電力自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃常鵬

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)各行業(yè)的工作技術(shù)的發(fā)展中都融入了現(xiàn)代科技元素，電力行業(yè)也不例外。世界的信息化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展讓自動(dòng)化技術(shù)的普及，各行業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平都得到了相應(yīng)的提高，電力行業(yè)也是如此。技術(shù)的改進(jìn)使我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展邁上了一個(gè)新的臺(tái)階，生產(chǎn)和管理模式都在向自動(dòng)化轉(zhuǎn)變。本文將對(duì)電力電氣自動(dòng)化的電力系統(tǒng)及元件技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，以使電力系統(tǒng)運(yùn)行向自動(dòng)化模式全面轉(zhuǎn)化，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化；電力系統(tǒng)；應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和國(guó)際環(huán)境的變化，各行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)局勢(shì)都呈現(xiàn)出愈演愈烈的局面，我國(guó)國(guó)內(nèi)的電力行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)自然也不例外，為保證電力企業(yè)健康生存和平穩(wěn)發(fā)展，電力企業(yè)必須具備很強(qiáng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，擁有較強(qiáng)的專業(yè)性和較高的技術(shù)水平才能確保在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中脫穎而出。隨著電子產(chǎn)品的增多，人們生活中所需要的電力資源大大增加，在加上工業(yè)生產(chǎn)中所需的巨大電量，國(guó)家電力生產(chǎn)和管理的要求及標(biāo)準(zhǔn)也隨著升高。電力電氣自動(dòng)化可以很大程度的提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。

一、電力電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

1.電子開關(guān)

電子開關(guān)是控制電力系統(tǒng)中各設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施，是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要組件之一。電子開關(guān)的使用原理是在交流變頻技術(shù)原理的基礎(chǔ)上建立的，最初的電子開關(guān)就是用于交流變頻電流的控制操作中的，隨后，隨著技術(shù)的不斷完善，電子開關(guān)的功能和種類也越來(lái)越多，電子開關(guān)的功能已經(jīng)在向全控制式轉(zhuǎn)變。當(dāng)前，電子開關(guān)設(shè)備的類型和功能又得以豐富，新的研究成果已經(jīng)頒布，復(fù)合式電子開關(guān)已經(jīng)研制成功，隨后研究人員又在此基礎(chǔ)上研制成了控制功率集成電路的電子開關(guān)，這種類型的電子開關(guān)在我國(guó)目前的電力系統(tǒng)運(yùn)行中使用非常普遍，因其對(duì)電路控制性能較好，所以深受電力系統(tǒng)建設(shè)和管理部門的歡迎。

2.電路發(fā)展

隨著電路電力電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，自動(dòng)化性能在電力系統(tǒng)運(yùn)行中得到普及，為我國(guó)電力系統(tǒng)應(yīng)用水平的提高制造了前提，我國(guó)電路也日益實(shí)現(xiàn)了由低頻率向高頻率的提升。

在利用普通晶閘管的過(guò)程中，主要是利用整流來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流傳動(dòng)變換器的控制，使得交流變頻傳動(dòng)能夠與直流傳送變換器之間實(shí)現(xiàn)交叉作業(yè)，從而構(gòu)成交一直交變頻器，有效的保障了電路的應(yīng)用合理性。在電力電子器件不斷發(fā)展的進(jìn)程中，其逐漸由一代轉(zhuǎn)變?yōu)槎?，PW M變換器也開始進(jìn)一步的得到應(yīng)用。在該變換器加大了利用率后，使得電力系統(tǒng)運(yùn)行的功效得到了明顯的提升。同時(shí)也使得電網(wǎng)受到的高次諧波的影響降低，保障了電網(wǎng)運(yùn)行的安全，使得電動(dòng)機(jī)在低頻區(qū)域運(yùn)行過(guò)程中存在的相關(guān)問(wèn)題得到了良好解決。

3.其他自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

電力電氣運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜、涉及面廣泛的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，電力電氣系統(tǒng)是由電子開關(guān)、運(yùn)輸電路、供電設(shè)備等構(gòu)成部分共同組成的，要想實(shí)現(xiàn)電力資源優(yōu)化首先要實(shí)現(xiàn)電子開關(guān)自動(dòng)化和電路自動(dòng)化，另外還要保證電氣電力系統(tǒng)中其他因素的發(fā)展和進(jìn)步，只有每一個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化發(fā)展，整個(gè)系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)向自動(dòng)化的完全轉(zhuǎn)化。而事實(shí)上，我國(guó)的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電子開關(guān)的自動(dòng)化發(fā)展與電力系統(tǒng)的自動(dòng)化進(jìn)步，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中其他自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展，并取得了高質(zhì)量的優(yōu)化成果。這些其他的自動(dòng)化技術(shù)中包含調(diào)速器和變頻器等設(shè)備的自動(dòng)化發(fā)展，但這些所有的自動(dòng)化發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都是依靠于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和水平的提升。隨著科技水平提升的步伐，我國(guó)的電力調(diào)速器和變頻器制造技術(shù)和運(yùn)行技術(shù)也在不斷發(fā)生著改變，技術(shù)的改良和性能的提升為電力自動(dòng)化效率的增強(qiáng)制造了前提，科技是推動(dòng)自動(dòng)化程度升級(jí)的重要?jiǎng)恿Α?/p>

