黃敏

摘 要：社會科學技術(shù)的飛速發(fā)展，推動了我國電力事業(yè)自動化、智能化和信息化發(fā)展。電氣自動化元件是確保電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的重要設(shè)備，其技術(shù)的應用直接關(guān)系著整個電力的穩(wěn)定。本文分析了電氣自動化元件技術(shù)在電力系統(tǒng)中應用的必要性，并探討了電力系統(tǒng)領(lǐng)域中電氣自動化元件技術(shù)的具體應用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電氣自動化；元件技術(shù)

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的不斷完善，電力行業(yè)作為我國社會基礎(chǔ)建設(shè)行業(yè)的重要組成，受到了社會各個領(lǐng)域的關(guān)注。近年來，市場經(jīng)濟和經(jīng)濟全球化的發(fā)展，使得電力運行模式逐步呈現(xiàn)多元化特點，行業(yè)之間的競爭日益激烈。電力企業(yè)為了提高自身的行業(yè)競爭力，確保其能在競爭的市場環(huán)境中占有一席之地，就必須不斷提高內(nèi)部元件的技術(shù)水平，促進整個行業(yè)的智能化和自動化發(fā)展。

1 電氣自動化元件技術(shù)在電力系統(tǒng)中應用的必要性

21世紀是一個網(wǎng)絡(luò)信息時代，促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展和人類社會的進步，同時增加了各行業(yè)的市場競爭，對各行業(yè)的技術(shù)水平要求提出了更高的要求。電力資源是人類必不可缺的重要資源之一，給電力行業(yè)帶來了更大的生產(chǎn)壓力，導致電力企業(yè)之間的競爭日益激烈。電力企業(yè)為了增強自身的市場競爭力，研發(fā)和引進了很多先進的科學技術(shù)，并將這些科學技術(shù)應用到日常生產(chǎn)運營中，進而完善了企業(yè)的生產(chǎn)模式，提高了企業(yè)的生產(chǎn)管理水平和產(chǎn)品的質(zhì)量。其中對電氣自動化元件技術(shù)的研發(fā)不僅提高了電力資源的質(zhì)量和電力系統(tǒng)的安全運行，還大大降低了電力企業(yè)的生產(chǎn)成本及在生產(chǎn)中對環(huán)境的污染，減少了能源消耗量，促進了我國電力行業(yè)的健康發(fā)展。同時，經(jīng)濟全球化的發(fā)展，給我國市場經(jīng)濟帶來了大量機遇的同時，還存在很多挑戰(zhàn)。電力企業(yè)在生產(chǎn)和經(jīng)營過程中，為了提高市場競爭力，促進企業(yè)的長遠發(fā)展，就開始對電氣自動化元件技術(shù)的研發(fā)和引進，這在很大程度上提高了電力行業(yè)的市場競爭力?？梢?，對電氣自動化元件技術(shù)進行研發(fā)和應用是必要的。

2 電力系統(tǒng)領(lǐng)域中電氣自動化元件技術(shù)的具體應用

2.1 全控式器件的應用和發(fā)展

我國運動控制新紀元的標志是半控型晶閘管的出現(xiàn)和應用，半控型晶閘管作為我國第一代電力器件，在交流和直流傳動控制系統(tǒng)中被廣泛應用。不過，在交流變頻技術(shù)的推動下，全控式器件的出現(xiàn)，逐漸渠道了半控型晶閘管。全控式器件主要包括了GTO、GTR、P-MOSEFT。其中GTO是一種能用門極關(guān)斷的高壓器件，關(guān)斷的效益較低，在4.5左右，且需要一個極為龐大的關(guān)斷驅(qū)動電路和吸收電路，該器件的通態(tài)壓降一般在2-4.5V，比普通的晶閘管高。GTR的電路較為復雜，使用難度較大，主要是在使用出會出現(xiàn)過流能力低、熱容量小、安全工作區(qū)受各項參數(shù)影響大等問題。P-MOSEFT是一種電壓驅(qū)動期間，對驅(qū)動電流的要求較低，驅(qū)動電路也較為簡單，主要在開通時提供容性充電電流和關(guān)斷時提供放電電流。由該器件引出的IGBT器件是一種混合期間，既有GTR大電流密度的特點，又有P-MOSEFT的高速和高輸入阻抗特性。IGBT器件的通態(tài)電壓降在1.5-3.5V之間，電流下降時間在0.2-1.5μs之間，關(guān)斷存儲時間在0.2-0.4μs之間，生產(chǎn)效率較高。

2.2 高頻變換器的應用和發(fā)展

每個電子器件的更新推動了變換器電路的更新，全控式電氣器件的使用，其變換器也逐漸從低頻向高頻發(fā)展，較為常用的是PWM變換器（如圖1所示）。高頻變換器的應用不僅提高了功率因數(shù)，降低了高次諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生的不利影響，還有效解決了電動機在低頻區(qū)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動問題，即PWM逆變器中的電流和電壓諧波分量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動會作用于定轉(zhuǎn)子上，使得電機繞組因振動產(chǎn)生噪音，降低了逆變器的工作頻率。

2.3 通用變頻器的應用及集成電路、單片機的發(fā)展

通用變頻器是指批員化、系列化、占市場量最大的中小功率變頻器，如功率≤400KVA的變頻器。從技術(shù)發(fā)展層面上看，電力系統(tǒng)領(lǐng)域中半導體器件主要有GTO、GTR和IGBT，以GTR和IGBT的發(fā)展趨勢上看，支頻器的可維修性、可靠性和可操作性也因單片機控制技術(shù)的發(fā)展而有所提高。在集成電路和單片機的發(fā)展上，雖然8位機以其高可靠性和保密性仍然有很廣泛的應用，但是其指令集較短，功能簡單，適用于GMS97C和大批量生產(chǎn)的PIC系列單片機。同時，對單片機的開發(fā)手段也日益完善，除了傳統(tǒng)的匯編語言，還有PL/M語言、C語言等。此外，電氣自動化元件技術(shù)的應用，使得交流調(diào)速控制理論不斷成熟，對促進電力企業(yè)的自動化、智能化生產(chǎn)具有重要意義。

結(jié)語

總之，計算機技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)為我國電氣系統(tǒng)的自動化發(fā)展提供了科學的技術(shù)支撐，同時還提升了電氣設(shè)備相關(guān)元件技術(shù)的應用水平，促進我國電氣自動化系統(tǒng)整體水平的提升。全控式器件、高頻變換器、通用變頻器、集成電路、單片機的發(fā)展以及交流調(diào)速控制理論的不斷成熟，標準這電氣自動化元件技術(shù)的科學發(fā)展，而這些元件技術(shù)水平的提高，必然會促使電力企業(yè)生產(chǎn)自動化和智能化水平的提高。

參考文獻

[1]孟建偉.電力電氣自動化元件技術(shù)的運用[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，29（21）：13-14.

[2]楊智文，蔡詩文.數(shù)字技術(shù)在電力電氣自動化中的應用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，19（21）：06-07.

[3]殷贇.電力電氣自動化在電力工程中的應用初探[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，21（15）：30-31.