对电气自动化技术的应用与发展趋势.doc

1、对电气自动化技术的应用与发展趋势摘 要随着中国入世，国外自动化企业将加快抢滩中国市场的步伐，电气自动化行业将进一步面临市场的分割、融合、变迁和深化等变化。同时，由于技术和相关产业的高速发展，市场竞争日趋激烈，自动化产品价格呈大幅降低趋势，这无疑也是摆在自动化企业面前的巨大挑战。在巨大机遇与挑战并存面前，多数企业将面临一个重新认识环境和自我重新定位的过程。 关键词电气自动化技术；应用；创新 中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0238-01 随着社会的发展、技术的进步，一些工程领域的科技含量越来越高，诸多行业的现代化、自动化、智能化等，无不需要电

2、气专业参与配合。经过几十年的发展，我国电气自动化技术取得显著进步，目前已经形成了中低档电气自动化产品以国内企业为主；高中档电气自动化产品以国外企业为主；大中型项目依靠国外电气自动化产品；中小型项目选用国内电气自动化产品的市场格局。 1 电气自动化技术应用方向 1.1 电力系统自动化实时仿真系统的应用 该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下，还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行，还能用以协助科研人员测试新装置，且多种控制装置都能与其构成闭环系统，从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进，方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿

3、真建模等方面进行深入研究，从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。 1.2 综合自动化技术与智能保护的应用 目前，国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平，智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中，对电力系统自动化保护的新原理进行了研究，可以大大提高电力系统的安全水平，使得新型保护装置具有智能控制的特点。 2 电气自动化的应用 2.1 电气自动化在电力系统的应用 电气自动化不论是在火电还是水电力方面都得到了广泛的应用，并在应用中

4、不断创新，电力系统的先进与否在很大程度上影响上国家的经济发展。电力自动化技术的应用让电力发展方面更加发达。第一，新电力电子开关的使用，标志了电力系统已经进入了运动控制的新时代。监控功能的发展和 MOS 控制晶闸管将驱动电路，以及过压过流保护，促使信号的警示功能得到充分的发展，方便了与住信号之间的联系，使网络通讯功能也得到了充分的发展。电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起，统一成一个整体。第二，组成交换器重要部分电子器件的更新与发展，大大促进了变换器的新发展，让电力自动化的应用更加的深入、简便，优化了电力系统。第三，交流调速控制技术的逐渐成熟和控制结构的简单操作，以及控制思想的现代化和控制

5、手段的直接化、快速的响应速度，还无超调，使信号处理的物理概念相当具有明确化。这方面的全新的应用提高了让电气自动化的工作效率，降低了成本。电气自动化为电力系统做出了很大的贡献。 2.2 电气自动化在楼宇控制方面的应用 将电气自动化应用于楼宇控制中，大大地提高了居住使用的安全系数，让楼宇的控制管理更具现代化、科技化及智能化。在楼宇控制中，电气自动化技术主要应用于两种系统中。由 PE 线加上一个三相四线的接地系统称为 TN-S 系统。通常在建筑物内，为了提高楼宇系统的安全系数而设置的独立变配电所的进线就是采用的该系统。这种系统的优点是，凭借建筑物内的单相用电设备，可以随机地变换电流。值得注意的是，在

6、智能建筑应将电子设备的直流接地，可以达到防雷防静电的效果，安全第一。 由两个接地系统组成的控制系统称为 TN-C-S 系统，TN-C-S 主要划分为 TN-S 系统和 TN-C 系统，它们的分界面是在 PE 线与 N 线的连接点上。这种系统与 TN-S 系统相对而言，楼宇系统电力系统的工作显然更加高效和安全。通过电气自动化的应用让楼宇控制综合管理更加系统化和全面化、科学化和安全化。提高了工作人员的操作速度，同时使操作也变得更为简便，居民在楼宇内的日常活动变得更加的安全和放心。 2.3 电气自动化技术在港口作业的应用 电气自动化在港口作业中具体的应用于自动定位、动调度管理系统、无线数据通讯等，这

7、样大大地提高了水路的运行效率，节约了劳动成本和劳动力支出。在节约资源的前提下，大大地提高了港口作业的效率，使水路的工作可以高效的运行，同时使经济的发展与国际贸易得到满足，实现技术和经济发展的双方都能得利。 3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势 3.1 OPC（OIJEforProcessControl）技术 OPC（OIJEforProcessControl）技术的出现，IEC61131 的颁布，以及 Microsoft 的 Windows 平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131 已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc

8、客户机/服务器体系结构、以太网和 Internet 技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和 IT 平台的融和，电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet 技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单

9、一的设备转向集成的系统。 3.2 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

10、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。 4 结语 自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛而深入，这也使电网管理方式产生翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正，传统的技术界线逐渐模糊，各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透，这些推动着电力自动化系统的不断发展和变化。 参考文献 1 徐鹏.电气自动化控制方式的研究J.科技广场，2009.07. 2 刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景J.黑龙江科技信息，2011.02.