引論：我們?yōu)槟砹?3篇電力技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
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發(fā)電廠一般都位于城市的郊區(qū)，需要經(jīng)過一定的輸送過程，將電源輸送到城市生活區(qū)。交流輸電技術(shù)取得了很大的進步，主要特點在于可以充分利用電網(wǎng)資源，實現(xiàn)高效率地輸電。交流輸電的電力技術(shù)在大功率的高壓開關(guān)驅(qū)動下，實現(xiàn)電流的輸送。其中大功率的電子設(shè)備包括電力技術(shù)設(shè)備，對輸電技術(shù)的發(fā)展起到了一定的促進作用，能夠有效降低電能的損耗。針對城市化的供電技術(shù)，需要與供電的可靠性結(jié)合在一起，現(xiàn)代化的供電方式和供電負荷設(shè)計要不斷地改進。但是在現(xiàn)代化的社會生產(chǎn)中，存在很大功率的供電方式與供電負荷密度，所以城市生活供電技術(shù)的發(fā)展空間也很大，只有保證電力技術(shù)的可靠性，才能實現(xiàn)電網(wǎng)負荷的增加。例如，GIS設(shè)備、集成供電、配網(wǎng)保護等重要組成部分，是提升城市生活供電質(zhì)量的重要措施。
3提升電力安全生產(chǎn)水平的措施
3.1完善安全機制，建立安全文化體系作為高危行業(yè)的電力系統(tǒng)，安全生產(chǎn)是最重要的問題。電力企業(yè)已經(jīng)形成了獨具特色的安全文化，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，對電力供應(yīng)的要求也越來越高，完善電力安全機制的第一要務(wù)是建立安全保證體系。將電力安全機制作為考核的重要依據(jù)，實現(xiàn)安全管理的標(biāo)本兼治，建立健全的安全保證體系，建立適應(yīng)現(xiàn)代安全管理的行為規(guī)范，并將其作為安全考核的重要依據(jù)。從全部職工入手，建立部門聯(lián)動機制，實現(xiàn)部門安全網(wǎng)絡(luò)化控制。健全的風(fēng)險管理機制，可以保證檢查評比的公平公正，保證電力成產(chǎn)的安全，保證企業(yè)職工的生命安全，不管機制有多好，都要確保各個部門相互協(xié)調(diào)，密切配合，這是實現(xiàn)電力安全產(chǎn)生的重要基礎(chǔ)。
3.2加強電力企業(yè)安全文化的建設(shè)供電企業(yè)的電力安全生產(chǎn)活動都離不開人員的作用，人是保證安全生產(chǎn)的根本。從管理人員這方面入手，加強安全管理，是提高生產(chǎn)效率，保證創(chuàng)造良好經(jīng)濟效益的根本，因此管理人員應(yīng)樹立安全意識，使安全生產(chǎn)的觀念深入人心。人是安全的主體，是保證電力生產(chǎn)安全運行的根本。加強供電企業(yè)的安全教育，提高供電企業(yè)職工的安全文化素養(yǎng)，是保證職工安全的基礎(chǔ)。所以保證安全要從員工做起，不能傷害他人，強化安全管理生產(chǎn)，將安全生產(chǎn)落實到個人。貫徹執(zhí)行安全第一、預(yù)防為主的方針，嚴格遵循系統(tǒng)的風(fēng)險性準(zhǔn)則和職業(yè)規(guī)范，這在很大程度上能夠減少電力生產(chǎn)中的問題。另外，還要規(guī)范人員的安全操作行為，使其按照國家相關(guān)規(guī)定工作，保證所有人員都不會受到安全隱患的侵害。
3.3提高裝備的供電水平，加強對設(shè)備的監(jiān)督和管理提升設(shè)備可靠性，也是保證有效供電的重要舉措。嚴格做好供電設(shè)備的定期檢驗、檢測工作，重點做好母差、主變、失靈等保護的檢驗工作，嚴格按照質(zhì)量驗收；做好二次回路的管理；嚴格整組試驗和帶負荷檢查等項目的檢驗，保證回路的接線正確，防止事故范圍擴大；提高繼電保護專業(yè)人員的素質(zhì)，加大設(shè)備的投資力度，保證電網(wǎng)的安全。設(shè)備質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全。對于操作和控制電力設(shè)備的人員來說，提升電力專業(yè)素養(yǎng)非常重要。硬件設(shè)備是電力系統(tǒng)的重要組成部分，提升人員的操作能力對保證電力系統(tǒng)的安全運行具有很重要的作用，因此要加強人員培訓(xùn)，增強電力投資的建設(shè)。
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二、電力工程中電力自動化技術(shù)的應(yīng)用
1.現(xiàn)場總線技術(shù)幾年來，現(xiàn)場總線技術(shù)逐漸興起，并在電力工程中起著不可或缺的作用。現(xiàn)場總線技術(shù)，不僅有利于實現(xiàn)智能自動化裝置和控制器之間的連接，還有利于解決電氣設(shè)備與高級控制系統(tǒng)間的信息傳遞問題。具體來說，這項技術(shù)就是將傳感器和監(jiān)測系統(tǒng)所獲得的信息參數(shù)傳遞到計算機上，計算機通過分析數(shù)據(jù)模型，顯示出電網(wǎng)的運行狀態(tài)以及故障，然后利用布線技術(shù)將最終指令傳送到控制設(shè)備上，進而實現(xiàn)電力系統(tǒng)的控制功能。現(xiàn)場總線技術(shù)優(yōu)勢是，利用信息技術(shù)就能對電力系統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備進行遠程操作，這樣就大大降低了管理難度，而且有利于技術(shù)人員分析不同渠道的供電數(shù)據(jù)，以此全面掌握用戶的用電需求，制定出行之有效的電力營銷策略。
2.主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)作為電力自動化關(guān)鍵技術(shù)之一，主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)給軟件工程造成了非常大的變革，也影響著軟件的開發(fā)與利用。在電力工程中，主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)是一種監(jiān)控技術(shù)手段，可以主動對電力系統(tǒng)的運行進行監(jiān)督控制，以提高供電的可靠性，還有利于降低對信息數(shù)據(jù)的處理和計算速度，這樣處理電力數(shù)據(jù)的成本也就大大減少了。采用對象技術(shù)和觸發(fā)機制，可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的自動監(jiān)控，而且信息數(shù)據(jù)在處理之后能夠提高準(zhǔn)確率和利用價值，這樣相關(guān)技術(shù)人員就能對數(shù)據(jù)進行恰當(dāng)處理，操作使也有了更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料可以參考。目前隨著計算機信息技術(shù)的更新與發(fā)展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)也得到了更加復(fù)雜和全面的功能，更多先進的設(shè)備進入電力自動化建設(shè)，有利于提升電力系統(tǒng)的自動監(jiān)視與控制功能，進而滿足工業(yè)生產(chǎn)和生活的需要。
3.光互連技術(shù)在繼電和自動控制系統(tǒng)中，光互連技術(shù)運用得比較廣泛，這種技術(shù)主要是利用探測器功率限制電力扇出數(shù)，提升電力系統(tǒng)的集成度，并且不存在信道對帶寬的限制，有利于實現(xiàn)重構(gòu)互連，另外光互聯(lián)技術(shù)的干擾性比較強，能使數(shù)據(jù)傳輸更加便捷。而電子傳輸和電子交換技術(shù)的運用，不僅有利于拓展互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，還能促進編程結(jié)構(gòu)的不斷改善，讓電力系統(tǒng)的靈活性得到增強。除此之外，光互連技術(shù)還具備強大的數(shù)據(jù)處理能力，可以通過搜集和分析電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料，及時找到出現(xiàn)故障的位置，以提高電力故障的處理效率，盡可能避免因故障帶來的不必要損失，這樣才能提高電力服務(wù)的質(zhì)量。光互連技術(shù)還有非常強的數(shù)據(jù)處理功能，在技術(shù)使用方面更具靈活性，產(chǎn)生的畫面也更為清晰，為電力調(diào)度人員開展電力調(diào)度工作提供了參考標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，因此在電力系統(tǒng)中被廣泛運用。
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1.2實現(xiàn)機電一體化
機電一體化是電氣工程、電力系統(tǒng)發(fā)展的必經(jīng)之路，也是帶動高效生產(chǎn)的有效手段，為此，電力技術(shù)可以聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化處理技術(shù)、智能監(jiān)測等技術(shù)，共同推進多門技術(shù)的融合發(fā)展，進而促進電力系統(tǒng)的正向發(fā)展。機電一體化技術(shù)在投入使用之前，應(yīng)接受多次測量和考察，因為要避免生產(chǎn)風(fēng)險、提高生產(chǎn)效率，所以必須經(jīng)過電力技術(shù)來處理相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，只有這樣，才能將系統(tǒng)運行狀態(tài)控制在可控范圍內(nèi)。然而，機電一體化對電力系統(tǒng)運行功能的要求和服務(wù)設(shè)定復(fù)雜，僅靠電力技術(shù)很難支撐起整個系統(tǒng)的運行重任，所以，一般情況下，電力系統(tǒng)會選擇“區(qū)域一體化”的生產(chǎn)、改造方式，選擇風(fēng)險小、收益高、符合電力技術(shù)應(yīng)用條件的系統(tǒng)模塊，幫助小范圍系統(tǒng)實現(xiàn)“自動”，并計算應(yīng)用效果，確定技術(shù)無誤且高效之后，再擴大一體化改造范圍。由此可見，電力技術(shù)雖然是電力系統(tǒng)一體化發(fā)展的有力手段，但其應(yīng)用效果依然具有不可控特質(zhì)，在應(yīng)用時應(yīng)格外注意、小心。
1.3引入智能技術(shù)