二、電力電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的功能作用

電力電子自動(dòng)化系統(tǒng)具有非常強(qiáng)的性能優(yōu)勢(shì)，其功能功能設(shè)計(jì)領(lǐng)域十分廣泛。自動(dòng)化系統(tǒng)為電力系統(tǒng)的安全使用建立了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，只有確保電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運(yùn)行及發(fā)展才有可能保證我國(guó)電力企業(yè)健康生存，促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)水平提高。使用電力電氣自動(dòng)化系統(tǒng)才會(huì)保證在電力運(yùn)行系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)察覺并予以維護(hù)和修繕。

除此之外，如果以單元機(jī)所具有的運(yùn)行特征以及電氣在控制上所具有的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行分析，就可以得出電力電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用中，所具有功能主要體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：首先，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變組的保護(hù)，使得廠高變也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的保障，并進(jìn)一步的保障勵(lì)磁變壓器的運(yùn)行安全。其次，可以有效的實(shí)現(xiàn)26kV高壓廠能夠針對(duì)電源實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)控功能，保障廠用電壓能夠?qū)崿F(xiàn)輕松的切換，保障相關(guān)裝置可以有效的進(jìn)行狀態(tài)的監(jiān)控，并能夠手動(dòng)來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)。再次，可以使得高壓變壓器得以良好的操控，而且能夠使得2臺(tái)機(jī)可以進(jìn)行聯(lián)用。然后，220kV開關(guān)以及500kV能夠在聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以及手動(dòng)化的聯(lián)合應(yīng)用。最后，就是能夠使得變組斷路器以及隔離開關(guān)能夠得到有效的操作以及控制，使得低壓廠能夠用相關(guān)的低壓裝置進(jìn)行監(jiān)控。

三、主要的電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)

1.全控型電力電子開關(guān)逐步取代半控型晶閘管

現(xiàn)階段，我國(guó)在對(duì)電流以及電壓定額進(jìn)行研制的過(guò)程中，需要對(duì)開關(guān)的時(shí)間進(jìn)行分階段的控制，使得不同的元件都可以發(fā)揮出其應(yīng)有的作用。在相關(guān)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，交流變頻技術(shù)逐漸得到了應(yīng)用，這一技術(shù)在廣泛應(yīng)用的前提下，各種不同的全控式器件也逐漸開始產(chǎn)生，而其中最為常見的就是GTR全控式器件，但是這種器件在實(shí)際的應(yīng)用中，很容易受到各種因素的影響，而使得器件出現(xiàn)各種不同的問(wèn)題，這在一定程度上就使得相關(guān)人員在對(duì)器件進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，只專注于進(jìn)行保護(hù)線路的設(shè)計(jì)，而忽視了對(duì)線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而使得線路組成過(guò)于繁雜，無(wú)法使得相關(guān)的人員清楚掌握線路的走向。

2.交流調(diào)速控制理論日漸成熟

大致來(lái)說(shuō)，直接轉(zhuǎn)矩控制，用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標(biāo)系下分析計(jì)算與控制電流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。采用定子磁場(chǎng)定向，借助于離散的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)產(chǎn)生PW M信號(hào)，直接對(duì)逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行最佳控制，以獲得轉(zhuǎn)矩的高動(dòng)態(tài)性能。其控制思想新穎，控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制手段直接，信號(hào)處理物理概念明確，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速，是一種具有高靜動(dòng)態(tài)性能的新型交流調(diào)速方法。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，將電力電氣設(shè)備與現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)渠道結(jié)合在一起有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展，在提高電力運(yùn)行效率和質(zhì)量的同時(shí)也能夠拉近電力設(shè)備與電力原件之間的聯(lián)系，使他們之間的關(guān)聯(lián)更加緊密，實(shí)現(xiàn)了電力電氣系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮，改善電力運(yùn)行的質(zhì)量，使電力運(yùn)行的效率得到增長(zhǎng)。但目前，我國(guó)電力電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的工作水平及效率與運(yùn)行水平與其他國(guó)家質(zhì)檢還具有很大差距，因此對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用研究是促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展進(jìn)步的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1]李燕馨.電力電氣自動(dòng)化元件技術(shù)的運(yùn)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2010（22）

[2]羅宇杰.淺談電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].廣東科技. 2007（11）