新時期電氣自動化及電氣自動化發展前景

袁岳程

【摘 要】電氣自動化范圍較廣，包括配電自動化、變電站自動化、饋線自動化。配電自動化包括配電系統所有硬件設施和控制流程，通過輸電、配電和用電實現配電自動化流程。變電站自動化通過饋電自動化實現系統監控和管理。而饋電自動化方面，則是高度集成化，除了常規的遙測、遙信和遙控，包括自動重合閘、饋線故障監測、電能質量等監測，還集成了斷路器監視功能，逐步發展成為智能化開關。

【關鍵詞】電氣自動化;技術發展;趨勢

1電氣自動化發展史

伴隨著電子技術和信息技術的飛速發展，電氣自動化已經走出了工廠，并且在辦公、交通等多個領域得到了廣泛的應用。

1.1全控型電力電子開關時期。在上個世紀五十年代晶閘管出現，標志了運動控制新紀元的開始。繼后出現了交流變頻技術和全控制式器件GTR等，即電力電子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT這類復合型電力電子器件。而第四代器件則由功率集成電路PIC構成。

1.2電路低頻向高頻發展。隨著電力電子器件的更新，變換器電路也隨之改變。在普通晶閘管時期，整流控制主要由直流傳動變換器完成。交流變頻傳動由交-直-交變頻器完成。在第二代時期，PWM變換器得到廣泛的應用。PWM技術可以提高工作效率，并且減少高次諧波對電網的影響，可以改善電動機低頻轉矩脈動問題。

1.3交流調速理論發展。德國學者F·Blasche提出了交流電機磁場定向遠離市，并得到德國大學教授Depenbrock的繼承和發展。教授D繼F·Blasche提出了直接轉矩控制思想，并將它推廣到了弱磁調速范圍。這一控制思想具有結構簡單、思想新穎、信號處理物理概念明確的特點，屬于高靜動態性能的新型交流調速方法。

1.4通用變頻時期。通用變頻器是一種系列化、批量化和占市場量最大的中小功率變頻器，經歷了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高動態性能適量控制型的發展過程。

1.5單片機發展。由于占主導地位的MCS-51單片機的8位機功能簡單，指令短小，后來就有了適合大批量生產的PIC系列單片機的推廣和使用，其可靠性和保密性都非常高。

2新時期電氣自動化的優勢

電氣自動化系統在設置時必須將用電設備安裝在電動機部門與配電室，主要是由于這類系統的配件相對比較多，處理的信息量也比較大，一旦出現技術問題維修起來就非常復雜。與熱工體系相比較，電氣自動化系統在操作時需要進行控制的頻率較低，在電氣系統正常運行的階段，一般經歷較長的一段時間再進行下一步的操作。當然，電氣設備在系統保護時要求較高，主要是由于它的運動操作速率非常快。從構造層面來講，電氣自動化系統的操作相對比較困難，但是它的邏輯連鎖規律較強。因此，就需要對于電氣自動化監控體系需要引入不同的控制技術。同時，還應該科學考慮整個操作系統的安全性、準確性和穩定性。綜合考慮電氣自動化系統的各種特點，尤其是在構建控制體系的過程中，必須采取科學的態度準確的設計系統結構，保證整個電氣化控制系統能夠安全高效運行。以上就是電氣自動化的一些優勢特征。

3電氣自動化技術發展狀況

3.1和物理學技術有密切關系

最近幾年電子信息技術快速發展，這一技術術語固體物理學，是物理學的重要分支，主要是由大規模集成電路制造以及三極管技術發展而來的。所以，在研究電氣自動化技術時必須要物理學緊密相關，可以說物理學的發展推動了電氣自動化技術的提高，只有科學的分析兩者之間的密切關系，才能進一步推動電氣自動化技術的應用。另外這一技術海域生物系統以及微機電有著密切聯系。

3.2依靠信息技術平臺建立

近幾年網絡技術和計算機技術得到極大發展，并且廣泛的應用與商業運行和企業管理之中，在電氣自動化技術發展過程中電子信息技術也得到了進一步應用，由于網絡技術靈活性比較強，所以有利于電氣自動化技術的后期維護，成為電氣自動化技術的重要發展平臺。