智能手機、平板電腦已經(jīng)成為電子終端控制的主要裝置設(shè)備，它在人們?nèi)粘Ｉ钆c工作中的應(yīng)用地位非常高，因此，電力行業(yè)也應(yīng)適當(dāng)引入智能技術(shù)，并創(chuàng)設(shè)以智能控制系統(tǒng)為核心管理中樞的技術(shù)集團，以便于工作人員正確、有效、科學(xué)的管控電力系統(tǒng)。經(jīng)過智能技術(shù)修飾，電力系統(tǒng)在故障排除、判斷、處置方面的優(yōu)勢能力更強了，并基本實現(xiàn)了“自動化”。以往，一個小故障便會導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)陷入癱瘓，現(xiàn)如今，運行故障會翻譯成“特殊數(shù)據(jù)”，經(jīng)智能處理器處理，被挖掘、傳送，傳達給管理人員，主動上報“故障”。這種高效的生產(chǎn)、管理方式，不僅節(jié)省了故障清查、判斷的時間，還為電力系統(tǒng)提供了堅固的安全保障。從應(yīng)用效果上看，智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮的作用是顯而易見的，但從發(fā)展空間上看，其應(yīng)用環(huán)境卻日常復(fù)雜，所以，需要廣大電力系統(tǒng)的工作人員謹慎考慮、認真探究，以福利避害為原則，引入智能技術(shù)。
2電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展展望
目前，我國綜合國力日益提升，能源生產(chǎn)責(zé)任越來越重，為迎合不斷提高的生產(chǎn)要求、服務(wù)要求，電力系統(tǒng)仍需不斷革新、創(chuàng)造，最大限度的發(fā)揮其功能價值、生產(chǎn)價值。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，根據(jù)自己對電力系統(tǒng)運行、發(fā)展的困難與問題了解，從內(nèi)、外兩方面探究電力技術(shù)的發(fā)展方向。接下來幾年，電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用地位會不降反升，因為隨著工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)系統(tǒng)的落成，系統(tǒng)生產(chǎn)形式、能力、效率的準(zhǔn)確性要求很越來越高，所以，電力系統(tǒng)只有依靠電子技術(shù)方能將能源生產(chǎn)、輸出、管理限制在可控、可管的范圍內(nèi)。一方面，應(yīng)擴大電力技術(shù)的包容性，將其與現(xiàn)代高科技技術(shù)再融合，研發(fā)技術(shù)的新功能、新工藝，為電力系統(tǒng)運行提供便利條件；另一方面，省察電力技術(shù)自身存在的安全風(fēng)險、耗能等管理不當(dāng)問題，并設(shè)置研究專題，開展專項調(diào)查，以糾正、改善電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用效果不利的地方。通過內(nèi)、外兩方面發(fā)展手段，電力技術(shù)的發(fā)展道路會更加明朗，其會成為促進經(jīng)濟社會發(fā)展的源動力。
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1.2智能化發(fā)展
我國的電力電子技術(shù)已經(jīng)進入到了一個相對成熟的階段，而國家的相關(guān)科研單位也開始著手在其中加入更為高端的科技手段。這種做法不僅有利于電力系統(tǒng)的向前發(fā)展，同時還會增加電力電子技術(shù)的使用范圍，讓其更加的智能化與人性化。
1.3電力電子技術(shù)的高頻化
伴隨著電力電子技術(shù)的廣泛使用，為了讓其能夠更好的為我國的電力系統(tǒng)服務(wù)，已經(jīng)開始逐漸的對傳統(tǒng)技術(shù)手段進行了突破，將運行系統(tǒng)不斷的高頻化。這樣不但節(jié)約了企業(yè)的設(shè)備占地面積，同時還從很大程度上提升了電力系統(tǒng)的運行效率。
2電力電子技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1在發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)電系統(tǒng)是整個國家電網(wǎng)中的重中之重，那么電力電子技術(shù)在這個系統(tǒng)中的應(yīng)用也將起到至關(guān)重要的作用。其主要的功能為改善發(fā)電設(shè)備的運用效率以及調(diào)節(jié)運行系統(tǒng)中的功能效率等，其中包括發(fā)電機勵磁的控制、恒頻、以及水泵的調(diào)速等等。電力電子技術(shù)主要應(yīng)用的是晶閘管在勵磁中的價格、性能、結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢，從而保證其能夠更完美的應(yīng)用與電力系統(tǒng)當(dāng)中。除此之外，在風(fēng)力以及水力發(fā)電機的操控當(dāng)中，電力電子技術(shù)主要依靠的是變頻電源來掌控轉(zhuǎn)子勵磁電流的轉(zhuǎn)換頻率，以保證電力能源能夠發(fā)揮出最大的有效使用功效。在我國的各大企業(yè)中，能夠制造高壓力變頻器的實屬鳳毛麟角，所以電力電子技術(shù)將有效的填補這一部分的空白。
2.2在輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用
電力電子技術(shù)在我國電網(wǎng)的輸電系統(tǒng)中主要應(yīng)用的是柔流輸電技術(shù)，這種技術(shù)能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)中的電壓、功率、相位角進行有效的控制與調(diào)節(jié)。在電力能源進行輸送的過程當(dāng)中，難免會出現(xiàn)不同程度上的消耗，而這種技術(shù)的應(yīng)用將從很大程度上將其輸電能力的穩(wěn)定性進行改善。針對我國電網(wǎng)目前的情況來看，如果采取遠距離高壓直流輸電的話將會相比交流輸電降低很大一部分的損耗，因為直流輸電將避免電抗壓降的問題，并且還會降低電纜網(wǎng)線等設(shè)備的投入資金，這樣不僅能夠解決穩(wěn)定性差的問題，同時還會緩解企業(yè)的經(jīng)濟壓力。
2.3在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
在配電系統(tǒng)中最為重要的就是提高電力能源的質(zhì)量和供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而這兩項是否能夠過關(guān)將取決與電壓、不對稱度以及頻率等相關(guān)因素的質(zhì)量能不能達到標(biāo)準(zhǔn)。而電力電子技術(shù)在國外的一些大企業(yè)當(dāng)中也取得了比較成功的成績，并且也為企業(yè)帶去了相當(dāng)可觀的經(jīng)濟收益。電力電子技術(shù)可簡稱為DFACTS技術(shù)，在配電系統(tǒng)的應(yīng)用中可以被理解為是一種控制單利能源質(zhì)量的新型技術(shù)。與此同時，由于DFACTS設(shè)備同F(xiàn)ACTS設(shè)備的功能與使用方法大致相同，所以DFACTS的設(shè)備也可以被理解為是FACTS的濃縮版本。
2.4在節(jié)能環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
節(jié)約電能大致包括兩個方面：電動機的節(jié)電潛力和電動機的調(diào)速節(jié)電技術(shù)，這兩中節(jié)能方法有效的相結(jié)合才能夠形成一個比較完善的節(jié)能體系。就我國目前的形式來看，交流調(diào)速技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了礦山以及煉金等重金屬行業(yè)中，而在國外較發(fā)達的國家中，在水泵以及風(fēng)機等設(shè)備的運行中也都相繼的應(yīng)用了交流調(diào)速技術(shù)。
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電力系統(tǒng)由輸配電路器、發(fā)電設(shè)備和伏在用電設(shè)備三大部分組成。電力系統(tǒng)是歷史上逐步擴建，直到聯(lián)網(wǎng)之后才發(fā)展起來的，是一個地域分布廣、設(shè)備眾多、運行參數(shù)相互影響且瞬變很快的大系統(tǒng)，其對于安全、經(jīng)濟、高效、優(yōu)質(zhì)的運行具有重大意義。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力電子設(shè)備已經(jīng)著手進入電力系統(tǒng)，并為解決電能控制提供了技術(shù)手段。據(jù)不完全估計，發(fā)達國家在用戶最終使用的電能中，有60%以上的電能不得不經(jīng)過一次或者更多的電子變流裝置的處理。電力系統(tǒng)在面向社會現(xiàn)代化的進程中，電力電子技術(shù)就是關(guān)鍵技術(shù)之一。可以不放厥詞地說，如果脫離了電力電子技術(shù)，電力系統(tǒng)在如今的成就將不會如此。
3電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)的控制應(yīng)用與研究在先前的40多年內(nèi)，大體上可分為三個階段：以傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出基礎(chǔ)的控制階段；以線性最優(yōu)控制、非線性控制及多臺電腦機器系統(tǒng)協(xié)調(diào)的控制階段；智能性的控制階段。智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新階段，基本上是用來解決和處理那些用傳統(tǒng)方法難以解決和解釋的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題；特別是用于具有強非線性、模型不確定性、需要很強適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。所以說，智能控制在電力系統(tǒng)工程某些應(yīng)用方面的前景與路線非常廣闊，在對其進行應(yīng)用時，要由某些人工設(shè)置好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加以協(xié)調(diào)和控制。
3.2柔流輸電系統(tǒng)
在輸電系統(tǒng)一些特別重要的地方，采用電力裝置對輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)（如相位差、電壓、電抗、感抗等）進行調(diào)整控制，使輸電更加可靠、更加精確，能具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將微機處理技術(shù)、電力電子技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)，應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)可控性、運行性、可靠性能和電能質(zhì)量，而且可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
