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電氣自動化的發(fā)展趨勢以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用論文
1 電氣自動化的發(fā)展趨勢
在我國的高校課堂中,電氣自動化專業(yè)最早開設(shè)于20世紀(jì)50年代,在此期間雖然經(jīng)過多次的調(diào)整,但是因為其適用性強以及應(yīng)用面廣的特點,所以一直備受歡迎,本文特將電氣自動化的發(fā)展趨勢簡單歸結(jié)如下。
1.1 半控型晶閘管被全控型電力電子開關(guān)取代
從最開始出現(xiàn)的晶閘管作為第一代電子電力器件,至今在我國仍然廣泛應(yīng)用在直流與交流傳動的控制系統(tǒng),一直到后來出現(xiàn)的二代全控式器件、三代復(fù)合型器件直到最后出現(xiàn)的第四代電力電子器件,將主回路的器件、而且包括驅(qū)動電力、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度的自動控制等都集合為一體。
1.2 變頻器電路由低頻發(fā)展為高頻
高頻變頻器電路在不阻礙逆變器工作頻率提高的同時能將開關(guān)損耗降到最低,從而使逆變器尺寸減少、有效地降低了成本而且還可以使逆變器在較高的功率下集成化,由此可見直流逆變器電路的發(fā)展前途是極為可觀的。
1.3 通用變頻器大量的投入到使用中
通用變頻器一般指批量化、系列化、在市場需求量較大的中小功率統(tǒng)稱為通用變頻器。從變頻器產(chǎn)品來分析,U/F控制器由最初的普通功能型轉(zhuǎn)變成為高功能型,一直到后來的高動態(tài)性能矢量控制型,現(xiàn)以電力半導(dǎo)體器件IGBT為主,其獨具的可靠性、操作性以及維修方便等特點使單片控制技術(shù)也得到相應(yīng)的提高。
1.4 電力系統(tǒng)自動化的進步受計算機、電子技術(shù)的推動
20世紀(jì)80年代,單片機技術(shù)的廣泛發(fā)展和應(yīng)用使我國電力系統(tǒng)自動化設(shè)備實現(xiàn)了全面的更新?lián)Q代。國產(chǎn)工業(yè)計算機以及引進的PC機技術(shù)在電廠的監(jiān)控系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的調(diào)度自動化、變電站的綜合自動化中起到了至關(guān)重要的作用。在此基礎(chǔ)上開發(fā)出的應(yīng)用軟件能完全的實現(xiàn)電力系統(tǒng)對于實時數(shù)據(jù)的采集、匯總、分類、分析、顯示、打印、完成等操作。但是在這期間電氣自動化還存在一定的問題,比如:不同廠家的設(shè)備不能進行互聯(lián);因為設(shè)備與計算機通信之間一般是采用點對點的星形連接,導(dǎo)致了系統(tǒng)的實時性不好,直接導(dǎo)致了設(shè)備配置的靈活性很差;整個系統(tǒng)在功能、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議等方面都缺乏相應(yīng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
電廠監(jiān)控、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)、配電自動化、變電站自動化技術(shù)水平的飛速發(fā)展是出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代,其發(fā)展最根本的原因是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。新產(chǎn)品與之前的產(chǎn)品相比較大幅度的減少了通信電纜與電力電纜的使用量,在降低設(shè)備體積的同時也降低了占地面積,從而節(jié)省了建設(shè)的成本。計算機技術(shù)以及電子技術(shù)不僅大幅度提升系統(tǒng)的技術(shù)性能而且使設(shè)備配置的靈活性、互換性和可維護性得到了明顯的提高。
2 電氣自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
電氣自動化技術(shù)作為當(dāng)今世界最活躍、開發(fā)前景最為樂觀的一種集合了多種高新技術(shù)的合成體,其在電力系統(tǒng)中的作用也是不容忽視的,現(xiàn)將電氣自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用做如下闡述。
2.1 自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1.1 變電站自動化
對變電站內(nèi)運用的電氣設(shè)備進行有效的控制以及全方位的監(jiān)視,其特點在于運用全電腦化的裝置將以往常規(guī)性的電磁式設(shè)備替換下,變電站自動化除了能滿足變電站的運行操作之外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動化中不可或缺的重要組成部分,是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化中非常重要的一個環(huán)節(jié)。
2.1.2 電網(wǎng)自動化調(diào)度
主要由電力系統(tǒng)的專用廣域網(wǎng)連結(jié),服務(wù)范圍囊括其調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、下級電網(wǎng)的調(diào)度控制中心以及變電站的終端設(shè)備等,其功能主要是電力生產(chǎn)過程中實時數(shù)據(jù)的采集、分析監(jiān)控電網(wǎng)的運行是否安全、及時預(yù)測電力的負(fù)荷、正確估計電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)等。
2.2 電氣自動化的研究方向
2.2.1 變電站的智能保護
在國外將綜合的自動控制理論、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能等一系列的新技術(shù)應(yīng)用在新型的繼電保護裝置中,這樣使繼電保護裝置有了智能控制的特點,而且能全面的提升了電力系統(tǒng)的整體安全水平。
2.2.2 我國電力部門的實施策略
從我國整個電力市場以及經(jīng)濟發(fā)展的整體情況來分析,我國電力部門需要對整體的電力市場運營模式做一個詳細的調(diào)研,在明確了電力運營的具體流程之后提出符合我國實際的電力市場運營的模式,可以根據(jù)日常發(fā)現(xiàn)的實際問題提出具有針對性的解決策略。
2.2.3 電力系統(tǒng)的整體分析與具體控制
對在線測量技術(shù)研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制理論與技術(shù)、實施相角測量、探討電力系統(tǒng)的振蕩機理和抑制方法、選線方法采用小電流接地法、電網(wǎng)調(diào)度的自動化仿真、研究發(fā)電機調(diào)速控制和跟蹤同期技術(shù)、研究基于柔性數(shù)據(jù)收集和監(jiān)控的電網(wǎng)故障診斷及恢復(fù)控制策略、電力負(fù)荷預(yù)測方法、電網(wǎng)故障診斷理論及技術(shù)等。在非線性理論以及小波理論等在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用方面,以及電力系統(tǒng)在電力市場條件下進行的控制與分析的新模型、新理論、新的算法以及全新實現(xiàn)手段等進行了明確的研究。
2.2.4 配電網(wǎng)的自動化
在地理信息以及配網(wǎng)一體化、高級軟件的應(yīng)用等方面中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電子載波取得了重大的突破,DSP數(shù)字信號處理技術(shù)使載波接收的靈敏度得到了大大的提高,從而真正解決了載波在配電網(wǎng)應(yīng)用的衰耗、干擾等難題。高級應(yīng)用軟件以及高級應(yīng)用軟件配網(wǎng)的模型將輸電網(wǎng)配網(wǎng)實際運行。
3 結(jié)語
綜上所述,電氣自動化已經(jīng)是當(dāng)今世界上最為活躍、最具生機一個綜合性的學(xué)科而且在電力系統(tǒng)中占據(jù)重要的地位,因此工作人員在工作中應(yīng)對其進行深入的研究與探索,同時還應(yīng)在工作中結(jié)合自己豐富的工作經(jīng)驗,這樣能在極大程度上提高電力安全。從而在最大程度上保證電力系統(tǒng)的工作安全。
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