试析电力电气自动化元件技术的运用李德忠

试析电力电气自动化元件技术的运用李德忠

李德忠

（国网山东省电力公司沂水县供电公司山东沂水276400）

摘要：近几年，随着经济的飞速发展，供电企业的电网建设速度日益加快，网架结构、智能电网都有了质的飞跃，由此可见，电力企业完成了自动化的转变。信息技术与科技的不断发展使供电企业涌现出大量的各种新技术和新工艺，这些新技术和新工艺对电网的自动化有着非常重要的意义，使企业实现了用电电气运行的自动化、节约能源、减少污染、管理科学化等。因此提高电力电气自动化元件技术的运用,是电力企业实现自动化生产的重要保证,本文主要对电力电气中自动化的各个元件技术的运用进行了阐释。

关键词：供电企业；电气自动化；电网；元件技术

引言

当前我国的电网建设随着不断发展的经济也已经进入了快速发展的轨道,为了能够给电力企业实现自动化生产提供极为重要的保障，我们应该不断注重强化电力电气自动化元件技术的运用。我国电力电气行业发展水平的高低很大程度上取决于电力电气自动化程度的高低。当今社会，计算机技术水平越来越高，在相当一部分领域内电力自动控制获得了极为广泛地应用。这些领域包括：农场、工厂、家用电器、交通和办公室等等。改革开放以来，我国市场经济水平的不断提高，为了适应市场变化发展的需求，电力企业应该注重和强调自动化生产，从而为促进电力企业经济效益的提高提供有力的支持。

1电力电气自动化元件研究的成因和意义

自加入世界贸易组织以来，我国一直处于经济腾飞时期，这给我国的电力企业创造了很好地发展机遇，但同时电力企业也面临着不少的挑战。国内电力企业之间的竞争越来越激烈，国际电力市场的竞争也面临着巨大的竞争压力。与国际大型的电力企业相比起来，不管从自动化水平、生产模式、科学技术应用、科学管理方面上考虑，我国的电力企业都存在着巨大的差距，大大降低了市场份额，阻碍了电力企业自身长远的发展。为了保证电力产品的质量，电力企业不断提高电力电气自动化水平，能大大减少次品。为了促进我国电力企业的整体竞争能力有所提升，应该不断加强电力电气自动化元件研究，深入了解我国电力电气化研究的意义，从而满足经济社会的相应要求，实现我国电力企业的健康、稳定和可持续发展。

因此提高电力电气自动化元件技术的运用,是电力企业实现自动化生产的重要保证,本文主要对电力电气中自动化的各个元件技术的运用进行了阐释。

2电力电气自动化元件技术的发展

1.1电路的发展

在电力电子器件不断发展的进程中，其逐渐由一代转变为二代，PWM变换器也开始进一步的得到应用。在该变换器加大了利用率后，使得电力系统运行的功效得到了明显的提升，同时也使得电网受到的高次谐波的影响降低，保障了电网运行的安全，使得电动机在低频区域运行过程中存在的相关问题得到了良好解决，而在对PWM变换器进行深入利用的过程中，其所具有的一些弊端也逐渐暴露出来，这时候就需要针对其进行改进，这就衍生出了谐振式直流逆变器电路。电力电气自动化的电力系统在实际的应用中，电路也逐渐实现了自动化，并且电路的发展从开始的低频逐渐向着高频转换。在利用普通晶闸管的过程中，主要是利用整流来实现对直流传动变换器的控制，使得交流变频传动能够与直流传送变换器之间实现交叉作业，从而构成交-直-交变频器，有效的保障了电路的应用合理性。

1.2电子开关

控制电力电气设备运行的主要构件就是开关，开关是一个基础性元件。电子开关的运行主要基于交流变频技术的应用原理之上的，最早出现的电子开关就是交流变频电子开关，然后在自动化技术逐渐发展的过程中，又衍生出全控制式的电子开关，现阶段，相关的人员又研究出一种新型的电子开关，该开关就是复合型电子开关，在这种开关的基础上，相关的人员成功的研制出了功率集成电路电子开展，这一电力开关在目前的电力电气设备中得到了广泛的应用。