4基于電力電子技術(shù)的智能電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展和應(yīng)用
4.1前景
對于電力行業(yè)，智能電網(wǎng)是未來的大勢所趨，可再生能源是推動傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的重要原動力。傳統(tǒng)的集中式、大容量、可計劃的發(fā)電方式正在受到清潔化、不穩(wěn)定、靈活可調(diào)節(jié)、分布式的發(fā)電方式?jīng)_擊。以前的結(jié)構(gòu)是電廠盡可能集中、大容量。這種集中式大容量的電廠發(fā)出來的電，通過電網(wǎng)輸配電送到千家萬戶使用，它是單向的。而現(xiàn)在隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源的興起，對電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可調(diào)性提高了要求。但可再生能源由于具有清潔、靠近用戶側(cè)的優(yōu)勢，未來前景廣闊，如何解決其先天的不穩(wěn)定劣勢，這就需要可再生能源發(fā)電變得更加智能，比如通過信息化、IT的技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等實現(xiàn)預(yù)測功能。因此，可再生能源是推動傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)遷移的重要原動力之一。一旦實現(xiàn)了向智能電網(wǎng)的轉(zhuǎn)型，電價就可以根據(jù)未來的天氣做出調(diào)整，人們的很多生活方式都會受到影響。智能電網(wǎng)影響的是整個產(chǎn)業(yè)鏈，無論是發(fā)電端，還是輸配電環(huán)節(jié)，一直到最終的售電用電環(huán)節(jié)都會有深刻的變化。
4.2實現(xiàn)的手段
要讓能源變得更加智慧，自然少不了IT技術(shù)的幫助。電力和IT，也就是信息系統(tǒng)深度融合到一起。以前的IT技術(shù)對電網(wǎng)來說是起支撐作用，但到了智能電網(wǎng)階段，IT是真正實現(xiàn)智能電網(wǎng)的驅(qū)動力，是深度融合的，不可分割的。IT的信息系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)對整個智能電網(wǎng)的構(gòu)成是基礎(chǔ)性的，這對我們來講是個很大的機會。更美好的智能電網(wǎng)，是一個將用戶、電力、設(shè)備緊密聯(lián)接在一起的電網(wǎng)，是一個無時不在、無瓦不用的全聯(lián)接電網(wǎng)。而這種美好圖景，未來將與移動化、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新概念結(jié)合在一起，巨大的革新需要眾多企業(yè)參與其中。
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作為電力電子技術(shù)中的一部分,電力電子變流技術(shù)從上個世紀七、八十年代開始被廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)中。一經(jīng)應(yīng)用便受到社會各界的極大關(guān)注。隨著不斷的發(fā)展,電力電子變流技術(shù)以整流電路、交流調(diào)壓電路、逆變電路、斬波電路等形式在電力系統(tǒng)中都得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了相應(yīng)的良好效果。
(一)整流電路
整流電路是用可以調(diào)節(jié)大小的直流電代替了交流電供給直流用電設(shè)備的一種電力電子變流電路。整流電路通過整流二極管將輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)化成直流電,實現(xiàn)對交流電的整流。交流電壓在通過整流電路之后,就會變成混合電壓,既有交流電壓也有直流電壓。整流電路被應(yīng)用到一些相應(yīng)的用電控制和相關(guān)輸電環(huán)節(jié),實現(xiàn)了快速高效控制并推動了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。與此同時,整流電路還用多相整流的方式減少和控制了輸出電壓的脈動情況,并減少了電能的損失。整流電路一般是由變壓器、濾波器和整流主電路組成的,在調(diào)節(jié)直流電動機的速度和調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁、電鍍、電解等方面得到了相應(yīng)的普遍運用。整流電路的變壓器的設(shè)置是為了使輸入的相應(yīng)的交流電壓與輸出的直流電壓之間保持相匹配協(xié)調(diào),并實現(xiàn)對交流電網(wǎng)與整流電路之間的隔離。變壓器在整流電路中的設(shè)置情況需要依據(jù)相應(yīng)的具體情況來確定。整流電路中的濾波器是為了能夠?qū)⒅绷麟妷褐械慕涣麟妷哼^濾掉而在主電路與負載之間進行的相應(yīng)連接。2。世紀70年代,整流電路的主電路主要是由晶閘管和整流二極管。隨著不斷發(fā)展,發(fā)光二極管等新形材料逐漸被應(yīng)用到主電路中。電力系統(tǒng)中的整流電路主要包括半波整流電路、全波整流電路和橋式整流電路。其中,半波整流電路是整流電路系統(tǒng)中最為簡單的一種,它能夠通過電源變壓器將220伏電壓轉(zhuǎn)變成所需要的電壓大小,整流二極管能將相應(yīng)的交流電轉(zhuǎn)換成直流電。經(jīng)過反復(fù)的轉(zhuǎn)換過程,一半的交流電被演變成了直流電,這也是半波整流的由來。半坡整流電路的電流利用率比較低,多用于電壓高、電流小的領(lǐng)域。全波整流電路可以認為是由兩個半波整流電路組成的,其通過對整流電路的相應(yīng)調(diào)整,達到了對電能的高效運用,但其二級管所承受的電壓相對較大。橋式整流電路是使用最為廣泛的整流電路,它通過接入兩個二極管使電路形成了橋的形狀。橋式整流電路既能夠高效利用電能,還能夠使承受的反向電壓相應(yīng)減少,對其穩(wěn)定運行有一定的作用。
(二)交流調(diào)壓電路
交流調(diào)壓電路是運用改變電壓、相數(shù)等方式實現(xiàn)新形式的交流電代替原來的交流電的一種變流電路,其主要被應(yīng)用在控制電熱、控制燈光和控制交流電動機速度等方面。交流調(diào)壓電路在被廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)中的同時,也實現(xiàn)了在高壓電器中的應(yīng)用。交流調(diào)壓電路雖然會產(chǎn)生諧波,但其對電路系統(tǒng)的影響并不是很大,而且該電路還具有設(shè)置簡單、方便控制和調(diào)節(jié),對有色金屬的消耗較小等特點。此外,交流調(diào)壓電路還能在電動機的整個運行過程進行調(diào)壓,以保持電壓的穩(wěn)定和電動機的正常運轉(zhuǎn)。交流電壓器通過依照相應(yīng)的規(guī)律控制交流開關(guān)從而達到控制輸出電壓的目的。交流調(diào)壓器控制電壓的方式主要有周波控制調(diào)壓、相位控制調(diào)壓和斬波控制調(diào)壓。其中,周波控制調(diào)壓是通過交流開關(guān)關(guān)閉和開通相應(yīng)的周波,從而改變輸出電壓的波形達到改變輸出電壓大的目的。相位控制調(diào)壓是通過改變晶閘管電壓到觸發(fā)點之間的電角度,從而改變輸出電壓的方式。斬波控制調(diào)壓是通過利用開關(guān)將電源周期內(nèi)進行切斷,將輸出電壓也相應(yīng)切成小段,再通過改變其寬度或開關(guān)通斷的周期來調(diào)節(jié)輸出電壓的方式。
(三)逆變電路
逆變電路是用不同的交流電代替直流電的一種變流電路,可用于構(gòu)成各種交流電源,在工業(yè)領(lǐng)域有比較廣泛的運用。生活中的一些直流電源向交流負載供電時就需要逆變電路來實現(xiàn)。逆變電路通過相應(yīng)的開關(guān)和晶閘管來改變直流電路的電壓或電流,從而把直流電轉(zhuǎn)變成交流電的過程。逆變電路有單相和多相之分。逆變電路常常被拿來與變頻做相關(guān)聯(lián)系。逆變電路能夠通過轉(zhuǎn)變電流頻率實現(xiàn)與水力、風(fēng)力發(fā)電機的輸出頻率相一致的目標(biāo),從而能夠使水力、風(fēng)力發(fā)電取得高效運轉(zhuǎn)。為了實現(xiàn)發(fā)電廠節(jié)能運行,可將逆變電路應(yīng)用到對風(fēng)機水泵的調(diào)節(jié)中去,以通過轉(zhuǎn)變頻率的方式調(diào)節(jié)風(fēng)機水泵的運行速度,實現(xiàn)其節(jié)能高效運轉(zhuǎn)。此外,通過運用帶有逆變電路的逆變器,可實現(xiàn)對太陽能發(fā)電的轉(zhuǎn)換運用。
(四)斬波電路
斬波電路是用斬波器使改變原有電路的電壓,使一種新的固定電壓或可調(diào)電壓的直流電來代替原來電壓的直流電的一種變流電路。它在一些電動機的驅(qū)動中得到了廣泛應(yīng)用,如開關(guān)電源等。斬波電路是為了電力運用的相應(yīng)需要,將相應(yīng)的一部分正弦波斬掉,從而改變電路電壓的變流技術(shù)。斬波電路的斬波器往往會采用脈寬調(diào)制和頻率調(diào)制兩種方式。斬波電路主要包括升壓斬波電路、降壓斬波電路和升降壓斬波電路等。斬波電路能夠在節(jié)約電能的基礎(chǔ)上使相應(yīng)的電動機能夠平穩(wěn)加速。與此同時,斬波電路還能夠起到調(diào)節(jié)電壓和對電網(wǎng)側(cè)諧波進行有效控制的作用。
三、電力電子變流技術(shù)的作用
(一)促進電力電子技術(shù)的發(fā)展
隨著電力電子控制設(shè)備和變流技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用,電力電子變流技術(shù)在促進電力電子的智能化發(fā)展方面發(fā)揮出了重要的作用,也對實現(xiàn)微電子技術(shù)與變流技術(shù)的有機整合提供了相應(yīng)的支持和幫助。這不僅有利于電力電子變流技術(shù)的進一步發(fā)展,也能夠在一定程度上推動電子技術(shù)的重大發(fā)展,為新的電子革命的到來起到了相應(yīng)的推動作用。
(二)對電能的使用更加高效合理
傳統(tǒng)的電力技術(shù)在電能運用上存在著相應(yīng)的浪費和管控不足等情況,不利于電能的高效配置和合理利用。而通過在電力系統(tǒng)中運用電力電子變流技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)變電流和電壓,從而達到相應(yīng)的用電需求,也能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約電能,高效用電的目標(biāo),促使社會對電能的應(yīng)用更加科學(xué)合理。在實際應(yīng)用中,如果將電力電子變流技術(shù)針對一些電力設(shè)備進行相關(guān)的節(jié)能操作,則可以實現(xiàn)相當(dāng)可觀的節(jié)電效果。這對減少不必要的用電浪費和提高用電效率有著良好的推動作用。
