電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制及安全保護(hù)

楊文娟

（山東交通職業(yè)學(xué)院，山東 泰安 271000）

電力施動(dòng)控制系統(tǒng)為一種重要的控制系統(tǒng)，將其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中可發(fā)揮著重要作用。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展地推動(dòng)下，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用形式已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。自動(dòng)化電力施動(dòng)控制系統(tǒng)可更好地滿(mǎn)足電力需求。本文主要從電力施動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、方案選擇等探討該系統(tǒng)自動(dòng)控制的具體實(shí)現(xiàn)和有效的安全保護(hù)措施。

電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)在目前已有的技術(shù)群體中，有著很多優(yōu)點(diǎn)和比較突出的長(zhǎng)處，在實(shí)際運(yùn)用中，不僅有著其他技術(shù)難以比擬的安全性，而且這項(xiàng)技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性也有著保障。在如今電氣工程的領(lǐng)域中，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)用十分普遍，而且這項(xiàng)技術(shù)在電氣工程的運(yùn)用中也很廣泛。隨著電氣工程的不斷發(fā)展，電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)也得到了很大程度的提升。在電氣工程領(lǐng)域，很多應(yīng)用都得到了電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的支持，并且結(jié)合電氣工程中的先進(jìn)技術(shù)和思維，電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)也得到了更深層次的發(fā)展。

1 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

從目前電力行業(yè)的整體情況來(lái)看，電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)和電氣工程相結(jié)合，這是一種很有價(jià)值的技術(shù)互補(bǔ)，兩者之間的不同優(yōu)勢(shì)和不同技術(shù)，使得電氣工程得到了很好的提升和發(fā)展，同時(shí)電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)也得到了優(yōu)化和更好地運(yùn)用。電氣工程中的電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)用，對(duì)電氣工程來(lái)說(shuō)，這是一種劃時(shí)代的變革。

電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)在電氣工程中應(yīng)用廣泛，最主要還是用來(lái)對(duì)電氣工程的很多環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。電氣工程中的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其中的核心控制部件，都需要電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)。如今電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)日益趨向成熟，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，有多核心的控制環(huán)節(jié)都需要電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)和完成，這些是自動(dòng)控制的核心以及重點(diǎn)，不能出現(xiàn)任何錯(cuò)誤。電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同的需求來(lái)進(jìn)行模式的切換，通過(guò)識(shí)別用戶(hù)的指令和命令，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，切換到需要的工作模式，這一過(guò)程中，電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)扮演著相當(dāng)重要的角色。電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)為了平衡自身的參數(shù)和數(shù)據(jù)，需要建立負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，所以需要電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)自身來(lái)完成這一目標(biāo)。這些只是電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)在電氣工程中運(yùn)用的很小部分，實(shí)際運(yùn)用中的控制功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)在自動(dòng)化控制領(lǐng)域也有著相當(dāng)廣泛的運(yùn)用。

2 電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)

2.1 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的選擇

工作人員應(yīng)當(dāng)用一種宏觀(guān)的方法，對(duì)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的多種方案進(jìn)行選擇。但是因?yàn)殡娏ν蟿?dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的內(nèi)部方案和實(shí)現(xiàn)方法都十分復(fù)雜，并且這其中有很多子系統(tǒng)的存在，在選擇方案的時(shí)候，如果有某個(gè)步驟出現(xiàn)疏漏或者錯(cuò)誤，任何一個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行問(wèn)題，都會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)的整體造成干擾。選擇一種具有宏觀(guān)特性的控制系統(tǒng)方案，可以對(duì)整體的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行把控，那么如果系統(tǒng)所包含的子系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行錯(cuò)誤，自動(dòng)控制系統(tǒng)本身也可以對(duì)系統(tǒng)的自身結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)和改善。

電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制能力非常重要，可以對(duì)系統(tǒng)的不同形式進(jìn)行切換，并且根據(jù)不同的電力使用過(guò)程，系統(tǒng)對(duì)電力能源的監(jiān)控也是不同的，會(huì)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)資源進(jìn)行調(diào)配。與此同時(shí)，電力拖動(dòng)系統(tǒng)可以充分利用自動(dòng)控制能力來(lái)對(duì)電力資源進(jìn)行按需分配，以保證每個(gè)環(huán)節(jié)都有充足的電能供應(yīng)。

2.2 調(diào)節(jié)器設(shè)置

系統(tǒng)中安裝了轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器，可以滿(mǎn)足轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋的需求，前者和后者之間實(shí)行串聯(lián)聯(lián)接，通俗的說(shuō)就是將電流調(diào)節(jié)器的輸入數(shù)值當(dāng)作為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出數(shù)值，整個(gè)晶閘管整流器的完整觸發(fā)裝置將會(huì)受到電流調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)的調(diào)節(jié)和控制。電流環(huán)處于雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)則處于外環(huán)。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)為了獲得良好的靜動(dòng)態(tài)性能，其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器一般都采用PI調(diào)節(jié)器。