3.3融合IT平臺進一步發展

在很多企業中都融合了電氣自動化技術和IT技術，這種方式可以進一步提高電氣自動化的技術含量，能夠在企業數據處理時實現數據的實時存取。與此同時，信息技術的進一步發展也對電氣自動化技術產生巨大影響，并且在各個層面中都滲透進來，IT技術融入到儀表設計、控制器設計以及傳感器等各個領域。

3.4和現代技術結合應用

在電氣自動化發展過程中現代技術發揮著重要作用，特別是隨著電氣設備產品的不斷增加，越來越多人才投入到電氣自動化技術的研究工作中，并且在全國范圍內構建起關于電氣自動化技術的研究機構。

4電氣自動化技術的發展趨勢

4.1研發平臺的統一性

在電氣自動化的開發跟研究中，借助統一的研發平臺，能夠實現對研發各個環節的有效控制和支持，如研發中的設計、調試、運行、開機等。不但可以縮短研發周期，還能節約研發平臺。要達到研究開發平臺的統一性，就必須要讓系統的研發平臺處于獨立運行狀態，進而研究和開發出滿足用戶使用標準和需求的各種電氣自動化設備及系統。

4.2裝備生產的安全性

所有企業、單位的工作宗旨之一都是安全問題，電氣自動化裝備的生產也是如此，甚至還應該更加重視生產過程中的各種安全問題，全面落實安全防范措施，實現安全控制系統跟非安全控制系統的一體化發展。就非安全控制系統的層面來說，用最少的成本研發出安全的控制系統，也是需要各個企業重視并完善的問題。

4.3電氣自動化的創新

只有不斷創新才會有進步和發展，電氣自動化技術的發展也離不開創新，只有不斷創新才能滿足不同領域的各種需求標準。在電氣自動化技術創新的過程中要遵循“引進、吸收、消化”的原則，在此基礎上不斷提升創新意識跟能力。電氣自動化裝備的生產要借助很多高科技已提升產品的技術含量，所以，就更需要發揮創新精神跟能力，生產出技術含量更高的電氣自動化產品，全面滿足各個行業的發展需求。

4.4電氣自動化的通用性

通用性是電氣自動化系統安全、穩定運作的保障，也是企業內部各個網絡系統、管理系統、各種設備間數據傳遞的重要保障。單位、企業在規劃內部網絡系統及設備管理系統的時候，要根據實際情況科學選擇辦公系統，對必要的裝備使用通訊連接，并且還要保證裝備之間的通信正常，整個系統的通信穩定高效。

4.5電氣自動化的市場性

隨著經濟、社會的不斷發展，國民經濟的不斷提升，電氣自動化的研發、設計和生產也應該不斷改進、完善和創新，對各種電氣自動化設備進行優化和調整，跟上社會經濟的發展步伐。這就要求企業在研發和創新電氣自動化產品的時候，要充分結合市場的發展情況，根據市場的需求對研發和創新工作進行調整。同時，還應該強化人力和財力的投入力度，保障關鍵技術的設計和研發，提升企業的競爭力，更好地迎合社會主義市場經濟的發展需求。

4.6電氣自動化的國際性

電氣自動化技術的發展會逐步走向國際化。為了實現自動化系統到開發系統的轉化，達到各個廠家IED 設備可互相操作性跟信息資源共享性的目的，國際電動委員會制定并頒發了IEC1850 國際標準。同時，為了跟國際發展接軌，近幾年來我國在電氣自動化這方面的發展也十分廣泛，尤其是在IED 電力專業的開發跟應用領域尤為突出。在遵循IEC1850 國際標準的基礎上，我國在電氣自動化綜合系統產品的開發和研究領域已經有了不俗的表現，這對電氣自動化技術未來的發展也有促進作用，同時也是開辟了一個大的發展方向。

5結束語

目前，為了滿足我國電氣自動化的需求，更大程度上推進我國的電氣自動化建設，應該加大對我國電氣自動化技術的研究投入，進而進一步使我國的經濟健康發展。因此，現階段研究新時期電氣自動化及電氣自動化發展趨勢顯得很有必要。