(三)推動電力系統(tǒng)的全面發(fā)展
傳統(tǒng)的機電設(shè)備往往有著龐大的體積和反應(yīng)較慢的低頻運行效果,對電力系統(tǒng)的發(fā)展造成相應(yīng)的不良影響。而將電力電子變流技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)當(dāng)中來,不僅可以使電力系統(tǒng)的工作效率大大提高,還可以減小機電設(shè)備的體積,并能提高機電設(shè)備的運行速度,使其實現(xiàn)高效率、高頻化的運作。這些變化既能夠?qū)崿F(xiàn)電力設(shè)備的高效運作,也能夠推動電力系統(tǒng)的全面發(fā)展。(四)促進在相關(guān)產(chǎn)業(yè)中的普及和信息化發(fā)展在電力電子變流技術(shù)的發(fā)展過程中,其逐漸滿足了人們生產(chǎn)和生活的各種需要,也逐步被應(yīng)用到人們的生產(chǎn)和生活當(dāng)中的各個領(lǐng)域中,不僅促進了人們生產(chǎn)生活領(lǐng)域相關(guān)內(nèi)容的開展,也在一些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中實現(xiàn)了對這種技術(shù)的普及應(yīng)用。與此同時,由于電力電子變流技術(shù)能夠溝通機電設(shè)備與計算機之間的聯(lián)系,其能夠有效地將微電子技術(shù)運用到相關(guān)產(chǎn)業(yè)中,從而推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)和電力系統(tǒng)的信息化發(fā)展。
四、電力電子變流技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
(一)在發(fā)電環(huán)節(jié)的應(yīng)用
在電力系統(tǒng)的發(fā)展中,電力發(fā)電的方式也是多種多樣的,既有傳統(tǒng)的火力、水力發(fā)電,也有新興的太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電和核能發(fā)電。由于能源總量十分有限,傳統(tǒng)的發(fā)電方式不能夠在可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上更好地滿足人們的用電需求,人們對新興發(fā)電方式的關(guān)注度也就越來越高。但新興發(fā)電方式有其優(yōu)越性的同時,也存在著一定不穩(wěn)定。電力電子變流技術(shù)則能彌補新興發(fā)電方式或受環(huán)境影響或受電力儲存的影響而導(dǎo)致的發(fā)電和用電效果不佳的情況,使其得到高效運用。同時,變流技術(shù)還能夠改善各種發(fā)電系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備,以促進它們在發(fā)電過程中的有效運用,保證發(fā)電環(huán)節(jié)的正常運轉(zhuǎn)。
(二)在輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用
電力系統(tǒng)的輸電環(huán)節(jié)往往存在著電網(wǎng)運行不穩(wěn)定等方面的問題,將能夠執(zhí)行相應(yīng)的變流技術(shù)的電力電子器件應(yīng)用到輸電系統(tǒng)中,能夠克制相應(yīng)的電壓不穩(wěn)的問題,并實現(xiàn)電流形式的轉(zhuǎn)換,使電網(wǎng)的運行狀況更加穩(wěn)定和完善。不管是在直流輸電過程中還是在交流輸電過程中,電力電子變流技術(shù)都充分發(fā)揮了其轉(zhuǎn)換頻率或者抗擊諧波等一系列的重要作用,保證了電力輸送的正常與穩(wěn)定,完善了供電質(zhì)量。
(三)在配電環(huán)節(jié)的應(yīng)用
電力系統(tǒng)在進行配電操作的時候也要依靠對電力電子技術(shù)的應(yīng)用。電力電子變流技術(shù)不僅能夠用在配電系統(tǒng)的操作電源上,還能夠應(yīng)用到蓄電充電方面,既能保障了配電環(huán)節(jié)的電流轉(zhuǎn)換,也能協(xié)助相應(yīng)的電力儲備,保證了配電工作有條不紊。與此同時,人們的日常生活用電也離不開對電力電子變流技術(shù)的應(yīng)用,它既可以維護日常用電的穩(wěn)定性,還能通過相應(yīng)設(shè)備使家用電器節(jié)省用電量。
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1.2加強油務(wù)化學(xué)技術(shù)監(jiān)督工作
化學(xué)監(jiān)督主要加強了對新油、運行油、補充油、混油的質(zhì)量監(jiān)督和絕緣油的色譜、微水分析以及SF6充氣設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督，確保了充油充氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。對110kV主變每年1次色譜和微水取樣送地區(qū)修試部檢測。幾年來全縣110kV主變及套管的周檢率達到100%，35kV主變油化分析大于100%，其它充油設(shè)備的檢測率均在99%以上。系統(tǒng)油務(wù)化學(xué)監(jiān)督工作以工區(qū)為中心，建立了完善的化學(xué)數(shù)據(jù)庫，周期檢索一目了然，到周期設(shè)備可及時與運行單位聯(lián)系取樣送檢。SF6開關(guān)在110kV及以下電網(wǎng)內(nèi)逐年增加，應(yīng)加強相關(guān)培訓(xùn)，提高技術(shù)監(jiān)督人員素質(zhì)，完善檢測手段。SF6氣體監(jiān)督通過驗收，且按照部頒規(guī)程、導(dǎo)則、標(biāo)準(zhǔn)開展工作，在10kV~110kV電網(wǎng)的SF6充氣設(shè)備運行監(jiān)督中發(fā)揮了良好的作用。
1.3加強熱工儀表的技術(shù)監(jiān)督
110kV及以下電網(wǎng)熱工儀表主要是變電站內(nèi)高壓開關(guān)液壓機構(gòu)的壓力表、主變溫度計、控制室遠方測溫儀表等。某公司按反措要求，狠抓了35kV~110kV站變壓器的熱工儀表配置和調(diào)試工作，裝置成套率達到100%。但有部分遠方測溫指示儀表存在一些問題，主要表現(xiàn)為運行穩(wěn)定性差，抗干擾能力弱，因此，合格率很低，不能滿足技術(shù)監(jiān)督的要求。通過采取更換的辦法，使用新產(chǎn)品，較好地解決了實際問題。
1.4加強繼電保護監(jiān)督，提高自動裝置正確動作率
自動、準(zhǔn)確、迅速、有選擇地切除電網(wǎng)故障，是繼電保護裝置的任務(wù)。為保證繼電保證裝置的穩(wěn)定可靠運行，某公司狠抓了裝置的周期性定檢校試，狠抓了反事故措施的落實，抓主變的差動、瓦斯周期定檢，抓線路保護周期定檢，抓開關(guān)跳閘原因分析，抓保護缺陷處理與完善，新型保護屏的調(diào)試，堅持廠家技術(shù)人員到位，現(xiàn)場培訓(xùn)指導(dǎo)，較好地保證了技術(shù)監(jiān)督指標(biāo)的落實。目前，某縣公司電網(wǎng)的低周減載裝置及瓦斯校驗工作由試驗所完成，在校驗過程中，對校驗質(zhì)量嚴格把關(guān)，對現(xiàn)場的接跳開關(guān)與方案不相符的，及時提出來進行整改，所有瓦斯繼電器的校驗都建有臺賬，對于到周期未校或超周期的繼電器及時發(fā)催送通知書，督促他們盡快送校，較好地保證了運行設(shè)備的運行狀況。在完成各種校驗工作的同時，積極參與市供電公司的各種事故調(diào)查及事故分析，拿出可靠的試驗數(shù)據(jù)，提出分析情況供事故分析時參考。
2電力技術(shù)監(jiān)督存在的問題
2.1技術(shù)監(jiān)督管理不夠嚴格
人員考核機制不完善。工區(qū)的技術(shù)監(jiān)督工作還缺乏完善的考核制度和獎懲辦法，技術(shù)監(jiān)督管理不嚴、分工不明確、執(zhí)行不力、存在技術(shù)監(jiān)督死角。如反映技術(shù)監(jiān)督工作的修試校報告不能保質(zhì)保量如期送交主管科室和職能管理部門，有的單位不及時反饋技術(shù)監(jiān)督信息，技術(shù)監(jiān)督指標(biāo)得不到及時落實。人員結(jié)構(gòu)不均衡。隨著改革開放的不斷深入，新舊人員交替，各單位技術(shù)監(jiān)督人員變動較大，監(jiān)督隊伍的人員結(jié)構(gòu)呈年輕化，業(yè)務(wù)素質(zhì)有待充實、鞏固、提高，監(jiān)督人員在做好專業(yè)培訓(xùn)的同時，應(yīng)當(dāng)保持相對穩(wěn)定。摘要：電力設(shè)備是電力生產(chǎn)的基礎(chǔ)，技術(shù)監(jiān)督是安全生產(chǎn)的重要保證，是提高變電設(shè)備可靠性和保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的重要基礎(chǔ)工作，是電力生產(chǎn)管理工作的重要內(nèi)容之一，加強技術(shù)監(jiān)督工作對于電力生產(chǎn)有著極為重要的意義。以公安縣電網(wǎng)的技術(shù)監(jiān)督開展為例，介紹了該電網(wǎng)電力技術(shù)監(jiān)督開展的現(xiàn)狀，分析了其存在的問題，并提出相應(yīng)的解決措施，以提高技術(shù)監(jiān)督水平。關(guān)鍵詞：變電檢修；電力生產(chǎn)；技術(shù)監(jiān)督
2.2設(shè)備配置不合理
搞好技術(shù)監(jiān)督工作，設(shè)備是基礎(chǔ)，先進的測試技術(shù)可以提高技術(shù)監(jiān)督水平，但是目前公司各單位的設(shè)備配置浪費性大、閑置多，沒有把有限的資金購置的儀器設(shè)備發(fā)揮其應(yīng)有的作用，部分技術(shù)監(jiān)督儀器重復(fù)配置。應(yīng)當(dāng)理順關(guān)系，明確職責(zé)，分清主次，儀器設(shè)備應(yīng)當(dāng)分級配置，分級、分類管理，各負其責(zé)。
3提高技術(shù)監(jiān)督工作的建議
要使技術(shù)監(jiān)督工作適應(yīng)縣公司電力生產(chǎn)建設(shè)發(fā)展的新形勢，把技術(shù)監(jiān)督工作提高到一個新的水平，必須努力做好以下幾方面的工作：
（1）嚴格執(zhí)行技術(shù)監(jiān)督的各項管理制度、條例和規(guī)程。技術(shù)監(jiān)督對象是電力生產(chǎn)設(shè)備，而設(shè)備的故障是一個由量變的積累轉(zhuǎn)化為質(zhì)變的過程，要注重技術(shù)指標(biāo)的量化分析，嚴格執(zhí)行定期測試，定期分析制度，按制度規(guī)程進行監(jiān)督。為嚴格執(zhí)行這些制度，還要建立起技術(shù)監(jiān)督的逐級報告、簽字驗收和責(zé)任處理的管理制度和程序。對不符合技術(shù)監(jiān)督規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)要求的，技術(shù)監(jiān)督人員應(yīng)及時上報。凡規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定應(yīng)達到的要求和指標(biāo)，一定要嚴格執(zhí)行，任何單位和個人均無權(quán)自行降低要求。
