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一、電力自動化技術概述

隨著科學技術的發展與不斷的進步，電網技術也有了很大的發展，配電網技術的網絡化程度也在不斷地提高，因此，電力自動化技術也得到了迅速的發展。電力自動化技術是將現代的電子技術、信息的處理技術以及網絡通信技術融為一體的基礎上，發展起來的綜合技術，是在電力工程的電力系統中實現遠程監控以及監視管理的有效地途徑。電力自動化技術，為電力系統的平穩運行提供了良好的條件，并且隨著發展，電力系統也得到了更為優質的服務。電力系統自動化技術的要求主要有：保證電力系統各部分的技術要求，以實現設備的安全以及經濟，并以設備的實際運行為主要的依據，保證操作人員實際的控制和協調；盡量的利用電力自動化技術進行安全性能的改善，從而可以減少事故，并能夠節省人力，避免緊急事故的發生和發展；還要對電力系統的整體數據以及參數進行檢驗、收集并對之進行處理，保證各系統的正常運行。

二、電力工程及主要的自動化技術

1、現場總線技術

現場總線技術是指在電力工程中將自動化裝置和儀表控制設備進行連接，形成多向多站的信息網絡，并且將數字通信、智能控制以及計算機設備等集成一體化的綜合性技術。目前典型的現場總線有CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS等。這種技術通過相關設備和傳感器，將電流、電阻等信息參數傳遞到主機上，工作人員根據數學模型對數據進行分析整理，并最終將指令發送到控制設備上。近年來通過對35KV級變電站等一系列的自動化改造表明，現場總線技術在節省硬件數量與投資、安裝、維護等方面表現突出，同時給予用戶高度的系統集成主動權，讓用戶自主選擇設備品牌，市場潛力巨大。

2、電力自動化補償技術

傳統的低壓無功補償技術采集單一信號和三相電容器，三相互補。采用這種補償方式對于主要用電為單相負荷的用戶，會出現三相負荷不平衡的情況，導致在一定程度上出現過補或者欠補，而且該補償技術沒有考慮到電壓的平衡關系，且一般不具備配電檢測的功能。

智能無功補償技術通過固定補償與動態補償相結合、三相共補與分相補償相結合、穩態補償與快速補償相結合的方式，彌補了傳統技術單純固定補償的缺陷，能夠較好的適應負載變化。并且采用先進的投切開關、科學的電壓限制條件等技術模式，實現電容器投切的智能控制，提高補償精度，同時具備缺相保護功能。

3、主動對象數據庫技術

主動對象數據庫技術的出現，對軟件工程帶來了巨大的變革，對軟件的開發、封裝、設計方向等亦產生了深刻的影響。在現代電力工程中，主動對象數據庫技術被廣泛應用于電力系統的自動化監控方面，與傳統的技術相比，該技術在對象技術和主動功能的支持方面占據著絕對的優勢。由于對象技術和觸發機制的引入，數據庫自動監控得以實現，同時處理后的數據準確率高，利用價值高、能夠為相關的操作提供可靠的數據參考。隨著數據庫技術的發展，以及對監控系統中觸發子和對象的函數功能的進一步研究，有望實現電力系統自動監視與控制的更加復雜的功能。通過在國際上借鑒先進技術和國內專家研發完善，主動對象數據庫技術得以不斷發展和提高，極大地滿足了工業生產和生活的需要。

三、電氣工程及其自動化發展存在的問題

1、企業實際需求不同，導致成本增加

目前我國電氣工程及其自動化系統的建設沒有針對性，只是一項綜合的技術，企業在使用時需要相關人員根據現有的技術成果，按照企業的實際需求，進行有針對性的設計，無形中增加了成本。電氣工程及其自動化的開發平臺系統是多樣的，這就使電氣工程及其自動化在具體設計、實施、調試、開機、運行及維護過程中，無形中延長相關軟件的實際開發時間，增加了各個環節的成本費用，最終使工程的總成本增加，沒有達到企業成本控制最優化的目標，給企業造成了一定的損失。

2、電氣工程及其自動化使用過程中數據的傳輸問題

電氣工程及其自動化在商業用途中，數據傳輸是非常重要的，既要求數據傳輸的準確，更要求信息傳輸的安全，因此，電氣工程及其自動化在數據傳輸方面還是存在一定問題的。在不同企業等商家制造的硬件和軟件等產品在信息交換的過程中，受開發商程序接口不同的影響，給數據之間的傳輸和通信造成了一定的困難，從而增加了電氣工程及其自動化數據通信的困難，無形中提升了電氣工程及其自動化系統的綜合運營成本。另外，電氣工程及其自動化系統的通信安全功能也是非常重要的，商業安全是商業運營中非常重要的組成部分。

四、提高電力工程自動化水平的措施

1、提高電力工程的信息化水平

同傳統的通過電磁波對電力工程進行調控的技術相比，使用計算機對電力工程進行調控，更能提高系統自動化的安全水平。使用計算機對電力工程進行調控簡單易行，操作方便，計算精準，可以通過遠程調控對電力工程進行監控，以及快捷地對可能或者已經出現的問題進行預測分析，進而使問題得以有效的解決。現今很多電力企業想要建立一種對電力工程的情況進行實時調控的裝置，這就需要解決以下個問題：裝置的監控內容是電力工程的實時情況，這種實時獲得的數據信息從何處而來，怎樣保證數據信息的及時更新；裝置需要通過對監控內容進行分析從而得出電力工程的情況，判斷電力工程是否運行正常的依據是什么，怎樣讓裝置所依據的標準能順應實時情況和社會發展的趨勢。一些國家采用了數據收集和監控軟件，可以提供電力工程運行的實時信息，再根據這一軟件提供的信息開發出與之相配合的系統軟件，從而使警報系統更加準確無誤。隨著現代通訊技術和信息技術的發展，為了保障大電網的安全和經濟運行，各種信息系統，如調度自動化（SCADA/EMS）、配電網自動化系統（DA）、變電站綜合自動化系統（SA）和電力市場技術支持系統等在電力系統領域里得到了廣泛的應用。

2、加強電力系統監控和管理

電力系統的互聯使得在廣闊的地域內進行資源的優化配置，互通有無，相互支援成為可能。但是，在緊密相連的互聯電力系統中，一個局部故障能迅速向全系統傳播，會導致大面積停電。所以，在事故處理上，要求反應迅速，高效統一。電力工程中自動化安全系統的裝置再自動化、再高級，都需要通過具有專門知識的人員進行操作才能實現其價值。操作者的專業素養對電力工程自動化安全系統起著極為重要的作用，因而應當提高其基礎理論水平和專業實踐能力，通過培訓保證其熟悉裝置的性能、運行方式等，并具備一定的經驗來應對系統運行中可能因天氣、地質條件等的變化而出現的各種問題，將理論和實踐有機結合起來，以便及時地解決問題，防范因裝置故障帶來的危害。

3、建立科學、統一的自動化運用系統

在測試、開機和運行的各個環節都以更加高效的工作模式來完成，將這些先進的設計思想都用在實際的管理系統當中，能夠最大程度的完成系統的開發利用，降低系統管理中的相關費用。企業在發展和精進的道路上也越走越順，有關企業工程中不同系統的運用都能夠滿足各種企業產品的生產需求，在執行統一平臺和系統的管理過程中也實現了運用平臺的獨立性。

結束語

總之，電力工程在人們的日常生產生活中占據著重要的地位。必須提電力工程的信息化水平和自動化安全系統裝置的質量，加強電力系統監控和管理，開展廣域電力系統安全防治系統的研究，建立科學、統一的自動化運用系統，才能保證電力工程的正常平穩運行，推動我國國民生活水平的提高，促進社會平穩較快發展。

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電氣工程及其自動化是一個涉及電力電子技術、計算機技術、電機電器技術信息與網絡控制技術等諸多學科的領域，是一個綜合性很強的學科，內容豐富多樣化，其特點為：強弱電結合、機電結合、軟硬件結合，是解決電氣工程技術分析與控制問題的前言科技學科。

電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科，觸角伸向各行各業，生活中的大小事務，均可見它的身影，與社會工業生產密切相關，發展十分迅速。

一、電氣工程及其自動化發展歷史

電氣工程及其自動化的起源要追溯到18世紀，美國人富蘭克林(B. Franklin,1760-1790)著名的“風箏實驗”為人類解開來了電的神秘面紗，不僅如此，電在自然界中的存在，也為電氣工程的發展奠定了最直接的受體。

19世紀初期,電流的磁效應、電磁感應定律相繼被外國科學家研究出來。19世紀中后期,麥克斯發現的電磁理論，讓電氣工程的理論基礎趨于完善。與20世紀交接的年代,西方發達國家陸續將電氣工程專業植入大學課程，這是電氣工程專業最早出現的地方。

對于前期閉關鎖國的中國來說，一直到時期，電氣工程專業才被引進到我國，由南洋大學堂(交通大學前身)第一個引進理論，并且設置了電機專科,這是我國大學最早的電氣工程專業,至今約莫一百年左右，可以說電氣工程在我國的發展歷程也是較有歷史的。到20世紀中期，我國高校陸續開設電氣工程專業，也逐步將電氣工程納入國家重點科研項目，大力培養相關人才。20世紀末端，因特網互聯世界，電氣工程不再是單純的電力工程，而是一項與計算機信息技術相互交叉的一門前沿學科。進入21世紀后，電氣工程及其自動化發張迅猛，成為涵蓋人類生活最廣的一門實用學科。

二、電氣工程及其自動化發展現狀

1.電氣工程及自動化在電力系統中技術應用

在電氣工程及其自動話主要在電力系統中應用，現代電力系統自動化的主要特征為：大機組、大電網、高度自動化。電氣工程中自動化技術的在電力系統運用主要體現在電網調度自動化、發電廠自動化，變電站自動化和配電自動化這四個方面。

