電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

郭賽虎

[摘 要]電氣自動(dòng)化隨著科技的發(fā)展而不斷擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍，具有良好的發(fā)展前景。而隨著社會(huì)供電需求不斷升高，電力系統(tǒng)也需要引進(jìn)電氣自動(dòng)化以提高發(fā)電效率，因此，電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用成為重要的應(yīng)用項(xiàng)目。文章在這一背景下，首先分析了電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，并就其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用過(guò)程等作了詳細(xì)的闡述。

[關(guān)鍵詞]電氣自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)；電力系統(tǒng)

近幾年，隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，國(guó)內(nèi)的電氣自動(dòng)化已經(jīng)涉及社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)角落，作為一門新興學(xué)科的電氣自動(dòng)化已經(jīng)與社會(huì)群體的日常生活緊密相連，由于其發(fā)展速度較快，現(xiàn)如今，已經(jīng)相對(duì)成熟。電氣自動(dòng)化已經(jīng)逐步成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中一個(gè)重要的組成部分，同時(shí)，電力電子以及微電子技術(shù)等都處于快速的發(fā)展過(guò)程中，將電氣自動(dòng)化的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

一、電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

1.半控型轉(zhuǎn)變?yōu)槿匦?/p>

電氣自動(dòng)化朝著全空性電力電子開(kāi)關(guān)的方向轉(zhuǎn)變，逐步取代半控型的晶閘管。最初電子電力器件大多采用的是晶閘管，至今仍然國(guó)內(nèi)各個(gè)生產(chǎn)行業(yè)中廣泛應(yīng)用，主要是應(yīng)用于直流傳動(dòng)以及交流傳動(dòng)的控制系統(tǒng)中。之后出現(xiàn)了新的全控型期間以及復(fù)合型期間等等，將主回路器件集成為一體，具有較高的集成性，電氣自動(dòng)化會(huì)朝著集成度更高的方向發(fā)展。

2.低頻轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l

低頻到高頻的轉(zhuǎn)換主要是在變頻器電路中，在不影響逆變器工作頻率的前提下，高頻的變頻器電路能夠有效降低開(kāi)關(guān)損耗，縮小逆變器的尺寸大小，并有效降低生產(chǎn)成本，同時(shí)還可以使逆變器集成在較高的功率下，因此，其發(fā)展前景是客觀的。

3. 大量使用通用變頻器

批量化、系列化、市場(chǎng)需求量較大的中小功率變頻器即稱為通用變頻器。查閱相關(guān)資料，并從變頻器的產(chǎn)品層面進(jìn)行分析，可見(jiàn)U/F控制器正由最初的普通功能型朝著高功能型轉(zhuǎn)變，直至后來(lái)發(fā)展為高動(dòng)態(tài)性能矢量控制型，現(xiàn)今又主要是以IGBT為主要器件，由于其具有的可靠性較高、可操作性強(qiáng)以及維修方便等都使得單片控制技術(shù)不斷的提高。

4.計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)推動(dòng)了電氣自動(dòng)化的發(fā)展

20世紀(jì)80年代，單片機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用使得我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)了全面的更新?lián)Q代。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用為電廠生產(chǎn)過(guò)程中的監(jiān)控系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)等的自動(dòng)調(diào)度以及變電站總體的自動(dòng)化產(chǎn)生了較大程度的積極影響?；谶@一前提所開(kāi)發(fā)的電力系統(tǒng)應(yīng)用軟件，能夠進(jìn)行電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集、匯總、分析以及顯示數(shù)據(jù)等操作，但在這一過(guò)程中仍有一些問(wèn)題沒(méi)有解決，例如：不同廠家提供的設(shè)備不能進(jìn)行互相連接；設(shè)備以及計(jì)算機(jī)之間通信方式一般采用星形連接方式，實(shí)時(shí)性較差，導(dǎo)致了設(shè)備的靈活性差。

二、電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了更為廣泛的應(yīng)用，電力系統(tǒng)中的電氣自動(dòng)化應(yīng)用主要有一下幾個(gè)方面：

1. 仿真技術(shù)

將自動(dòng)化仿真技術(shù)運(yùn)用到電力系統(tǒng)中，首先是能夠?qū)⑾到y(tǒng)中實(shí)時(shí)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)有效的出來(lái)，并提供虛擬的操作和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在實(shí)時(shí)地、同步地實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)控制以及操作的同時(shí)，監(jiān)督系統(tǒng)故障并對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行分析和診斷。這樣就能夠有效的提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率及質(zhì)量，尤其在新系統(tǒng)設(shè)備要進(jìn)行測(cè)試階段，則故障檢測(cè)能起到更重要的作用。

2. 智能技術(shù)

作為控制理論新的研究成果，智能控制技術(shù)對(duì)于模型具有不確定性以及線性、并有較高要求的復(fù)雜系統(tǒng)是使用的。利用電氣自動(dòng)化，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)智能控制，提高了對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制的靈敏度。由于電氣自動(dòng)化能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)時(shí)傳遞，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障并得出解決方案，能夠有效避免電力系統(tǒng)由于出現(xiàn)故障而導(dǎo)致?lián)p失，不斷的完善電力系統(tǒng)存在的漏洞并提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

3.動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)

電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行科學(xué)有效的檢測(cè)能夠保障系統(tǒng)安全運(yùn)行。當(dāng)前的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控主要是通過(guò)數(shù)據(jù)采集以及動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，查閱資料可知，這一過(guò)程是對(duì)該系統(tǒng)中的電磁暫態(tài)故障進(jìn)行采集并記錄，即可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。同樣應(yīng)用到電力系統(tǒng)中的主要技術(shù)還有柔性交流電技術(shù)以及多項(xiàng)集成技術(shù)。

4.電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用領(lǐng)域

（1） 變電站自動(dòng)化。電氣自動(dòng)化應(yīng)用于電力系統(tǒng)的一個(gè)主要領(lǐng)域是變電站自動(dòng)化。運(yùn)用了電氣自動(dòng)化技術(shù)的變電站自動(dòng)化控制過(guò)程，運(yùn)用具備程序化的裝置替代原有的常規(guī)電磁式設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變電站內(nèi)的不同設(shè)備進(jìn)行有效控制，并全面監(jiān)控設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，滿足變電站設(shè)備運(yùn)行及操作的需求，逐步成為了電力系統(tǒng)自動(dòng)化調(diào)度中的一個(gè)重要部分。

（2）電網(wǎng)的自動(dòng)化調(diào)度。電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度作為電力系統(tǒng)整體自動(dòng)化的主要內(nèi)容，同時(shí)也是電氣自動(dòng)化應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。將電氣自動(dòng)化技術(shù)合理利用到電網(wǎng)控制過(guò)程中，能夠推動(dòng)電網(wǎng)朝著一體化的方向發(fā)展并提高了其調(diào)度過(guò)程的自動(dòng)化水平。

三、結(jié)語(yǔ)

電氣自動(dòng)化隨著社會(huì)對(duì)其的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，具有良好的發(fā)展前景，并逐步朝著更智能化、更集成化的方向發(fā)展。同時(shí)，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，越來(lái)越對(duì)電力系統(tǒng)的構(gòu)建以及運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生了更大程度的影響，并逐步成為一個(gè)重要組成部分。因此，應(yīng)當(dāng)不斷的研究電氣自動(dòng)化技術(shù)并將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)的更多領(lǐng)域，不斷完善其應(yīng)用過(guò)程，提高電力系統(tǒng)運(yùn)作效率。

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