2.3 建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

為了提高整體設(shè)計(jì)的精確度和準(zhǔn)確性，電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)不同系統(tǒng)的特點(diǎn)，有針對(duì)性的對(duì)系統(tǒng)中每個(gè)細(xì)節(jié)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，構(gòu)建與之對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并且寫(xiě)出相關(guān)的空間算法和方程，這樣可以做到對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制。建立數(shù)學(xué)模型可以對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體性能進(jìn)行提升，并且可以提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠性，這也是優(yōu)化系統(tǒng)的主要方式之一。在目前的電力行業(yè)中，這種方法已經(jīng)受到普遍認(rèn)可，當(dāng)前已經(jīng)得到了人們的廣泛使用。

2.4 選擇性調(diào)節(jié)

之所以叫做選擇性，是因?yàn)槿绻娏ο到y(tǒng)中有故障出現(xiàn)，這時(shí)最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是對(duì)電力系統(tǒng)的整體進(jìn)行保護(hù)，所以系統(tǒng)需要按順序排查電路，對(duì)整個(gè)的工作過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，一旦找到故障所在，立刻對(duì)其進(jìn)行解決，保護(hù)系統(tǒng)的安全。如果在解決問(wèn)題的過(guò)程中有更大的影響出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)將相鄰的電力設(shè)備和傳輸設(shè)備進(jìn)行隔斷，作為二級(jí)保護(hù)設(shè)備，防止出現(xiàn)更大的電力供應(yīng)失衡問(wèn)題，保證電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和安全性。選擇性最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是，根據(jù)系統(tǒng)的檢測(cè)，將電力的供應(yīng)和用戶(hù)用電的需要互相匹配，避免造成電力資源的浪費(fèi)。從這一點(diǎn)可以看出，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的保護(hù)裝置穩(wěn)定性可以很好的提升電力供應(yīng)的效率和質(zhì)量。

2.5 靈敏性的要求

電力拖動(dòng)系統(tǒng)需要保護(hù)裝置具有很高的靈敏性，可以檢測(cè)細(xì)小的變化，具體通過(guò)電壓波動(dòng)來(lái)體現(xiàn)，保證保護(hù)裝置的敏感系數(shù)可以達(dá)到系統(tǒng)要求。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)超過(guò)安全范圍的波動(dòng)，保護(hù)裝置需要在短時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，及時(shí)采取保護(hù)措施，進(jìn)行對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的全面控制。

3 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的安全保護(hù)

在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，安全保護(hù)主要分為兩大部分，分別為電氣保護(hù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)保護(hù)，而電氣保護(hù)為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)保護(hù)為建立在電氣保護(hù)基礎(chǔ)之上的上層保護(hù)。對(duì)于鼓風(fēng)機(jī)而言，電氣保護(hù)主要有4個(gè)內(nèi)容，其分別為欠壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、熱保護(hù)以及短路保護(hù)。對(duì)于計(jì)算機(jī)保護(hù)而言，保護(hù)內(nèi)容主要為安全鏈保護(hù)、運(yùn)行聯(lián)鎖保護(hù)、啟動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)等。

3.1 電力拖動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于電力系統(tǒng)的重要性

電力行業(yè)運(yùn)行中容易出現(xiàn)問(wèn)題，有些是電氣故障，有些是電力系統(tǒng)本身的運(yùn)行故障，這些都是不可控的。如果在供應(yīng)電力的局部地區(qū)出現(xiàn)了電力傳輸設(shè)備的問(wèn)題，而且沒(méi)有相應(yīng)的應(yīng)急措施，就會(huì)造成更加嚴(yán)重的后果，比如會(huì)有大面積的電力供應(yīng)中斷，對(duì)人們的生活和工作造成直接影響。電力系統(tǒng)做了相關(guān)的規(guī)定，要求電力傳輸設(shè)備都必須安裝電力拖動(dòng)系統(tǒng)，用來(lái)保證電力傳輸?shù)恼＿\(yùn)行。同時(shí)電力系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行更新和檢測(cè)，確保整體傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.2 拖動(dòng)系統(tǒng)的安全保護(hù)重要性

從現(xiàn)在的電力行業(yè)情況來(lái)看，電力拖動(dòng)系統(tǒng)都加裝了相應(yīng)的安全保護(hù)裝置，并且也有對(duì)應(yīng)的技術(shù)人員定期對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)。電力拖動(dòng)系統(tǒng)提升了整體的管理水平，并且推動(dòng)了電力行業(yè)的發(fā)展。隨著電力行業(yè)的不斷進(jìn)步，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的安全保護(hù)裝置也會(huì)得到更好的提升。

3.3 電力拖動(dòng)系統(tǒng)對(duì)影響電力系統(tǒng)的自動(dòng)化改造

電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)可以對(duì)能源的利用進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，以便合理的供應(yīng)電力，滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。從電力系統(tǒng)的功能需求來(lái)看，電力拖動(dòng)控制保護(hù)裝置的作用不可忽視，可以通過(guò)拖動(dòng)控制保護(hù)裝置對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行工作的保護(hù)，提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，對(duì)傳統(tǒng)的電力控制系統(tǒng)已知問(wèn)題進(jìn)行了解決，并且提升了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的機(jī)械性能，進(jìn)行了優(yōu)化，提高了電力傳輸?shù)男?，?duì)生產(chǎn)的效率也進(jìn)行了一定的提升。通過(guò)電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的支持和運(yùn)用，傳統(tǒng)的電力行業(yè)又重新進(jìn)行了改革，帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

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[3]董彥希．電力拖動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和安全保護(hù)[J]．電子世界,2016,(05):177-178．