（2）完善技術(shù)監(jiān)督裝備，提高監(jiān)測手段。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，新技術(shù)、新設(shè)備的使用對實施技術(shù)監(jiān)督的裝備和手段提出了更高的要求。應(yīng)當(dāng)將有限的資金集中選購新的測試設(shè)備，努力推廣應(yīng)用成熟、可靠、實用有效的故障診斷技術(shù)，逐步提高市公司電網(wǎng)整體監(jiān)測水平。
（3）加強對技術(shù)監(jiān)督工作的考核、檢查。建立技術(shù)監(jiān)督的考核機制，制訂技術(shù)監(jiān)督工作任務(wù)目標(biāo)和考核、檢查制度，將技術(shù)監(jiān)督工作的任務(wù)目標(biāo)執(zhí)行好壞，與公司各單位的經(jīng)濟效益指標(biāo)掛鉤。這樣既可以落實技術(shù)監(jiān)督工作的責(zé)、權(quán)、利，又可以調(diào)動技術(shù)監(jiān)督人員的積極性。在保證各單位技術(shù)監(jiān)督指標(biāo)落實的同時，使全公司總的技術(shù)監(jiān)督指標(biāo)得以實現(xiàn)并有所提高。
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（三）智能技術(shù)的推廣智能技術(shù)的應(yīng)用，可以使設(shè)備具有自適應(yīng)和自控制的能力，隨著電子計算機和人工智能等理論和技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，電力控制系統(tǒng)的智能化進入到了嶄新的歷史時期。智能化的電力控制系統(tǒng)可以對操作過程中出現(xiàn)的故障進行準(zhǔn)確的分析和判斷，從而可以全面地提升電力系統(tǒng)的管理水平和服務(wù)質(zhì)量。智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也成為了今后研究的重點內(nèi)容之一。
二、電力技術(shù)的應(yīng)用
對電力系統(tǒng)的意義電力技術(shù)的主要目的是實現(xiàn)對電力系統(tǒng)設(shè)備的控制，這種技術(shù)主要是通過計算機技術(shù)、電子信息技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)來實現(xiàn)的，雖然電力技術(shù)在我國的電力系統(tǒng)中應(yīng)用的時間不算長，但其發(fā)展速度卻十分迅速，我國的電力系統(tǒng)已經(jīng)有了一套比較完整的體系。電力技術(shù)在發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有效改善發(fā)電機等多種設(shè)備的運行特征，從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)功率的調(diào)節(jié)。主要的表現(xiàn)是：對大型發(fā)電機的靜止勵磁的控制、對水力和風(fēng)力發(fā)電機的變速恒頻勵磁控制和對發(fā)電廠風(fēng)機水泵的變頻調(diào)速控制。在火電廠中，風(fēng)機水泵的發(fā)電量占很大的比重，但它的效率也比較低，通過變頻調(diào)速可以實現(xiàn)提高運行的效率，但是我國目前的企業(yè)很少有能夠生產(chǎn)高壓大容量的變頻器，其精確度也有待提高。電力技術(shù)的目的是為了實現(xiàn)對電能的有效利用和提升電力行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，其主要的特點有以下幾個方面：提高電力行業(yè)的經(jīng)濟效益，電力技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅可以提高資源的利用率，降低人力成本和管理成本，而且還可以促進和完善電力系統(tǒng)的功能，從而使我國的電力行業(yè)朝著低耗能和高效率的方向發(fā)展。電力技術(shù)的應(yīng)用使我國的電力行業(yè)和其他的新興產(chǎn)業(yè)相融合，調(diào)整了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，機電一體化的進程促進了電力行業(yè)的發(fā)展，提升了電力企業(yè)的實力。
三、應(yīng)用到電力系統(tǒng)中的主要電力技術(shù)
傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)是通過電纜進行傳輸?shù)模娎|一般是鋪在地下的，這也就增加了故障排查的難度。太赫茲波可以穿過泥土、塑料和石灰板等難以移動和清除的物質(zhì)，可以對鋪在地下的電纜進行有效的觀察。太赫茲波發(fā)達的敏感性可以探測到非常細微的問題和缺陷，因此太赫茲探測器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用不僅可以大大降低工作人員的勞動強度，維護人員安全，而且可以提高檢測的精確度，降低企業(yè)的成本。太赫茲檢測技術(shù)的運用還可以有效的抑制偷電行為，大范圍的檢測到偷電狀況，減少偷電行為發(fā)生的概率。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用GPRS技術(shù)，可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)對通信速度、質(zhì)量和可靠性的要求。GPRS既可以作為遠動通信的備用頻道，又可以作為非實時系統(tǒng)的主要通道。它是一種基于GSM無線系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，也就是無線分組業(yè)務(wù)，可以通過無線IP實現(xiàn)終端和終端或者終端到互聯(lián)網(wǎng)之間的連接。GPRS技術(shù)的引用可以使用戶免受斷線的阻擾，保證數(shù)據(jù)傳送和語音通話能夠同時進行，分組交換技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面提高傳輸速率，GPRS可以同時利用一個無線頻道的全部時隙，可以達到理論上的最大傳輸速率，但在現(xiàn)實中，運營商不可能把所有的時隙分配給數(shù)據(jù)服務(wù)，但與其他的數(shù)據(jù)交換服務(wù)相比，仍然有很大的優(yōu)勢；另一方面是永不斷線，只要在無線頻道中，用戶發(fā)送或者接受的消息就能通過GPRS實現(xiàn)實時連接。因為以上的優(yōu)點，GPRS技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
四、電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
（一）電力技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用電力技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中應(yīng)用主要體現(xiàn)在對發(fā)電機中電磁和頻率的控制。在我國大型電廠的發(fā)電機中主要采用的是靜態(tài)電磁系統(tǒng)，隨著電力技術(shù)的發(fā)展，電磁控制樞紐逐漸被取代，實現(xiàn)了對靜態(tài)電磁的方便控制。不僅對靜態(tài)電磁的進行了自身調(diào)整，也提高了電力系統(tǒng)的運行速度。電力技術(shù)在電廠電力系統(tǒng)中的普及，可以有效控制發(fā)電時水源頭的壓強和水力的流速，使水力發(fā)電系統(tǒng)隨著水流的壓強和流速改變而改變，從而保障發(fā)電機以穩(wěn)定的效率運行。
（二）電力技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用輕型直流輸電技術(shù)（HDVCLIGHT）具有可靠性高、容量大、易調(diào)節(jié)和靈活性強等優(yōu)點，這種技術(shù)應(yīng)用到海底電纜或者在遠距離輸電時有著明顯的優(yōu)勢，可以避免出現(xiàn)停運或者閃爍的狀況。柔流輸電技術(shù)（FACTS）最早是在20世紀80年代提出的，是目前發(fā)展比較迅速的新型技術(shù)，這種技術(shù)良好地結(jié)合了電子技術(shù)和控制技術(shù)，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)中電壓、相位和功率等參數(shù)的控制，不僅改善了電能的輸送狀況，而且降低了電能在運輸過程中出現(xiàn)的損耗，該技術(shù)的運用大大增強了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對于電能的輸送，高壓直流輸電技術(shù)成為近來關(guān)注的焦點，遠距離的高壓輸電可以解決許多問題，與交流電相比，減少在相同條件下電能的損耗，穩(wěn)定的電流減少了電抗壓降，整體壓降的減小可以減少對線路的投資，提供輸送的穩(wěn)定性。
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PLC接入設(shè)備分局段設(shè)備和用戶端PLC調(diào)制解調(diào)器。局段負責(zé)與內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器的通信和與外部網(wǎng)絡(luò)連接。在通信時來自用戶的數(shù)據(jù)進入調(diào)制解調(diào)器后，通過用戶配電線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備，局端設(shè)備將信號解調(diào)出來，再轉(zhuǎn)到外部的Internet。該技術(shù)不需要重新布線，在現(xiàn)有低壓配電線路上實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、和視頻業(yè)務(wù)的承載。終端用戶只需插上電源插座即可實現(xiàn)因特網(wǎng)接入，電視接收、打電話等。同樣電力線通信技術(shù)也可應(yīng)用于其他相關(guān)領(lǐng)域，對于重要場所的監(jiān)控和保護，一直需要投入大量的人力和財力，現(xiàn)在只需利用電源線，用極低的代價更新原有監(jiān)控設(shè)備即可實現(xiàn)實時遠程監(jiān)控。目前電力系統(tǒng)抄表,基本上主要依靠人工抄表完成。人工抄表的準(zhǔn)確性、同步性難以保證。同時由于抄表地點分散，表記數(shù)量眾多，所以抄表的工作量巨大。基于電力線路載波(PLC)通信方式的自動抄表裝置，由于不需要重鋪設(shè)通信信道，節(jié)省了施工及線路費用,成為現(xiàn)代電力通訊的首選方式，使得抄表的工作量大大減少。近年來居民小區(qū)及大樓朝智能化發(fā)展，現(xiàn)在的智能化建筑已經(jīng)實現(xiàn)了5A。但是這些不同的系統(tǒng)自動化需要不同的網(wǎng)絡(luò)支持；給建設(shè)和維護網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)帶來了巨大的壓力。借助電力線通信技術(shù)，無論是監(jiān)控、消防、樓宇還是辦公或者通信自動化都可以利用電力線實現(xiàn)，便于管理和擴展。
