電力電子技術分析精選(九篇)

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第1篇：電力電子技術分析范文

關鍵詞：諧波分析；FFT；Simplorer仿真；電力電子技術

作者簡介：王楠（1963-），女，上海人，上海理工大學光電信息與計算機工程學院，講師。（上海 200093）

基金項目：本文系上海理工大學2012-2013年度重點課程建設基金項目研究成果。

中圖分類號：642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）26-0046-03

隨著眾多新型的電力電子器件的不斷研發和電力電子技術的發展，電力電子裝置的應用越來越廣泛。電力電子技術的應用已經深入到工業生產和社會生活的各個方面，成為傳統產業和高新技術領域不可缺少的關鍵技術。然而，電力電子裝置的應用使生產、生活更加便捷、智能化的同時，由于電力電子裝置在運行時的非線性，使得大量的諧波和無功功率注入電網，降低了電網的電能質量，危及電網設備的安全運行。因此，諧波分析在“電力電子技術”課程及其實際應用中有著極其重要的意義。

上海理工大學光電信息與計算機工程學院（以下簡稱“本校”）的“電力電子技術”課程所選用的教材是機械工業出版社出版的王兆安老師主編的《電力電子技術》，其中整流電路、交流調壓電路和PWM逆變電路等章節中都涉及諧波分析。諧波分析采用的數學工具為傅里葉變換，數學推導復雜且抽象，成為教學過程中的一大難點。

為了解決這個教學難點，在教學中引入Simplorer仿真軟件輔助教學，借助于Simplorer仿真軟件中的快速傅里葉變換（FFT）工具，使得諧波分析變得具體且形象，使用功率（POWER）工具，可方便地完成電力電子電路在各種狀態下的有功功率、無功功率和功率因數的計算。

Simplorer是一個功能強大的跨學科多領域的高性能系統仿真軟件，具有豐富的模型庫，包括完整的電力電子器件和線路模型庫，其具有圖形化編程技術，其中主電路與驅動電路分離的編程方法以及驅動電路時序流程圖的編程方法尤其適合于電力電子電路的分析和計算。

下面以三相全控橋整流電路為例來說明采用Simplorer仿真軟件輔助教學。

一、建立三相全控橋整流電路的仿真模型

圖1為三相全控橋整流電路主電路的仿真模型，其中E1～E3為相位相差120°的三相交流電源，LB1～LB2為整流變壓器的等效漏感，負載為阻感性負載。

圖2是同步觸發電路仿真模型，采用的同步信號SZ為鋸齒波，SZ1～SZ6的相位差為60°，用State模塊表示晶閘管的通斷狀態，用Transition模塊表示晶閘管通斷狀態轉換的過渡條件，以實現三相全控橋整流電路的同步和移相控制。

設電源電壓幅值Um=100V，R1=50Ω，電感L1=200mH，不考慮漏感（設LB=0）時，在α=30°時得到如圖3所示的仿真輸出波形。其中VM1.V是整流電路的輸出電壓ud；R1.V是電阻兩端的電壓uR1，uR1的波形和流過負載的電流波形完全相同，只是幅值不同；10*E1.I是電源E1中的電流波形ia（10*表示波形放大10倍）。仿真波形不僅反映了電路的穩態情況，同時也向學生展現了在教學和實驗室中難以分析和觀察到的電路在暫態時的輸出情況。

二、諧波分析及功率計算

在主菜單Simulation中點擊Postprocessor DAY工具，在Analysis菜單中用FFT工具對電源E1的電流ia進行諧波分析。可以得到電源E1的電流ia頻譜圖如圖4所示，從頻譜圖可看出，除50Hz基波和5、7…6k±1（k=1，2，3…）次諧波外，還包含在50Hz附近的間諧波，該頻譜圖形象地反應了電源電流中的諧波分布情況，可以看出諧波幅值隨諧波次數的增大明顯減小。

也可選擇列表（截取25次以下的諧波）來定量分析，如表1所示。從表1中，可以看到諧波中還存在那些不是基波頻率整數倍的諧波，即稱為間諧波。間諧波產生的原因主要有波動負載、電弧類負載、變頻調整裝置、晶閘管整流裝置等。這些設備的應用將引起電流幅值、相位、波形發生或快或慢的變化，于是產生含有連續和離散成分的間諧波。間諧波的污染與影響主要表現在電力系統、電力設備以及人們的日常生活方面。如頻率低于25Hz的間諧波含量超過0.2%時，會引起燈光閃爍；頻率在25Hz～2500Hz之間的間諧波超過0.5%時，會干擾電視機，引起感應式電動機噪聲、振動以及低頻繼電器的異動；頻率在2.5Hz～5kHz之間的間諧波超過0.3%時，會引起無線電收音機或其他音頻設備的噪聲；在系統中若出現間諧波嚴重增大的情況時，就有可能產生無源電力濾波器過流跳閘、濾波失敗等問題。[1]

經過以上仿真分析，可以輕松直觀地向學生引入間諧波的概念、產生的原因及影響。在本例中，間諧波主要分布在基波附近，頻率從10Hz～210Hz，幅值從76.76mA～30.52mA，隨諧波頻率增大，幅值明顯減少。

根據教材的理論分析，將E1電流波形ia分解為傅里葉級數，得：

由上式可得電流基波I1m和各次諧波幅值Inm分別為

由式2和式3計算出的基波和各次諧波幅值與仿真結果比較見表2。從表2中對比的數據可以說明，仿真結果與理論計算基本一致。

對電源的有功功率（Active Power）、視在功率（Apparent）、無功功率（Reactive）及功率因數（Lambda）仿真（如圖5所示）得到：有功功率P=0.131328kW，視在功率S=0.160149kVA，無功功率Q=91.6542var。

仿真得出功率因數λ=0.82004，由式4理論計算出的功率因數λ=0.287，理論值和仿真的誤差為0.85% 。

式中，基波因數 為基波電流有效值和總電流有效值之比，即；λ1為位移因數， 。[2]

圖5中FFT模塊中仿真計算出電流諧波總畸變率THD1為0.306%。

從仿真結果可以看出，它與理論分析結果是非常吻合的。在上述仿真模型中，學生還可以作進一步深入的分析和研究。如定性和定量地分析討論引入漏感LB1～LB3后，對系統輸入、輸出波形的影響，在波形中測量并換算出換向重疊角γ的大小，討論重疊角γ與漏感LB大小的關系；串入反電勢負載，觀察逆變時的電路輸出波形及晶閘管兩端的電壓波形，驗證電路實現有源逆變的條件；觀察電阻負載時，在α=90°電流斷續時晶閘管的電壓波形；觀察大電感負載時電感的電壓波形等等，由此可以方便地分析在上述各種情況下的交流及直流側的諧波及功率因數。

以上的分析方法同樣適用交流調壓電路和PWM逆變電路輸入輸出波形的諧波及功率因數的分析和仿真計算。為抑制和消除諧波，除了在外部增加濾波裝置外，更可采取主動措施，從電力電子裝置本身出發，通過改變電力電子裝置本身的結構設計和增加輔助控制策略來減少電力電子設備輸出的諧波含量。[3]教材提到如下三種減小諧波的方法：多重化技術或多脈波變流技術；脈寬調制（PWM）技術；多電平控制技術。在整流電路中，可設計12脈波或24脈波變流器來取代三相全控橋整流電路（也稱六脈波變流器），以減少交流側的諧波電流含量。可以在Simplorer軟件的平臺上建立12脈波整流電路仿真模型，并將仿真結果和前面的結果進行比較，從而驗證12脈波整流電路交流側諧波電流含量較三相全控橋整流電路大大減少。