電網調度自動化主要通過安全分析與對策提出(SA)、數據采集與安全監控(SCADA)和自動發電控制(AGC)與經濟調度控制(EDC)三個手段來實現對電網安全經濟運行調整。發電廠自動化系統主要包括了動力機械自動控制、自動發電量控制系統(AGC)和自動電壓控制系統(AVC)系統。發電廠自動化系統能自動對發電廠進行自動檢測、電能預估、調節、監視和管理，提高發電廠運行效率。變電站綜合自動化系統的5個子系統包括控制系統、繼電子保護系統，電壓、無功綜合控制子系統、通信子系統和低頻減負荷控制及備用電源自動投入子系統。通過計算機硬件系統或者自動化裝置，代替人工進行各種運行作業，提高變電站運行水平和管理水平的自動化系統。配電系統自動化的主要功能是降低電網的損耗、監控配電網的運行狀況、優化配電網的運行方式、提高配電網設備自身的可靠性運行能力以及減輕了運行人員的勞動強度以及維護費用。

2.電氣工程及自動化在其他系統中技術應用

除了傳統電氣工程設計到的電力系統，現如今，電氣工程是一門覆蓋面廣，內容豐富的交叉學科。電氣工程還涉及到建筑物多項改造活動，對建筑物結構性能的變化有較大的影響。根據勘測結果顯示，建筑物電氣工程結構像設備運行、線路連接、現場操控等方面，均對建筑物本身有很大影響。

同時，信息技術作為推動電氣工程及其自動化發展的原動力，理所當然會將電氣工程及自動化的熱門技術用在本行業。隨著當今市場的需求驅動，電氣自動化與IT平臺實現了逐步的融合，而當前全球電子商務的普及將大大加速這一融合過程。

3.電氣工程及其自動化熱門技術

(1)電力智能控制系統

智能電網是由電力智能控制系統控制的新型電網結構，其主要特點包涵6點：堅強、自愈、兼容、經濟、集成和優化。具有能夠自動檢測、分析故障，實現故障隔離和系統自我恢復的功能，有效抵御自然災害或人為的外力破壞，保證電網安全可靠運行，并且實現資源合理配置，提高能源利用效率，減少電能損耗，降低投資成本和運行維護成本。具有良好的發展前景。

(2)基于全球定位系統(GPS)的動態安全監控系統

在電力系統中，利用GPS的光纖通信技術和同步相量測量技術，結合傳統技術與新的安全監控技術相互結合，實現了精確的時間和地點相量控制。

（3)電力系統設備在線狀態監測

電力設備在線監測系統由容性設備絕緣在線監測裝置、避雷器絕緣在線監測裝置、斷路器在線監測裝置組成，系統涵蓋了變電站主要電氣設備絕緣狀態參數的監測，監測參量多、功能齊全。系統也可以靈活配置，由其中的一套或兩套裝置組成，必要時也可選配變壓器油色譜監測裝置。其特點為：配置靈活，擴展性好，數據可靠，安裝簡便，維護簡單。

三、電氣工程及自動化未來發展趨勢

現代生產和科學技術的發展，隨著工業化進程的飛速發展以及人民生活水平跳躍式發展，對自動化技術提出越來越高的要求， 同時也為自動化技術的革新提供了必要條件。未來電氣工程及其自動化趨向于更智能化、適應工業生產方向的控制系統上發展；趨向于多機模型處理問題的設計分析；趨向于日益增長的先進的控制原理以及趨向于信息技術化的自動化產品。

更為重要的是，電氣工程及其自動化的應用范圍不再局限于單純的電力工程系統體系，而是更加廣泛的融入人類生產活動中。例如企業的綜合性自動化系統、交通控制自動化系統、經濟管理自動化控制系統都將投入運行中。自動化將在更大程度上匹配當今社會飛速發展的速度，在最大程度上實現擬人化。

在新世紀中，自動化控制類學科將具有更加開闊的前景，研究內容將更加富有挑戰性，覆蓋范圍將更加廣闊，關注和學習電氣自動化專業控制類課程的人員將不斷地增加。

參考文獻

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隨著社會發展及人們生活需求的變化，對電力的需求程度也在不斷增大，也就使得提高電力系統工作效率變得尤為重要。由于電氣及自動化技術是一項提高電力系統生產效率和穩定性的重要技術，但其施工過程中又易受到諸如施工設計方案、現場施工環境等因素的影響，使得施工管理控制產生難度，因此為避免或減輕因外部因素影響造成的對施工管理產生的不利影響，有必要對電氣及自動化工程施工管理進行探討。電氣及自動化工程包括了配電系統、照明系統、動力系統、弱電系統、保護系統以及防雷接地系統，所以相對地在開展上述工程并進行施工管理時所面對的問題及環節也是多方面的。所以要使電氣及自動化工程在電力系統中的使用能正常化，就必須在施工過程中加強施工管理，對影響施工質量的環節及問題點進行合理監控管理，才能最終達到保證工程質量的目的。

1.電氣及自動化工程施工管理的現狀

隨著近年來科技的發展和社會經濟的發展，人們對電力的需求也在與日俱增，這就在一定程度上對電力企業提出了高標準要求，也使得電氣及自動化工程在電力行業中的應用越來越廣泛，當然在促進電氣及自動化工程發展的同時，由于大多電力設施的建筑工地位置都較偏僻，所以在進行電氣及自動化施工時常受施工現場環境、地理位置以及人為原因的影響，造成施工管理上的難度。

1.1 缺乏完善的管理體制

由于電氣及自動化工程在電力企業整體輸配電設施設備中所占比例在逐年增加，所以可以說在電氣工程中所占的地位是相當重要的。因此要想使電力設施得以良好運行，在進行電氣及自動化施工時就要有與之相配合的完善的管理體制，這也是整體施工管理過程中保障最終工程質量和效率的重要關鍵因素。但在現階段的電力設施建設現場常會出現因工程分包而造成的互相不配合施工的情形，再加上電氣及自動化工程是一項技術含量很高的項目，但在現場時也不可避免地出現由不具備完全資質的承包方來承包的情況。這樣一方面是各自為政，只顧完成自己所承包部分的施工內容，另一方面在資質及技術方面的短板、從業人員的素質等，都會影響到工程的質量。

1.2 工程管理方法有瑕疵

作為電力工程重要組成部分的電氣及自動化工程的施工比之其他項目而言，更要求工程施工管理人員要深入到一線施工現場對工程進度和具體情況做出判斷和指導，但現實情況是工程施工的一線很少會有領導者進行實地考察，因此也就談不上對工程進度及工程施工質量的把握，在進行工程決策和管理時也就只能根據以往經驗來制訂施工進度計劃。另一方面電氣及自動化工程的施工相對于其他工程施工部分的技術含量還是偏高的，用現有工程粗放式的管理模式來進行電氣及自動化工程的施工管理就難免會出現矛盾、糾紛或其他不盡如人意的地方，這些都會在一定程度上影響到電氣及自動化工程的施工管理工作。

2.加強電氣及自動化工程施工管理的重要性

隨著經濟的發展和城鎮化進程的加快，以及人們對智能型建筑的需求度的提升，都使得近年來我國的用電總量急劇增長，所以如何提高電力設備及其系統的效率就顯得尤為重要，再加上由于科技的發展和人們環保意識的提升，對用電需求增長的同時也關注到了電力企業的清潔發展，這也使得電氣及自動化工程在電力企業中的應用得到了重視和關注。而電氣及自動化工程就是一項可以提高電力設備及其系統效率和穩定性的重要技術。但由于我國在這方面的發展相對還不盡完善，在電氣及自動化工程施工過程中常受外界因素影響，比如信息技術的發展情況、施工方案設計等，都增加了工程施工的技術難度，限制了電氣及自動工程實效的展現。所以有必要對工程施工過程中存在的問題提出針對性的解決方案。

3.現階段施工中電氣及自動化工程施工時存在的問題

3.1 電氣及自動化系統集成化程度不高

雖然近些年隨著各項科技的發展使各電氣及自動化工程的相關技術得到了快速發展，各項功能也在不斷完善中，但應當看到目前我國的電氣及自動化系統還存在著集成化程度低的問題，電氣及自動化工程還沒有實現信息資源的共享，并且由于現有系統的功能較單一、不能有效實現各子系統間的連接，都在影響著電氣及自動化系統發生作用。

3.2 電氣及自動化系統使用的網絡架構不統一

發展電氣及自動化技術是為了構建出便捷、高效、科學的電氣自動化系統，但由于我國網絡技術發展相對較滯后，使得現有的很多電氣工程企業都在使用各自不同的網絡構架，這樣就在很大程度上阻礙了以網絡結構為基礎的電氣自動化系統的發展。其次在電氣及自動化工程進行系統施工時，也存在由于系統提供商在軟、硬件方面的差異，出現程序接口不一致的情況，這也會影響電氣自動化設備控制信號的傳輸與交流，從而使得系統部件之間的數據和信息難以共享，影響施工完成后電氣自動化系統效率的發揮。

3.3 電氣工程自動化施工存在的節能問題

雖然當前人們的環保意識有了較大的提高，但在電氣及自動化工程施工設計階段和施工實施以及建成使用后的過程中仍然存在能耗較大問題，尤其是在智能化電氣設備普遍使用的今天，電氣及自動化工程所帶來的能耗問題尤為突出，電氣及自動化工程的施工技術、管理措施、施工時對質量控制等都會直接影響整個電氣自動化系統的能耗水平。但由于電氣及自動化工程施工在方案設計和選材等方面還存在著忽視節能的問題，所以導致最終系統的建立限制了電氣工程自動化系統的整體效果。

4.為解決施工時出現的問題從而提升整體管理水平的解決方案

4.1 提高電氣及自動化工程系統開發的集成化程度

由于現實存在的電氣及自動化工程系統集成問題是因為電氣工程企業在進行系統開發時所采用的開發平臺不相同，所以要解決這個問題就要求電力工程企業在系統開發過程中盡可能使用同一開發平臺，同時采取積極措施培養相關技術人員的技能和綜合素質的提升，在充分發揮出設計人員主觀能動性、創新性的基礎上，提高電氣及自動化工程系統集成化的程度，實現不同自動化系統間較強的兼容性，從而減少電氣及自動化工程在實際使用過程中在運行、維護過程中的運行成本和管理難度，實現降低運行負擔和費用的目的。

4.2 全力構建出統一的科學電氣及自動化系統

對于電氣及自動化工程技術設備的提供商，電氣工程企業要不斷地進行健全和完善電氣自動化功能的工作，努力構建出統一、科學的系統，在學習國內外先進技術的同時，加快技術落地速度，實現技術的自我消化。對系統在運行、測試等多環節進行編程設計時還可以多多地融入科學的設計理念，實現最大程度完善電氣自動化系統的目的。同時根據國情可以通過行業協會等部門實現企業間的軟硬件情況交流，減少在施工過程中存在的各企業間軟硬件不通用的現狀，使電氣及自動化工程的施工在實現信息資源共享的同時，還能推動相關電氣工程企業的良性發展。

4.3 優化電氣及自動化工程施工的節能設計

為解決這一問題，要在進行電氣工程設計時，就要加強施工中涉及優化節能部分的工作，在滿足建筑物基本運行要求基礎上，實現最大程度地降低能源方面的損耗，如可以選擇繞組阻值較小的供電系統變壓器，通過降低變壓器的能源損耗，實現降低運行成本。

結語

綜上所述，電氣及自動化工程的施工管理離不開整體建筑工程的管理，而且管理水平的高低還會影響到企業的長遠發展。所以在當前應跟隨科技的發展進程，結合當前電氣及自動化工程施工管理中存在的問題，采取積極主動的應對措施，從而推動電氣及自動化工程施工管理水平的發展。

參考文獻

[1]王建.電氣及自動化工程施工管理研究[J].科技展望，2015（28）：94.