電力線通信主要優(yōu)勢：
電力線通信有無可比擬的網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)勢，我國擁有全世界排名第二的電力輸電線路，擁有用電用戶超過10億，居民家里誰都離不開電力線；顯然連接這10億用戶的既存電力線是提供上網(wǎng)服務(wù)的巨大物質(zhì)基礎(chǔ)。在廣闊的農(nóng)村地區(qū)，特別是那些電話網(wǎng)絡(luò)不太發(fā)達的地區(qū)，PLC更有用武之地，畢竟電力網(wǎng)規(guī)模之大是任何網(wǎng)都不可比擬的。雖然這些地區(qū)上網(wǎng)短期需求量并不大，市場發(fā)展成熟較慢，但會存在電力線上網(wǎng)先入為主的局面，對PLC的長遠發(fā)展和擴展非常有利。
電力線通信可充分利用現(xiàn)有低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，不需要任何新的線路鋪設(shè)，隨意接入，簡單方便的安裝設(shè)備及使用方式，節(jié)約了資源和費用，無需挖溝和穿墻打洞，避免了對建筑物和公共設(shè)施的破壞，同時也節(jié)省了人力，共享互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，高通訊速率可達141Mbps（將未通過升級設(shè)備可達200Mbps）。PLC調(diào)制解調(diào)器放置在用戶家中，局端設(shè)備放置在樓宇配電室內(nèi)，隨著上游芯片廠商14M產(chǎn)品技術(shù)相對成熟。PLC設(shè)備整體投入不斷下降，據(jù)調(diào)查當(dāng)前14M的PLCModem產(chǎn)品其成本已降到普通的ADSL接入貓相仿的水平，而局端設(shè)備則更便宜。由于一般一個局端拖帶PLC調(diào)制解調(diào)器的規(guī)模為20-30臺，因此隨著用戶的增長，局端設(shè)備可以隨時動態(tài)增加，這一點對于運營商來說，不必在設(shè)備采購初期投入巨大的資金。因此也有寬帶網(wǎng)絡(luò)接入最后一公里最具競爭力的解決方案之稱。
電力線通信的缺點
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1.2應(yīng)用電子電力技術(shù)占據(jù)的優(yōu)勢
能源問題是新形勢下我國面臨的又一突出問題，電力企業(yè)要想在激烈的競爭中立于不敗之地，就必須依據(jù)自身實際情況制定出行之有效的開發(fā)研究智能電網(wǎng)計劃，從而滿足智能電網(wǎng)安全可靠運行的要求。電子電力技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中能夠有效緩解能源問題，為促進可再生能源的發(fā)展創(chuàng)造條件，最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。值得一提的是，電子電力技術(shù)的應(yīng)用是新形勢下確保電網(wǎng)經(jīng)濟性、安全可靠性的重要技術(shù)。
2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
2.1電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
伴隨著社會的迅猛發(fā)展，能源問題是我國乃至世界共同關(guān)注的話題，也正是在這種情況下，我國電網(wǎng)行業(yè)才依據(jù)自身情況斷進行創(chuàng)新和引進新技術(shù)，做到同風(fēng)能發(fā)電、水能發(fā)電等清潔能源發(fā)電那樣，要想根本性提升其能源利用效率，就必須在原有基礎(chǔ)上改進發(fā)電技術(shù)，例如：可再生能源轉(zhuǎn)換設(shè)備、能量轉(zhuǎn)換設(shè)備等。以風(fēng)能發(fā)電為例，為了達到風(fēng)電機組變速運行的目的，應(yīng)當(dāng)采用雙饋風(fēng)電機組的定子直接接入到電網(wǎng)中的方式，這樣就能夠有效控制蓄電池組雙向充放電，為系統(tǒng)平穩(wěn)供電創(chuàng)造條件。
2.2電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)中高壓直流輸電技術(shù)的應(yīng)用
縱觀整個直流輸電系統(tǒng)中，在輸電環(huán)節(jié)中表現(xiàn)尤為明顯，而輸電環(huán)節(jié)又包括多個方面，可以將其簡單的分為：高壓直流輸電、柔性直流輸電和柔流輸電，在無特殊情況下，在發(fā)電和用電這兩個環(huán)節(jié)使用的都是交流電，進而對系統(tǒng)中各項參數(shù)能夠有效控制，再者，將各種先進技術(shù)有效融合起來，可以利用特殊方式將大量清潔能源為電力系統(tǒng)所使用，在確保電網(wǎng)穩(wěn)定性的同時，在各方面都得到保障的情況下降低電力損耗，進而提升電力系統(tǒng)輸送電力能力。
2.3電子電力技術(shù)在智能電網(wǎng)變電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，為傳統(tǒng)變電站向數(shù)字變電站的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了條件，實現(xiàn)了信息共享和交流，智能電網(wǎng)占據(jù)的優(yōu)勢也逐漸體現(xiàn)出來。智能化變電站是綜合利用各項技術(shù)在原有數(shù)字變電站的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，智能化體現(xiàn)在多個方面：數(shù)字采集和展示、信息共享，從某種意義上來說提高了變電環(huán)節(jié)的安全可靠性，同時也節(jié)約了成本。例如：用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計一次設(shè)備被檢信號回路和操控驅(qū)動，使得變電站二次回路中可編程序能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器及其邏輯回路，為二次設(shè)備中常規(guī)的功能裝置具有邏輯功能模塊創(chuàng)造條件，從中也就不難看出智能電網(wǎng)的功能逐漸顯現(xiàn)出來，為電力企業(yè)提升行業(yè)競爭力奠定堅實基礎(chǔ)。
2.4電子電力技術(shù)在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
在智能電網(wǎng)中明確顯現(xiàn)出“用戶電力技術(shù)”這一概念，它是以用戶對電力安全可靠性和電能質(zhì)量為理論依據(jù)，將電子電力技術(shù)和配電自動化技術(shù)兩者有效結(jié)合起來，進而為用戶提供高層次的電力供應(yīng)技術(shù)，能夠在最短時間內(nèi)解決其出現(xiàn)的問題。當(dāng)然，智能配電網(wǎng)并不是簡單依據(jù)電子電力技術(shù)就能夠完成，它需要依賴于先進傳感測量技術(shù)，在特定條件下通過通訊網(wǎng)絡(luò)等方式進行數(shù)據(jù)傳輸，在這個基礎(chǔ)之上實時監(jiān)視配電的全過程。配電過程中其最重要的目標(biāo)便是提高電能質(zhì)量，依據(jù)實際情況制定出科學(xué)合理的電能質(zhì)量評估方法，確保用戶質(zhì)量和用電安全。
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高可靠性的電力電子積木(PEBB)和集成電力電子模塊(IPEM)是近期美國電力電子技術(shù)發(fā)展新熱點。GTO和IGCT，IGCT和高壓IGBT等電力電子新器件之間的激烈競爭，必將為21世紀世界電力電子新技術(shù)和變頻技術(shù)的發(fā)展帶來更多的機遇和挑戰(zhàn)。
二、變頻技術(shù)的發(fā)展過程
變頻技術(shù)是應(yīng)交流電機無級調(diào)速的需要而誕生的。電力電子器件的更新促使電力變換
技術(shù)的不斷發(fā)展。起初,變頻技術(shù)只局限于變頻不能變壓。20世紀70年代開始,脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM-VVVF)調(diào)速研究引起了人們的高度重視。20世紀80年代,作為變頻技術(shù)核心的PWM模式優(yōu)化問題吸引著人們的濃厚興趣,并得出諸多優(yōu)化模式,如:調(diào)制波縱向分割法、同相位載波PWM技術(shù)、移相載波PWM技術(shù)、載波調(diào)制波同時移相PWM技術(shù)等。
VVVF變頻器的控制相對簡單,機械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求,已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是,這種控制方式在低頻時,由于輸出電壓較小,受定子電阻壓降的影響比較顯著,故造成輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。
矢量控制變頻調(diào)速的做法是:將異步電動機在三相坐標(biāo)系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic通過三相——二相變換,等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Iml、Itl,然后模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,實現(xiàn)對異步電動機的控制。
直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動機的數(shù)學(xué)模型,控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動機化成等效直流電動機,因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計算;它不需要模仿直流電動機的控制,也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學(xué)模型。
VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低,諧波電流大,直流回路需要大的儲能電容,再生能量又不能反饋回電網(wǎng),即不能進行四象限運行。為此,矩陣式交—交變頻應(yīng)運而生。
三、變頻技術(shù)與家用電器
20世紀70年代,家用電器開始逐步變頻化,出現(xiàn)了電磁烹任器、變頻照明器具、變頻空調(diào)、變頻微波爐、變頻電冰箱、IH(感應(yīng)加熱)飯堡、變頻洗衣機等[4]。
20世紀末期期,家用電器則依托變頻技術(shù),主要瞄準(zhǔn)高功能和省電。
首先是電冰箱,由于它處于全天工作,采用變頻制冷后,壓縮機始終處在低速運行狀態(tài),可以徹底消除因壓縮機起動引的噪聲,節(jié)能效果更加明顯。其次,空調(diào)器使用變頻后,擴大了壓縮機的工作范圍,不需要壓縮機在斷續(xù)狀態(tài)下運行就可實現(xiàn)冷、暖控制,達到降低電力消耗,消除由于溫度變動而引起的不適感。近年來,新式的變頻冷藏庫不但耗電量減少、實現(xiàn)靜音化,而且利用高速運行能實現(xiàn)快速冷凍。
在洗衣機方面,過去使用變頻實現(xiàn)可變速控制,提高洗凈性能,新流行的洗衣機除了節(jié)能和靜音化外,還在確保衣物柔和洗滌等方面推出新的控制內(nèi)容;電磁烹任器利用高頻感應(yīng)加熱使鍋子直接發(fā)熱,沒有燃氣和電加熱的熾熱部分,因此不但安全,還大幅度提高加熱效率,其工作頻率高于聽覺之上,從而消除了飯鍋振動引起的噪聲。
四、電力電子裝置帶來的危害及對策
電力電子裝置中的相控整流和不可控二極管整流使輸入電流波形發(fā)生嚴重畸變,不但大大降低了系統(tǒng)的功率因數(shù),還引起了嚴重的諧波污染。
另外,硬件電路中電壓和電流的急劇變化,使得電力電子器件承受很大的電應(yīng)力,并給周圍的電氣設(shè)備及電波造成嚴重的電磁干擾(EM1),而且情況日趨嚴重。許多國家都已制定了限制諧波的國家標(biāo)準(zhǔn),國際電氣電子工程師協(xié)會(IEEE)、國際電工委員會(IEC)和國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)紛紛推出了自己的諧波標(biāo)準(zhǔn)。我國政府也制定了限制諧波的有關(guān)規(guī)定[5]。
（一）諧波與電磁干擾的對策
1、諧波抑制
為了抑制電力電子裝置產(chǎn)生的諧波,一種方法是進行諧波補償,即設(shè)置諧波補償裝置,使輸入電流成為正弦波[3]。
傳統(tǒng)的諧波補償裝置是采用IC調(diào)諧濾波器,它既可補償諧波,又可補償無功功率。其缺點是,補償特性受電網(wǎng)阻抗和運行狀態(tài)影響,易和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振,導(dǎo)致諧波放大,使LC濾波器過載甚至燒毀。此外,它只能補償固定頻率的諧波,效果也不夠理想。
電力電子器件普及應(yīng)用之后,運用有源電力濾波器進行諧波補償成為重要方向。其原理是,從補償對象中檢測出諧波電流,然后產(chǎn)生一個與該諧波電流大小相等極性相反的補償電流,從而使電網(wǎng)電流只含有基波分量。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償,且補償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響。
大容量變流器減少諧波的主要方法是采用多重化技術(shù):將多個方波疊加以消除次數(shù)較低的諧波,從而得到接近正弦的階梯波。重數(shù)越多,波形越接近正弦,但電路結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。小容量變流器為了實現(xiàn)低諧波和高功率因數(shù),一般采用二極管整流加PWM斬波,常稱之為功率因數(shù)校正(PEC)。典型的電路有升壓型、降壓型、升降壓型等。
2、電磁干擾抑制
解決EMI的措施是克服開關(guān)器件導(dǎo)通和關(guān)斷時出現(xiàn)過大的電流上升率di/dt和電壓上升率du/dt,目前比較引入注目的是零電流開關(guān)(ZCS)和零電壓開關(guān)(ZVS)電路。方法是:
(1)開關(guān)器件上串聯(lián)電感,這樣可抑制開關(guān)器件導(dǎo)通時的di/dt,使器件上不存在電壓、電流重疊區(qū),減少了正關(guān)損耗;
(2)開關(guān)器件上并聯(lián)電容,當(dāng)器件關(guān)斷后抑制du/dt上升,器件上不存在電壓、電流重疊區(qū),減少了開關(guān)損耗;
(3)器件上反并聯(lián)二極管,在二極管導(dǎo)通期間,開關(guān)器件呈零電壓、零電流狀態(tài),此時驅(qū)動器件導(dǎo)通或關(guān)斷能實現(xiàn)ZVS、ZCS動作。
目前較常用的軟件開關(guān)技術(shù)有部分諧振PWM和無損耗緩沖電路。
（二）功率因數(shù)補償
早期的方法是采用同步調(diào)相機,它是專門用來產(chǎn)生無功功率的同步電機,利用過勵磁和欠勵磁分別發(fā)出不同大小的容性或感性無功功率。然而,由于它是旋轉(zhuǎn)電機,噪聲和損耗都較大,運行維護也復(fù)雜,響應(yīng)速度慢。因此,在很多情況下已無法適應(yīng)快速無功功率補償?shù)囊蟆?/p>
另一種方法是采用飽和電抗器的靜止無功補償裝置。它具有靜止型和響應(yīng)速度快的優(yōu)點,但由于其鐵心需磁化到飽和狀態(tài),損耗和噪聲都很大,而且存在非線性電路的一些特殊問題,又不能分相調(diào)節(jié)以補償負載的不平衡,所以未能占據(jù)靜止無功補償裝置的主流。
隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,使用SCR、GTO和IGBT等的靜止無功補償裝置得到了長足發(fā)展,其中以靜止無功發(fā)生器最為優(yōu)越。它具有調(diào)節(jié)速度快、運行范圍寬的優(yōu)點,而且在采取多重化、多電平或PWM技術(shù)等措施后,可大大減少補償電流中諧波含量。更重要的是,靜止無功發(fā)生器使用的抗器和電容元件小,大大縮小裝置的體積和成本。靜止無功發(fā)生器代表著動態(tài)無功補償裝置的發(fā)展方向。
五、結(jié)束語
我們相信，電力電子技術(shù)將成為21世紀重要的支柱技術(shù)之一，變頻技術(shù)在電力電子技術(shù)領(lǐng)域中占有重要的地位，近年來在中壓變頻調(diào)速和電力牽引領(lǐng)域中的發(fā)展引人注目。隨著全球經(jīng)濟一體化及我國加人世界貿(mào)易組織，我國電力電子技術(shù)及變頻技術(shù)產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)前所未有的發(fā)展機遇。
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篇12
電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術(shù)得天獨厚，在40余年的時間里完成了發(fā)展的4個歷史階段。
建國后，我國繼電保護學(xué)科、繼電保護設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進消化了當(dāng)時國外先進的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設(shè)計、制造、運行和教學(xué)的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。
在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用［3］，天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。
我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用［5］，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設(shè)備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護技術(shù)已進入了微機保護的時代。
2繼電保護的未來發(fā)展
繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。
2.1計算機化
隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機線路保護硬件已經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機保護問世，不到5年時間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。華中理工大學(xué)研制的微機保護也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機核心部分為基礎(chǔ)的32位微機保護。
南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機主設(shè)備保護的硬件也經(jīng)過了多次改進和提高。天津大學(xué)一開始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。
電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當(dāng)于一臺PC機的功能。在計算機保護發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當(dāng)時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設(shè)想是不現(xiàn)實的。現(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當(dāng)年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經(jīng)成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機保護裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優(yōu)點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當(dāng)前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。
繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。\
2.2網(wǎng)絡(luò)化
