機電一體化技術在電力行業中的應用研究

鄢圣杰 王如意

廣東技術師范學院天河學院

機電一體化技術在電力行業中的應用研究

鄢圣杰 王如意

廣東技術師范學院天河學院

機電一體化技術隨著當前科技進步的快速發展，所發揮的作用日益顯著，但是它在電力行業的應用遠遠不能滿足當前發展的需求，還需要進一步地研究并應用。本文首先介紹機電一體化概要，然后通過分析機電一體化發展現狀及發展趨勢，簡單探討機電一體化技術在電力行業的應用情況。

機電一體化；電力行業；應用

1 、機電一體化技術概要

機電一體化技術即結合應用機械技術和電子技術兩者于一體。隨著計算機技術快速發展和廣泛應用，也帶動了機電一體化技術前所未有的發展，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，目前正向光機電一體化技術方向發展，應用范圍愈來愈廣泛。機電一體化技術具有多功能、高質量、高可靠性、低能耗等特定功能價值，涵蓋了“技術”和“產品”兩個方面，是一個功能強大的系統。

2 、機電一體化技術發展現狀

隨著社會的高速發展，“機電一體化”這個名詞越來越流行，它最開始只是被認為是機械與電子的簡單結合，但隨著微機發展性能的不斷提高，以及各種信息技術、密集數據庫、能量光學，尤其是通信技術逐漸與機電一體化相融合，各種復雜機器可以直接通過遙控和網絡化實現機電一體化，生產范圍也日益普及。

機電一體化目前廣泛應用于汽車制造、各種零部件制造、大小型機械加工等行業，其優越的性能在電力行業的實際應用還處于初級發展階段。電力行業發展需要數字化、智能化，也需要人性化、綠色化，這些都是機電一體化技術暫不能夠做到。因此，機電一體化技術在電力行業的應用還遠遠不能滿足當前電力行業發展的需求，還需要進一步地探索研究。

3 、機電一體化技術的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展，并對全球的經濟、社會、科技和軍事等方面有著深遠的影響。其發展趨勢如下：

(1)向著光電一體化發展：常用的機電一體化系統是由由動力、信息處理、傳感、機械結構等零部件組成，如果加入光學技術，并利用其特點，能夠有效完善機電一體化系統中的動力、信息處理、傳感等部件。

(2)向著柔韌化發展：未來的機電一體化系列產品，會有足夠的空間來運轉執行和控制系統，對突發事件的應對處理能力加強，柔韌化改善。該系統下面的子系統之間是相互獨立，但都是服務于總系統，而其本身也具有“自律性”，能在不同的環境中做出差異反應，并且單個子系統如果發生故障，是不會影響總系統性能的發揮，這使得總系統的柔韌性充分得到加強。

(3)向著智能化發展：未來的機電一體化系列產品的各種個性特點將會更突出，在其控制理論的基礎上，吸收了各種人工智能、計算機科學、模糊數學、心理學、運籌學等多種學科，使其具有判斷推理及自我決策等能力，表現極強的智能化

4 、機電一體化技術在電力行業中的應用研究

(1)機電一體化在電力系統中的主導作用。電力系統所覆蓋的區域是非常廣闊的，特別是在同一調度分配協調運行的時候，需要考慮很多方面。電力系統中的發電站、變電站、配電網絡、居民商業用戶等方面都在不同程度的使用了自動控制。比如在生產過程中的自動檢測、網絡信息的自動傳輸、電力網絡調度的自動調節、系統和元件的自動安全保護等。電力系統的這些自動控制主要是為了保護供電的穩定和安全，保障社會生產和居民用電，提高經濟效益。

(2)電力信息自動傳輸系統。發電站、變電站、配電網絡、居民商業用戶之間的信息傳遞是否及時準確，這關系到整個電力系統的安危，那么就做好對電能生產傳遞過程中的各種檢測。如果這些交流溝通實現了控制的自動化和智能化，那么將很大程度的提高電力系統的運行效率，從而更好的保障電能質量。

(3)電力系統的反事故自動裝置。反事故自動裝置也就是一種事故預警裝置，它可以在電力系統出故障的時候給予相應的報警，以避免更大的事故發生。這種反事故自動裝置一般分為兩種，一種是作用于事故發生前，在電力系統不穩定的時候，它用于保護裝置使其自動恢復到原來的穩定狀態，避免電壓震蕩、崩潰等事故；另一種是作用于事故發生后，它可以準確的找出故障點，并斷開故障電源設備，以保證電力系統的正常運作。

(4)供電系統的自動化。電力系統供電自動化主要的作用是電力分配，電能從發電廠輸出后將配送給各個區域，具體配送多少，這都需要對各個區域進行實時監測。供電系統的自動化主要是為了使人們的生活更加方便快捷，電力系統的管理更加的簡單明了，實現了智能化無人值班，從而提高工作效率。

5 、機電一體化在電力系統保護中的應用

電力系統中存在著很多種保護裝置，而這些保護裝置與機電一體化是緊密相連的。電力系統中涉及到的保護主要有電網的電流電壓保護、供電系統的單端電網的保護、過電流保護、電流速斷保護、低電壓保護、中性點不接地系統的單相接地保護、變壓器的保護等等。而要實現這些保護，最主要的元件就是繼電器。繼電器在電力系統某段出問題的時候，它會自動切斷故障原件，從而保障整個電力系統。在繼電器保護系統中機電一體化中的電氣自動化起到了決定性的作用。

6 、機電一體化在配電過程中的應用

(1)保護的功能類型。變配電所是電力系統中的重要組成部分，其中里面有很多的電氣裝置，這些裝置對整個電力系統安全非常重要，那么保護這些電氣設備勢在必行，而機電一體化的應用正好可以用來保障這些電氣設備的安全。除此之外，機電一體化還可以對電壓、過電流進行保護。

(2)通信功能。通信功能就是實現上下級的信息交流與溝通，它將配電站的所有電氣設備的運行情況，各種異常事故等都進行數據上報。它還可以對臨近的站點數據進行轉發，實現了各個站點的信息互通，從而對整個系統能有效控制，及時獲取異常數據并進行維修解決，保證整個電力系統的安全暢通。

[1] 李建勇.機電一體化技術[M].北京：科學出版社，2004

[2] 馮旭強. 機電一體化技術的研究及其應用[J].機械工程與自動化，2014