電力電氣自動化元件技術(shù)的運(yùn)用探析

文/雷婷，國網(wǎng)榆林供電公司

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電力企業(yè)發(fā)展中對技術(shù)的要求也越來越高，一方面需要仰賴現(xiàn)代技術(shù)有效滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求，另一方面需要利用科學(xué)技術(shù)提高電力工作效率，推動電力產(chǎn)品自動化、智能化進(jìn)程，因此加強(qiáng)電力電氣自動化元件技術(shù)研究和應(yīng)用十分有必要。在本文中，結(jié)合我國電力電氣自動化元件技術(shù)現(xiàn)狀，闡述自動化元件技術(shù)應(yīng)用重要意義，并對自動化元件技術(shù)運(yùn)用進(jìn)行詳細(xì)分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)行業(yè)起到參考作用。

1 我國電力電氣自動化元件技術(shù)現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，自動化技術(shù)在我國社會各個領(lǐng)域中都得到十分廣泛的應(yīng)用，尤其是在電力工程領(lǐng)域中，通過該項技術(shù)的應(yīng)用，使電力工作效率和質(zhì)量得到顯著提高。同時隨著市場經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，也為電力企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，一方面可以自由參與到經(jīng)濟(jì)市場中，獲取更多經(jīng)濟(jì)效益；另一方面所面臨的市場競爭加劇，想要獲得長遠(yuǎn)、穩(wěn)定發(fā)展，只有通過不斷變革和采用新技術(shù)，才能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量。從實際情況來看，我國自動化技術(shù)水平已經(jīng)走在前沿，尤其是智能自動控制系統(tǒng)，可以對存在問題進(jìn)行及時發(fā)現(xiàn)和報警，通過相應(yīng)措施的應(yīng)用可以將影響控制在一定范圍內(nèi)。而電力自動系統(tǒng)中包含控制系統(tǒng)、自動化元件等內(nèi)容，自動化元件技術(shù)的應(yīng)用，可以將現(xiàn)場實際情況以數(shù)字信號方式得以傳遞給控制系統(tǒng)，最后通過自動運(yùn)算發(fā)出指令。為進(jìn)一步提高電力企業(yè)市場競爭能力，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)電力電氣自動化元件研究，并提高自動化元件技術(shù)應(yīng)用水平，推動行業(yè)獲得更加長遠(yuǎn)發(fā)展。

2 電力電氣自動化元件技術(shù)運(yùn)用探析

自動化元件作為自動化元件技術(shù)重要組成內(nèi)容，電力企業(yè)所使用的自動化設(shè)備也都是由各種功能元件所構(gòu)成。將自動化元件技術(shù)應(yīng)用到電力企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，極大滿足了人們生活需要，然而隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，對自動化元件要求也會越來越高，因此需要對其進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化。下文中，對電力電氣自動化元件技術(shù)在改變變頻器頻率方向、集成電路、控制元件變化等方面運(yùn)用進(jìn)行詳盡探討。

2.1 電力元件取代了半控制晶匣管

電力產(chǎn)品發(fā)展初期，各種電氣生產(chǎn)主要是利用半控制晶匣管技術(shù)，也引發(fā)電氣世界變革。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，尤其是電子技術(shù)發(fā)展，使得新出現(xiàn)的GTO、GTB 控制元件取代了半控制晶匣管，也推動了電力企業(yè)自動化進(jìn)程。由于電子產(chǎn)品開關(guān)控制電流額度表現(xiàn)出差異，需要結(jié)合電氣實際用途進(jìn)行設(shè)置，而GTO 控制元件又是一種高壓器件，對其關(guān)斷所增加效益較低，同時為了滿足功能需求，還需要較為強(qiáng)大的驅(qū)動電路在其中發(fā)揮作用，但是進(jìn)行降壓時，相較于半控制晶匣管更高，因此對開關(guān)進(jìn)行控制，GTO 控制元件開關(guān)對其發(fā)展造成極大制約。GTB 控制元件對各種類型電氣控制參數(shù)都會造成極大影響，尤其是工作區(qū)安全情況，并且由于電路比較復(fù)雜，因此更加重視對電路和驅(qū)動電路進(jìn)行保護(hù)，而電路壓力也會明顯增強(qiáng)。