三、結束語

采用Simplorer軟件對電力電子電路中產生的諧波進行分析，這樣不僅可使枯燥的理論知識變得直觀、生動有趣，而且避開了繁瑣的數學推導，激發了學生的學習興趣，加深學生對理論的理解。仿真軟件輔助教學更可以讓學生接觸和掌握一種新的理念和新的分析方法，即數字仿真方法。這是一種在系統設計、檢驗和優化中經常使用且十分有效的方法之一，應用這種方法可以便捷地進行系統的改進和參數的修正，提高系統開發的成功率，降低現場風險。

仿真軟件輔助分析和設計在電力電子課程教學中顯示出了其強大的優勢，借助電力電子電路的仿真效果，課堂教學中的概念講解變得直觀，理論結果更具體。不僅如此，仿真軟件輔助教學還可以將“電力電子技術”的課堂教學延伸到課外，使學生能夠對教材的內容加以驗證，方便地完成各種電力電子電路的波形分析，并進行課外的應用設計，鍛煉和培養學生的實際工作能力，激發其創新能力。

參考文獻：

[1]崔曉榮，王軍，曹林，等.電力系統間諧波檢測方法現狀與發展趨勢[J].電測與儀表，2012，（5）：6-10.

第2篇：電力電子技術分析范文

【關鍵詞】電力系統 電力電子技術 應用

電力電子技術不是一項單一的技術，包含著電力、控制以及電子三方面的內容，是一項系統化、多樣化的技術，主要的研究方向是電力變化，其主要目的是使得電力的交換與控制更加簡易，方便人們日常生活。電力電子技術的運用十分廣泛，根據統計數據顯示，發達國家有超過60%的最終使用電能經過一次以上的變流裝置處理。

1 電力電子技術的發展概述

變流技術包含電力電子設備的制造和電力電子的電路設計。這兩個方面是電力電子技術的兩個主要分支，電力電子器件的發展經過了3個階段，分別是半控型、全控性以及復合型的發展過程，最后將保護電路、功率器件、驅動以及控制集成一起，形成集成電路（PIC），目前這種形式存在著功率較小的弊端，卻是電力電力技術發展的一個十分重要的方向。

整流電路作為廣泛應于電力電子電路設計的電路形式，具有一定的普適性，20世紀80年代之后，逆變電路成了主流，被廣泛運用于電路設計當中，但是占主流地位的還是整流電路。電力電子電路向高頻化趨勢反向發展，像電路拓撲形式也不斷涌現。同r微處理器的數字控制也不斷發展，使得電子電力系統的控制技能發展到一個新的層次，漸漸取代了模擬控制，也是電力電子控制技術的一個新的發展方向。

電力系統的現代化是一個繁雜的過程，其實現絕對離不開電力電子技術的廣泛應用。對于長距離、大容量輸電，直流輸電有著無可厚非的優勢，其通過金閘管變流裝置的作用實現其功能。除此之外，柔流輸電也需要通過電力電子技術的相關裝置才能實現其功能。在電力系統中，諧波抑制與無功補償具有非凡的意義。晶閘管控制電抗器（TCR）以及晶閘管投切電容器（TSC）都是電力電子技術中重要的無功補償裝置。新型的電力電子裝置，如源電力濾波器（APF）和靜止同步補償器（STATCOM）都具有更為強大的性能，更優越的無功補償和諧波補償的功能。電力電子裝置在電力系統中的運用十分廣泛，具有重大意義。

2 高壓直流輸電技術的應用

當交流電通過發電產傳輸出去，然后通過換流器整流交流電變成直流電，再經過輸電線路的作用，將直流電輸送至用電端，最后將直流電逆變為交流供電使用，這種技術形式我們就成為高壓直流輸電。其具有傳輸功率大、控制性能好以及線路造價低等優良特點，當前電力系統中，在高電壓大容量、長距離輸電以及異步聯網方面存在著一些不足，高壓直流輸電技術可以有效的解決這個問題，直流電架空線路的高價低廉，能耗小，相比其他形式具有良好的穩定性，可以有效實行地下或者海底輸電，容易實現不同電網的互聯以及分級分期建設和增容擴建的優點。

3 有源電力濾波器

動態響應，高速度，功能多樣和高穩定性是有源電力濾波器的優點，其有抑制諧波的作用，是當今電力電子發展的一個方向。有源電力濾波氣的工作遠離就是檢測補償對象，從而得到諧波電流的基本信息，最后產生一個等量的反極性電流分量，就可以和諧波電流相抵消，最后使得進入電網的電力僅僅含有基波。

有源電力濾波器包含兩個部分，補償電流發生電路與指令電流運算電路，兩者相互作用，產生補償電流，最后得到實際電量。

4 電子電力裝置在電機中的運用

在水里發電機系統中，水力壓力和流量是所能發出電流量的兩個決定因素，因為機組的發電量會隨著這兩個因素的變化發生很大的變化；而在風力發電系統中，電量與風度的三次方呈正比，所以風力發電機所能發出的電量與風速密切相關。因此機組是變速運行的，如果想要獲得最大的有效功率，就需要調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后始終保持一個恒定輸出頻率。電子電力裝置在水力、風力發電中的運用特別廣泛，特別是在變速恒頻勵磁方面。同時，半導體晶閘管整流和并勵性能相互構成的勵磁系統，是一種高穩定性、造價低廉以及技術結構簡易的優良特點，應在電力系統中不斷推廣，以實現快速調節等現代化手段。

5 靜止無功補償裝置的應用

靜止無功補償裝置具有較強的穩定性，電流的質量偏低一直是一個需要解決的問題，而靜止無功補償裝置有效地解決了這一困境，以往交流電網設備落后卻依然在交流電網中運用，要加大靜止無功補償裝置的應用，以提高輸電系統輸送功率和潮流控制能力。

無功功率補償系統的作用也是十分重要的，用電系統的和負載的功率因素過低是一個比較復雜的問題，無功功率補償系統很好的解決這一問題，可以提高功率因素，進而降低了電力系統的功率損耗，設備的容量也得到明顯的降低，靜止無功補償裝置也是多種多樣的，晶閘管投切電容器（TSC）、可控串聯補償裝置（TCSC）以及晶閘管控制電抗器（TCE），各個裝置有著各自不同的特點，各有所長。SVC可以運用在高壓直流電換流中，其作用是充當系統補償和負荷補償，其在電路中會對真個系統進行無功補償，同時也可以抑制大功率負荷的沖擊，避免電壓閃變和電壓波動的狀況。 TCR的基本單相結構由晶閘管和電抗器組成，其電路的基本構成也就兩個反并聯的晶閘管和一個電抗器串聯，晶閘管可以出發延遲，從而調節電抗器通過電流大小，最后達到基波無功率的效果，聯結三相交流調壓電路呈三角形，是TCR電路設計中的一種基本形式。

6 結語

電力電子技術在電力系統中有廣泛的運用，其可以優化電力系統，實現電力網絡化，調節配電網潮流分配，保障可再生能源的大規模發電，提高電能質量，治理電網，是建設智能電網的基礎性措施，從而發揮電力電子技術對電力發展的促進作用，使其長足發展，為電網的不斷發展打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]萬鑫.電力電子技術在電力系統中的應用及發展[J].電子世界，2012（03）：69-71.

[2]韋林，廖慧昕，易干洪.電力電子技術在電力系統中的應用研究[J].數字技術與應用，2012（10）：97-98.

