劉楊

摘 要：市場經濟發(fā)展對企業(yè)電力電氣自動化程度提出了更為嚴格的要求，為進一步提高電生產安全性，改善產品質量并優(yōu)化企業(yè)市場份額，應當積極采取有效措施提高電力電氣自動化水平，改善生產勞動條件，提高勞動生產率。本文簡要探討電力電氣自動化中電力系統(tǒng)及元件技術的實際應用情況，僅供相關人員參考。

關鍵詞：電力電氣自動化；電力系統(tǒng)；元件技術；應用

就當前電力市場發(fā)展實際來看，電氣企業(yè)若想要實現(xiàn)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，應當積極運用現(xiàn)代自動化控制技術及產品，提高火電廠電氣自動化運行的經濟性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)能源的合理利用，降低資源消耗，全面提高企業(yè)綜合競爭力，推進電力企業(yè)自動化生產的順利實現(xiàn)。電力系統(tǒng)及元件技術在電力電氣自動化運行中具有良好的應用價值，有助于推進電力企業(yè)綜合效益的提升。

1 電力系統(tǒng)自動化技術概況

1.1 電力系統(tǒng)自動化技術的概念

電力系統(tǒng)自動化技術指的是運用各種具有自動檢測功能和決策控制功能的裝置，通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和信號系統(tǒng)將電力系統(tǒng)的每個元件、局部系統(tǒng)或者是全系統(tǒng)進行自動監(jiān)控、協(xié)調控制的技術，確保電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行，保證供電的可靠性。

1.2 電力自動化系統(tǒng)的組成要素

一是變電站自動化技術。變電站是將一些設備組裝起來，切斷或者接通電壓的系統(tǒng)裝置，在電力系統(tǒng)中，配電站是配電和輸電的集中點，它能夠更好的監(jiān)控電力的運輸供應，保證整個過程的安全高效和可靠經濟，因此說變電站自動化技術尤為重要。變電站自動化技術是采用先進的計算機技術、現(xiàn)代通信技術、電子技術以及信息處理技術，實現(xiàn)對變電站的二次設備的重新組合和優(yōu)化設計，對變電站全部設備的運行都能夠實現(xiàn)實時監(jiān)控，這種綜合性的自動化監(jiān)測系統(tǒng)能夠提高變電站運行的穩(wěn)定性，降低運行維護的成本，實現(xiàn)輸電過程的高質量，保證經濟效益。

二是配電網(wǎng)自動化技術。配電網(wǎng)主要是由架空線路、電纜、配電變壓器等設備組成的，在電網(wǎng)中起到分配電腦呢過的作用。長期以來，配電網(wǎng)只能夠采取手工操作的控制方法，隨著技術的進步，逐漸能夠運用獨立的孤島自動化技術，但是對電能的分配方面還是存在不足之處，因此說，配電網(wǎng)自動化技術對于電能的分配和監(jiān)控十分重要。配電網(wǎng)自動化主要包括饋線自動化和自動制圖、設備管理、信息分析和配電網(wǎng)分析自動化，它依靠大量的智能終端、豐富的后臺軟件和數(shù)據(jù)庫資料支持，通過信息技術的帶動，實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化，確保了對電能的充分利用。

三是電力系統(tǒng)調度自動化技術。電力系統(tǒng)調度自動化技術是目前發(fā)展最快的技術之一，其功能的強大性能夠確保電力系統(tǒng)在運行過程中的準確性、可靠性和經濟性。電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能是調度自動化的基礎，此外，電力系統(tǒng)的市場運營和決策也是不可忽略的環(huán)節(jié)。

2 電力電氣自動化元件技術的實際應用

現(xiàn)代社會經濟發(fā)展推進了電力行業(yè)的進步，基于現(xiàn)代科學技術的電力電子技術和微電子技術得以形成和有效應用，原有模式在的電力傳動控制理念難以滿足現(xiàn)代電力電氣自動化系統(tǒng)的設備控制需求，此種情況下，需要不斷創(chuàng)新應用新技術，以保證電力電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定有序運行。