2.2 低頻變換器電路朝著高頻方向轉(zhuǎn)變

在進(jìn)行電氣生產(chǎn)時，隨著電子設(shè)備元件不斷完善和優(yōu)化，元件變換器也需要進(jìn)行完善。以往采用半控制晶匣管技術(shù)，對電流實施控制，主要是通過支流傳動變換器實現(xiàn)，但是隨著對新的電子元件進(jìn)行應(yīng)用，元件功率得到提高，可以妥善解決電動機(jī)低電額轉(zhuǎn)變問題。與此同時，PWM 變換器應(yīng)用使得電壓、電流產(chǎn)生作用發(fā)生改變，有效維護(hù)電網(wǎng)安全和穩(wěn)定，需要注意的是電氣元件在處于高電壓狀態(tài)下，會出現(xiàn)斷電流情況。

2.3 交流調(diào)速控制技術(shù)

在進(jìn)行設(shè)計時，可以采用改變支流電動機(jī)控制方式，實現(xiàn)對定子電流的控制，控制內(nèi)容主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)矩分量和磁場分量兩方面。在實施控制之前，需要通過矢量控制將兩者進(jìn)行分離。首先，運(yùn)用支流電動機(jī)，通過改變坐標(biāo)達(dá)到電子元件模型改善和優(yōu)化目的。然后對元件磁鏈方向加以檢測，在這過程中可以對磁場定向進(jìn)行充分利用，結(jié)合離散兩點(diǎn)對其方向?qū)嵤┱{(diào)節(jié)。最后產(chǎn)生PWM 信號，可以使轉(zhuǎn)矩效能得到顯著提升，對控制開關(guān)也能夠進(jìn)行有效控制。通過該項技術(shù)的應(yīng)用，使復(fù)雜的矢量控制問題變得簡單，也使控制參數(shù)變化造成影響降至最低。

2.4 集成電路、單片機(jī)和工業(yè)控制計算機(jī)

使用MSC 代表的8 位機(jī)存在諸多缺陷，實際使用時也比較復(fù)雜，無法適應(yīng)大批量生產(chǎn)要求。而新一代單片機(jī)功能操作更加簡單，只要發(fā)布指令就能夠開展大規(guī)模生產(chǎn)，也被廣泛推廣和應(yīng)用。正是因為新一代單片機(jī)自身所帶優(yōu)勢，使其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，將其應(yīng)用到智能儀器控制當(dāng)中，也可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢，并且在不斷運(yùn)用中也實現(xiàn)了完善和優(yōu)化，通過C 語言運(yùn)用，使其設(shè)計進(jìn)一步增強(qiáng)。在集成電路方面，則將涉及到的集成鎖相環(huán)路、模擬乘法器等應(yīng)用到自動控制系統(tǒng)當(dāng)中，推進(jìn)了電力電氣自動化進(jìn)程。

3 結(jié)語

本文是基于對電力電氣自動化元件技術(shù)運(yùn)用的分析，新時期對自動化元件技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，將帶領(lǐng)新一輪電子產(chǎn)品變革，為電力行業(yè)設(shè)計和研發(fā)新的電氣產(chǎn)品提供技術(shù)支撐。尤其是在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，無論是電氣設(shè)備產(chǎn)品種類，還是產(chǎn)品功能，都體現(xiàn)出多樣化特征。為使電氣產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和使用效率得到提高，就需要對現(xiàn)代新技術(shù)進(jìn)行研究和運(yùn)用。此外，電力電氣產(chǎn)品自動化、智能化也將成為必然趨勢，還需要相應(yīng)技術(shù)人員立足實際，不斷完善控制技術(shù)，帶動行業(yè)獲得穩(wěn)步、持續(xù)發(fā)展。