浅析电气自动化在电力系统中的应用及发展方向

张羽，张爽

(沈阳电气传动研究所(有限公司)，辽宁　沈阳　110141)



浅析电气自动化在电力系统中的应用及发展方向

张羽，张爽

(沈阳电气传动研究所(有限公司)，辽宁沈阳110141)

随着信息技术及计算机技术的不断发展，一些自动化、数字化的技术逐步被应用在电力系统建设中，电压等级的不断提升，对电力系统运行的要求也在不断提高，使电力系统的运行效率得到了显著的提高，并成为了电力系统中重要的组成部分，对于提高电力系统的工作效率具有举足轻重的作用。但是电力系统中电气自动化技术的应用仍需不断完善，将通过对电力系统中电气自动化技术的应用进行分析，并探究电气自动化技术未来的发展方向，从而对未来电力系统自动化的发展前景进行展望。

电力系统；电子自动化技术；发展方向；应用

1　前言

现代高科技广泛应用于电力系统中，显著提高了电力系统的整体运行状况，电力系统中电力自动化技术的应用，推进了电力系统的自动化程度，还极大程度地提高了电力系统的安全性，使得电力系统智能化服务水平和效率得到了显著的提升，电子信息技术的价值得到了充分的发挥，探究电力系统中电气自动化技术的应用及发展方向，具有重大的现实意义，对逐步完善我国电力系统的建立提供强大的动力。

2　电气自动化系统的发展现状分析

电气自动化运用电力电子技术、微机控制技术和计算机网络技术来实现电气自动化控制，以计算机技术实现程序控制，并且通过系统集成实现自动控制电力系统和运行维护功能。

伴随着电子技术和信息技术的飞速发展，电力系统已经走出工厂，在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛的应用。下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些简单的阐述。

2.1全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管

50年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件，在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的崛起，相继出现了全控式器件——GTR、GTO、P-MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同，各种器件各有其应用范围。随着GTR器件各种现象的出现，以及接踵而来的GTO一种用门极可关断的高压器件的诞生，由于GTR、GTO等双极性全控性器件须有较大的控制电流，因而产生了P-MOSFET这种电压驱动器件，IGBT是P-MOSFET工艺技术基础上的产物，它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。MOS控制晶闸管(MCT)的诞生在很多程度上高于IGBT和GTR，在理论上其关断增益极高。第三代器件是由IGBT和MCT这一类复合型电力电子器件组合而成的。在模式化和复合化思路的基础上，创造出PIC，在PIC的不断改进下，第四代电力电子器件油然而生 。

2.2交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必然要被取代。由最开始利用普遍晶闸管到采用PWM方式，提高了功率因数，减少了高次谐波对电网的影响，解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。但PWM逆变器在使用过程中发出噪声，则通过提高开关频率来解决这一问题，但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断，对开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。

2.3交流调速控制理论诞生

矢量控制的基本思想的产生，加上矢量旋转变换的复杂性，使得实际的控制效果难于达到分析的结果。采用定子磁场定向，借助于高散的两点式调节产生PWM信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，一获得转矩的高动态性能。

2.4通用变频器开关大量投入使用

变频器一般由系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400kVA以下的变频器组成。从产品来说，第一代多采用16位CPU，第二代采用32位DSP或双16位CPU进行控制，由此产生了“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大，第三代为高动态性能矢量控制型。

2.5单片机、集成电路及工业控制计算机的发展史

以MCS-51代表的8位机仍占领主导地位，适用于大批量生产的PIC系列单片机及CM＄97C二系列单片机等正在推广，更多地采用模块化的C语言、PL/M语言。

3　电力系统在电气自动化中的具体应用

作为一门新兴学科，电气自动化控制技术发展迅速，得到了广泛的应用。在电力工程中，发电系统、调度系统、配电系统等反面均都离不开电气自动化技术，并受到了良好的反馈和效益，电气自动化技术的核心是利用各种电气设备、计算机技术等对电力系统的各个环节进行有效的调度和协商，保证整个系统的有序运行。3.1生产过程自动化

