电力电气自动化元件技术的运用分析林晓凤

电力电气自动化元件技术的运用分析林晓凤

广州南方电力集团科技发展有限公司510245

摘要:随着我国对电能用电需求和用电质量的要求不断增高,我国电力技术水平受此推动得到提高,电气自动化逐步在我国电网运行中应用。要想在电气自动化中实现更好的运行效果,就要提高其元件技术。所以,本文基于自动化元件技术的角度,探讨其在电气自动化的应用,希望对读者提供有益参考。

关键词:电气自动化;元件技术;集成电路;电力系统

前言:相比于发达国家,我国在电气自动化的应用起步较晚,技术水平与国际先进水准还存在一定的差距。智能化、多元化是当前电气自动化的研究热点,其中自动化原件技术是实现电气自动化的关键。随着最近几年信息技术和网络技术的发展和积累,我国在电气自动化的应用实现了较大突破。

1电气自动化元件技术发展的重要意义

电气自动化是电力行业未来发展的趋势,它能帮助电力企业提高电力运行的管理效率和质量,降低电力供应过程的故障率,从而节省电力企业管理成本支出提高企业的经济效益。

通过应用电气自动化技术,能够减少电力企业员工的日常工作量,从而节省出繁杂的常规工作时间,利用多余的时间加强对电网运行状态的监测,做好电力运行故障的预防措施,实现电力供应高质量发展。此外,电气自动化技术的普及和发展,让电力生产实现更高的安全性,减少设备故障的发生几率,同时为电力企业员工营造安全的操作环境。

实现电气自动化的关键,就是要加大电气自动化元件的研究力度,以此提高电力系统的运行能力,减少电力企业生产的成本支出,降低电力生产对环境的污染,从而促进我国电力行业长远发展。

2自动化元件技术在电力系统的应用

2.1信号系统测控

自动化元件在电力系统中的应用广泛,因其最大优势——适应性强,能够有效兼容电力系统中各类控制系统。此外自动化元件还具有精准的定时功能。

例如,由于特殊工况下各环节相对复杂,需要同时控制多个信号灯,在使用自动化元件后,信号灯的控制问题将实现自动化控制,针对电力运行的情况自动状态转换。相比人工控制,运用自动化元件能够实现全天候精准、有序对被控制电气设备进行控制,从而完善电力信号体系[1]。

2.2机械设备控制

随着近年来计算机控制技术飞速发展,电力系统中一些老旧的机械设备也因为运行性能跟不上当今电力需求而被淘汰,其中具有数字化控制和逻辑功能的自动化元件取代了传统继电器在电力系统的地位。

智能生产设备,如上位机能够具有实时现场监控的功能,还能够根据录入的数据进行存储和数据分析,通过分析电力运行出现的问题,得出解决办法。

2.3电厂除灰系统

随着我国对节能减排的要求更高,对于电厂生产时排出的烟尘进行大力整改,提高排放标准,除灰问题成了当前电厂电力生产亟需解决的问题,应用自动化元件能够有效解决电力生产的烟尘问题。

其技术主要运作方式为,利用计算机技术对除灰工作实现自动化控制,涉及的控制设备包括烟尘收集装置、风机等机械设备。这种自动化的除灰应用技术,能够避免人工除灰质量的不稳定性和不准确性。通过利用自动化元件,可根据功能需要对系统进行针对性编程,借由自动化元件、传感器、监控设备、控制中心等实施精准各机械设备,从而实现对电厂除灰工作的有效控制。

2.4全控制电子电力开关

随着半控型晶闸管退出电力生产,当前我国电力企业主要采用全控型晶闸管,GTO、GTP等电力开关被广泛采用,但是上述两种电力开关对于操作降压要求高,相对较高的应用门槛使得这些电力开关的普及范围小。

GTO器件是可以实现门极关断的高压器件,关断时增效较小仅为4.6,因此需要更强大的关断驱动电路,因此它比以往使用的晶闸管降压要求更高,其降压范围为2.4v~4.6v之间,GTO在控制开关和关断的高要求限制其应用普及。

GTP器件对各电器空间参数影响较大,例如GTP二次击穿严重影响工作区安全。由于GTP电路复杂,设计人员会优先研究电路及驱动电路保护,使增强电路压力。

2.5变换器电路低频向高频改变

随着研究人员对电子设备元件的不断改良,元件变换器的应用效果也因此得到改善。以往是传动变换器对中晶闸管进行控制,受不利电波影响较大,但是当新一代电子元件出现后,这种不利电波影响也随之改善,实现电动机低电额转变。

例如,通过应用新一代设备元件,PWM变换器改变电压和电流产生作用,减少电波对电网的不利影响。同时在元件遇到高电压时,会出现断电流和关闭情况,所以要注意控制开关对逆变器的限制作用[2]。

2.6交流调速控制

通过改善支流电动机的控制方式,分离定子电流的矩阵分量和磁场分量,其控制方式为矢量控制。以支流电动机的形式,利用坐标改变元件物理模型;继而对元件磁链方向进行检测;再根据磁场定向,实现对离散的两点进行调节产生PWM信号,从而实现完全控制开关提高转矩高效能。

这种控制方式简化了复杂的矢量控制,减少因控制参数的变化造成的影响,以此改变转子回路时间常数,提升性能。

2.7单片机、集成电路的发展

相比于以往MSC代表的8位机的使用缺点,新一代单片机相较于前者有着指令强、可靠性、保密性高的优势,适合大批量投入生产,因此得到广泛推广和应用。鉴于单片机的优势,其应用范围也扩展到了智能仪器控制,在简单的工业控制功能中,单片机具有其独特优势。除了硬件环境,单片机在软件语言开发也不断丰富,除汇编语言外还可采用C语言进行环境增强设计。集成电路,通过集成模拟乘法器、锁相环路,应用到自动控制系统,从而实现自动化。

结论:电气自动化技术的发展依赖于自动化元件技术水平提高,通过提高元件的性能,从而实现对电气自动化技术更多功能的开发,为自动化控制提供硬件基础。电力产品自动化是未来电器发展的趋势,只有不断提高自动化元件技术水平,才能从容面对电力行业激烈的竞争。

参考文献:

[1]黄敏.电力系统领域中电气自动化元件技术的应用探讨[J].中国新技术新产品,2015(06):11.

[2]马友江.探讨电力电气自动化的电力系统、元件技术[J].科技与企业,2014(09):133.

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