淺析電氣自動化在電力系統中的應用及發展方向

張羽，張爽

(沈陽電氣傳動研究所(有限公司)，遼寧　沈陽　110141)

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淺析電氣自動化在電力系統中的應用及發展方向

張羽，張爽

(沈陽電氣傳動研究所(有限公司)，遼寧沈陽110141)

隨著信息技術及計算機技術的不斷發展，一些自動化、數字化的技術逐步被應用在電力系統建設中，電壓等級的不斷提升，對電力系統運行的要求也在不斷提高，使電力系統的運行效率得到了顯著的提高，并成為了電力系統中重要的組成部分，對于提高電力系統的工作效率具有舉足輕重的作用。但是電力系統中電氣自動化技術的應用仍需不斷完善，將通過對電力系統中電氣自動化技術的應用進行分析，并探究電氣自動化技術未來的發展方向，從而對未來電力系統自動化的發展前景進行展望。

電力系統；電子自動化技術；發展方向；應用

1　前言

現代高科技廣泛應用于電力系統中，顯著提高了電力系統的整體運行狀況，電力系統中電力自動化技術的應用，推進了電力系統的自動化程度，還極大程度地提高了電力系統的安全性，使得電力系統智能化服務水平和效率得到了顯著的提升，電子信息技術的價值得到了充分的發揮，探究電力系統中電氣自動化技術的應用及發展方向，具有重大的現實意義，對逐步完善我國電力系統的建立提供強大的動力。

2　電氣自動化系統的發展現狀分析

電氣自動化運用電力電子技術、微機控制技術和計算機網絡技術來實現電氣自動化控制，以計算機技術實現程序控制，并且通過系統集成實現自動控制電力系統和運行維護功能。

伴隨著電子技術和信息技術的飛速發展，電力系統已經走出工廠，在交通、農場、辦公室以及家用電器等領域獲得了廣泛的應用。下面僅對有關電氣自動化技術的新發展作一些簡單的闡述。

2.1全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管

50年代末出現的晶閘管標志著運動控制的新紀元。它是第一代電子電力器件，在我國至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統。隨著交流變頻技術的崛起，相繼出現了全控式器件——GTR、GTO、P-MOSEFT等。這是第二代電力電子器件。由于目前所能生產的電流/電壓定額和開關時間的不同，各種器件各有其應用范圍。隨著GTR器件各種現象的出現，以及接踵而來的GTO一種用門極可關斷的高壓器件的誕生，由于GTR、GTO等雙極性全控性器件須有較大的控制電流，因而產生了P-MOSFET這種電壓驅動器件，IGBT是P-MOSFET工藝技術基礎上的產物，它兼有MOSFET高輸入阻抗、高速特性和GTR大電流密度特性的混合器件。MOS控制晶閘管(MCT)的誕生在很多程度上高于IGBT和GTR，在理論上其關斷增益極高。第三代器件是由IGBT和MCT這一類復合型電力電子器件組合而成的。在模式化和復合化思路的基礎上，創造出PIC，在PIC的不斷改進下，第四代電力電子器件油然而生 。

2.2交換器電路從低頻向高頻方向發展

隨著電力電子器件的更新，由它組成的變換器電路必然要被取代。由最開始利用普遍晶閘管到采用PWM方式，提高了功率因數，減少了高次諧波對電網的影響，解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。但PWM逆變器在使用過程中發出噪聲，則通過提高開關頻率來解決這一問題，但是電力電子器件在高電壓大電流的情況下導通或關斷，對開關損耗很大。開關損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。

2.3交流調速控制理論誕生

矢量控制的基本思想的產生，加上矢量旋轉變換的復雜性，使得實際的控制效果難于達到分析的結果。采用定子磁場定向，借助于高散的兩點式調節產生PWM信號，直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制，一獲得轉矩的高動態性能。

2.4通用變頻器開關大量投入使用

變頻器一般由系列化、批員化、占市場量最大的中小功率如400kVA以下的變頻器組成。從產品來說，第一代多采用16位CPU，第二代采用32位DSP或雙16位CPU進行控制，由此產生了“無跳閘變頻器”。這類變頻器目前占市場份額最大，第三代為高動態性能矢量控制型。