作者簡介

安哲（1981-），男，河北省沙河市人。大學本科學歷。現為邢臺職業技術學院實驗師。主要研究方向為電子電力。

第3篇：電力電子技術分析范文

關鍵詞：電子技術；智能電網；電力系統

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）13-0045-02

電子技術作為一門新型技術，在具體應用過程中得到社會各界人世的廣泛關注。將電子技術應用到電力系統中，可以使人們的生活質量得到進一步提高。目前，電子技術在電力系統中的應用取得了不錯的應用效果。

1電子技術概述

目前，電子技術發展迅速，其作為新技術在電力行業中得到了廣泛應用，其主要作用是利用電力電子器件實現對電能的控制，從而提高電力系統的運行功率，提高電力系統各個元件的運行效率。同時，隨著社會不斷發展，電子技術已經成為了一門基礎課程。電子技術在電能供應過程中，通過優化電力，提高利用率，并通過這種方式使人們對電能的應用實現最優化。目前，人們對電能質量的要求逐漸提高，而在電力系統中對電子技術的應用，可以大幅改善民用用電設備和工業用電設備的使用效果，提高電能資源的使用質量。這不僅可以改造傳統生產工藝，而且在一定程度上也提高了生產水平，使整個工業的生產率得到了進一步提高。近幾年，隨著電子信息技術的快速發展，人們也將網絡信息技術應用到了電力系統中，這也使電子技術的應用質量得到了顯著提高，使電力系統的運行變得更加科學合理。電力系統在運行過程中為了突破傳統工頻的限制，實現高頻運行，利用電子技術一方面提高了電力系統的運行效率，另一方面，縮小了電力系統在運行過程需要的體積，這對于電力系統的發展意義重大。此外，人們在對電子技術應用過程中，也將更多的先進科技融入到電子技術中，不但對我國電子信息改革來說有著促進作用，同時也加快了電子技術向智能化發展的腳步。

2電子技術在電力系統中的具體應用

2.1電子技術在發電環節中的應用

工作人員需要對電子技術進行應用，對發電機組中的質量和性能進行整體測試，并依據測試結果進行適當更新，利用通過先進的技術對機組進行維護，確保系統運行的安全性和可靠性，避免安全事故的發生。在具體應用過程中需要重點注意的問題有以下方面。2.1.1靜止勵磁控制利用現代電子技術對這部發電機進行適當的改造與更新，靜止勵磁控制環境省去了勵磁機在運行過程中所造成的影響以及產生的作用，在對建造成本進行嚴格控制的同時，很好地完成了相應的質量控制工作。永磁式勵磁機系統原理接線入，如圖1所示。圖1中，使用永磁式感應中頻發電機作副勵磁機，在系統中不需要再使用自勵恒壓單元，在具體分析過程中可以認為用永磁機的出流電壓是恒定的，系統運行過程中，其數值并不會發生變化，通過對自動勵磁調節器對輸出進行調整，并且控制發電機中轉子的旋轉，永磁式副勵磁機系統中，其余勵磁的容量與主勵磁機的容量相比都量略小，并且響應時間也不如主勵磁機，這主要是因為快速的相應是大容量換來的。靜止整流器勵磁系統中，直流勵磁機中的換向器被硅整流元件替代，這使勵磁機運行環境得到了一定程度的改善，一方面，降低了維護工作量，另一方面，也使得系統在運行過程中不會受到外界因素的干擾，提高了供電的可靠性。發電機在運行過程中的永磁電流的提供由可控硅完成，由于可控硅是靜止的，因此，將該方式稱為靜止勵磁方式。2.1.2風力、水力發電機通過分析可知，風力發電機在運行過程中有效功率與風速三次方程正比例關系，風車旋轉過程中捕捉到的能量的大小會隨著風速的變化而發生改變，因此，系統在具體運行過程中，為了提高有效功率，機組應當變速運行，調整轉子勵磁電流在運行過程中的頻率大小，從而使鉆子的旋轉速度在與風機速度疊加之后，確保定子頻率恒定不變。水利發電的有效功率大小主要取決于流量和水頭壓力，在采取水利發電時，水頭發生較大幅度變化時（特別是抽水蓄能機組），機組最佳轉速將會發生變化。2.1.3風機泵變頻調速過去一段時間里，風機泵對電能的利用率很低，在具體運行中，電廠中的機械設備會消耗大量的能量，從實際應用情況來看，通過對高電壓調速的應用，能夠很好的緩解這一問題。在電力系統運行中，利用低壓變頻技術對水平、中小容量風機、壓縮機進行控制，節能效果能夠達到20%～50%；如果將高壓變頻技術應用到水泵、壓縮機、重大容量風機中，節能效果能夠達到25%～40%，在節能上有著不錯的效果。

2.2輸電環節對電子技術的應用

輸電環節是利用電子技術的一個關鍵環節，電氣設備、供電儀器等在輸電工藝技術方面都有著比較廣泛的應用，這在一定程度上對電力行業的發展起到了推動作用，并且對電網系統運行的穩定性也起到了保護作用。具體來說，應用模式有以下兩種。2.2.1FACTS技術FACTS技術出現在20世紀80年代后期，指的是柔流輸電技術，其在應用過程中的主要優勢是可以實現對交流輸電功率潮流的控制，從而使整個電力系統的穩定性得到進一步提高。部分FACTS設備的信息，見表1。2.2.2直流電輸出與輕型直流電輸出技術直流電數據具有容量大、調節靈活等諸多優點，在遠距離傳輸過程中，高壓直流電具有著較大優勢。近幾年，隨著科技的飛速發展，直流輸電技術在技術上也取得了巨大突破，輕型直流電數據的快速發展，使直流電在運輸過程中遇到的一些問題都達到了解決，實現了向無交流電源負荷點方向的送電。輕型直流輸電過程中，無源逆變通過脈寬調節技術完成，在具體運行過程中所使用的換交流器是由IGBT等電氣器件共同組成的，是在直流輸電技術上的一種創新。

2.3配電環節對電子技術的應用

將電子技術應用到配電環節中，供電的可靠性將會得到進一步提高，在控制電能質量問題上，要確保電壓、頻率、諧波等各個方面都滿足要求。在配電過程中，對電子技術的應用被稱作DFACTS技術，該技術是在FACTS技術基礎上發展而來的，兩種技術的結構、管理、功能上都有著相近之處。

3結語

在電力系統運行過程中對電子技術的應用，要對其進行不斷升級與完善，在輸電效率、安全、節能方面都得到不錯的應用，為確保電力系統高效、安全運行起到了積極的推進作用，因此，在電力系統中應當加強對電子技術的應用與推廣。

參考文獻：

[1]劉世民，高敏，任春雷，等.電子信息技術在電力自動化系統中的應用[J].電氣技術，2015，（1）：130-132.

[2]彭情，潘元忠，譚文.電力電子技術在電力系統及智能電網發展中的地位與作用[J].輕工科技，2015，31（3）：42-43.

[3]魏志芬，郝夢薇.探究電力系統中電力電子變流技術的應用分析[J].電子世界，2014，（5）：60-61.