計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域，也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應(yīng)保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護的概念，這在當(dāng)時主要指安全自動裝置。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù))，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。顯然，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。
對于一般的非系統(tǒng)保護，實現(xiàn)保護裝置的計算機聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準(zhǔn)確。對自適應(yīng)保護原理的研究已經(jīng)過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現(xiàn)保護對系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運行和故障信息，只有實現(xiàn)保護的計算機網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點。
對于某些保護裝置實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護的可靠性。天津大學(xué)1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數(shù)相同)母線保護單元，分散裝設(shè)在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據(jù)本回路的電流量和從計算機網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，如果計算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的分布式母線保護原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。
由上述可知，微機保護裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發(fā)展的必然趨勢。
2.3保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化
在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設(shè)備旁，將被保護設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾。現(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護設(shè)備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對被保護設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學(xué)提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。
2.4智能化
近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始［7］。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規(guī)劃等也都有其獨特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。天津大學(xué)從1996年起進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］。可以預(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域必會得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。
3結(jié)束語
建國以來，我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)經(jīng)歷了4個時代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了活動的廣闊天地。
作者單位：天津市電力學(xué)會(天津300072)
參考文獻
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篇13
電力電子技術(shù)的核心就是整流、逆變、斬波和交交變換四大基本電路，在電路工作過程的分析中，通常一個電路都有多個工作狀態(tài)，不同的工作狀態(tài)又分別對應(yīng)著不同的電壓電流波形，也就是說電路的工作過程往往都是動態(tài)的過程，而傳統(tǒng)的書本上的文字和原理圖是無法很好地展現(xiàn)動態(tài)過程的。這時，如果采用幻燈片等多媒體形式，可以將電路工作的動態(tài)過程很好地展現(xiàn)給學(xué)生們觀看，把書本上靜態(tài)的電路以及波形圖動起來，這樣就能夠讓學(xué)生們更好地理解電力電子電路的工作過程。與此同時，結(jié)合書本上的理論，再將不同電路的特點進行總結(jié)，使同學(xué)們復(fù)習(xí)時結(jié)合著書中的理論，頭腦中聯(lián)想著多媒體演示動畫，便會在學(xué)習(xí)中事半功倍，容易記憶，提高學(xué)生的分析計算和實際解題的能力。
2.器件與控制部分應(yīng)注重練習(xí)。
電力電子器件及控制部分具有覆蓋面大、定性與定量相結(jié)合的特點，學(xué)好這一部分，就必須將概念的理解與相關(guān)的計算進行練習(xí)，在習(xí)題式的教學(xué)中，不斷提高分析問題和解決問題的能力。研究生階段，各高校幾乎很少帶領(lǐng)學(xué)生做與課程相關(guān)的習(xí)題，多數(shù)學(xué)生也只有在考試的時候才有機會在試卷中解答一些問題，雖說現(xiàn)在不提倡傳統(tǒng)針對考試的題海戰(zhàn)術(shù)，但是平時適當(dāng)做一些典型的練習(xí)還是有必要的，電力電子器件種類多、特點各不相同，而控制方法也有很多，甚至與自動控制原理等其他學(xué)科相關(guān)聯(lián)，在教學(xué)中適當(dāng)找一些典型例題進行講解，可以讓同學(xué)們在繁雜的知識中抓住重點內(nèi)容進行突破，最終掌握這部分知識要點。
3.學(xué)生自主參與新技術(shù)教學(xué)。
電力電子技術(shù)具有發(fā)展速度快的特點，新的技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域不斷出現(xiàn)，加強電力電子新技術(shù)的教學(xué)可以擴展學(xué)生知識面，掌握電力電子技術(shù)發(fā)展新方向。這一部分的特點是沒有定量計算、難度不大、但對于資料的收集工作量比較大，根據(jù)這些特點，在教學(xué)中，可以將這部分安排給每個學(xué)生進行講解，在講解前每個同學(xué)查找相關(guān)資料，然后對資料進行分類總結(jié)，加入自己的理解，在講解過程中既可以使用多媒體也可使用板書的形式，講解后學(xué)生之間可以相互提出問題，相互討論，形成良好的研究氛圍。在這種學(xué)生自主教學(xué)的過程中，既提高了學(xué)生查找資料的能力，也能提高學(xué)生的概括的創(chuàng)新能力，還為研究生畢業(yè)學(xué)術(shù)論文的撰寫提供了相關(guān)的經(jīng)驗。
二、實驗教學(xué)應(yīng)進行分類
電力電子技術(shù)是一個應(yīng)用性很強的一門學(xué)科，在理論教學(xué)的同時一定要有相應(yīng)的實驗來配合和補充，開設(shè)實驗課是對理論課的延伸和補充，更能夠突出應(yīng)用型學(xué)科的特色。在實驗教學(xué)上，應(yīng)分為驗證實驗、探究實驗、拓展實習(xí)三個部分進行教學(xué)。
1.驗證實驗應(yīng)緊密結(jié)合課本。
驗證性實驗的特點是對已經(jīng)有的理論進行實驗驗證，與學(xué)生的理論教學(xué)緊密銜接，通過書上的理論來指導(dǎo)實驗的操作，同時實驗的結(jié)果又可以加深學(xué)生對于書本理論的深度理解。在理論課程之后，應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的實驗課程相跟進，在實驗開始前，老師帶領(lǐng)學(xué)生對課本知識點進行回顧，確定實驗?zāi)康暮蛯嶒灢襟E，同學(xué)們按照實驗要求完成相應(yīng)的實驗操作，并能夠運用書本上的知識來解釋實驗中的現(xiàn)象，最后通過實驗報告的形式進行總結(jié)，得出驗證性的結(jié)論。
2.鼓勵開展探究性試驗。
電力電子技術(shù)是一門正在快速發(fā)展的學(xué)科，在實驗教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生進行自主探究，通過對已有知識的學(xué)習(xí)讓學(xué)生們充分發(fā)揮想象力，制作一些相關(guān)的小制作、小發(fā)明，在探究性試驗的過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生根據(jù)自己掌握的知識，結(jié)合當(dāng)今電力電子發(fā)展的前沿技術(shù)，加上自己的想象力和創(chuàng)造力，獨立設(shè)計出屬于自己的電子作品，而在探究的過程中難免會遇到一些問題，這時老師應(yīng)進行適當(dāng)指導(dǎo)，給出一些方案，讓學(xué)生自主解決實際問題。平時盡可能地開放實驗室，使學(xué)生增加動手操作機會。此外還應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”等科技比賽，增加在創(chuàng)新方面的交流合作，從而學(xué)會更多解決問題的新方法。
3.拓展實習(xí)應(yīng)突出實際應(yīng)用。
在傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)節(jié)之外，對于電力電子技術(shù)這種應(yīng)用型很強的學(xué)科，應(yīng)適當(dāng)組織學(xué)生到某個單位進行參觀學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)的目的是為了應(yīng)用，當(dāng)今電力電子技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了許多領(lǐng)域之中，在實驗教學(xué)中可以聯(lián)系某個具體單位進行參觀，在實際的生產(chǎn)過程中，讓學(xué)生們更加具體地了解電力電子技術(shù)的應(yīng)用。除了參觀之外，也可由老師或者學(xué)生找一些與電力電子技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的視頻資料，分享給大家進行觀看，也可以起到非常好的效果。實習(xí)結(jié)束之后，學(xué)生以報告的形式寫出自己學(xué)到了什么或者是心得體會。這樣，理論聯(lián)系實際，對于理工科的教學(xué)是有很大幫助的。