2.5單片機、集成電路及工業控制計算機的發展史

以MCS-51代表的8位機仍占領主導地位，適用于大批量生產的PIC系列單片機及CM＄97C二系列單片機等正在推廣，更多地采用模塊化的C語言、PL/M語言。

3　電力系統在電氣自動化中的具體應用

作為一門新興學科，電氣自動化控制技術發展迅速，得到了廣泛的應用。在電力工程中，發電系統、調度系統、配電系統等反面均都離不開電氣自動化技術，并受到了良好的反饋和效益，電氣自動化技術的核心是利用各種電氣設備、計算機技術等對電力系統的各個環節進行有效的調度和協商，保證整個系統的有序運行。3.1生產過程自動化

自動化技術在電力系統生產過程中的應用主要是對電力生產機械的生產狀態進行實時監控、預警，并對產生的故障進行及時檢測、排除，使其可以充分適應內部及外部的各種改變，最大程度的提高生產效率，真正做到高質高效。

3.2調度控制自動化

電力的輸送和調度是電力工程中的重要環節之一，把生產的電力在保證最小耗率的情況下進行輸送，是任何電力企業都要關注首要問題。而自動化技術的應用可以對電力輸送進行有效控制，利用計算機控制技術對整個電網進行分析調度，并進行實時監督控制，以確保電力調度的安全性和準確性，保證整個電力系統的穩定。

3.3變電、配電自動化

利用計算機相關技術和傳感器技術可以對電力工程的各項工作進行系統分析，進一步提高整個系統的工作效率，并且可以很好的對不同的功率模式進行實時監控、監督和管理電力運行的全過程。電氣自動化技術可以促進電力系統的穩定、可靠運行，從而實現智能化調控。

4　電力系統在電氣自動化中的未來發展分析

電力系統自動化的進程逐漸加快，自動化科技含量的提高、實用性、智能型的增強是自動化技術發展的需要，電力系統自動化不僅推動了電力系統檢測的發展，還推動電力系統控制向更高水平發展。電氣自動化技術已成為保障電力系統正常運行的主要因素，特別是對于電力產生狀況的實時監控，對于電力調控的準確控制，對于運行基礎資料的有效收集，是的電氣自動化技術在電力系統中的運用成為必然趨勢，尤其是電氣自動化中的信息共享和操作共享技術更是得到了人們的普遍認可與青睞。隨著我們國家科技水平的不斷提高，我國的電氣自動化技術目前也在積極地向國際最高水平沖刺。通信技術、多媒體技術的廣泛應用，將會使電氣自動化技術在我國經濟發展的各個方面予以體現，成為推動我國經濟社會發展的積極因素。

5　結語

電力系統中電氣自動化技術的應用，有力的支持并推進了電力系統的工作運行和系統建設，不僅使電力系統的智能化服務質量大幅度提高，也充分滿足了社會經濟發展對于電力系統的需要，在工作實踐中，我們必須將先進的科技技術積極應用到工作中，這樣才能發揮信息科技技術的價值和巨大作用，通過電氣自動化在電力系統中的應用充分地印證了“科學技術是第一生產力”這句話，正是電力系統對電氣自動化的有效應用，也促進了國家的基礎公共事業發展，保障了電力對于社會各個方面的供應，對電力系統中電氣自動化技術要不斷進行深入的研究，使電力系統建設逐步走向完善，為我國智能電網建設和電力工業的發展注入強大的動力，帶來更大的經濟效益和社會效益，為我們的社會發展做出更多的貢獻！

[1]孫華.電氣自動化在電力系統中的應用[J].神州，2012(2)：78-79.[2]李榮智.芻議電氣自動化技術在電力系統中國的運用[J].科技風，2013(10)：93.

[3]王仁.電力系統中電氣自動化技術處理中應用思考[J].北京技術，2009(11)：25-26.

Talking about Application and Develop ment of Electrical Automation in the Power System

ZHANGYu，ZHANGShuang

(Shenyang Electric Driving Research Institute(Co.Ltd.),Shenyang 110141,China)

With the continuous development of information technology and computer technology,some automated,digital technologies have been gradually applied in the construction of electric power system,the voltage level on the rise,for power system operation requirements are also rising,so that the operating efficiency of the power system to give a significant increase,and became an important power system component,for improving the efficiency of the power system has a pivotal role. But the application of electrical power system automation technology still continues to improve,this article will be analyzed by the application of electrical power system automation technology,and explore the future direction of electrical automation technology,and thus the development prospects of future power automation system′s prospects.

power;system;electronic automation technology;development;application

1004-289X(2016)02-0100-03

TM71

B

2016-01-04