第4篇：電力電子技術分析范文

關鍵詞：電氣工程；自動化技術；應用；分析

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

前言

隨著計算機技術和電力電子技術的飛速發展，傳統的電子拖動很難承擔現代自動化生產系統的控制工作，運用電氣自動化技術取代傳統的電力傳動也就變的順理成章。近年來，電氣自動化技術也發生了很大的改變，其控制電路由低頻逐漸向高頻發展，變頻器也大量的開始運用，相應的控制理論也日趨成熟。這些可喜的成績讓電力自動化技術在電力系統中得到了廣泛的應用，同時電力系統對電力自動化技術的要求也日漸提高，不斷改進和提高自身電氣自動化技術水平，使其控制系統盡可能的節能高效，是當今所有電力企業必須著重考慮的問題。

一、電氣自動化以及電氣工程的基本含義

要想實現對電氣自動化和電氣工程的應用理解，就必須要了解相關的基礎概念，目前來看，電氣工程可以算是工業發展過程中的一個比較高技術領域，也是推動人類社會發展和工業進步的重要行業。而計算機技術作為一種科技手段，不僅顛覆了人們的生產生活方式，還有效的推動了電氣工程等相關的工業發展的進程。而電氣自動化則電氣工程的一個組成部分，是電氣工程的發展的一種方式，所以在各個電氣領域都有著電氣自動化的應用和貢獻，所以有關部門應該充分的重視電氣自動化的發展和應用。

二、我國電氣自動化發展現狀

目前在當前我國社會經濟發展的過程中，電氣自動化技術也得到了長足的發展，而且人們為了保障電氣自動化技術的工作性能，我們也將許多先進的科學技術應用到了其中。其中當前我國電氣自動化技術發展的現在主要表現在以下幾個方面：

（1）、高度信息化

在當前我國電氣自動化技術發展的過程中，人們也將信息化技術應用到自動化設備當中，從而在真正意義上實現了自動化技術的信息化管理，這樣不僅提高了電氣自動化數據信息處理工作的效率，還讓人們對電力系統的運行情況進行全面的認識。不過，我們在將信息化技術和自動化技術相互結合的過程中，技術人員必須要對電力系統的軟件質量進行嚴格的要求，進而使得信息化技術在電氣自動化當中有著比較顯著的效果。

（2）、易于維護

隨著社會的不斷發展，電氣自動化技術的發展已經和互聯網建設有著密切的關系，這不僅有效的提高了電氣自動化技術的運行效果，還使得自動化設備的靈活性得到有效的提高，而且通過計算機技術來對電氣自動化進行控制管理，可以及時對其中存在的故障進行處理。

（3）、易于控制

目前在我國電力工程建設的過程中，電氣自動化技術已經得到了人們的廣泛應用，而且由于自身有控制管理簡單，技術含量高等方面的特點，因此在當前電力市場發展的過程中，電氣自動化技術有著十分重要的作用。不過，因為當前的電力市場結構體系比較復雜，所以這就使得電氣自動化技術在控制管理的過程中，也存著他一定的局限性，為此我們根據當前我國電力行業發展的實際情況，來對其進行相應的優化設計，進而使得電氣自動化技術的性能得到有效的提高。

三、電力電氣自動化技術運用情況

（1）、電網調度自動化的應用

電網調度自動化也就是運用自動化技術來實現電力系統的調度，電網調度自動化也是電力系統自動化的重要組成部分，其實現與運行亦離不開計算技術的支撐。目前我國的電網調度為五級調度，最高一級為國家電網調度控制中心，往下一級為大區電網調度控制中心，再往下即為省調、地調以及縣級調度。電網調度自動化的核心部分為各調度控制中心組成的計算機網絡系統，該系統負責采集和處理信息，同時控制其下屬子系統。

（2）、計算機技術的應用

一方面要做好智能電網技術的應用,智能電網是電力系統發展的方向,是利用計算機技術實現電氣自動化,發展電力系統的代表性技術,職能電網在供變電和輸配電中都得到了廣泛的應用,是實現智能化配電的關鍵部分。另一方面要做好電網調動技術的應用,調動技術是電力系統自動化技術的主要組成部分,它能夠完整地對國家電力系統進行信息收集工作,并實現對國家、區域、省、地、縣不同級別的電網的自主調動,有了它,國家的整體電位設備都被結合在一起,是國家電力系統工作中的有效監控力量。此外,計算機網絡的信息化技術能夠對電力系統的信息進行集成,實現對電力系統各項運行中的各項工作信息進行記錄和整合,達到電氣自動化的目標。

（3）、變電站自動化技術的應用

可以說，變電站的自動化的實現又是依托計算機技術的發展實現的，要實現電力生產的現代化，一個不可缺少的、重要的環節就是實現變電站的自動化。變電站依賴計算機技術實現自動化，在實現的過程中計算機也得到了充分利用，二次設備也隨之實現集成化、網絡化、數字化，完全是采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜。變電站實現自動化，實現計算機屏幕化以及運行管理和記錄統計實現自動化，另外兩個組成部分是操縱以及監視，變電站的整體自動化才得以實現，正是如此多的組成部分實現了計算機的自動化管理。為了聯系發電廠與電力用戶，變電站以及與之相關的輸配電線路必不可少。變電站自動化的實現，不僅組成電網調度自動化的一個重要組成部分，更是為了滿足變電站的運行操作任務。

（4）、仿真技術的應用

我國電氣自動化技術在不斷與國際接軌的過程中，提高自身的技術與創新能力，所以當前我國自動化技術已達到相當高的水平。因此，在電力系統中自動化技術日漸真態化，它不僅能夠呈現大量的實驗數據，而且可以支持多項操作同時進行，并能夠幫助實驗人員測試新的裝置，同時能實施同步控制，所以仿真技術為電力系統提供了較好的實驗條件，有助于對電力系統實施動態監控及仿真建模等技術的應用，既有利于操作又易于控制。

（5）、發電廠發散監控系統的應用

所謂發電廠的分散監控系統，就是在電力生產的過程中，通過相關的技術實現對電力生產過程中的各種相關數據的控制和管理。也就是說通過對發電廠內部的數據結構和網絡布設的監控和分析，實現對其運行狀況的實施監管，以保證其高效有序的運行。一般來說，在這個過程中，不僅要實現對發電廠的各種數據的檢測和控制，還要對整個電力設備的智能化管理情況進行控制，也就是說要對常規的遠程設備進行信號連接，以便更好的實現發散式的網絡調整。因為發電廠中涉及到對各種大型設備的管理，所以在對其進行監控和管理的過程中，應該對各種設備的運行狀況進行綜合分析，以便設計出一個全面的技術管理方案。尤其是對發電機、汽輪機、變壓器以及斷路器等發行設備的運行狀況，要進行長時間的系統性的監控，這樣才能根據所獲取的各種有關信息，及時的采取有效措施，對其變化情況進行分析，實現對電氣自動化的應用作用的落實。

四、結語

綜上所述，人類掌握了如何使用電力之后，便邁入了一個嶄新的時代。隨著科學技術的發展，電力的重要性與日俱增，電氣工程及其自動化技術也是當今經濟發展的重要一部分。電氣自動化技術是電氣工程中常用的應用技術之一，是通過各種具有自動控制與檢測功能的裝置的結合，來實現對于電氣系統的實時監測與自動調節、控制以及管理，從而達到電氣設備功能自動化的同時盡可能保證電氣系統的安全穩定運行。除此之外，我們還應積極關注并吸收國內外先進的技術優勢，為我國的電氣工程自動化技術的運用和發展做出自己的貢獻。

參考文獻

[1]張俊.電力系統中電氣自動化技術的探索[J].中國新技術新產品.2011(03).

[2]呂賢君,王麗,呂娣.探討電氣的自動化在電氣工程中融合運用[J].科技專論,2012,(9):348.

[3]楚力.電氣自動化在電氣工程中的應用分析[J].廣東科技，2012(9).