自动化技术在电力系统生产过程中的应用主要是对电力生产机械的生产状态进行实时监控、预警，并对产生的故障进行及时检测、排除，使其可以充分适应内部及外部的各种改变，最大程度的提高生产效率，真正做到高质高效。

3.2调度控制自动化

电力的输送和调度是电力工程中的重要环节之一，把生产的电力在保证最小耗率的情况下进行输送，是任何电力企业都要关注首要问题。而自动化技术的应用可以对电力输送进行有效控制，利用计算机控制技术对整个电网进行分析调度，并进行实时监督控制，以确保电力调度的安全性和准确性，保证整个电力系统的稳定。

3.3变电、配电自动化

利用计算机相关技术和传感器技术可以对电力工程的各项工作进行系统分析，进一步提高整个系统的工作效率，并且可以很好的对不同的功率模式进行实时监控、监督和管理电力运行的全过程。电气自动化技术可以促进电力系统的稳定、可靠运行，从而实现智能化调控。

4　电力系统在电气自动化中的未来发展分析

电力系统自动化的进程逐渐加快，自动化科技含量的提高、实用性、智能型的增强是自动化技术发展的需要，电力系统自动化不仅推动了电力系统检测的发展，还推动电力系统控制向更高水平发展。电气自动化技术已成为保障电力系统正常运行的主要因素，特别是对于电力产生状况的实时监控，对于电力调控的准确控制，对于运行基础资料的有效收集，是的电气自动化技术在电力系统中的运用成为必然趋势，尤其是电气自动化中的信息共享和操作共享技术更是得到了人们的普遍认可与青睐。随着我们国家科技水平的不断提高，我国的电气自动化技术目前也在积极地向国际最高水平冲刺。通信技术、多媒体技术的广泛应用，将会使电气自动化技术在我国经济发展的各个方面予以体现，成为推动我国经济社会发展的积极因素。

5　结语

电力系统中电气自动化技术的应用，有力的支持并推进了电力系统的工作运行和系统建设，不仅使电力系统的智能化服务质量大幅度提高，也充分满足了社会经济发展对于电力系统的需要，在工作实践中，我们必须将先进的科技技术积极应用到工作中，这样才能发挥信息科技技术的价值和巨大作用，通过电气自动化在电力系统中的应用充分地印证了“科学技术是第一生产力”这句话，正是电力系统对电气自动化的有效应用，也促进了国家的基础公共事业发展，保障了电力对于社会各个方面的供应，对电力系统中电气自动化技术要不断进行深入的研究，使电力系统建设逐步走向完善，为我国智能电网建设和电力工业的发展注入强大的动力，带来更大的经济效益和社会效益，为我们的社会发展做出更多的贡献！

[1]孙华.电气自动化在电力系统中的应用[J].神州，2012(2)：78-79.[2]李荣智.刍议电气自动化技术在电力系统中国的运用[J].科技风，2013(10)：93.

[3]王仁.电力系统中电气自动化技术处理中应用思考[J].北京技术，2009(11)：25-26.

Talking about Application and Develop ment of Electrical Automation in the Power System

ZHANGYu，ZHANGShuang

(Shenyang Electric Driving Research Institute(Co.Ltd.),Shenyang 110141,China)

With the continuous development of information technology and computer technology,some automated,digital technologies have been gradually applied in the construction of electric power system,the voltage level on the rise,for power system operation requirements are also rising,so that the operating efficiency of the power system to give a significant increase,and became an important power system component,for improving the efficiency of the power system has a pivotal role. But the application of electrical power system automation technology still continues to improve,this article will be analyzed by the application of electrical power system automation technology,and explore the future direction of electrical automation technology,and thus the development prospects of future power automation system′s prospects.

power;system;electronic automation technology;development;application

1004-289X(2016)02-0100-03

TM71

B

2016-01-04