[2]苗琴.電氣工程及其自動化施工技術初探[J].科技傳播，2016（8）：154+156.

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一、電氣工程及其自動化的發展史

按照使用的電子電力器件不同，電氣工程及其自動化的發展主要經歷了四個階段，第一階段所使用的電子電力器件為晶閘管，由于其自身具有硅整流器件的特征，能夠在高電壓、大電流的條件下工作，因此，對其應用一直延續至今。第二階段所使用的電子電力器件為全控制式器件，這種器件不僅能夠通過信號控制其導通，而且還能夠控制其關斷，又被稱之為自關斷器件。第三階段所使用的電子電力器件為復合型電力電子器件IGBI和MGT，最后，第四代電力電子器件是功率集成電路PIC。經歷這四個階段的電氣工程自動化已經逐步趨于完善，被廣泛應用到社會各個領域的發展中。

二、目前建筑電氣工程自動化設計中存在的問題

隨著社會發展對建筑電氣工程自動化要求的不斷提高，傳統建筑電氣工程設計中存在的問題也越來越多，不僅不能有效滿足人們的根本需求，而且還在很大程度上制約了建筑電氣工程的可持續發展，這些問題主要體現在以下幾個方面：

1.設計的深度不夠

就我國目前建筑電氣工程使用的情況來看，經常會出現各種各樣的問題，對整個項目的使用功能造成了很多不必要的影響。究其原因，主要是因為設計人員在對工程進行具體設計的時候，忽略了設計內容的可實施性，從而導致整體設計缺乏一定的深度，造成在某些施工安裝的環節中存在很大不必要的麻煩，甚至還會出現一些設計上的缺陷問題，導致安裝的可操作性大大降低。由此可見，如果設計人員在對工程進行設計的時候，沒有按照必要的深度去對工程的各個環節進行計算和標注，那么勢必會導致設計內容缺乏科學性和合理性，從而影響到工程的整體質量。

2.設計的標準不夠規范

設計的標準不夠規范也是目前建筑電氣工程自動化設計中存在的一個重要問題，而由于此項問題引起的后果也是不容忽視的。比如說，在對一棟大樓進行設計的時候，設計人員如果沒有嚴格按照設計的標準來進行規范和設計，那么就很有可能將一些重要的設計環節遺漏，在工程投入使用之后，必然也就無法滿足人們的日常需求。由此可見，設計標準對于一項工程的整體設計具有不可或缺的作用，如果不能達到設計標準，那么勢必會造成較多的安全隱患。

3.設計配合不科學

在目前建筑電氣工程設計中，涉及了多個專業的工程設計和安裝環節，如果想要從根本上確保工程的順利施工，那么就必須對各個專業和安裝環節進行合理協調，確保彼此之間達到有效配合。但就我國目前建筑電氣工程自動化設計的現狀來看，很多環節的施工圖都沒有完善，或多或少都會忽略到一些東西，正是由于這些問題的存在，不僅會給施工人員的施工作業帶來麻煩，而且還會給監理人員的工作帶來阻礙，甚至還會引起意外事故。

三、建筑電氣工程自動化設計的策略分析

就我國目前社會發展對建筑電氣工程自動化設計的要求來看，不僅要滿足家電用電、照明、安全用電等需求，而且還要保證工程設計的實用性、美觀性和便捷性，結合以上幾種需求，工作人員在對建筑電氣工程進行自動化設計的時候，可以從以下幾個方面進行考慮：

1.強電系統網絡設計

強電系統主要指的是交流電電壓在24V以上的電力系統，比如說電燈、插座等。在建筑電力工程自動化設計中，強電系統的網絡設計內容主要包括照明線路、用電弦線路以及消防系統中的控制線路等。由于強電系中涉及到的電壓最高，對線路的設計要求也有所增加，相關的制約機制和合計更加復雜，對于難度和精度的要求也越來越嚴格。因此，為了能夠確保強電系統的網絡設計達到工程的需求，設計人員在對其進行設計的時候，要將所有的設計內容一次性納入到設計當中，反復檢查，必須確保沒有遺漏的項目之后，才能夠將工程設計交予施工人員。

2.弱電系統網絡設計

一般來說，建筑中的弱點主要可以分為兩種類型，一種是國家規定的安全電壓等級及控制電壓等低電壓電能，有交流和直流之分，交流36V以下，直流24V以下，另一類是載有語音、圖像以及數據等信息的信息源，比如說電話、電視以及計算機的信息等。而建筑電氣工程自動化設計中所涉及到的弱電系統，通常指的是后者。然而，隨著計算機技術的飛速發展，在原有弱電系統的基礎上，又加入了計算機終端系統線路、網絡終端系統線路以及電化教育系統線路的設計等。由于這類系統的網絡設計涉及到要對電場、磁場或電磁場屏蔽直接地線路，因此，設計人員在對其進行設計的時候，必須要首先將防雷接地裝置線路和屏蔽保護接地線路進行事先考慮和安排。

3.電氣工程設計中的對策分析

為了確保建筑電氣工程自動化設計的順利實施，在對工程進行設計的時候，設計人員首先要嚴格按照工程的設計標準來進行工程設計，對于工程中涉及到的設備型號和參數，都要有明確的標準。其次，在對設計圖進行審查的時候，一定要認真對待，仔細的核對圖紙中的任何一個環節和數據，一旦發現問題，應及時予以改正，只有這樣，才能夠有效避免由于設計不科學而引起的質量問題，確保設計達到相關標準，使施工順利展開。

4.建筑中電氣工程及其自動化技術的完善

建筑中必須有一套自動化系統框架。這是為了保證建筑的正常運行的同時能夠適應多種外接設備和用電系統，在建立自動化系統的同時要使其具備能夠處理功能，發現問題的能力，這就需要在設計中加入適當的管理模塊。并且根據需要，將設備的使用功能加載到管理模塊中。每個建筑都要有一套的自動化框架系統，它要作為后續建設的基本依據，并且在發生功能改變的同事能夠發揮系統的指導性作用，在數據管理、監控、設備養護等方面發揮自身的作用。在自動化設備的選擇上要符合建筑的使用功能，因為電氣自動化技術的基礎就是通過自動化設備來提高和完善整個建筑功能的，并且通過合理的自動化技術使設備的運行環境更加的高效。在很多情況下。電氣自動化被分為三種，首先是開關的自動化轉變，這是對設備實現自動化的基礎，自由在設備的開關問題上進行升級，才能體現自動化的有效性。其次是對設備中信號、監控、網絡傳輸的自動化轉變，這通常是使用信號轉換器和收集器進行完成的，一般情況下通過對信息的傳送和收集能夠體現出建筑用電環境的狀態，對危險源能夠進行及時的消除和預防。第三種是針對設備的運行環境進行控制，這種控制主要來自于環境監控的主要形式，可以通過監測過程對設備的溫度、電壓、功率等進行控制，并且建立最低容納性，使外部的環境性能能夠被正確的判斷出來，當外部鏈接性較大時，控制中心就會通過數據變化所發出相關的動作指令。

小結；對于我們建筑電氣自動化的設計人員來說，今后的設計理念，必須根據工程的實際需求，采取科學合理的設計方法，確保工程質量，從而促進我國建筑行業的有序的發展，做出積極的對策。

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成果解決教學問題的方法

提出“知識規格滿足專業外延需求、能力素質勝任專業內涵發展”的人才培養理念

針對生源質量下滑問題，面向行業發展對人才培養的新要求，認真分析原有人才培養方案的不適性，結合人才培養定位，總結已有辦學傳統和特色，提出了“知識規格滿足專業外延需求、能力素質勝任專業內涵發展”的人才培養理念，面向工程，強化實踐，統籌開展課程建設、實踐環節建設、教學方法改革等方面的工作。

構建適應電力工業發展新形勢的課程體系

構建了“（基礎-技術-專業）課程群+技術前沿課”型的專業課程體系，將新能源發電技術、新型輸電技術等前沿技術引入課堂，及時反映專業發展動態，既激發了學生的專業興趣，又增強了人才培養對行業需求的適應性，為拓寬學生就業面奠定了必要的知識儲備，實現了“知識規格滿足專業外延需求”。

構建遵循“系統-元件-系統”認知規律的做學結合教學模式

根據系統構成及運行特點，構建了相應的元件特性認知實踐項目，通過對元件特性的認知實驗，加強對元件工作原理的認識;在此基礎上，分析系統整體行為特性及元件個體行為特性的關聯性，掌握基于元件運行狀態調整的系統整體行為調節方法，明確實際系統實現過程中需要注意的問題，進而了解實際系統的運行約束和注意問題。此模式應用于“電力系統分析”“發電廠電氣部分”等5門核心課程教學。

構建突出工程實踐能力培養的課內外相結合的實踐教學體系

構建了“實驗-實訓-實習-設計”和“電工數學競賽-工程師認證考試”結合的課內外實踐教學體系，以突出“工程認知-工程探究-工程實踐-工程優化”能力的實踐培養，即能力形成于實踐，表現于實踐，又升華于實踐。