第5篇：電力電子技術分析范文

關鍵詞：電力系統；自動化；新技術；發展趨勢

電力系統自動化指的是利用各種自動化檢測、控制及決策裝置，結合數據及信號傳輸系統，對電力系統各元件、整體系統等進行即時遠程調節與監控，保障電力系統運行過程的安全性與穩定性，為居民的日常生活及生產活動提供穩定、高效的電能。電力系統是一個復雜而又龐大的系統，電力系統信息的深度、廣度及其覆蓋面都是其他公共服務系統所無法比擬的。隨著用戶的不斷增加，電網對技術的要求也越來越高。所以實現電力系統生產、供電等各個環節的安全性、穩定性、高效性、可持續性已經成為當前電力系統自動化發展的根本目標。

1 電力系統自動化新技術分析

在科學技術的推動作用下，我國電力系統自動化技術得到了極大的發展。其中，諸多新技術的運用對于電力系統的自動化發展具有極為重要的意義，為新形勢下電力系統的自動化發展指明了基本方向，更為全面實現我國電力系統的自動化帶來了至關重要的影響。

1.1 智能控制技術

在傳統技術應用發展歷程中，電力系統控制方面的研究主要包括如下階段：一是單輸出控制階段，該階段是建立在傳遞函數基礎上的單輸入；二是線性最優控制階段；三是非線性控制階段；四是多機協調控制階段；五是如今正在逐步發展的智能控制階段。隨著人工智能和計算機技術的不斷發展，人們將自動控制和人工智能以及系統科學中一些有關科學分支結合起來，建立一種適用于復雜系統的控制理論和技術。智能控制正是在這種條件下產生的。智能控制理論彌補了傳統控制方法的各種不足之處，解決了其所無法解決的各類難題，提高了控制水平，尤其適用于非線性、適應性、復雜性要求相對較高的系統，就應用范圍而言，智能化控制技術在電力系統中的應用更為廣泛，且應用范圍也在逐步擴大，極大地提高了自動化控制水平。所謂的“智能控制技術”，指的是借助于現代化科學技術，對電力系統中較為復雜的部分進行智能化控制，此類復雜系統若單純依賴傳統控制技術，無法進行有效控制，這主要時由于復雜系統模型往往具有較強的非線性及不確定性特征，且對于適應性的要求相對較高，為此，必須借助于智能控制技術，才能進行高效控制。就目前發展形勢而言，電力系統自動化發展中，智能控制技術的應用前景極為廣闊，特別是在人工神經網絡中的勵磁、快關氣門控制、電掣動，以及ASVG自學習功能等結構中的應用尤為廣泛。

1.2 柔流輸電系統

該技術又稱為FACTS技術，對于電力系統自動化輸電系統的發展具有極大的推動作用。該技術有效改變了輸電技術，極大地提升了輸電系統的安全性及可靠性，同時，還確保了輸電的質量與效率。具體而言，柔流輸電系統主要應用于電力系統中高壓輸電部分的關鍵部位，利用系統中先進的電子裝置，對輸電系統運行過程中的主要影響參數進行調節和控制，以保障系統的穩定性、安全性及可靠性。由于該技術有效減少了電力輸送時所損耗的電能，因而在如今這個能源異常緊缺的時代，該技術擁有良好的環保節能性及可控性，也是一項值得積極推廣和應用的新技術。該技術擁有較強的靈活性，ASVC為其核心裝置之一，ASVC包括并聯電容器與二相逆變器兩大結構，所輸出的電壓為三相交流電壓，且同電網三相電壓保持同步，不僅可以對運行電壓進行校正，還可以在故障發生后迅速將電壓恢復正常，因此，對電力系統電壓具有極強的控制能力，較同步調相機而言，ASVC反應速度更快，控制范圍也更大，噪音小，可以對網絡暫態及穩態變化進行響應，有效提升了控制水平。

1.3 DFACTS技術

該技術指的是在配電系統中運用的靈活交流技術，作為FACTS技術在配電系統應用的延伸--DFACTS技術（又稱Customer Power技術）已成為改善電能質量的有力工具。隨著信息化步伐的逐步加快，用戶對于供電質量及穩定性的要求也越來越高，為了保障電氣設備的有效運行，最大限度地延長設備使用壽命，要求配電系統必須保障所提供電能的質量。該技術針對的就是配電系統供電質量，就供電質量中存在的各類問題，提出綜合、全面的解決方法，并在用戶供電端及配電網中廣泛應用的一類新型現代化電子控制器。

1.4 動態安全監控系統

作為當今國際最先進的監控技術之一，最大限度的利用了用電企業的現有資源，在保證電力系統安全運行的情況下將企業經濟效益最大化。該系統支持實時數據動態采集，實現了日常運行與數據處理同步進行。動態安全監控系統以電子信息技術為平臺，應用了同步定時、通信機中央信號處理等技術，同時以GPS技術為基礎，有效實現了光纖通信及同步相量等技術，為實現相量的控制創造了有利的條件。該系統的應用不僅極大地提升了電力系統的安全監控水平，還推動了整個電力系統自動化控制逐步朝著更高效率、高水平的方向發展。

2 我國電力系統自動化未來發展方向及趨勢分析

2.1 變電站自動化

變電站綜合自動化是通過微機系統或者自動化智能裝置代替運行人員進行各種日常操作，從而提高變電站運行和管理水平的一種自動化系統。綜合自動化系統運用了自動控制技術和信息處理與傳輸技術，在上世紀80年代已經有了初步的運用。目前，我國電力系統自動化領域逐步引入并融合了國內外最新、最先進的模糊理論、綜合自動控制、人工智能等理論，并開始在繼電保護裝置中進行應用，促使繼電保護擁有綜合自動化、智能化控制等能力，極大地提高了系統的安全性。

2.2 電廠自動化

動力機械的自動控制系統、自動發電量控制系統以及自動電壓控制系統是電廠自動化這三個系統的出現，實現了對鍋爐汽機等熱力設備、大容量火力發電機組、水力水輪機的監視和控制，從而大大提高了電廠的工作效率。

2.3 電力市場化

我國電力系統自動化發展勢必要同我國社會經濟及市場發展趨勢相適應，未來我國電力市場運行模式仍有待改革，必須結合電力市場的運行模式，深入分析運營過程的實際規則，盡量摸索出同我國電力市場運營模式相適合的轉運服務、期貨交易模塊的模型及算法，解決電力市場運營中所存在的各種理論問題。

2.4 培訓仿真系統

當前，我國多數電力企業職工對于電力系統自動化技術的掌握情況仍有待加強，因此，我國正加快培訓仿真系統的研發，借助于計算機、網絡、多媒體等技術，結合電力系統相關理論，融合專家系統、智能理論等，為電力企業員工的系統培訓與教育提供有力的手段。

2.5 智能化與數字化

之前的電力系統，是由發電機電力網絡，負荷以及控制中心等不可控的元素組成。近些年來，隨著電力電子技術的發展，結合電力系統自動化發展的需求，我國已經開始將人工智能神經網絡、模糊及進化理論、數字技術、傳感技術、模式識別等技術進行充分結合，并應用于電力系統的運行、故障分析、規劃設計方面，以保障電力系統及相關設備的穩定運行。

3 結束語

電力系統自動化發展經歷了多個時期的發展，智能控制、FACTS等新技術的應用為電力系統自動化發展創造了新的契機，推動了我國電力系統自動化逐步朝著綜合自動化、市場化，數字化、智能化等方向發展，對于保障電網運行過程的穩定性、安全性、可靠性具有十分重要的現實意義。

參考文獻

[1]吳永晨.電力系統自動化技術應用與發展[J].中國高新技術企業，2011（6）：111-112.

