探究电力系统中电气自动化的应用.doc

1、探究电力系统中电气自动化的应用【摘要】随着我国经济的飞速发展，我国电气自动化也取得了较大的发展进步，尤其是近年来各种计算机和网络技术的应用，使得我国的电气自动化水平不断提高。下文中笔者将结合自己的工作经验，对电力系统中的电气自动化的应用进行浅析，从我国电气自动化的现状、电气自动化技术新发展、我国电气自动化的发展前景三个方面对该问题进行阐述，诸多不足，还望批评指正。 【关键词】电力系统；电气自动化；技术；应用 中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号： 从发展历程上看，电气自动化引入我国的时间并不短，但是一直没有得到良好的发展，虽然电气自动化的相关专业在我国已经有了五十余年的发展历史

2、，但是我国的电气自动化的综合水平较发达国家还是有一定的差距的。近些年，随着经济的发展，技术的进步，电力系 统的电气自动化的发展也走入了一个新的历史阶段，在不断的创新和完善的过程中，以及逐渐的显现出更大的应用优势，表现为其适用性更广、专业面更宽等特点，在电力系统的总体发展趋势的影响下开始焕发生机。下文中笔者将结合自己的工作经验和专业知识，对电力系 统的电气自动化的应用进行简要分析。 1.我国电气自动化的现状 我国电气自动化的历史要从建国之初开始追溯，当时由于我国的技水平和经济实力都比较有限，使得电气自动化的发展没有取得较好的成果。但是随着经济的不断发展，技术的不断更新，我国电气自动化也取得了越来

3、越多的成绩，尤其是 IEC61131、OPC 技术的出现，以及的推动了我国电气自动化技术的发展。 1.1 电气自动化系统维护简易 就目前电气自动化的支撑技术来看，仍然是以现 Windows NT、Internet Explore 以及 Windows 为主，这些技术的操作规范和执行语言已经在电气自动化的发展过程中建立了标准平台。而后随着 PC、网络技术对系统操作界面的完善，使其能够更加广泛的被企事业单位所接受和应用。 1.2 分布式控制应用 在电气自动化系统中，不仅要实现对各个运行组成部分的有效调控和管理，还要组织和设计好各个设备之间、设备与线路之间的关系。一般情况下，为了更好的实现电气自动化

4、系统的连接和管理，应该设置一定的总线，并将每一个设备与总线相连，以达到集中管理的目的，再次基础上在辅以其他分支结构，就能够实现模块之间的灵活转变。1.3IEC 61131 标准使编程接口标准化以往的电气自动化系统由于生产厂家的不同，导致了其使用功能、型号以及定义方式都存在着很大的区别，不利于设备的组合应用与统一管理。而 IEC61131 标准的出现就恰好解决了这一问题，使得结构化的编程方式趋于简化，同时还有效的提升了代码的使用效率。 2.电气自动化技术新发展 2.1 变换器电路从低频向高频方向发展 随着电子技术的发展，电子元件的更新，电路形式也因此发生了一定的变化。以往使用的普通晶闸管，由于其

5、具有交流变频的特点，使得电力系统的运行过程中直流电路的运行一直是处于交直交的替换状态的；然而随着电子元件的革新，当 PWM 变化器渠道了原有的晶闸管后，电力系统的运行极功率因数有了显著的提高，虽然改善了原有的电流交替变换状态，但是却产生了较大的震动噪音。由此，目前研发的新型电子元件，以克服二者的使用缺陷为主。美国有关学者在潜心研究后，研发出一种直流环逆变器，不仅能够实现使电子器件功能的灵活转换，还有幸的降低了系统的运行成本，使零电流或者是零电压下的作业成为可能，有效的提升了逆变器的集成化程度。 2.2 全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 在 50 年代末出现的第一代电子电力器件，即晶闸管，

6、标志着运动控制的新纪元。但是随着交变频技术的发展，一系列的全控式器件开始出现，例如 GTO、GTR 以及 PMOSTEFT 等，即第二代电力电子器件。由于这些器件在开关时间以及生产的电流/电压定额不同，从而使其各自有着自身的适用范围。GTO 作为一种用门极可关断的高压器件，在应用中的主要缺陷是关断的增益较低，从而就需要一个强大的关断驱动电路。GTR 由于安全工作区以及二次击穿现象受到很多参数的影响，并且过流能力低、热容量小，从而需要根据不同的特性设计相应的驱动电路以及保护电路，只是电路复杂。PMOSTEFT 作为一种电压驱动器件，在使用中不要求稳定的驱动电流，相应的关闭时也只需要提供放电电流即

7、可，从而极大的简化了电路。只是其通态电压会随着额定电压的增加而急剧的增加，为制造高压 PMOSTEFT 提出了挑战。GBT 和 MGT 作为第三代器件的代表，是一类复合型的电力电子器件，通过将变换器的半桥、双臂甚至全桥组合于一起进行大规模的生产，并在实际得到广泛的应用。然后在复合化以及模块化的基础上研发了功率集成电路，不仅将主回路的器件集成于一起，同时也实现了电流检测、过压保护、驱动电路以及温度自动控制等集成，也可以看作是第四代的电力电子器件。 2.3 交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制类似于直流电动机原理，通过将定子电流的转矩分量以及磁场分量分别加以控制，省略了复杂的矢量变化、简化了电动模型

8、，加大的简化了控制结构，具有手段直接、转矩响应速度快等特点。 3.我国电气自动化的发展前景 电气自动化作为最具活力的高科技技术，其广阔的前景主要体现在:首先是电气自动化可以和新兴的科技成果结合，并投入到技术创新的实践中；其次是不断的优化电气自动化的系统结构，建立自动化系统的通用结构、统一平台以及标准的系统程序接口等；最受是将电气自动化运用于工业生产，注重自动化的产业化以及工作人员的专业化。 4.结束语 综上所述，随着微电子技术以及电力电子技术的发展，原有的电力传动控制的概念已经不再适用于当今的全部控制设备。并且电力拖动控制也逐渐的在交通、办公等方面获得了新的发展，研究对象进一步的扩大，相信随着科技的日新月异，我们会迎来科技含量更高的电力系统。 参考文献 1黄相农.热工测量及调节仪表J.能源技术.1990.2 2李洪文.我国厂用工业电气自动化的法杖现状与趋势J.中小企业管理与科技,2010(24 ) 3孙振华.创新一电气自动化改革的灵魂J.科技与生活,2010,14. 4王尔乾,巴林凤.数字逻辑及数字集成电路M.北京:清华大学出版社,2005.