建設系列“工程場景式”的電力特色實踐教學平臺

新建全國高校唯一的教學用66kV/220kV真實變電站、全國規模最大的電力生產過程動態模型演示中心、國內領先水平的輸變電運行仿真中心（獲得中國電力企業聯合會頒發認證資質）、電力系統安全運行與節能技術國家地方聯合工程實驗室（省部共建教育部重點實驗室）等特色實踐平臺;另外，校企共建12個工程實踐教育基地。

采用“引培結合、專兼相濟、科研帶動”等措施，加強師資隊伍建設

引進和自主培養具有博士學位的教師28人，聘請電力企業專家17人作為兼職教師，師資隊伍結構明顯改善。教學之余，積極開展科研實踐，提升教師的學術水平和科研能力，為“面向工程、強化實踐”的人才培養提供了重要的師資保障。

成果的創新點

形成了以“知識規格滿足專業外延需求、能力素質勝任專業內涵發展”的人才培養理念

優化課程體系，引入前沿技術課程，增強人才培養對行業快速發展的適應性，為拓寬學生就業面向奠定必要的知識儲備，實現“知識規格滿足專業外延需求”。理論教學注重教對學的促進作用，實現知識傳授與能力培養協調共進;實踐教學突出實踐項目的工程導向性以激發學生的學習興趣，貫穿于整個教學過程，即強化實踐提升能力，增強人才素質對行業發展的適應性，實現“能力素質勝任專業內涵發展”。

形成了遵循“系統-元件-系統”認知規律的做學結合教學模式

通過對元件特性的認知，探究系統整體行為特性及元件個體行為特性的關聯性，掌握基于元件運行狀態調整的系統整體行為調節方法，明確實際系統實現過程中需要注意的問題，進而了解實際系統的運行約束和注意問題。既強化了知識運用，又培養了學生的認知能力，知識傳授與能力培養協調共進。

構建了系列“工程場景式”電力特色實踐平臺支撐的突出“工程認知-工程探究-工程實踐-工程優化”能力培養的實踐教學體系

根據學生能力形成的不同階段和認識發展的基本規律，將實踐環節視為有機整體加以籌劃，將突出“工程認知-工程探究-工程實踐-工程優化”能力的培養貫穿于“實驗-實訓-實習-設計”和“電工數學競賽-電氣工程師認證考試”相結合的課內外實踐教學環節中;“工程場景式”電力特色實踐支撐平臺增強了實踐培養的工程導向性，激發了學生的學習興趣;全國電工數學建模競賽提供了能力展示平臺。實現了能力形成于實踐，表現于實踐，又升華于實踐。

成果的推廣應用效果

近四年，“面向工程、強化實踐”的電氣工程及其自動化專業人才培養取得了豐碩成果，在校內外產生積極反響。

人才培養效果

該成果自2009年應用以來，受益學生3000多人;學生實踐能力和創新能力明顯提高，發表研究論文108篇，參加教研項目54項、科研課題24項，獲獎273項（國家級23項、省級53項）。吸引國家（南方）電網公司、各發電集團等央企來校招聘，年均簽約率79%，考入清華大學、西安交通大學、華中科技大學等著名高校讀研學生占比11%，就業率94%。學校獲推薦優秀應屆本科畢業生攻讀碩士學位的資格，并入選“2012-2013年度全國畢業生就業典型經驗高校50強”。

輻射作用效果

自2009年以來，已有20多所高校前來學習、考察與交流。承辦一次全國性教材教學研討會議，400余人參會;8次在全國性教學研討會上作經驗交流。發表教研論文19篇，出版《電機學》《300MW（直吹）火電機組集控運行與仿真》《電網及變電站運行分析與仿真》等教材6部，應用于10多個省份高校。為國內外20多家電力企業開展業務培訓1566人。承辦的“全國大學生電工數學建模競賽”已吸引198所高校、7506人參賽，成為全國電氣工程學科的品牌特色競賽活動，被譽為國內最具有影響的大學生學科競賽之一。

專家評價

清華大學電機系教授、中國工程院院士韓英鐸評價“東北電力大學學生基礎扎實、物理概念清晰、實踐能力強”。國家電網公司總工程師張啟平教授級高工評價“東北電力大學畢業生概念清晰、理論扎實、崗位適應快、不怕吃苦”。

師資隊伍建設成效

篇6

0概述

隨著微電子技術、計算機技術和通信技術的發展，綜合自動化技術也得到迅速發展。電氣工程及其自動化涉及電力電子技術，計算機技術，電機電器技術信息與網絡控制技術，機電一體化技術等諸多領域，是一門綜合性較強的學科，其主要特點是強弱電結合，機電結合，軟硬件結合。該專業培養具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識，受過電工電子，系統控制及計算機技術方面的基本訓練，具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力的高級工程技術人才。

1電力系統自動化技術

1.1電網調度自動化

現代的電網自動化調度系統是以計算機為核心的控制系統，包括實時信息收集和顯示系統，以及供實時計算、分析、控制用的軟件系統。信息收集和顯示系統具有數據采集、屏幕顯示、安全檢測、運行工況計算分析和實時控制的功能。在發電廠和變電站的收集信息部分稱為遠動端，位于調度中心的部分稱為調度端。軟件系統由靜態狀態估計、自動發電控制、最優潮流、自動電壓與無功控制、負荷預測、最優機組開停計劃、安全監視與安全分析、緊急控制和電路恢復等程序組成。

1.2變電站自動化

電力系統中變電站與輸配電線路是聯系發電廠與電力用戶的主要環節。變電站自動化的目的是取代人工監視和電話人工操作，提高工作效率，擴大對變電站的監控功能，提高變電站的安全運行水平。變電站自動化的內容就是對站內運行的電氣設備進行全方位的監視和有效控制，其特點是全微機化的裝置替代各種常規電磁式設備；二次設備數字化、網絡化、集成化，盡量采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜；操作監視實現計算機屏幕化；運行管理、記錄統計實現自動化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產現代化的一個重要環節。

1.3發電廠分散測控系統（DCS）

發電廠分散控制系統（DCS）一般采用分層分布式結構，由過程控制單元（PCU）、運行員工作站（OS）、工程師工作站（ES）和冗余的高速數據通訊網絡（以太網）組成。

過程控制單元（PCU）由可冗余配置的主控模件（MCU）和智能I/O模件組成。MCU 模件通過冗余的 I/O 總線與智能 I/O 模件通訊。PCU 直接面向生產過程，接受現場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關量、脈沖量等信號，經運算處理后進行運行參數、設備狀態的實時顯示和打印以及輸出信號直接驅動執行機構，完成生產過程的監測、控制和聯鎖保護等功能。

運行員工作站（OS）和工程師工作站（ES）提供了人機接口。運行員工作站接收PCU發來的信息和向PCU發出指令，為運行操作人員提供監視和控制機組運行的手段，工程師工作站為維護工程師提供系統組態設置和修改、系統診斷和維護等手段。

2 電力系統自動化的研究方向

2.1 智能保護與變電站綜合自動化

對電力系統電保護的新原理進行了研究，將國內外最新的人工智能、模糊理論、綜合自動控制理論、自適應理論、網絡通信、微機新技術等應用于新型繼電保護裝置中，使得新型繼電保護裝置具有智能控制的特點，大大提高電力系統的安全水平。對變電站自動化系統進行了多年研究，研制的分層分布式變電站綜合自動化裝置能夠適用于 35～500 kV 各種電壓等級變電站。微機保護領域的研究處于國際領先水平，變電站綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平。

2.2 配電網自動化

在中低壓網絡數字電子載波 ndlc、配網的模型及高級應用軟件 pas、地理信息與配網 scada 一體化方面取得了重大技術突破。其中，ndlc 采用了 dsp 數字信號處理技術，提高了載波接收靈敏度，解決了載波正在配電網上應用的衰耗、干擾、路由等技術難題；高級應用軟件 pas 將輸電網 ems 的理論算法與配網實際結合起來，采用了最新國際標準 IEC61850、IEC61970CIM公共信息模型；采用配網遞歸虛擬流算法進行潮流計算；應用人工智能灰色神經元算法進行負荷預測。

2.3 現代電力電子技術在電力系統中的應用

開展了電力電子裝置控制理論和控制算法、各種電力電子裝置在電力系統中的行為和作用、靈活交流輸電系統、直流輸電的微機控制技術、動態無功補償技術、有源電力濾波技術、大容量交流電機變頻調速技術和新型儲能技術等方面的研究。

2.4 電氣設備狀態監測與故障診斷技術

通過將傳感器技術、光纖技術、計算機技術、數字信號處理技術以及模式識別技術等結合起來，針對電氣設備絕緣監測方法和故障診斷的機理進行了詳細的基礎研究，開發了發電機、變壓器、開關設備、電容型設備和直流系統等主要電氣設備的監控系統，全面提高電氣設備和電力系統的安全運行水平。

3當前電力系統自動化依賴IT技術向前發展的重要熱點技術

當前電力系統自動化依賴于電子技術、計算機技術繼續向前發展的主要熱點有：①電力一次設備智能化；②電力一次設備在線狀態檢測；③光電式電力互感器；④適應光電互感器技術的新型繼電保護及測控裝置；⑤特高壓電網中的二次設備開發。

3.1電力一次設備智能化

常規電力一次設備和二次設備安裝地點一般相隔幾十至幾百米距離，互相間用強信號電力電纜和大電流控制電纜連接，而電力一次設備智能化是指一次設備結構設計時考慮將常規二次設備的部分或全部功能就地實現，省卻大量電力信號電纜和控制電纜，通常簡述為一次設備自帶測量和保護功能。如常見的“智能化開關”、“智能化開關柜”、“智能化箱式變電站”等。