第6篇：電力電子技術分析范文

關鍵詞：電力系統；配電網；自動化技術；實現技術；用電需求量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2017）06-0203-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.101

目前，隨著我國城市化建設的不斷加強，工業生產用電量以及農業生產用電量急劇增加，此外，對于居民生活用電需求量也逐漸增加，這些現象表明，現代社會對于電能的需求量遠勝于從前。用電需求量的增加致使電力系統配電任務加大，同時也給相關管理工作增加了難度。自動化控制下的電力系統電網具有較高安全性和可靠性且經濟效益好，所以電力系統相關研究人員應加強對自動化技術的應用研究，不斷進行改善與創新，為電力系統的發展提供優良的條件。

1 電力系統配電網自動化現狀

近年來，我國對電力行業方面的發展極為重視，不但投入資金大，且管理力度嚴格。隨著電力行業的發展，電網自動化技術有效提升，多數地區調配系統已實現自動化控制功能，且部分地區更出現了無人值守變電站，為社會增加了經濟效益。目前，我國電網自動化功能包括以下五個方面：

1.1 實時監控

實時監控系統是針對電網中存在的各個線路的運行情況、負荷情況及不安全因素等方面進行實時監測，以便保障電網的穩定運行。此外，監控系統還可以通過監控電表，監控用戶用電量的情況，以便及時發現用戶不規范用電的行為，減少電能的損耗。

1.2 控制量與功率

電力系統配電網自動化系統可以自動控制電量和配送功率。

1.3 故障處理

配電網自動化系統可以自動檢測配電線路的故障，并把出現的故障及時上報。同時，故障控制器還具有自動修復故障的功能，即使在特殊情況下也可以進行故障的修復工作。

1.4 監測電能損失功能

配電網自動化系統可以自動優化線路運行模式，并對線路上的電能進行自動監測與計算，以達到損耗電能最小的目標，提高經濟效益。

1.5 具備擴展功能

配電網自動化可以實現結點的逐步拓展功能。在電網擴展工作中，要具備以下兩點要求：首先要增加硬件設備，達到擴展設備的要求；其次是通過軟件操作，在原有網絡中增加新的節點。

2 電力系統配電網自動化實現技術

2.1 節點全網漫游技術

一般情況下，全網中的任何節點都存在與其他節點通信的可能性。在配電網自動化系統中，各個節點都與所在饋線中的一個管理節點相對應，并進行通信工作。在通信過程中，會出現節點丟失的情況，這個時候節點和相應的管理節點之間的通信是不能正常進行的，這時網絡會對節點進行自動檢索。相應的，該節點的搜索該由管理節點來執行，系統變為中繼。但是，如若改為中繼后管理節點仍無法檢測到這個節點，那么系統會進行漫游申請，將情況匯報并反映給饋線子網，由其聯絡節點來執行。通信管理節點（側變電站的）收到系統的漫游申請后，重新注冊漫游的新節點。最后，相關變電站接收配調中心發送的注冊信息，實現節點的全網漫游。

2.2 自動設置中繼技術

在設計軟件時，除了能實現一般結點的功能之外，為了實現網絡中節點間信息的有效接收和轉發功能，還要在NDLC中繼節點設置相應的功能模塊。設計中，為了使網絡中的信號傳輸過程存在真實性，采用數字信號處理技術，這樣不僅可以降低信息的傳輸頻率，還可以使信息變小，從而大大降低通信網絡上的壓力。自動設置中繼技術的使用，可實現整個網絡節點之間的通信，從而解決通信距離問題。其需要滿足的基礎條件必須是網絡中的相鄰節點可以通信，這里的相鄰節點指的是任意兩個相鄰網絡節點。

2.3 面向對象的設計

在配電網中，饋線、負荷、開關、變電站及變壓器都是按照分層進行一定排布的。單個區域是由包含多個節點的若干個饋線子網（變電站）組成。一般情況下，饋線子網之間的節點是沒有互相通信的功能，但是由節點形成的網絡節點是可以相互聯絡的，這是因為每個節點都可以作為一個管理點，而且只有相同饋線子網中的節點才可以相互通信，形成網絡管理節點。不過如果是在網絡重構這種特殊情況下，節點是可以實現與其他饋線子網節點的聯通。此時需先通知節點，經過允許后方可進行通信，從而實現不同變電站之間的通信。在面向對向的設計技術中，往往在饋線子網的第一個子站中設置網絡管理節點，用于實現子節點上信息的記錄，這樣的設計對于饋線網絡的擴展是十分有利的。

3 未來技術發展

為了加強電力系統的供電能力和供電穩定性，電力系統配電網自動化還需要繼續發展。具體發展方式包括三個方面：

3.1 提高電能的質量

在現代工業生產中，大型電子設備增多，致使對電能需求量增加，從而對電能的質量也有了較高要求。“DSP”通過高速數字信號處理器可以增加系統的穩定性與靈活性，有效地提高了電能的質量，同時改善算法也可以提高電能的質量。

3.2 實施配電網系統保護

配電網系統饋線自動化以通信為根基，對配電網系統的整體數據進行收集和控制，從而實現配電SCADA與配電高級應用――PAS；依靠地理信息系統――GIS為平臺，實現對配電網的設備管理；配電網自動化在PAS、SCADA與GIS的一體化的推動下，已然實現了配電網管理、監控、保護等各方位的自動化運行管理，目前，該方案已作為電力系統配電網自動化的主要實施方案。

3.3 分布式小電流接地保護方案

完全分布的FTU準確度較高、承載量較大，且可以完全掌握配電網整個電流負序分量分布狀況，負序電流的突變量與小波分析技術的運用可以有效提高識別的可靠性及靈活性。這種配電自動化的小電流接地保護方案性能良好，存在較大發展空間。

4 結語

綜上所述，電力系統配電網各功能實現自動化控制的前提是自動化技術的應用程度，其技術的應用不僅可以促進配電網全功能自動化發展，同時還可以加強對配電網運行的安全可靠性及效率性。所以電力系統相關研究人員要加強對配電網自動化技術的重視，做好配電網自動化技術的應用研究，為保證電力系統智能化發展提供有利條件，進一步完善電力事業。

參考文獻

[1] 蘇海勇，孫凱，孫奉杰.淺析縣城電力系統配電網自動化模式方案[J].神州，2012，（7）.

[2] 白茂楠.論電力系統配電網自動化的應用優先出版[J].電子制作，2014，（3）.

[3] 張鯤.對電力系統配電網自動化發展與實現技術的探討[J].科技資訊，2011，（11）.

第7篇：電力電子技術分析范文

關鍵詞：離子液體；超級電容器；專利分析；技術發展

離子液體是指全部由離子組成的液體，其一般指室溫離子液體，即在低于100℃時為液體狀態的熔融鹽。近年來離子液體在電化學領域中的應用受到高度關注，以超級電容器為例，傳統的水性電解液主要有硫酸，氫氧化鉀等水溶液，這類電解液的優點在于具有較高的電導率，但其工作電壓受水的分解電壓限制，因而電容器必須在1.2V下工作，導致其能量密度大大降低。此外，這類電解質具有腐蝕性，降低電極材料的使用壽命。另外有機溶劑也可作為電化學電容器的電解液，雖然有機溶劑的電壓窗口較寬，但有機溶劑也具有難以克服的缺點，如易揮發、有毒、易分解等。

與傳統的水和有機電解液相比，離子液體具有以下突出的優點：（a）較寬的電壓窗口（可達到5V）；（b）較高的電化學穩定性及熱穩定性；（c）幾乎不揮發、無毒；（d）優異的溶解性及不易燃特性。這些優良的性質使得包含離子液體的電化學器件具有穩定、耐用、工作電壓高等優點，因而非常適合作為超級電容器等電化學器件的電解液。

離子液體在超級電容器領域的應用主要是作為電解質使用，也可以作為電解液的添加劑，用來改善電解液的某些特性。本文以CNABS專利庫和VEN專利數據庫中的檢索結果為樣本，通過對該領域的中國專利申請和不同國家間專利申請進行統計分析，探討超級電容器中的離子液體電解液的專利技術發展狀況，統計時間截至2015年12月。

