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電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢以及在電力系統中的應用論文
1 電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢
在我國的高校課堂中,電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)最早開(kāi)設于20世紀50年代,在此期間雖然經(jīng)過(guò)多次的調整,但是因為其適用性強以及應用面廣的特點(diǎn),所以一直備受歡迎,本文特將電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢簡(jiǎn)單歸結如下。
1.1 半控型晶閘管被全控型電力電子開(kāi)關(guān)取代
從最開(kāi)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(dòng)的控制系統,一直到后來(lái)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(dòng)電力、過(guò)壓過(guò)流保護、電流檢測甚至溫度的自動(dòng)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(shí)能將開(kāi)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(jiàn)直流逆變器電路的發(fā)展前途是極為可觀(guān)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(chǎng)需求量較大的中小功率統稱(chēng)為通用變頻器。從變頻器產(chǎn)品來(lái)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(lái)的高動(dòng)態(tài)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(diǎn)使單片控制技術(shù)也得到相應的提高。
1.4 電力系統自動(dòng)化的進(jìn)步受計算機、電子技術(shù)的推動(dòng)
20世紀80年代,單片機技術(shù)的廣泛發(fā)展和應用使我國電力系統自動(dòng)化設備實(shí)現了全面的更新?lián)Q代。國產(chǎn)工業(yè)計算機以及引進(jìn)的PC機技術(shù)在電廠(chǎng)的監控系統、電力系統的調度自動(dòng)化、變電站的綜合自動(dòng)化中起到了至關(guān)重要的作用。在此基礎上開(kāi)發(fā)出的應用軟件能完全的實(shí)現電力系統對于實(shí)時(shí)數據的采集、匯總、分類(lèi)、分析、顯示、打印、完成等操作。但是在這期間電氣自動(dòng)化還存在一定的問(wèn)題,比如:不同廠(chǎng)家的設備不能進(jìn)行互聯(lián);因為設備與計算機通信之間一般是采用點(diǎn)對點(diǎn)的星形連接,導致了系統的實(shí)時(shí)性不好,直接導致了設備配置的靈活性很差;整個(gè)系統在功能、系統的結構、通信協(xié)議等方面都缺乏相應的工業(yè)標準。
電廠(chǎng)監控、電網(wǎng)調度自動(dòng)化系統、配電自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化技術(shù)水平的飛速發(fā)展是出現在20世紀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,在降低設備體積的同時(shí)也降低了占地面積,從而節省了建設的成本。計算機技術(shù)以及電子技術(shù)不僅大幅度提升系統的技術(shù)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(dòng)化在電力系統中的應用
電氣自動(dòng)化技術(shù)作為當今世界最活躍、開(kāi)發(fā)前景最為樂(lè )觀(guān)的一種集合了多種高新技術(shù)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(dòng)化在電力系統中的應用做如下闡述。
2.1 自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統中的應用
2.1.1 變電站自動(dòng)化
對變電站內運用的電氣設備進(jìn)行有效的控制以及全方位的監視,其特點(diǎn)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(dòng)化除了能滿(mǎn)足變電站的運行操作之外還作為電網(wǎng)調度自動(dòng)化中不可或缺的重要組成部分,是電力生產(chǎn)現代化中非常重要的一個(gè)環(huán)節。
2.1.2 電網(wǎng)自動(dòng)化調度
主要由電力系統的專(zhuān)用廣域網(wǎng)連結,服務(wù)范圍囊括其調度范圍內的發(fā)電廠(chǎng)、下級電網(wǎng)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(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)數據的采集、分析監控電網(wǎng)的運行是否安全、及時(shí)預測電力的負荷、正確估計電力系統的運行狀態(tài)等。
2.2 電氣自動(dòng)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(dòng)控制理論、網(wǎng)絡(luò )通信、人工智能等一系列的新技術(shù)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(diǎn),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(mén)的實(shí)施策略
從我國整個(gè)電力市場(chǎng)以及經(jīng)濟發(fā)展的整體情況來(lái)分析,我國電力部門(mén)需要對整體的電力市場(chǎng)運營(yíng)模式做一個(gè)詳細的調研,在明確了電力運營(yíng)的具體流程之后提出符合我國實(shí)際的電力市場(chǎng)運營(yíng)的模式,可以根據日常發(fā)現的實(shí)際問(wèn)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(xiàn)測量技術(shù)研究電力系統穩定控制理論與技術(shù)、實(shí)施相角測量、探討電力系統的振蕩機理和抑制方法、選線(xiàn)方法采用小電流接地法、電網(wǎng)調度的自動(dòng)化仿真、研究發(fā)電機調速控制和跟蹤同期技術(shù)、研究基于柔性數據收集和監控的電網(wǎng)故障診斷及恢復控制策略、電力負荷預測方法、電網(wǎng)故障診斷理論及技術(shù)等。在非線(xiàn)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(chǎng)條件下進(jìn)行的控制與分析的新模型、新理論、新的算法以及全新實(shí)現手段等進(jìn)行了明確的研究。
2.2.4 配電網(wǎng)的自動(dòng)化
在地理信息以及配網(wǎng)一體化、高級軟件的應用等方面中低壓網(wǎng)絡(luò )數字電子載波取得了重大的突破,DSP數字信號處理技術(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(wǎng)的模型將輸電網(wǎng)配網(wǎng)實(shí)際運行。
3 結語(yǔ)
綜上所述,電氣自動(dòng)化已經(jīng)是當今世界上最為活躍、最具生機一個(gè)綜合性的學(xué)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(jìn)行深入的研究與探索,同時(shí)還應在工作中結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的工作安全。
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