1.3其他自动化技术的发展

我国电力电气自动化系统中，除了电子开关、电路得到了有效的发展之外，其他的自动化技术也得到了有效的发展，其中就包括调速器以及变频器等。这些自动化技术的发展，是建立在科学技术发展的基础之上的，在科学技术发展的进程中，调速器以及变频器也不断的进行更替，使得电力电气自动化水平得以提高。

2主要的电力电气自动化元件技术

在对电力电气自动化元件研究的成因和意义具有一定了解的基础上，接下来，将介绍三种主要的电力电气自动化元件技术，以期提高电力电气自动化元件技术运用的实际水准。

2.1全控型电力电子开关取代半控型晶闸管

晶闸管的成功研发和应用是运动控制新的里程碑，到目前为止，晶闸管在交流和直流传动控制系统中获得了广泛应用的主要原因是晶闸管是第一代电力电气器件。自从交流变频技术受到大众欢迎以来，P—MOSEFT、GTR、GTO等全控式器件一个紧接着一个出现了。这里所说的P—MOSEFT、GTR、本文由论文联盟http://www.LWlm.COM收集整理GTO等是第二代电力电气器件的主要表现形式。从目前看来，很多情况下会在不同的时间生产相应的开关和电流定额，各种各样的器件的所应用范围也各有不同。GTR、GTO导致门极控制电路的规模越来越大，推动MOS结构电力半导体器件进一步发展的主要原因在于：这两种全控式器件具有很强的控制电流，又叫作双极性全控性器件。一般来说，MOSFET晶闸管集成于MOS控制晶闸管的单胞内部，只有充分采用MOS，才能对晶闸管的开关断开和接通进行相应的控制。

2.2变换器电路从低频向高频发展

从目前看来，PWM变换器在电力电气器件第二代中得到了较为广泛的应用。功率因素获得相应地提高，并且大大降低了高次谐波给电网造成的一定影响，这主要归功于运用了PWM方式。这在很大程度上，对处于低频区电动机转矩脉动所带来的一系列问题进行了妥善解决。不难发现引起噪音的主要因素之一是电机绕组引发不少振动。定转子很大程度上受到转矩脉动作用力的影响，这些转矩脉动往往源自于PWM逆变器里面的电流、电压的谐波分量。从某种程度上说，逆变器工作频率无法获得相应提升的主要原因是：开关损耗对其进行了一定的限制。

2.3交流调速控制理论越来越成熟

通过在一定程度上模仿直流电动机控制的方法，分别对定子电流的转矩分量和磁场分量进行相应的控制，但是前提条件是必须将两者进行解耦，这是矢量控制基本思想的主要表现形式。事实上，解耦相当于采用直流电动机的形式，这种直流电动机的形式是通过坐标变换促使异步电动机物理模型等效变换得来的。对转子磁链方向进行相应的检测是解耦必须完成的任务之一，同时转子参数会大大影响解耦的性能，这里需要进一步指出的是转子回路时间常数对解耦的性能的影响会更大。另外，促使交流调速实际控制效果难以实现预期效果的主要因素之一是矢量旋转变换具有一定的复杂性。

3结语

总而言之，电力电气自动化元件技术的运用具有十分重要的意义和作用。文章结合电力电气自动化元件技术的实际运用情况，在深入了解电力电气自动化元件研究的成因的基础上，对几种主要的电力电气自动化元件技术进行系统的阐述，这些主要的电力电气自动化元件技术包括：全控型电力电子开关取代半控型晶闸管、变换器电路从低频向高频发展和交流调速控制理论越来越成熟等等，以期促进电力电气自动化元件技术的运用水平的不断提高，从而更好地实现电力企业健康、稳定地发展。

参考文献：

[1]刘娥.电力电子技术在电力系统中的应用[J].电子技术，2016.

[2]张家豪.浅谈电气自动化在电力系统中的应用[J].工程技术，2014.