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电力工程中电气自动化技术论文
电力工程中电气自动化技术论文【1】
摘 要：随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高，电力系统所起到的作用越来越突出，在电力工程中加强电气自动化技术的应用成为了电力系统趋势和必然选择。
本文主要针对电气自动化技术的发展趋势进行分析和探讨，为促进电力工程的发展提供技术支持。
关键词：电力工程;电气自动化;自动化技术
近几年来，随着我国电力技术的不断深入发展，所应用的范围越来越广泛，适用性越来越强，而电气自动化技术作为电力技术中重要的组成部分，成为了目前最活跃、最充满生机、最富有开发情景的综合学科，通过多种高科技技术的合成，在国民经济各个部门中都发挥着十分重要的作用，下面就电气自动化技术的一些发展趋势进行综合探讨，为电力技术的更快、更好的发展提高依据。
1 电力系统自动化技术
⑴变电站自动化。
运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备，采用数字化技术、网络化技术，以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆，实现自动化的监控和操作，从而减少人力资源的浪费，提高工作效率和运行水平，保障变电站运行的安全性和稳定性。
⑵电网调度自动化。
通过电网调度加强对计算机网络系统的控制，使电力在生产的过程中能够获取实时数据，能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作，提高电网运行的质量，适应电力市场运营的需求。
⑶发电厂分散测控系统(DCS)。
能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印，促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能，保障系统运行的安全。
2 电力工程中电气自动化技术
⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。
晶闸管作为第一代电子电力器件，在我国电力工程发展中起着十分重要的作用，伴随着电力技术的发展和提高，交流变频技术的兴起，第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求，以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。
根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。
而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流，使电流在控制方面难度增加。
而MOSFET作为一种电压驱动器件，其对驱动电力要求简单，开关时间快，并且安全工作区十分稳定，但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加，从而不利于P-MOSFET的推广和应用。
在这种背景下，作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生，IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。
开关速度快，通态电压低，工作频率高，并且具有宽而稳定的安全工作区，工作效率高，驱动电路简单，更符合现代化对电力器件的需求。
新一代的复合型电力电器件，随机复合化技术的不断提高，电器件生产范围不断扩大，应用也不断的深入，在电器复合化的同时，加强对电器向模块化的发展，使电力电器件向更高要求发展。
⑵变频器电路从低频向高频方向发展。
在电力电子器件不断更新的过程中，为了能够适应电力电子器件的需求，由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中，以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。
采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗，保障开关在频率上的提高，把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上，使电力电子器件在零电压或零电流下转换。
加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗，并且节约成本，提高逆变器集成化，在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。
⑶交流调速控制理论的日趋成熟。
随着对交流调速控制理论的深入研究，将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理，在对交流调速控制理论研究过程中，其控制思想独特，具有创造性，控制结构简单，控制手法直接，对信号处物理概念明确，转矩响应迅速，大大的提高了调速效率，形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。
适应现代化的电气自动化技术发展的需求。
⑷通用变频器开始大量投入使用。
随着变频器技术的成熟发展，高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中，它主要采用全数字控制，通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作，提高变频器的变结构控制盒自适应控制。
伴随着技术的不断提高，变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。
3 结束语
随着电力系统的深入发展和应用，电气自动化技术在电力工程中所起到的作用也越来越突出，电气自动化技术作为当前最具有发展前景，最活跃，最具研究价值的综合性学科之一，在电力工程发展和应用中电气自动化技术起着十分重要的作用。
而电气自动化技术本身应用范围广泛，几乎是渗透到国民经济的各个部门，是推动社会进步的重要技术依据，因此，在我国科技技术不断发展的过程中，加强电气自动化技术的提高成为了电力系统发展的必然选择。
[参考文献]
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电力工程中电气自动化技术论文【2】
摘要：电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。
已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
本文中主要针对这类电气自动化技术的一些发展趋势进行探讨。
关键词：电力工程;电气自动化;自动化技术
一、电力系统自动化技术
(一)变电站自动化。
变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作，提高工作效率，扩大对变电站的监控功能，提高变电站的安全运行水平。
变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制，其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化，尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。
变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分，是电力生产现代化的一个重要环节。
(二)电网调度自动化 。
电网调度自动化主要组成部分，由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等，其主要是通过电力系统专用广域网连结的，下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。
电网调度自动化的主要功能是：电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。
(三)发电厂分散测控系统(DCS ) 。
过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件( MCU)和智能I /0模件组成。
MCU模件通过冗余的I /0总线与智能FO模件通讯。
PCU直接面向生产过程，接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号，经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构，完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。
运行员工作站(0S)和工程师工作站( ES)提供了人机接口。
运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令，为运，行操作人员提供监视和控制机组运行的手段，工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。
二、变换器电路从低频向高频方向发展
随着电力电子器件的更新，由它组成的变换器电路也必然要换代。
应用普通晶闸管时，直流传功的变换器主要是相控整流，而交流变频船动则是交一直一交变频器。
当电力电子器件进入第二代后，更多是采用PWM 变换器了。
采用PWM方式后，提高了功率因数，减少 了高次谐波对电冈的影响，解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上，使电机绕组产生振动而发出噪声。
为了解决这个问题，一种方法是提高开关频率，使之超过人耳能感受的范围，但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断，开关损耗很大。
开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。
1986 年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。
传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上，电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’，其开关损耗较大，限制了开关在频率上的提高。
而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上，使电力电子器件在零电压或零电流下转换，即工作在所谓的‘软开关’状态下，从而使开关损耗降低到零。
这样，可以使逆器尺寸减少，降低成本，还可能在较高功率上使逆变器集成化。
因此，谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
三、当前电力系统自动化依赖IT技术向前发展的重要热点技术
(一)电力一次设备智能化 。
常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离，互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接，而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，省却大量电力信号电缆和控制电缆，通常简述为一次设备自带测量和保护功能。
如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。
电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰，关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。
(二)电力一次设备在线状态检测 。
对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测，不仅可以监视设备实时运行状态，而且还能分析各种重要参数的变化趋势，判断有无存在故障的先兆，从而延长设备的维修保养周期，提高设备的利用率，为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。
近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术，开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展，但由于技术难度大，专业性强， 检测环境条件恶劣，要开发出满意的产品还需一定时日。
(三)光电式电力互感器。
电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备，其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值，以便用仪表直接测量。
其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大，设备体积和质量也越大;信号动态范围小，导致电流互感器会出现饱和现象，或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。
因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电子式互感器，国际电工协会已发布了电子式电压、电流互感器的标准。
国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。
目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。
另一关键技术是，光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多，一般是毫安级水平，不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置，需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出，模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。
在这里，电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。
四、结语
众所周知，电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。
其应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各个部门，随着我国科技技术的发展，电气自动化技术也随之提高。
参考文献：
[1]姜秋海.对德国配电网的考察[J].供用电，2009，(3).
[2]袁明军.韩国的配网自动化系统[J].山东电力技术，2007，(2).
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