1、中國專利申請分析

圖1為超級電容器離子液體電解液方向的中國歷年專利申請量趨勢圖，可以看出自2006年以來該方向的專利申請量一直呈現緩慢增長，但自2012年以后，該方向的專利申請量呈現井噴之勢，其年平均增長速度高達接近50%，表明離子液體作為超級電容器電解液的研究和開發在經歷了初期的緩慢發展后迎來快速上升期。另外，從申請量看，超級電容器離子液體電解液方向的申請量整體仍然偏低，表明離子液體在超級電容器電解液中的應用仍屬于新興的技術分支，但其申請量的增長趨勢則表明了該技術分支前景可期。

圖2示出了國內不同類型申請人的分布圖，從中可見，高校及研究所的申請量依然占了總申請量的一半以上，表明目前離子液體在超級電容器電解液中的應用仍然以研究為主，但國內各公司的申請量也不容忽視，這其中主要以深圳海洋王有限公司為代表，表明該方向的研究和開發已經逐漸引起各公司的關注和重視。

事實上，圖1的中國國內申請量趨勢圖并不能完全客觀的反映我國在超級電容器離子液體電解液領域中的技術發展狀況，因為外國公司為了搶占國內市場，也會在中國進行專利布局。為了更清楚反映我國自身在該領域的技術發展狀況，圖3給出了在超級電容器離子液體電解液領域中的國內PCT占有量對比圖。從圖中可見，在2005年以前，國內專利申請基本為PCT所壟斷，但到2010年以后，這種情況已經得到很大改觀，PCT的占有量不到20%。這種變化表明中國在此領域內的自主研發和科技創新已經大大加強。

2. 不同國家間的專利申請分析

圖4為不同國家間的申請量對比圖，從中可見，中國已經在該方向上超過日本、美國，成為全球數量最多的專利申請國，這主要得益于中國科研力量在此領域內的活躍有關，另一方面也與日本、歐美等發達國家瞄準中國市場，在中國申請了相當一部分PCT有關。

通過對專利內容的分析，可以發現日本和美國在此領域內均十分重視理論研究和技術開發，其專利申請側重于新型離子液體產品的開發或解決現有離子液體產品出現的問題，其專利申請往往內容詳實、技術底蘊豐厚，而中國的專利申請目前仍側重于解決現有離子液體產品出現的黏度大、含有水或酸雜質等問題，其理論相對欠缺，技術功底相對單薄。另外，通過分析國內外專利申請的技術關注度，可以發現離子液體的黏度也許是離子液體作為電解液應用的最大障礙，開發出低黏度的離子液體產品或降低現有離子液體產品的黏度將是今后研究的重點。

第8篇：電力電子技術分析范文

【關鍵詞】電力系統；自動化控制技術；重要性；要點分析

電力系統自動化指的是通過各種具有自動決策、控制和檢測功能的裝置，利用數據傳輸系統和信號系統，對電力全系統、局部系統或各個元件進行遠程或就地的自動控制，為電力系統的健康、穩定、安全地運行提供保證，并為用戶提供合格的電能。電力系統自動化控制的基本目標在于實現電力系統在供應環節和生產環節的可持續性、有效性、安全性、穩定性和及時性，同時有助于降低電力系統運營成本，提高電力生產效率，以及實現電力系統管理的安全化、節約化、一體化、自動化。對于整個電力系統來說，自動化控制技術涉及網絡覆蓋系統、計算機監控系統、送電分配系統、變電站、發電廠等各個環節，需要實現所有環節的協調與控制。電力系統自動化屬于電力事業發展的高級階段，也是電力事業新技術應用與引進的主要表現。

1、電力系統自動化的構成

1.1 配電網絡自動化

長時間以來配電系統都是以手工操作的方式控制的，從20世紀90年代以來，我國逐漸推行了一些具有獨立功能的孤島自動化技術，其主要發展趨勢也是以現代化通信技術為基礎的網絡自動化。配電網絡自動化通常由配電網絡分析軟件、地理信息系統、設備管理、自動制圖和饋線自動化等幾個方面組成，這也是配電網絡自動化目標實現的基礎。以信息技術為基礎的配電網絡自動化有別于傳統的孤島自動化技術，其核心技術要點在于下述三個方面，即大量的后臺軟件、通信技術以及豐富的智能終端。根據我國現階段配電網絡的實際運行情況，配電網絡自動化目標的實現應該是分批、分期的，并且逐步完善、逐漸發展，最終獲得完善的自動化配電網絡系統。

1.2 變電站自動化

變電站自動化系統的建設應以信息處理技術、通信技術、現代電子技術和計算機技術為基礎，實現包括遠動裝置、自動裝置、故障錄波、信號、測量、控制和繼電保護等在內的變電站二次設備功能的優化設計與重新組合，也是一種綜合協調、控制、測量與監視所有變電站設備運行情況的自動化系統。變電站自動化系統的建設有助于為用戶提供更加優質高效的電能，提高電力企業的經濟效益，降低系統維護與運行成本，提高變電站運行的穩定程度等等。

1.3 系統調度的自動化

電力系統調度的自動化是近年來我國電力系統中發展速度最快的一項技術，其基本功能構成包括：變電站綜合自動化系統；發電廠運營決策、電力市場可靠性與運營、電力系統經濟調度與運行；電力系統數據監控與采集，這也是調度自動化實現的前提和基礎。電力系統自動化目標實現過程中，電力系統調度自動化是其關鍵與核心，會直接影響著電力系統自動化的穩定性與質量。

2、電力系統自動化控制技術要點和特征

第一，經過適當的調節，可以從中發現各個元件和各個子系統協調運行的規律與特征，通過經常性的實踐與總結，在節能、高效原則的指導下，選擇能耗最低廉、運行最安全、供電最優質、結構最優化的電力系統自動化建設模式。

第二，以電力系統自動化的建立為基礎，設定有關技術規范，將按照電力系統實時運行狀態和可行性分析結果，作為電力自動化系統有利決策和合理調控的可靠依據，并從宏觀和微觀上對整個系統與各個部件進行綜合調控。

第三，電力系統運行的安全性與可靠性是電力系統自動化建設的基本保證。所以，電力系統工作人員需要在電力系統進行送電服務支出，通過系統化的調研，對電力系統的安全運行、各個部件和單元進行嚴密的監測與努力的收集，并對所收集的各項參數實時科學化的處理。

第四，自動化電力系統的建立和應用，有助于將傳統的勞動密集型、機械化十分落后的生產方式，逐漸轉變為現代化的生產模式，從而極大地降低線路故障短路的發生率，避免發生大面積停電事故，同時，有助于實現穩定可持續化服務、一體化集成生產、事故發生率為零、高度安全生產的目標，而且能夠降低勞動強度、簡化生產流程、節約物力和人力投入、縮短生產周期，最終實現電力系統的有序、安全運行。

3、電力系統自動化控制的技術分析

第一，電力系統自動化控制技術中的智能綜合控制技術。綜合性是智能綜合控制技術的基本特征，其主要原因在于，這一技術不僅僅具有智能控制功能，而且符合自動化控制與現代化控制的基本方法和基本理論，從而體現了各種先進技術與現代化理念的相互結合。模糊控制與神經網絡相結合，模糊控制與專家系統相結合，專家系統與神經網絡相結合，自適應控制、模糊控制與神經網絡等技術的相互融合是自動化電力系統建立過程中最為廣泛應用的一種方法。神經網絡的主要特征在于非結構化的信息處理方法，而模糊系統則主要應用于結構化信息的處理過程中[1]。

第二，專家系統的主要控制技術。專家系統也是電力系統自動化建設過程中廣泛應用的一種系統，且其涉及內容較多。不僅涉及識別緊急狀態或警告狀態等特殊狀態的能力，而且涉及狀態分析轉換、系統恢復控制能力以及緊急處理能力等等。盡管電力系統實際運行過程中，專家系統得到了廣泛的應用，然而，這種系統也存在自身無法避免的缺陷，且具有顯而易見的局限性，包括無法模擬電力專家的創造能力等等[2]。

