探求電氣自動(dòng)化和電力系統(tǒng)的關(guān)系

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1電氣自動(dòng)化概述

1.1常見(jiàn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)

1.1.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是電氣自動(dòng)化的重要組成部分，它是有電網(wǎng)調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工作站、服務(wù)器、顯示器等共同組成的，其主要的工作任務(wù)在于通過(guò)及時(shí)的控制電力系統(tǒng)各區(qū)域的設(shè)備運(yùn)行狀況，從而向下級(jí)電網(wǎng)下達(dá)調(diào)度控制指令，調(diào)度范圍內(nèi)發(fā)電廠、變電站的終端設(shè)備，從而達(dá)到電力運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。

1.1.2變電站自動(dòng)化分析

變電站自動(dòng)控制的主要目的在于改變傳統(tǒng)人工監(jiān)視、電話人工操作的方式，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化工作機(jī)制、改善工作模式、提高工作效率、擴(kuò)大工作效益的目的。變電站自動(dòng)化技術(shù)的選用是通過(guò)以信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)來(lái)改變傳統(tǒng)人工控制和維修為主的工作方式，從而提高變電站安全運(yùn)行水平。在目前的工作中，變電站自動(dòng)化內(nèi)容主要是對(duì)站內(nèi)運(yùn)行的電氣設(shè)備進(jìn)行全過(guò)程、全方位、全面的堅(jiān)實(shí)，從而達(dá)到各種誤動(dòng)、拒動(dòng)操作的管理，以保證變電站運(yùn)行安全。這種工作的特點(diǎn)在于權(quán)威計(jì)劃的裝置替換傳統(tǒng)電磁式設(shè)備，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化為主的控制模式來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工作方式，從而達(dá)到提高變電站運(yùn)行安全，為居民用電安全打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)指導(dǎo)。

2電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，以計(jì)算機(jī)軟件、硬件為主的電力控制逐漸實(shí)現(xiàn)，這一是電力自動(dòng)化技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。它在工作中，是以計(jì)算機(jī)操作為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行情況為前提，以方便快捷、科學(xué)的監(jiān)聽(tīng)功能為主的現(xiàn)代化技術(shù)策略，從而達(dá)到其直觀性、靈活性、繼承性的控制策略。在目前的社會(huì)發(fā)展中，電氣自動(dòng)化技術(shù)已成為最活躍、最直觀的的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它在應(yīng)用中有著靈活性、集成性的工作特點(diǎn)，同時(shí)是當(dāng)今科研領(lǐng)域研究最多的內(nèi)容之一。在目前電力系統(tǒng)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要可以從以下幾個(gè)方面入手分析：

2.1全控型電力電子開(kāi)關(guān)逐步取代

半控型晶閘管在過(guò)去的電氣自動(dòng)化技術(shù)控制工作中，絕大多數(shù)的管理控制工作都是以微型系統(tǒng)、現(xiàn)代化系統(tǒng)為主導(dǎo)的，它在應(yīng)用的過(guò)程中是通過(guò)采用線材、卷材作為主要的工程質(zhì)量控制手段，從而達(dá)到預(yù)計(jì)工程管理與控制要求。隨著當(dāng)前各種微機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，當(dāng)前的電氣自動(dòng)化逐步出現(xiàn)了全控制器件和自動(dòng)化控制器件。為當(dāng)前電氣自動(dòng)化發(fā)展帶來(lái)了熱潮和前提基礎(chǔ)。

2.2變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展

隨著當(dāng)前電力器械不斷發(fā)展的過(guò)程中，各種技術(shù)措施和管理是技術(shù)手段的日益成熟，由電子器械組成的變換器電路也必然要換代。應(yīng)用普通晶閘管時(shí)，直流傳功電壓的應(yīng)用是當(dāng)前變換器發(fā)展的主要形式，更是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的前提和關(guān)鍵性因素。直流傳功的變換器主要是相控整流，而交流變頻動(dòng)則是交一直一交變頻器。當(dāng)電力電子器件逐步進(jìn)行第二次更換之后，各種相關(guān)的電子器械形式逐步朝著高頻方向發(fā)展，形成當(dāng)前發(fā)展中的主要趨勢(shì)和方法。但是PWM逆變器中的電壓、電流的諧波分量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)作用在定轉(zhuǎn)子上，使電機(jī)繞組產(chǎn)生振動(dòng)而發(fā)出噪聲。為了解決這個(gè)問(wèn)題，一種方法是提高開(kāi)關(guān)頻率，使之超過(guò)人耳能感受的范圍，但是電力電子器件在高電壓大電流的情況下導(dǎo)通或關(guān)斷，開(kāi)關(guān)損耗很大。開(kāi)關(guān)損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。

2.3交流調(diào)速控制理論日漸成熟

矢量控制的基本思想是仿照直流電動(dòng)機(jī)的控制方式，把定子電流的磁場(chǎng)分量和轉(zhuǎn)矩分量解禍開(kāi)來(lái)，分別加以控制。這種解藕，實(shí)際上是把異步電動(dòng)機(jī)的物理模型設(shè)法等效地變換成類(lèi)似于直流電動(dòng)機(jī)的模式，這種等效變換是借助于坐標(biāo)變換完成的。它需要檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁鏈的方向，且其性能易受轉(zhuǎn)子參數(shù)，特別是轉(zhuǎn)子回路時(shí)間常數(shù)的影響。加上矢量旋轉(zhuǎn)變換的復(fù)雜性，使得實(shí)際的控制效果難于達(dá)到分析的結(jié)果。

2.4單片機(jī)、集成電路及工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展

以MCS-51代表的8位機(jī)雖然仍占主導(dǎo)地位但功能簡(jiǎn)單，指令集短小，可靠性高，保密性高，適于大批量生產(chǎn)的PIC系列單片機(jī)及GM$97C二系列單片機(jī)等正在推廣，而且單片機(jī)的應(yīng)用范圍已開(kāi)始擴(kuò)展至智能儀器儀表或不太復(fù)雜的工業(yè)控制場(chǎng)合，以充分發(fā)揮單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)。

3結(jié)論

在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，隨著各種電子技術(shù)措施和微電子技術(shù)方法的不斷發(fā)展與應(yīng)用，原有的電力傳動(dòng)（電子拖動(dòng)）控制的概念已經(jīng)不能充分滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)生成的需要，使得其在電力應(yīng)用的過(guò)程中存在著諸多的缺陷因素。結(jié)合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中的各種技術(shù)手段進(jìn)行綜合的應(yīng)用和分析在當(dāng)前電力使用是主要的使用措施和使用管理手段。

作者：天王臣 單位：國(guó)網(wǎng)哈爾濱供電公司黑龍江東北電力設(shè)計(jì)有限公司