电力系统中的电气自动化技术(最新3篇)
电力系统中的电气自动化技术 篇一
随着科技的不断发展，电力系统中的电气自动化技术也日益成熟。这些技术的应用，不仅提高了电力系统的运行效率，还增强了电网的可靠性和安全性。本文将介绍电力系统中的几种常见电气自动化技术，并探讨它们的应用优势。
首先，远动技术是电力系统中最常见的电气自动化技术之一。远动技术通过使用遥测、遥信、遥控等手段，实现对电力系统的远程监控和控制。远动技术可以实时获取电力系统的运行状态和参数，从而及时发现和解决潜在问题。例如，在电力系统中，如果发生了电压异常或线路故障，远动技术可以通过遥信系统及时报警并采取相应的措施，以保证电力系统的稳定运行。
其次，微机保护技术也是电力系统中的一项重要电气自动化技术。传统的电力系统保护设备通常采用电磁式继电器，但这种设备的灵敏度和可靠性有限。而微机保护技术采用数字化的方式，具有更高的精度和可靠性。微机保护技术可以实现对电力系统各个环节的保护，包括过电流保护、差动保护、距离保护等。此外，微机保护技术还能够实现保护设备的自动化管理，提高了保护系统的运行效率和可靠性。
此外，智能电网技术也是电力系统中的一项重要电气自动化技术。智能电网技术利用信息通信技术、传感器技术和控制技术，实现对电力系统的智能化管理和优化控制。智能电网技术可以实时监测电力系统的负荷需求和供电能力，并根据实际情况调整电力系统的运行参数，以实现最优的供电方案。智能电网技术还可以实现对电力系统的故障检测和隔离，提高了电网的可靠性和安全性。
综上所述，电力系统中的电气自动化技术在提高电力系统运行效率、增强电网可靠性和安全性方面发挥了重要作用。远动技术、微机保护技术和智能电网技术是电气自动化技术中的几个重要方向。随着技术的不断进步，相信电气自动化技术将在电力系统中发挥越来越重要的作用。
电力系统中的电气自动化技术 篇二
随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的不断增加，电气自动化技术在电力系统中的应用也越来越广泛。本文将介绍电力系统中的几种新兴电气自动化技术，并探讨它们的前景和挑战。
首先，电力系统中的智能计量技术是一项新兴的电气自动化技术。传统的电力计量设备通常只能提供电力的基本参数，如电压、电流和功率等。而智能计量技术可以实时监测和记录电力系统的各个参数，并通过网络传输这些数据到中央服务器进行分析和处理。智能计量技术不仅可以提供更多的电力参数，还可以实现电力系统的远程管理和控制。例如，通过智能计量技术，电力系统的运营商可以实时监测用户的用电情况，并根据实际需求调整电力供应策略，以提高电力利用效率。
其次，电力系统中的分布式发电技术也是一项新兴的电气自动化技术。传统的电力系统通常采用集中式发电方式，即将电力通过传输线路输送到用户。而分布式发电技术可以将发电设备分布在电力系统的各个节点，实现就近发电和用电，减少电力输送损耗。分布式发电技术可以采用太阳能、风能等可再生能源进行发电，不仅减少了对传统能源的依赖，还减少了对环境的污染。此外，分布式发电技术还可以实现电力系统的自主管理和优化控制，提高了电力系统的可靠性和稳定性。
最后，电力系统中的大数据分析技术也是一项前沿的电气自动化技术。随着电力系统中各种传感器和监测设备的广泛应用，电力系统产生的数据量越来越大。而传统的数据处理方法通常无法有效地处理和分析这些大量的数据。大数据分析技术可以利用先进的算法和模型，对电力系统的大数据进行分析和挖掘，提取有用的信息和知识。通过大数据分析技术，电力系统的运营商可以实时监测和预测电力系统的运行状况，及时发现和解决潜在问题，提高电力系统的运行效率和可靠性。
综上所述，电力系统中的电气自动化技术在提高电力系统运行效率和可靠性方面发挥了重要作用。智能计量技术、分布式发电技术和大数据分析技术是电气自动化技术中的几个新兴方向。随着技术的不断进步，相信电气自动化技术将在电力系统中发挥越来越重要的作用。
电力系统中的电气自动化技术 篇三
电力系统中的电气自动化技术
前言
电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。
随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展
1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
5O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兴起,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。
GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。
GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断 dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。
由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率 MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。
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。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。
M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的`开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。
lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。
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,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,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。
但是PW M 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,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。
3、交流调速控制理论日渐成熟
矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。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。
大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。
4、通用变频器开始大量投入实用
一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位 CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“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。
5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展
以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、 PL/M 语言。
6、结束语
随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。