2.1 全控型電力電氣開關

在電力電氣自動化系統(tǒng)中，晶閘管是第一代電力電子元器件，屬于半控型，直至今日在直流與交流的傳動控制系統(tǒng)中仍得到廣泛應用。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，交流變頻技術不斷進步，全控式的電力電子開關逐漸取代了半控型的晶閘管，作為第二代電力電子元器件，以GTO、GTR和P-MOSEEF等為主要代表。電力電氣自動化系統(tǒng)中，現(xiàn)階段的電流/電壓的定額和開關時間不同的條件下，各種元器件的實際應用價值也存在一定差異。

2.2 變換器電路實現(xiàn)低頻向高頻的轉換

隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，電力電氣元器件不斷更新，變換器電路也發(fā)生一定程度的轉變。傳統(tǒng)的電力電氣系統(tǒng)運行條件下，以普通晶閘管作為電力電子元器件，通過相控整流實現(xiàn)直流傳功。在交流變頻器主要通過交-直-交方式實現(xiàn)。直至第二代電力電子元器件出現(xiàn)，PWM變換器逐漸得到廣泛應用，一定程度上提高了變頻器功率因數(shù)，促進以往條件在低頻區(qū)電動機轉矩脈動問題得以有效解決，具有良好的應用價值。就實際應用情況來看，PWM逆變器內部存在較大的電流和電壓，其諧波分量產生較強的轉矩脈動作用，一旦其作用于電動機的定轉子上，導致電機繞組產生振動并發(fā)出巨大聲響，嚴重影響系統(tǒng)的電力電氣自動化系統(tǒng)的正常運行。為促進該項問題的有效解決，在應用變換器的過程中可以結合系統(tǒng)運行特點適度調高開關頻率，但此種方式并不十分完美，一旦開關頻率超出人耳感知范圍，電力電子元器件長期處于高電壓大電流運行條件在，極易出現(xiàn)關斷情況，對開關造成嚴重損耗，嚴重影響開關的使用壽命。

2.3 通用變頻器的使用

在電力系統(tǒng)運行過程中，通常我們所提到的通用變頻器主要是指批量化、系列化及中小功率的變頻器。第一代變頻器大多采用16位CPU，僅具備普通功能，以U/F控制型為奠定代表；第二代變頻器主要采用32位的DSP或雙16位的CPU對系統(tǒng)進行科學化控制，以高功能的U/F控制型為代表，通過對轉差補償器、磁通補償器等的有效利用，其變頻器逐步發(fā)展，具有無跳閘功能，在電力電氣自動化系統(tǒng)應用中也被稱作無跳閘變頻器。當前市場環(huán)境下，無跳閘變頻器得到廣泛應用，占據(jù)較大的市場份額。第三代變頻器為高動態(tài)性能矢量控制型變頻器，通過對現(xiàn)代科學技術的有效運用，以數(shù)字化實現(xiàn)系統(tǒng)控制，運用相關軟件實現(xiàn)參數(shù)設定，具有動態(tài)性特征，能夠實現(xiàn)自適應控制。在電力電氣自動化系統(tǒng)中，通過無速度傳感器矢幼控制和有速度傳感器矢量控制等，自動優(yōu)化閉環(huán)控制?，F(xiàn)代科學技術不斷發(fā)展，電力半導體器件以IGB為主要發(fā)展趨勢，通過單片機控制技術的合理應用，促進變頻器的可操作性和可維修性等功能得以實現(xiàn)。

2.4 集成電路、單片機及工控計算機的發(fā)展

以MCS-51為主要代表的8位機在目前雖然仍占據(jù)著主導地位，但是它的功能非常簡單，并且指令集比較短小，但其可靠性高，保密性好，從而適合大批量地用于生產PIC系列的單片機以及CTMS97C。

結束語

自動化控制系統(tǒng)逐漸在社會生產各領域內得到廣泛應用，電力行業(yè)也不例外，通過對電力電氣自動化的電力系統(tǒng)及元件及時進行科學化應用，有效提高了電力系統(tǒng)運行效率，滿足市場發(fā)展需求，為電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展及綜合效益的提升提供可靠的保證?？梢哉f，電力電氣自動化控制是社會經濟運行的重要技術手段，對于國家電力電子行業(yè)發(fā)展和社會科技進步都具有重要意義。

參考文獻

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