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電氣自動化的發展趨勢以及在電力系統中的應用論文
1 電氣自動化的發展趨勢
在我國的高校課堂中,電氣自動化專業最早開設于20世紀50年代,在此期間雖然經過多次的調整,但是因為其適用性強以及應用面廣的特點,所以一直備受歡迎,本文特將電氣自動化的發展趨勢簡單歸結如下。
1.1 半控型晶閘管被全控型電力電子開關取代
從最開始出現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用在直流與交流傳動的控制系統,一直到后來出現的二代全控式器件、三代復合型器件直到最后出現的第四代電力電子器件,將主回路的器件、而且包括驅動電力、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稱為通用變頻器。從變頻器產品來分析,U/F控制器由最初的普通功能型轉變成為高功能型,一直到后來的高動態性能矢量控制型,現以電力半導體器件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也得到相應的提高。
1.4 電力系統自動化的進步受計算機、電子技術的推動
20世紀80年代,單片機技術的廣泛發展和應用使我國電力系統自動化設備實現了全面的更新換代。國產工業計算機以及引進的PC機技術在電廠的監控系統、電力系統的調度自動化、變電站的綜合自動化中起到了至關重要的作用。在此基礎上開發出的應用軟件能完全的實現電力系統對于實時數據的采集、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:不同廠家的設備不能進行互聯;因為設備與計算機通信之間一般是采用點對點的星形連接,導致了系統的實時性不好,直接導致了設備配置的靈活性很差;整個系統在功能、系統的結構、通信協議等方面都缺乏相應的工業標準。
電廠監控、電網調度自動化系統、配電自動化、變電站自動化技術水平的飛速發展是出現在20世紀90年代,其發展最根本的原因是網絡技術的發展。新產品與之前的產品相比較大幅度的減少了通信電纜與電力電纜的使用量,在降低設備體積的同時也降低了占地面積,從而節省了建設的成本。計算機技術以及電子技術不僅大幅度提升系統的技術性能而且使設備配置的靈活性、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中的應用
電氣自動化技術作為當今世界最活躍、開發前景最為樂觀的一種集合了多種高新技術的合成體,其在電力系統中的作用也是不容忽視的,現將電氣自動化在電力系統中的應用做如下闡述。
2.1 自動化控制技術在電力系統中的應用
2.1.1 變電站自動化
對變電站內運用的電氣設備進行有效的控制以及全方位的監視,其特點在于運用全電腦化的裝置將以往常規性的電磁式設備替換下,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調度自動化中不可或缺的重要組成部分,是電力生產現代化中非常重要的一個環節。
2.1.2 電網自動化調度
主要由電力系統的專用廣域網連結,服務范圍囊括其調度范圍內的發電廠、下級電網的調度控制中心以及變電站的終端設備等,其功能主要是電力生產過程中實時數據的采集、分析監控電網的運行是否安全、及時預測電力的負荷、正確估計電力系統的運行狀態等。
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、網絡通信、人工智能等一系列的新技術應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濟發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,可以根據日常發現的實際問題提出具有針對性的解決策略。
2.2.3 電力系統的整體分析與具體控制
對在線測量技術研究電力系統穩定控制理論與技術、實施相角測量、探討電力系統的振蕩機理和抑制方法、選線方法采用小電流接地法、電網調度的自動化仿真、研究發電機調速控制和跟蹤同期技術、研究基于柔性數據收集和監控的電網故障診斷及恢復控制策略、電力負荷預測方法、電網故障診斷理論及技術等。在非線性理論以及小波理論等在電力系統中的應用方面,以及電力系統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手段等進行了明確的研究。
2.2.4 配電網的自動化
在地理信息以及配網一體化、高級軟件的應用等方面中低壓網絡數字電子載波取得了重大的突破,DSP數字信號處理技術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應用的衰耗、干擾等難題。高級應用軟件以及高級應用軟件配網的模型將輸電網配網實際運行。
3 結語
綜上所述,電氣自動化已經是當今世界上最為活躍、最具生機一個綜合性的學科而且在電力系統中占據重要的地位,因此工作人員在工作中應對其進行深入的研究與探索,同時還應在工作中結合自己豐富的工作經驗,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的工作安全。
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