電力一次設備智能化主要問題是電子部件經常受到現場大電流開斷而引起的高強度電磁場干擾，關鍵技術是電磁兼容、電子部件的供電電源以及與外部通信接口協議標準等技術問題。

3.2光電式電力互感器

電力互感器是輸電線路中不可缺少的重要設備，其作用是按一定比例關系將輸電線路上的高電壓和大電流數值降到可以用儀表直接測量的標準數值，以便用儀表直接測量。其缺點是隨電壓等級的升高絕緣難度越大，設備體積和質量也越大；信號動態范圍小，導致電流互感器會出現飽和現象，或發生信號畸變；互感器的輸出信號不能直接與微機化計量及保護設備接口。因此不少發達國家已經成功研究出新型光電式和電子式互感器，國際電工協會已了電子式電壓、電流互感器的標準。國內也有大專院校和科研單位正在加緊研發并取得了可喜成果。目前主要問題是材料隨溫度系數的影響而使穩定性不夠理想。另一關鍵技術是，光電互感器輸出的信號比電磁式互感器輸出的信號要小得多，一般是毫安級水平，不能像電磁式互感器那樣可以通過較長的電纜線送給測控和保護裝置，需要在就地轉換為數字信號后通過光纖接口送出，模數轉換、光電轉換等電子電路部分在結構上需要與互感器進行一體化設計。在這里，電磁兼容、絕緣、耐環境條件、電子電路的供電電源同樣是技術難點之一。

3.3適應光電互感器技術的新型繼電保護及測控裝置

電力系統采用光電互感器技術后，與之相關的二次設備，如測控設備，繼電保等裝置的結構與內部功能將發生很大的變化。首先省去了裝置內部的隔離互感器、A/D 轉換電路及部分信號處理電路，從而提高了裝置的響應速度。但需要解決的重要關鍵技術是為滿足數值計算需要對相關的來自不同互感器的數據如何實現同步采樣，其次是高效快速的數據交換通信協議的設計。

4結束語

電氣自動化技術的應用越來越廣泛而深入，這也使電力管理方式產生翻天覆地的變化。新技術、新理論的應用使一些概念不斷被更新和修正，傳統的技術界線逐漸模糊，各種原來看似不相關聯的技術會彼此融合和滲透，這必將推動著電力自動化系統的不斷發展和變化。

參考文獻：

[1]孫 琥.科學發展觀旗幟下的工業電氣自動化發展[J].硅谷，2009.

篇7

50年代末出現的晶閘管標志著運動控制的新紀元。它是第一代電子電力器件，在我國至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統。隨著交流變頻技術的興起，相繼出現了全控式器件GTR、GTO、P-MOSEFT等。這是第二代電力電子器件。由于目前所能生產的電流／電壓定額和開關時間的不同，各種器件各有其應用范圍。

GTR的二次擊穿現象以及其安全工作區受各項參數影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題，使得人們把主要精力放在根據不同的特性設計出合適的保護電路和驅動電路上，這也使得電路比較復雜，難以掌握。

GTO是一種可關斷的高壓器件，它的主要缺點是關斷增益低，一般為4~5，這就需要一個十分龐大的關斷驅動電路，且它的通態壓降比普通晶閘管高，約為2v~4.5v,開通di/dt和關斷dv/dt也是限制GTO推廣運用的另一原因，前者約為500A/us，后者約為500V/us，這就需要一個龐大的吸收電路。

由于GIR、GTO等雙極性全控性器件必須要有較大的控制電流，因而使門極控制電路非常龐大，從而促進廠新一代具有高輸人阻抗的MOS結構電力半導體器件的一切。功率MOSFET是一種電壓驅動器件，基本上不要求穩定的驅動電流，驅動電路只需要在器件開通時提供容性充電電流，而關斷時提供放電電流即可，因此驅動電路很簡單。它的開關時間很快，安全工作區十分穩定，但是P-MOSFET的通態電壓降隨著額定電壓的增加而成倍增大，這就給制造高壓P-MOSFET造成了很大困難。

IGBT是P-MOSFET工藝技術基礎上的產物，它兼有MOSFET高輸人阻抗、高速特性和GTR大電流密度特性的混合器件。其開關速度比P-MOSFET 低，但比GTR快；其通態電壓降與GTR相擬約為1.5V~3.5v，比P-MOSFET小得多，其關斷存儲時間和電流卜降時間為別為0.2us～04us和0.2us~1.5us，因而有較高的工作頻率，它具有寬而穩定的安個工作區，較高的效率，驅動電路簡單等優點。

IGBT和MGT這一類復合型電力電子器件可以稱為第三代器件。在器件的復合化的同時，模塊即把變換器的雙臂、半橋乃至全橋組合在一起大規模生產的器件也已進入實用。在塊化和復合化思路的基礎上，其發展便是功率集成電路PIC( Powerl,lntegratcd irrrrcute),在PIC，不僅主回路的器件，而且驅動電路、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起，形成一個整體，這可以算作第四代電力電子器件。

2.變換器電路從低頻向高頻方向發展

隨著電力電子器件的更新，由它組成的變換器電路也必然要換代。當電力電子器件進入第二代后，更多是采用PWM變換器了。采用PWM方式后，提高了功率因數，減少了高次諧波對電網的影響，解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。

但是PWM 逆變器中的電壓、電流的諧波分量產生的轉矩脈動作用在定轉子上，使電機繞組產生振動而發出噪聲。

1986 年美國威斯康星大學Divan教授提出諧振式直流環逆變器。傳統的逆變器是掛在穩定的直流母線上，電力電子器件是在高電壓下進行轉換的‘硬開關’，其開關損耗較大，限制了開關在頻率上的提高。而諧奪式直流環逆變器是把逆變器掛在高頻振蕩過零的諧振路上，使電力電子器件在零電壓或零電流下轉換，即工作在所謂的‘軟開關’狀態下，從而使開關損耗降低到零。這樣，可以使逆器尺寸減少，降低成本，還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此，諧振式直流逆變器電路極有發展前途。

3.交流調速控制理論日漸成熟

1971年，德國學者F?Blaschke闡明了交流電機磁場定向即矢量控制的原理，為交流傳動高性能控制奠定了理論基礎。矢量控制的基本思想是仿照直流電動機的控制方式，把定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來，分別加以控制。但在實際應用中控制效果難于達到分析的結果。

1985年德國魯爾大學的Depenbrock教授首次提出了直接轉矩控制的理論，接著 1987 年又把它推 廣到弱磁調速范圍。采用定子磁場定向，借助于離散的兩點式調節（Band一Band控制）產生PWM信號，直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制，以獲得轉矩的高動態性能。它省掉了復雜的矢量變換與電動數學模型的簡化處理，大大減少了矢量控制中控制性能參數易受參數變化影響的問題，沒有通常的PWM信號發生器，其控制思想新穎，控制結構簡單，控制手段直接，信號處物理概念明確，轉矩響應迅速，限制在一拍之內，且無超調，是一種具有高靜動態性能的新型交流調速方法。

4.通用變頻器開始大量投入使用

一般把系列化、批量化、占市場量最大的中小功率如400KVA以下的變頻器稱為通用變頻器。從產品來看，第一代是普通功能型U/F控制型，多采用16位CPU，第二代為高功能型U/F型，采用32位DSP或雙16位CPU進行控制，采用了磁通補償器、轉差補償器和電流限制拄制器，具有挖土機和“無跳閘”能力，也稱為“無跳閘變頻器”。這類變頻器目前占市場份額最大。第三代為高動態性能矢量控制型。它采用全數字控制，可通過軟件實現參數自動設定，實現變結構控制和自適應控制，可選擇U/F頻率開環控制、無速度傳感器矢量控制和有速度傳感器矢量控制，實現了閉環控制的自優化。

5.單片機、集成電路及工業控制計算機的發展

篇8

引言

隨著時代的進步和發展，電力系統在社會發展中占據了越來越重要的地位，人們生活質量的提高，對供電質量和供電穩定性也提出了更高的要求；另外，市場經濟體制的確立和完善，促使電力行業之間的競爭日趨激烈，電力企業要想在激烈的市場競爭中站穩腳跟，并且獲得發展和壯大，就需要在電力系統中應用自動化技術，以此來促使電力系統更加安全、穩定和可靠的運行，促進電力系統更好的發展，增強綜合競爭力。

一、自動化技術在電力工程中的發展

發電控制技術自動化：自動化技術在火力發電廠中的應用，主要是對機械設備的相關數據進行采集，監測設備狀態，發出預警信號以及進行故障檢測等等。計算機來對機械設備的運行過程實時控制，自動化啟動設備運行全過程，如點火、并網等等，來自動增加或者減小無功率，控制母線電壓。水利發電站的自動化技術依然體現在這些方面，采集數據，進行計算和相關維護；自動監控水庫的水文信息，監測全廠機電的運行設備，從而自動控制發電機組，對它們的運行狀態進行必要的優化等等，還需要分配、控制經濟負荷等等。

電力調度技術自動化：計算機是電力調度自動化控制系統的核心，主要是搜集整理相關的數據，這樣電力管理人員借助于電力調度技術的自動化，就可以全面了解和把握整個電網的運行情況，采取一系列的措施來應對運行過程中出現的各種突況，促使電力系統更加穩定的運行。

變電站技術自動化：變電站在計算機的基礎上，將先進的通信技術充分利用了起來，有效處理和應用搜集的相關信息，這樣可以重新組合變電站中的電力系統，有效優化系統設計工作，促使系統更好的搜集和處理相關的信息和數據等等，從而實時監控和管理電力系統運行全過程。

配電技術自動化：具體來講，配電網自動化主要是改造和優化城鄉配電網系統，來提高電網運行網絡化程度，更好的發展配電網，促使電力系統更加安全和穩定的運行，提高供電質量，更好的服務于居民群眾。

二、電力工程中電氣自動化的運用

1、微電子技術中的運用

電氣自動化控制在微電子中的應用，有效提高了微電子電路中的各種半導體器件的運行質量，提高了電路集成性、可靠性、安全性，改善了系統的監控效果。電氣自動化在微電子技術應用中引入了新的電氣電子技術設備，對傳統微電子的設計及制造進行改革，增強了微電子工藝之間的連接效果及相互影響效果。在微電子技術運用過程中，電氣自動化技術建立新的出發點，由傳統的工作流程為中心模式轉變為以系統設備為中心模式，在很大程度上強化了集成電力系統的控制力度。