第三，以神經網絡控制為基本原理的控制技術。從理論角度來看，魯棒性、并行處理和非線性是神經網絡控制技術的主要特點，而自組織學習能力是神經網絡控制技術的另一個典型特征。因為神經網絡具有上述的優勢與特征，因而其逐漸受到了人們的關注與認可。神經網絡控制技術的主要連接方式為通過特定的方式，利用大量的神經源進行連接，使隱含的權值與大量的信息相互連接。同時，能夠按照特定的算法調節神經權值。神經網絡即為m維空間向n維空間的一種非線性映射。

4、總結

近年來，我國對于電力農網改造和城網改造都投入了較大的關注，且其改造力度與進程都有所擴大，這也對我國電力系統自動化控制技術的發展提出了更高、更新的要求。作為電力工作者，我們需要以保證電力系統的安全運行為基礎，提高電力系統的運行質量和效率。綜上所述，要想實現電力系統的自動化改革與發展，就必須綜合利用現代通訊技術和計算機網絡基礎，更新管理理念，利用各種自動化控制技術，促進電力系統質量的提高。

參考文獻

第9篇：電力電子技術分析范文

【關鍵詞】電力系統；自動化；技術應用；前景

1.電力系統自動化及其現狀

電力系統自動化是指對電力系統實行的控制、監測、保護等行為的自動化，包括軟件系統和硬件設施兩個方面。

實現電力系統的自動化可以提高工作效率，便于操作。電力系統的各個器件，分布范圍大，自動化技術可以對整體和局部的系統參數進行準確及時的檢測和搜集，為電力工作人員的工作提供方便。除此之外，還可以降低電力系統的事故率，延長電力設備使用壽命。

很長一段時間內，我國在電力系統方面的投資力度很大，。目前我國電力系統自動化水平已達到國內外標準。在電力調度自動化方面的CC-2000，SD-6000，OPEN-2000在不同應用環境里可以提供兩種數據采集系統，在技術思想和體系構造上更適用、實用、靈活和可靠，同時在實際工程中得到很好的應用，具有高度穩定性和可靠性。結合氣象衛星云圖技術、自動撥號、投影屏等使系統管理本身更加完善，而與國際的接軌也使我國的電力事業發展突飛猛進[1]。

自動化是目前整個世界的電力系統的大趨勢，并且朝著多功能、多方面發展。而我國的技術研發力度市場化水平有待提高，在電力系統市場化、數字化、智能化方面與發達國家仍有較大差距，此外，我國的研發創新力度不夠，數字經濟尚才起步。

2.電力系統自動化的要求

電力系統自動化要求及時準確的搜集與檢測電力系統的各個元器件，電力系統局部以及整個電力系統的運行參數；

基于電力系統實際的運行情況以及各個元器件對技術，安全以及經濟的不同要求，為電力系統的運行人員提供電力系統控制與調節的依據，甚至可以直接調控各元器件；

實現電力系統各部分，各個元器件以及各層次之間的相互協調，電力系統自動化是實現電力系統經濟性，安全性穩定性的重要保證；

降低工作人員勞動強度，提高勞動效率，降低事故率，提高性能，延長電力系統設備的壽命，特別是當發生事故時，電力系統自動化能避免發生大面積的停電。

3.電力系統自動化的應用

目前，電力系統自動化技術的普及程度已經很高了，廣泛應用于通信、導航和操作復雜的各類系統中，該技術的大量應用適應了現代電力系統發展的技術需要，有力地提高了電氣的綜合管理水平。下面僅從目前應用較為普遍的幾個方面來展開探討。

3.1電網調度自動化技術

我國電網規模的日益增大，電力系統的容量越來越大。因此電力系統的安全穩定與否嚴重影響人們的生產和生活，這對電力設備正常工作的要求越來越高。供電企業的重要任務之一就是同時降低設備故障，保證穩定可靠的供電。電網調度自動化技術的廣泛應用則大大有利于這一重要任務的完成。電網調度自動化技術是整個電力系統自動化技術中的重要環節，主要由計算機網絡系統和其它調節控制系統一并完成。電網調度自動化系統主要體現在實時采集和監控生產過程中的各類數據，自動評估整個電網的供配電運行情況進行綜合安全性分析和對電力系統的實時狀態，提高了電網運行的安全性和可靠性。同時該技術增強了對自動發電的控制，適應了電力市場運營的需求，保障了電網的安全穩定運行，大幅減少成本。

3.2發電廠自動化技術的應用

火力發電和水力發電是我國發電廠的兩大主要類型，不論發電廠采用何種發電方式，都需要應用自動化技術。目前的自動化發電廠中，較為明顯的優勢在于自動發電系統對發電電量的自動控制及動力設備系統的自動化控制等。電力系統中的變電站和輸配電網絡是連接發電廠和用戶的重要環節，通過運用自動化技術可以將計算機網絡系統與發電廠的電力設備進行有效地結合，可實現發電廠的人機一體的生產與操作模式，從而取代傳統的人工監視和操作，有效提高生產效率和加強對發電廠的監控能力。同時，在發電廠中運用自動化技術，還可以實現發電廠的就地控制、故障控制和自動控制等[2]。

3.3微機實時保護系統的應用

微機保護裝置在電力系統中已得到廣泛應用，該裝置安全可靠，能有效地預防電網故障，一旦事故發生會及時警報。同時還具有高實時性，不僅實時顯示數據，還能快速分析和處理數據，預測電網外界出現的可能事件，并快速做出反應，保證系統正常運行。同時還有高擴展性。系統采用模塊化設計，如果模塊出現問題，就可以通過及時更換相應模塊解決問題，有效提升了控制效率。目前，微機實時保護系統常采用的是RTOS系統，這種系統能夠實時分解應用程序，開啟監控進程，實時監控各個程序，系統如發現異常情況，它就能自動終止問題產生，且及時開啟備用程序以修復程序問題。

4.電力系統自動化的前景

電力系統自動化的進程逐漸加快，自動化科技含量的提高、實用性、智能性的增強是自動化技術發展的需要，電力系統自動化不僅推動了電力系統檢測的發展，還推動電力系統控制向更高水平發展。

現代社會的人們對電力供應要求越來越高，安全可靠經濟優質將是基本要求，這不僅是電力系統發展的催化劑，也是它對于電力自動化系統的發展方向，應從以下幾點出發：首先，自動化系統應朝著最優化、實用化、智能化和區域化的方向發展，使之配合更密切，生產效率更高。其次，在數據的監測處理環節上，必須向多機模型數據分析的方向發展，使數據記錄更全面，數據處理更準確，節省時間和不必要的開支。再次，隨著各種新型的電力設備的出現，對相關技術人員的專業素質水平要求會更高，要求管理者更加注重人才的選拔以及后期培養，從而可以及時有效處理一些高難度的問題。最后，全球能源的危機使得各國不得不實施節能政策，這對于電力系統也是一個很大的挑戰，這就需要集思廣益[3]。

5.結論

伴隨著20世紀信息時代的來臨， 社會情況不斷變化，控制技術，計算機技術以及信息技術不斷發展以及激烈的市場競爭，電力事業的發展面臨著巨大的挑戰，電力系統若想在市場競爭中占得一席之地，必須依靠自動化技術。這就要求電力行業的工作人員可以不斷創新和探索，提出新思維、新思路和解決新問題，不斷采用新技術，完善新服務， 使電力系統自動化規范化，標準化，國際化，努力提高我國電力事業的國際競爭力。

參考文獻：

[1]羅嵐. 淺談電力系統自動化技術應用及其前景[J]. 科技創業家，2013，08：130.