浅析电力系统中电气自动化

[摘 要]随着国民经济的迅速发展及科技水平的不断提升，电力电子技术日渐成熟，电气自动化在电力系统中得到了广泛的应用。尤其是我国进入世贸组织以后，经济水平、科技水平不断提升，电气自动化在电力系统应用中优势愈加凸显，已经进入了新的发展阶段。为提高电气自动化的技术水平，必须依据我国电力系统发展的具体状况和电力行业的要求，结合发达国家的先进技术和理论知识，对我国电力系统中的电气自动化技术进行不断革新，才能实现我国电气自动化技术的快速发展，促进我国电力事业及国民经济的迅速发展。文章主要对电力系统中电气自动化技术及存在的问题进行了简要分析，并对其发展方向进行了探究。

[关键词]电力系统；电气自动化；技术；问题；发展

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0168-01

在我国电力系统中电气自动化已经有50多年的发展历程，在电气自动化发展前期，我国电力系统中并没有得到大力发展，致使我国国电气自动化的综合能力与其他发达国家存有一定差距。随着我国进入世贸组织以后，经济水平、科技水平不断提升，电气自动化在电力系统应用中优势愈加凸显，近年来已经进入到新的发展阶段。

1 电气自动化技术的发展

1.1 变换器电路的发展

近年来电力电子技术日渐成熟，电力电子元件更新速度得到了极大的提升，基于此，变换器电路也得到了极大改变。在使用普通晶闸管的过程中，因其具有交流变频的特性，直流电路在电力系统中其运行状态一直保持在交-直-交交替变换中。

但新型电力电子技术的出现，如第二代电力电子器件中不再使用普通晶闸管，而是采用了PWM变换器，进而提升了电力系统的功率因素，并有效解决了低频区电动机产生转矩脉动的情况，其缺点主要有震动噪音大等。

震动噪音大在一段时间内一直是技术人员难以解决的技术难题，直到直流环逆变器被Divan教授（美国威斯康星大学）研发出来后，才对这一问题进行了有效解决。直流环逆变器的出现达到了电子器件功能灵活转换的目的，实现了零电流、零电压情况下的有效转换，并对开关消耗进行了彻底的清除。因此有效降低了整个系统的运作成本，同时逆变器尺寸也得到了降低，并对逆变器的集成化程度有了极大提升。

1.2 全控型电力电子开关的发展

以晶闸管为主体的第一代电力电子器件在20世纪50年代后期诞生，这种半控型器件的产生象征着自动化控制步入到一个新的发展时期。伴随电力电子技术的不断改进，形成了系列式、全控类型的电力电子器件，其代表性电子器件主要有：GTO、GTR、MOSTEFT，新型电子器件的产生象征着着电力电子器件已经更新到第二代。其第三代中最具代表性的电子器件是IGBT。各种电子器件有着不同的的额定电流、电压和开关时间，因此每个电子器件的应用范围也随着发生了改变。

可关断晶闸管其简称为GTO（Gate-Turn-Off Thyristor），又被叫做门控晶闸管。其优点主要是当门极加负向触发信号时晶闸管能自行关断，其缺点是在使用过程中GTO具有极低的关断增益，因此需要增加关断驱动电路的功率。

电力晶体管可以简单称作GTR（Giant Transistor），是一种双极型大功率高反压晶体管，因为大功率的特点又被叫做巨型晶体管。又因其具有较低过流能力、较小热容量等原因，在配备驱动电路及保护电路时，使用者可以依据其特性进行准确配置。

1.3 智能保护及综合自动化技术的发展

依据电气自动化的发展要求，我国该方面的工作人员增强了对电力系统继电保护的研发，在研究过程中根据我国电力自动化技术的实际情况并借鉴国外先进技术知识对其进行了改进，并在电力系统继电保护装置中得到了广泛应用。如：人工智能、综合自动控制理论、模糊理论、自适应理论以及网络通信、微机技术等，进而将智能化应用到新型保护装置中，极大地提升了电力系统的安全、可靠性。

1.4 电力系统配电网自动化技术的发展

电力系统的组成主要有三大部分：发电、输电及配电。城乡配电网改造建设服务中配电自动化技术是其最主要地技术，将电力设备和电力电子技术、网络通信技术等进行紧密结合，同时应用配电网递归虚拟流算法进行潮流计算，在负荷预测中采用现代人工智能灰色神经元算法进行计算。

2 电力系统中电气自动化的现状

因经济实力和科技水平的长期制约我国电气自动化发展初期并没有得到较好地发展空间。随着社会主义市场经济的迅速发展及科学技术水平的不断提升，电气自动化技术在我国电力系统发展中得到了极大地发展，应用范围也随着不断扩大。尤其是IEC61131的颁布、OPC技术的出现和信息时代的到来，使计算机网络技术得到了广泛应用，与此同时，我国电力系统中电气自动化技术得到了极大地发展空间。但在电气自动化高速发展的同时，也伴随着诸多问题，主要有以下几种。

2.1 电气自动化系统维护差

现阶段我国电力系统中电气自动化系统主要以WindowsNT、Internet Explore作为其系统构成的主要技术，这些技术在电气自动化的发展历程中操作规范、执行语言及平台建立都已呈现出标准化。随着科技水平的不断提升，完善的电气自动化系统更受企事业单位的欢迎，因此扩大了其应用范围，为维护电气自动化系统提供了便利。

2.2 分布式控制

分布式控制系统又叫做分散控制系统，在控制生产过程中由多台计算机分别对控制回路进行有效控制，又能对数据信息进行集中获取、集中管理及集中控制的自动控制系统。分布式控制系统应用的主要目的就是对各个组成部分的运行进行有效调节及控制，并妥善处理线路和设备、设备和设备之间的联系。

2.3 IEC61131标准的应用

在颁布IEC61131标准之前，因为每个生产厂商采用的标准都不统一，致使各个元器件的型号、使用功能、定义方式都有所不同，自动化系统元器件市场乱象由此而生，这种情况的存在严重影响了各个元器件的应用组合，同时也增加了管理的难度。自IEC61131标准应用后，这种现象得到了极大的改善，增强了电气自动化技术的使用性。

3 电力系统中电气自动化的发展方向

伴随第三次科技革命的大量应用，电气自动化以其独特地优势在电力系统中占据着首要地位，并得到了广泛地应用。在电气自动化应用范围内，不仅能够和新型科技密切配合，在工业生产中也得到了大量应用。随着我国电力事业的快速发展，给电力自动化技术的发展带来了极大地发展。

我国电力系统中电气自动化已经有50多年的发展历程，在电气自动化发展前期，在我国电力系统中并没有得到大力发展，致使我国国电气自动化的综合能力与其他发达国家存有极大差距。基于此，随着电气自动化的不断发展，必须依据我国电力系统发展的具体状况和电力行业的要求，结合发达国家的先进技术和理论知识，对我国电力系统的电气自动化技术进行不断革新，实现我国电气自动化技术的快速发展，促进我国电力事业及国民经济的迅速发展。

4 结语

近年来，随着科技水平的不断提升，我国电气自动化已经取得了较、大的发展，尤其是信息时代的到来及新型电力电子器件的大量运用，促使我国电气自动化水平得到了极大的提升。

参考文献

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