當前微電子中的電氣自動化技術主要通過對集成電力工作的控制和流程模式的轉化監督，實現電子工業發展的推進和提升。隨著當前我國電子技術的不斷進步，集成電路也逐漸開始完善，集成電力設備已經實現了由傳統大體積、低精度向現代設備大規模、高精度的轉變。除此之外，我國微電子技術中已經開始使用可集成數百萬晶體管，微電子技術及應用質量都有了非常大的變革。在企業改造的過程中引入電氣自動化微電子技術大大改善了企業生產質量，提高了生產力水平。結合電氣自動化技術的微電子新型技術實現了對企業生產的綜合控制和改善，對我國行業的現代化技術水平具有非常重要的意義。

2、變化器電力發展中的運用

隨著電子器件的不斷完善，當前的變化器電力系統組成已經發生了非常大的變革。將電氣自動化技術應用到變化器電力發展的過程中有效改變了變化器電路，實現了表喚從低頻到高頻的轉變，促進了電路系統的更新換代。傳統電力工程中主要通過普通晶閘管直流傳功變換器完成對電路系統的相控整流，但是整流效果并不顯著。使用電器自動化變化器可以有效提高功率因素，降低高次諧波對電岡的影響，有效提高了變化的質量。除此之外，電器自動化變化器還在很大程度上降低了低頻區域轉矩脈動可能出現的不良問題，提高了系統的可靠性。

3、交流調速控制中的運用

直流調速雖有調速性能好的優勢，但事故率較高，容易出現機械式換向帶來問題，無法在大容量的調速領域中應用。而交流電動機容量、電壓、電流和轉速的上限不像直流電動機那樣受限制，且結構簡單，造價低廉，堅固耐用，容易維護，但是調速困難，簡單調速方案的性能指標不佳。如何提高交流調速控制已經成為人們關注的焦點。

電氣自動化技術可以依照直流電動機控制理論，解耦定子電流磁場及轉矩，實現對上述矢量的有效控制，在很大程度上提高了交流調速的控制指標和控制性能，改善了調速效果。自動化控制技術主要依托直流電動機的物理模型，對坐標等效變換進行優化，實現了矢量轉換操作控制。該控制在運行的過程中需要對轉子磁鏈的方向進行監測，對轉子參數進行調整，降低轉子對控制質量的影響。

三、加強電氣化自動化工程控制系統建設的建議

1、電氣自動化與地球數字化互相結合的設想

電氣自動化工程與信息技術很好結合的典型的表現方法就是地球數字化技術，這項技術中包含了自動化的創新經驗，可以把大量的、高分辨率的、動態表現的、多維空間的和地球相關的數據信息整體成為坐標，最終成為一個電氣自動化數字地球。將整體出的各種信息全部放入計算機中，與網絡互相結合，人們不管在任何地方只要根據整理出的地球地理坐標，便可以知道地球任何地方關于電氣自動化的數據信息。

2、現場總線技術的創新使用可以節省大量的電氣自動化成本

電氣自動化工程控制系統中大量運用了現場總線與以太網為主的計算機網絡技術，經過了系統運行經驗的逐漸積累，電氣設備的自動智能化也飛速的發展起來，在這些條件的共同作用下，網絡技術被廣泛的運用到了電氣自動化技術中，所以現場的總線技術也由此產生。這個系統在電氣自動化工程控制系統設計過程中更加突顯其目的性為企業最底層的設施之間提供了通信渠道，有效的將設施的頂層信息與生產的信息結合在一起。針對不一樣的間隔會發揮不一樣的作用，根據這個特點可以對不一樣的間隔狀況分別實行設計。現場總線的技術普遍運用在了企業的底層，初步實現了管理部門到自動化部門存取數據的目標，同時也符合了網絡服務于工業的要求。與DCS進行比較可以節約安裝資金、節省材料、可靠性能比較高，同時節約了大部分的控制電纜，最終實現節約了成本目的。

3、加強電氣自動化企業與相關專業院校之間的合作

首先，鼓勵企業到電氣自動化專業的學校中區設立廠區、建立車間，進行職業技能培訓、技術生產等，建立多種功能匯集在一起的學習形式的生產試驗培訓基地。走入企業進行教學，積極建設校外的培訓基地，將實踐能力和崗位實習充分結合在一起。擴展學校與企業結合的深廣程度，努力培養訂單式人才。按照企業的職業能力需求，制定出學校與企業共同研究培養人才的教學方案，以及相關的理論知識的學習指導。

《結束語》

電氣自動化技術可以有效推動我國的信息化建設和電氣工程的發展，對我國社會主義進步具有至關重要的作用。隨著計算機技術的不斷提高和信息技術的不斷完善，電氣自動化技術也必將進入一個嶄新的時代。通過對電氣自動化技術進行充分研究，對電氣自動化技術進行合理運用，可以為我國新科技領域發展奠定堅實的基礎，是新科技發展的關鍵內容。

參考文獻

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GTO是一種用門極可關斷的高壓器件，它的主要缺點是關斷增益低，一般為4～5，這就需要一個十分龐大的關斷驅動電路，且它的通態壓降比普通晶閘管高，約為Zv～ 4.5v ， 開通 di /d t 和關斷 dv / dt 也是限制 GTO推廣運用的另一原因，前者約為 500A /us ，后者約為 500V /u s ，這就需要一個龐大的吸收電路。

由于GIR 、GTO 等雙極性全控性器件必須要有較大的控制電流，因而使門極控制電路非常龐大，從而促進廠新一代具有高輸人阻抗的 MOS 結構電力半導體器件的一切。功率 MOSFET 是一種電壓驅動器件，基本上不要求穩定的驅動電流，驅動電路只需要在器件開通時提供容性充電電流，而關斷時提供放電電流即可，因此驅動電路很簡單。它的開關時間很快，安全工作區十分穩定，但是P - MOSFET 的通態電壓降隨著額定電壓的增加而成倍增大，這就給制造高壓 P - MOSFET 造成了很大困難。

IGBT是 P -MOSFET 工藝技術基礎上的產物，它兼有 MOSFET 高輸人阻抗、高速特性和 GTR 大電流密度特性的混合器件。其開關速度比 P -MOSFET 低，但比 GTR 快；其通態電壓降與 GTR 相擬約為 1 .5 V ～ 3 .5v ，比 P - MOSFET 小得多，其關斷存儲時間和電流卜降時間為別為 0 . 2 us一 04 us和 0 . 2us ～ 1 . 5us，因而有較高的工作頻率，它具有寬而穩定的安個工作區，較高的效率，驅動電路簡單等優點。

MOS 控制晶閘管（ MCT ）是一種在它的單胞內集成了 MOSFET的品閘管，利用M OS 門來控制品閘管的開通和關斷，具有晶閘管的低通態電壓降，但其工作電流密度遠高 IGBT和 GTR ，在理論上可制成幾千伏的阻斷電壓和幾十千赫的開關頻率，且其關斷增益極高。

IGBT和MGT這一類復合型電力電子器件可以稱為第三代器件。在器件的復合化的同時，模塊即把變換器的雙臂、半橋乃至全橋組合在一起大規模生產的器件也已進入實用。在 模塊化和復合化思路的基礎卜，其發展便是功率集成電路 PIC （ Powerl ， lntegratcd Cirrrrcute ） ， 在 PIC，不僅主回路的器件，而且驅動電路、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起，形成一個整體，這可以算作第四代電力電子器件。

二、變換器電路從低頻向高頻方向發展

隨著電力電子器件的更新，由它組成的變換器電路也必然要換代。應用普通晶閘管時，直流傳功的變換器主要是相控整流，而交流變頻船動則是交一直一交變頻器。當電力電子器件進入第二代后，更多是采用PWM變換器了。采用PWM方式后，提高了功率因數，減少了高次諧波對電岡的影響，解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。

但是PWM逆變器中的電壓、電流的諧波分量產生的轉矩脈動作用在定轉子上，使電機繞組產生振動而發出噪聲。為了解決這個問題，一種方法是提高開關頻率，使之超過人耳能感受的范圍，但是電力電子器件在高電壓大電流的情況下導通或關斷，開關損耗很大。開關損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。

1986年美國威斯康星大學Divan教授提出諧振式直流環逆變器。傳統的逆變器是掛在穩定的直流母線上，電力電子器件是在高電壓下進行轉換的“硬開關”，其開關損耗較大，限制了開關在頻率上的提高。而諧奪式直流環逆變器是把逆變器掛在高頻振蕩過零的諧振路上，使電力電子器件在零電壓或零電流下轉換，即工作在所謂的‘軟開關’狀態下，從而使開關損耗降低到零。這樣，可以使逆器尺寸減少，降低成本，還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此，諧振式直流逆變器電路極有發展前途。

三、交流調速控制理論日漸成熟

1971年，德國學者F，Blaschke闡明了交流電機磁場定向即矢量控制的原理，為交流傳動高性能控制奠定了理論基礎。矢量控制的基本思想是仿照直流電動機的控制方式，把定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來，分別加以控制。這種解耦，實際上是把異步電動機的物理模型設法等效地變換成類似于直流電動機的模式，這種等效變換是借助于坐標變換完成的。它需要檢測轉子磁鏈的方向，且其性能易受轉子參數，特別是轉子回路時間常數的影響。加上矢量旋轉變換的復雜性，使得實際的控制效果難于達到分析的結果。

1985年德國魯爾大學的Depenbrock教授首次提出了直接轉矩控制的理論，接著1987年又把它推廣到弱磁調速范圍。大致來說，直接轉矩控制，用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標系下分析計算與控制電流電動機的轉矩。采用定子磁場定向，借助于離散的兩點式調節（Band-Band控制）產生PWM信號，直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制，以獲得轉矩的高動態性能。它省掉了復雜的矢量變換與電動數學模型的簡化處理，大大減少了矢量控制中控制性能參數易受參數變化影響的問題，沒有通常的PWM信號發生器，其控制思想新穎，控制結構簡單，控制手段直接，信號處物理概念明確，轉矩響應迅速，限制在一拍之內，且無超調，是一種具有高靜動態性能的新型交流調速方法。

