麟娹D(zhuǎn)換提供保證，使電力資源的輸送過程更加穩(wěn)定、安全。

2.4??在調(diào)節(jié)帶脈沖寬度中的應(yīng)用

利用電子技術(shù)調(diào)節(jié)帶脈沖寬度的過程，需要使用到PWM技術(shù)。這一類技術(shù)在各類轉(zhuǎn)換器中應(yīng)用極為廣泛。加強(qiáng)這一技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以保證帶脈沖寬度與波形之間的匹配度，還可以保證電氣控制的有效性與高效性。結(jié)合PWM系統(tǒng)的構(gòu)成，可知其在開關(guān)穩(wěn)壓電流中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在電壓比較器、提高電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行自動(dòng)化以及面積計(jì)算與調(diào)整應(yīng)用中。2.5??在保護(hù)電路裝置中的應(yīng)用

在電氣控制系統(tǒng)中，要想對輸電線路進(jìn)行有效的保護(hù)，需要加強(qiáng)電流繼電器等保護(hù)裝置的設(shè)置。在設(shè)置保護(hù)裝置的過程中，電子技術(shù)的應(yīng)用能夠讓電子器件的重量更輕、體積更小、功率更高、功能更加豐富[7]。首先，在電氣控制數(shù)據(jù)的分析過程中，應(yīng)用電子技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中存在故障隱患的電氣設(shè)備，并通過電氣設(shè)備故障的檢測與反饋，做出是否斷電停運(yùn)的決定，以達(dá)到保護(hù)電路穩(wěn)定運(yùn)行、電子器件不受影響的目的。其次，在保護(hù)裝置的改進(jìn)過程中，無論是電力系統(tǒng)復(fù)合因數(shù)的增加，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，都需要電子技術(shù)的支持。并且，只有將電子技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，才能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備進(jìn)行有效的保護(hù)。

2.6??在降低電網(wǎng)阻抗影響中的應(yīng)用

交流電是我國電力系統(tǒng)電力資源輸送與使用的主要方式。但電網(wǎng)諧波電流的產(chǎn)生卻會(huì)對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響。安裝有源電力濾波器，是電力企業(yè)使用的降低電網(wǎng)阻抗影響的主要方式。因?yàn)橛性措娏V波器能夠有效檢測電路中的補(bǔ)償元件，并分開主輸電與諧波電流[8]。同時(shí)，補(bǔ)償裝置會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)，還會(huì)產(chǎn)生一定的分量電流。在控制住電路諧波電流方面，分量電流發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而在分量電流產(chǎn)生作用的整個(gè)過程中，同樣離不開電子技術(shù)的支持。因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)能夠?qū)τ性措娏V波器的指令響應(yīng)速度進(jìn)行調(diào)整，使其通過補(bǔ)償?shù)姆绞?，滿足電路運(yùn)行需求，使其不受運(yùn)行環(huán)境與功率大小等因素的干擾。另外，為了充分發(fā)揮出有源電力濾波器的作用，也可以對指令電流加以利用。因?yàn)橹噶铍娏鞑粌H能夠在電路計(jì)算中發(fā)揮重要作用，還可以在一定程度上反饋補(bǔ)償電路。

3.6.1?濾波電路原理

交流電與直流電之間的轉(zhuǎn)換，是保證電力資源輸送的關(guān)鍵。而單向橋式整流的應(yīng)用則是保證電壓正常轉(zhuǎn)換的核心。另外，在電壓轉(zhuǎn)換的過程中，要想將單向橋式整流的作用發(fā)揮出來，還需要輔助以二極管的導(dǎo)通性。但是，結(jié)合大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)紋波會(huì)出現(xiàn)在電壓轉(zhuǎn)換過程中。如果不對紋波進(jìn)行徹底的去除，不僅會(huì)影響電壓的正常轉(zhuǎn)換，還會(huì)對電子元件的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。針對紋波的去除，需要使用到濾波電路。

3.6.2??溫度傳感器中輸出信號(hào)

溫度傳感器，顧名思義，就是對外界溫度非常敏感的傳感器。在電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行中，這類傳感器會(huì)在感知到外界溫度的同時(shí)，將其轉(zhuǎn)化為恒流/壓源輸出信號(hào)。但是，要想利用溫度傳感器，增強(qiáng)輸出信號(hào)的傳輸效率，還需要構(gòu)建專門的通信渠道。但是，通信渠道的構(gòu)建具有一定的專業(yè)性和復(fù)雜性，需要使用到兩種核心技術(shù)，即上位機(jī)和濾波板。不同的濾波電路，在應(yīng)用溫度傳感器的過程中，表現(xiàn)出來的檢測精度差異也非常大[9]。例如：針對恒流源輸出信號(hào)的傳輸，雖然將電感濾波應(yīng)用其中，能夠?qū)﹄娏鬟M(jìn)行限制，但是卻無法限制電壓，相應(yīng)的測量精度也得不到保證。只有對電路情況進(jìn)行分析，并根據(jù)實(shí)際情況做好恒流源控制器的調(diào)整，才能夠提升電流的穩(wěn)定性。而在此基礎(chǔ)上繼續(xù)應(yīng)用RC濾波，則能夠?qū)z測結(jié)果的精確性提供保證。

3??結(jié)語

電子技術(shù)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性與可操作性，決定了其在電氣控制系統(tǒng)中有著極為廣泛的應(yīng)用潛力。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐步提高了對電力資源需求的過程中，只有加強(qiáng)電子技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新，將其在電氣控制系統(tǒng)中的作用充分發(fā)揮出來，才能夠有效減少電力資源傳輸損耗，提高電力資源傳輸質(zhì)量與傳輸效率。

參考文獻(xiàn)

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