四、通用變頻器開始大量投入實用

一般把系列化、批量化、占市場量最大的中小功率如400KVA以下的變頻器稱為通用變頻器。從產品來看，第一代是普通功能型U/F 控制型，多采用 16 位 CPU ，第二代為高功能型 U /F 型，采用 32位DSP或雙 16 位CPU 進行控制，采用了磁通補償器、轉差補償器和電流限制拄制器。具有挖土機和“無跳閘”能力，也稱為“無跳閘變頻器”。這類變頻器！目前占市場份額最大。第三代為高動態性能矢量控制型。它采用全數字控制，可通過軟件實現參數自動設定，實現變結構控制和自適應控制，可選擇U/F頻率開環控制、無速度傳感器矢量控制和有速度傳感器矢量控制，實現了閉環控制的自優化。從技術發展看，雖然電力半導體器件有GTO、GTI、IGBT，但以后兩種為主，尤以IGBT為發展趨勢：變頻器的可靠性、可維修性、可操作性即所謂的 RAs （ Reliabiliry，Availability，Serviceability）功能也由于采用單片機控制動技術而得以提高。

五、單片機、集成曳路及工業控荊計算機的發展

篇10

50年代末出現的晶閘管標志著運動控制的新紀元。它是第一代電子電力器件，在我國至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統。隨著交流變頻技術的興起，相繼出現了全控式器件一CTR、GTO、P―MOSEFT等。這是第二代電力電子器件。由于目前所能生產的電流／電壓定額和開關時間的不同，各種器件各有其應用范圍。

GTR的二次擊穿現象以及其安全工作區受各項參數影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題，使得人們把主要精力放在根據不同的特性設計出合適的保護電路和驅動電路上，這也使得電路比較復雜，難以掌握。

GTO是一種用門極可關斷的高壓器件，它的主要缺點是關斷增益低，一般為4～5，這就需要一個十分龐大的關斷驅動電路，且它的通態壓降比普通晶閘管高，約為Zv～4.5v，開通di／dt和關斷dv／dt也是限制GTO推廣運用的另一原因，前者約為500A／us，后者約為500V／us，這就需要一個龐大的吸收電路。

由于GIR、GTO等雙極性全控性器件必須要有較大的控制電流，因而使門極控制電路非常龐大，從而促進廠新一代具有高輸入阻抗的MOS結構電力半導體器件的一切。功率MOSFfff是一種電壓驅動器件，基本上不要求穩定的驅動電流，驅動電路只需要在器件開通時提供容性充電電流，而關斷時提供放電電流即可，因此驅動電路很簡單。它的開關時間很快，安全工作區十分穩定，但是P―MOSFET的通態電壓降隨著額定電壓的增加而成倍增大，這就給制造高壓P―MOSFET造成了很大困難。

IGBT是P―MOSFET工藝技術基礎上的產物，它兼有MOS―FET高輸入阻抗、高速特性和GTR大電流密度特性的混合器件。其開關速度比P―MOSFET低，但比GTR快；其通態電壓降與GTR相擬約為1.5V～3.5v，比P―MOSFET小得多，其關斷存儲時間和電流下降時間為別為0.2us―04us和0.2us～1.5us，因而有較高的工作頻率，它具有寬而穩定的安個工作區，較高的效率，驅動電路簡單等優點。

MOS控制晶閘管(MCT)是一種在它的單胞內集成了MOSFET的品閘管，利用MOS門來控制品閘管的開通和關斷，具有晶閘管的低通態電壓降，但其工作電流密度遠高IGBT和GTR，在理論上可制成幾千伏的阻斷電壓和幾十千赫的開關頻率，且其關斷增益極高。

IGBT和MGT這一類復合型電力電子器件可以稱為第三代器件。在器件的復合化的同時，模塊即把變換器的雙臂、半橋乃至全橋組合在一起大規模生產的器件也已進入實用。在模塊化和復合化思路的基礎上，其發展便是功率集成電路PIC(Powerl，IntegratcdCirrrrcute)，在PIC，不僅主回路的器件，而且驅動電路、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起，形成一個整體，這可以算作第四代電力電子器件。

2　變換器電路從低頻向高頻方向發展

隨著電力電子器件的更新，由它組成的變換器電路也必然要換代。應用普通晶閘管時，直流傳功的變換器主要是相控整流，而交流變頻船動則是交一直一交變頻器。當電力電子器件進入第二代后，更多是采用PWM變換器了。采用PWM方式后，提高了功率因數，減少了高次諧波對電岡的影響，解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。

但是PWM逆變器中的電壓、電流的諧波分量產生的轉矩脈動作用在定轉子上，使電機繞組產生振動而發出噪聲。為了解決這個問題，一種方法是提高開關頻率，使之超過人耳能感受的范圍，但是電力電子器件在高電壓大電流的情況下導通或關斷，開關損耗很大。開關損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。

3　交流調速控制理論日漸成熟

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英語水平：CET6計算機水平：全國計算機等級考試二級

籍貫：XX省XX市|男|1986年2月|漢族

實習經歷

1、XX省XX市電力公司（2008年6月-2008年7月）

工作地點：XX變電檢修工區、XX市XX變電站

工作描述：了解電力公司各部的職責范圍和組織架構；感性認識變電站各個工作崗位的工作流程及相關責任,包括運行人員和繼保班；學習電力行業安全工作規程。

2、XXXX股份有限公司（2008年7月-2008年8月）

工作地點：XX市XX區科技園

工作描述：

2.1、在自動化事業部，學習FARAD200系列產品的使用和設置方法，并了解其相關原理和生產流程；

2.2、在高壓推廣部，了解接地電阻柜的相關計算過程，標書制作，銷售的相關技巧；

2.3、接受商務禮儀、質量管理、人力資源管理類的相關培訓。

3、課余時間做過許多簡歷工作，包括家教、推銷、市場調查等，學習到與人溝通的技巧和堅強的意志的重要性。

學士課程

XX大學2005年9月——2009年7月

電氣工程與自動化專業：電路，電機學，電路測試技術，工程電磁場，模擬電子技術，數字電子技術，模擬電子技術實驗，電磁場仿真實踐，電子設計自動化（EDA模擬、數字）及其實踐，電機及電力拖動實踐，工程訓練，電氣工程基礎，數字電子技術實驗，電力電子技術，電力系統分析，自動控制原理，Matlab語言的應用，繼電保護原理，微機原理與接口技術，計算機測控技術。

工商管理（輔修）：市場營銷學,微觀經濟學，管理學,統計學，人力資源管理,宏觀經濟學,物流管理,會計學，運營管理，戰略管理，財務管理，管理信息系統，電子商務，組織行為學，國際企業管理。

主要技能

1、了解電氣工程與自動化專業和工商管理專業的理論知識；

2、熟練應用各種常用專業軟件，如Matlab,EDA,CAD;

3、能熟練應用Office系列辦公軟件；

4、有一定的創新意識，對數學建模有一定的應用。

自我評價

1、喜歡和觀念和物化材料打交道，研究具有復雜設計的各類機械設備及其原理。

2、好奇心很強，喜歡鉆研，有鍥而不舍的精神，喜歡創造性的工作。

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1 電力自動化技術概論

隨著我國的綜合實力不斷的增強，科學技術不斷的發展進步，也主要是為了促進電力自動化的迅速崛起，換言之，電力自動化技術其實就是把現代的電子技術、信息的處理技術以及網絡通信技術三種技術合為一體的前提上，發展起來的合成體，是在電力工程這個系統中形成遠程監控以及監視管理的有用通道。最重要的是可以實現遠程控制、檢測和調節電力系統的整體作用。如今，電力技術的重點內容就在于電力工程自動化技術，在電力的大多數方面都得到了應用，確保電力裝備和工程的安全，減少意外的出現頻率。這對我國社會經濟建設都有著重要意義。

電力自動化技術也有著自身的內在要求：首先，電力自動化技術需要符合電力系統的各項要求，保證操作人員實際的控制和協調；其次，需要對安全性能進行改善和提升，從而可以減少事故，并能夠節省人力；然后，還要對電力系統的整體數據以及參數進行檢驗，從而實現故障原因可以追查，運行程度的明細等；最后，需要從經濟的角度綜合考慮，保證電力系統各部分的安全。

2 電力工程自動化技術的主要內容

電力自動化技術在電力工程中的作用大家都眾所周知，不僅能夠的應用能夠提高電網的運行效率和電網運行的可靠性，對于降低事故的發生率也具有重要的作用。那么電力工程自動化技術的內容到底有什么呢？下面我來進行簡單的分析。

2.1 變電站自動化

變電站技術的自動化主要是利用計算機和通信技術實現信息的集中處理與有效地應用，

不僅有利于提升變電站運行的可靠性，還可以節約人力資源的使用。還能夠有效的提升變電站的工作效率，減少變電站事故的發生。這種技術完成了由電磁式設備向微機設備的轉變，在屏幕上就可以進行完成操作、監控、記錄和管理。變電站自動化是目前電力企業改革的重要部分，其能夠有效節約人力資源的使用，從而可以更好地監控電力系統的操作和運行的情況。

2.2 電網調度自動化

電網調度自動化是提升電力利用效率的重要措施，它是以信息技術以及控制技術為主要的應用， 進行電網調度的主要目的是提升用電效率，減少電力損失，對電力配送進行統籌規劃，盡可能滿足不同地區的電力需求。實現信息的采集以及整理和顯示，并保證整個電網的良好的運行狀態。電網調度技術的自動化，加強了對電力工程的監控，可以更好地應對突發事故，從而保證電網的運行穩定，電網調度自動化的方向就是合理控制發電廠的出力情況，做到經濟、安全、全面、有效。同時，電網調度自動化有利于電力負荷的控制和管理，確保電網的安全可靠。

2.3 發電廠測控自動化

主要是對城鄉的配電網進行改造，從而實現電網的發展，核心部分是智能模件和主控模件，目的是監測、控制設備的運行情況，用來完成生產過程的監測、控制和聯鎖保護等過程。發電廠測控自動化和傳統的人工控制來比較，不但提升了數據的準確性，還減少了故障的診斷處理時間，為發電廠的安全穩定運行提供了保障，發電廠測控自動化更加安全穩定，收集到的數據也更加的準確。電力系統也就得到了更為廣泛的應用和發展，從而保證配電自動化技術的應用的廣泛性。

3 自動化技術在電力工程中的應用

3.1 現場總線技術在電力工程中的應用

現場總線技術就是指在電力工程的現場把智能的自動化裝置以及儀表控制設備連接起來，把數字技術、智能控制與計算機網絡設備等等進行一體化結合的綜合性技術。現場總線技術在電力工程中的應用其實也就是通過分散電力工程中的控制功能，并且配備相應的計算機進行被控設備的信息處理，將信息與計算機連接后，就不再需要實現整個現場的控制，只需要對信息進行相應的調度就可以了。幾年來，我國的電力工程系統通過對35KV變電站自動化設備的檢側與數據的深入探討，并且對它進行改造，通過這一設備的狀況就能夠看出，現場總線的技術在節省硬件數量與安裝維護、投資等等方面表現都較為顯著。在電力調度化技術日益發展的情況下，可以滿足數據以及系統的多樣化客戶需求，并最終將電力系統中各個信息進行交換以及共享，實現電力工程的順利進行以及電力系統的日益完善。

3.2 柔流輸電系統的應用

柔流輸電系統（FACTS）是由SVC、容性濾波器、TSC、TCR、FSC組成，其中SVC的應用最為廣泛。SCV工程設備的核心技術目前還掌握在少數的幾個公司手中，目前，我國的SCV工程主要使用的是西門子公司生產的設備。輸電線采用了FSC固定串聯電容補償器，有效的提升了輸電利用效率。對于不同的需要，可以有不同的選擇。總之，柔流輸電系統能顯著提升電力工程的自動化水平，提高電網運行的可靠性和效率。

3.3 功率半導體器件的應用

在電力系統中，電力的控制是通過固態變壓器實現的，其屬于功率半導體器件的一種。功率半導體器件在電力系統中應用的比較廣泛，由于具有聯動性能好、重量輕、自我監控能力強的有點，已發展成為電力系統的核心構件。可以有效的改善電能質量，功率半導體器件技術的成熟和應用，是實現各種自動化系統設備的基礎。也能夠這樣說，功率半導體器件是支撐電力工程制動化發展的設備基礎。

3.4 主動對象數據庫技術的應用

主動對象數據庫技術在電力系統得到了廣泛的應用和認可，并用來支持對象標準，因此與一般的關系數據庫相比，主動對象數據庫主要是對技術以及主動功能的技術支持，因此，在電力工程中也得到了廣泛的應用，甚至已成為監控系統核心技術，能很好地對數據庫進行監視與控制，其功能主要是通過系統的監視功能、對象函數實現的。隨著主動對象數據庫技術的不斷發展，其在電力工程自動化上面的應用將更廣泛。通過對國際上先進技術的引進，對我國電力工程的發展深入研究，提高我國電力工程的自動化技術，滿足我國的社會主義發展需要。

3.5 光互連技術的應用

光互連技術的應用是自動控制與繼電系統的結合，光互連技術能實現自動控制系統和繼電系統的無縫銜接，使得電力系統的研發和發展成為可能。光互連技術抗磁干擾性強，因此，可以加大處理器的干涉能力，從而便利數據通訊，光互連技術在電力系統中應用廣泛，因此，對電力工程的系統具有可靠、安全以及可信的功能。促使電力系統的子系統有效地融合在起

還具有電網分析和高級應用功能，因此，技術使用更為靈活，畫面更為清晰，從而為調度員更好地做好調度作出依據，在電力工程中具有重要的意義，發揮著很大的作用。

4 結語

總而言之，在新技術的廣泛應用下，傳統的技術正在逐漸的被取代，從而更加促進了電力自動化技術的發展。電力自動化技術近幾年發展較快，主要的原因是不斷的采用自動化技術，同時材料和技術都很大程度的提升了，我國對電力工程自動化技術的充分科學合理的應用，管理監控系統的發展，電力工程的發展也會越來越完善，同時也促進我國社會主義經濟的發展。

參考文獻：

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50 年代末出現的晶閘管標志著運動控制的新紀元。它是第一代電子電力器件，在我國至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統。隨著交流變頻技術的興起，相繼出現了全控式器件 ―CTR、GTO、P- MOSEFT等。這是第二代電力電子器件。由于目前所能生產的電流/電壓定額和開關時間的不同，各種器件各有其應用范圍。

GTR的二次擊穿現象以及其安全工作區受各項參數影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題，使得人們把主要精力放在根據不同的特性設計出合適的保護電路和驅動電路上，這也使得電路比較復雜，難以掌握。

GTO是一種用門極可關斷的高壓器件，它的主要缺點是關斷增益低，一般為 4～5，這就需要一個十分龐大的關斷驅動電路，且它的通態壓降比普通晶閘管高，約為 Zv～ 4.5v，開通di/dt和關斷dv/dt也是限制 GTO推廣運用的另一原因，前者約為500A/us，后者約為500V/us，這就需要一個龐大的吸收電路。

由于GIR、GTO等雙極性全控性器件必須要有較大的控制電流，因而使門極控制電路非常龐大，從而促進廠新一代具有高輸人阻抗的 MOS結構電力半導體器件的一切。功率MOSFET是一種電壓驅動器件，基本上不要求穩定的驅動電流，驅動電路只需要在器件開通時提供容性充電電流，而關斷時提供放電電流即可，因此驅動電路很簡單。它的開關時間很快，安全工作區十分穩定，但是P-MOSFET的通態電壓降隨著額定電壓的增加而成倍增大，這就給制造高壓P-MOSFET 造成了很大困難。

IGBT是P-MOSFET工藝技術基礎上的產物，它兼有MOSFET高輸人阻抗、高速特性和GTR大電流密度特性的混合器件。其開關速度比 P-MOSFET低，但比GTR快；其通態電壓降與GTR相擬約為1.5 V～3.5v，比P-MOSFET小得多，其關斷存儲時間和電流卜降時間為別為0.2us一04us和0.2us～1.5us，因而有較高的工作頻率，它具有寬而穩定的安個工作區，較高的效率，驅動電路簡單等優點。

MOS控制晶閘管（MCT）是一種在它的單胞內集成了MOSFET的品閘管，利用M OS 門來控制品閘管的開通和關斷，具有晶閘管的低通態電壓降，但其工作電流密度遠高 IGBT和 GTR，在理論上可制成幾千伏的阻斷電壓和幾十千赫的開關頻率，且其關斷增益極高。

IGBT和MGT這一類復合型電力電子器件可以稱為第三代器件。在器件的復合化的同時，模塊即把變換器的雙臂、半橋乃至全橋組合在一起大規模生產的器件也已進入實用。在 模塊化和復合化思路的基礎卜，其發展便是功率集成電路 PIC（Powerl， lntegratcd Cirrrrcute）， 在PIC，不僅主回路的器件，而且驅動電路、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起，形成一個整體，這可以算作第四代電力電子器件。

2.變換器電路從低頻向高頻方向發展

隨著電力電子器件的更新，由它組成的變換器電路也必然要換代。應用普通晶閘管時，直流傳功的變換器主要是相控整流，而交流變頻船動則是交一直一交變頻器。當電力電子器件進入第二代后，更多是采用PWM變換器了。采用PWM方式后，提高了功率因數，減少 了高次諧波對電岡的影響，解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。

但是PWM逆變器中的電壓、電流的諧波分量產生的轉矩脈動作用在定轉子上，使電機繞組產生振動而發出噪聲。為了解決這個問題，一種方法是提高開關頻率，使之超過人耳能感受的范圍，但是電力電子器件在高電壓大電流的情況下導通或關斷，開關損耗很大。開關損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。

1986年美國威斯康星大學Divan教授提出諧振式直流環逆變器。傳統的逆變器是掛在穩定的直流母線上，電力電子器件是在高電壓下進行轉換的‘硬開關’，其開關損耗較大，限制了開關在頻率上的提高。而諧奪式直流環逆變器是把逆變器掛在高頻振蕩過零的諧振路上，使電力電子器件在零電壓或零電流下轉換，即工作在所謂的‘軟開關’狀態下，從而使開關損耗降低到零。這樣，可以使逆器尺寸減少，降低成本，還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此，諧振式直流逆變器電路極有發展前途。

3.交流調速控制理論日漸成熟

1971年，德國學者 F，Blaschke闡明了交流電機磁場定向即矢量控制的原理，為交流傳動高性能控制奠定了理論基礎。矢量控制的基本思想是仿照直流電動機的控制方式，把定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來，分別加以控制。這種解耦，實際上是把異步電動機的物理模型設法等效地變換成類似于直流電動機的模式，這種等效變換是借助于坐標變換完成的。它需要檢測轉子磁鏈的方向，且其性能易受轉子參數，特別是轉子回路時間常數的影響。加上矢量旋轉變換的復雜性，使得實際的控制效果難于達到分析的結果。

4.通用變頻器開始大量投入實用

一般把系列化、批量化、占市場量最大的中小功率如400KVA以下的變頻器稱為通用變頻器。從產品來看，第一代是普通功能型U/F 控制型，多采用16位CPU，第二代為高功能型U/F型，采用32位DSP或雙16位CPU進行控制，采用了磁通補償器、轉差補償器和電流限制拄制器.具有挖土機和“無跳閘”能力，也稱為“無跳閘變頻器”。這類變頻器！目前占市場份額最大。第三代為高動態性能矢量控制型。它采用全數字控制，可通過軟件實現參數自動設定，實現變結構控制和自適應控制，可選擇U/F頻率開環控制、無速度傳感器矢量控制和有速度傳感器矢量控制，實現了閉環控制的自優化。從技術發展看，雖然電力半導體器件有GTO、GTI、IGBT，但以后兩種為主，尤以IGBT為發展趨勢：變頻器的可靠性、可維修性、可操作性即所謂的RAs（ Reliabiliry，Availability，Serviceability）功能也由于采用單片機控制動技術而得以提高。

5.單片機、集成曳路及工業控荊計算機的發展

以MCS-51為代表白8位機雖然仍占主導地位，但功能簡單，指令集短小，可靠性高，保密性高，適于大批量生產的PIC系列單片機及CMS97C系列單片機等正在推廣，而且單片機的應用范圍已開始擴展至智能儀器儀表或不太復雜的工業控制場合以充分發揮單片機的優勢另外，單片機的開發手段也更加豐富，除用匯編語言外，更多地是采用模塊化的（-語言、PL/M語言。