王琳 左世飛

1. 中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司 陜西 西安 710077；

2. 陜煤集團(tuán)榆林化學(xué)有限責(zé)任公司 陜西 榆林 719000

引言

隨著工業(yè)信息化的發(fā)展，我國(guó)電工電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)有著良好的發(fā)展前景和廣闊的發(fā)展空間。針對(duì)電工電子技術(shù)領(lǐng)域現(xiàn)存的問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確把握與深入分析，研究行之有效的解決方法，對(duì)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、適應(yīng)時(shí)代需求有著極其重要的意義。

1 在電力系統(tǒng)中電子電工技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

從電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況來(lái)看，電子電工技術(shù)包含了電子技術(shù)和電工技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在實(shí)踐工業(yè)生產(chǎn)管理中具有重要作用，具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。①科學(xué)配置各項(xiàng)資源，逐步提升電能質(zhì)量。在電力系統(tǒng)中運(yùn)用電子電工技術(shù)，能在保障系統(tǒng)運(yùn)行安全和穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確監(jiān)控所有可能出現(xiàn)的運(yùn)行故障，確保各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)處在規(guī)定范圍內(nèi)，這樣不僅能減少資源的過(guò)度損耗，還可以科學(xué)配置各項(xiàng)資源，逐步提高電能的質(zhì)量和水平。②真正實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化發(fā)展目標(biāo)。機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工程和自動(dòng)化技術(shù)整合發(fā)展的主要成果，當(dāng)前很多行業(yè)都離不開(kāi)這一技術(shù)。特別是電力系統(tǒng)，為了真正滿足社會(huì)居民的用電需求，解決原有系統(tǒng)存在的問(wèn)題，在構(gòu)建機(jī)電一體化管理模式后，要利用電子電工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新研究，這樣不僅能增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，還可以為用戶需求提供技術(shù)支撐。③創(chuàng)新技術(shù)為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供力量。在現(xiàn)代電力市場(chǎng)的革新發(fā)展中，只有逐步優(yōu)化電力系統(tǒng)的管理模式和應(yīng)用功能，才能真正滿足不同地區(qū)的用電需求，充分展現(xiàn)電能資源的應(yīng)用價(jià)值。在這一過(guò)程中，利用電子電工技術(shù)加快技術(shù)理論的創(chuàng)新步伐，能在優(yōu)化電力系統(tǒng)功能的同時(shí)，引導(dǎo)電力系統(tǒng)的整體發(fā)展。④電子電工技術(shù)的智能化發(fā)展。將信息技術(shù)、人工智能等與電子電工技術(shù)融合到一起，不僅能構(gòu)建自動(dòng)化發(fā)展的電力系統(tǒng)，還可以減少資源成本支出，使電力系統(tǒng)運(yùn)行真正實(shí)現(xiàn)智能化的發(fā)展目標(biāo)。這也是當(dāng)前電力行業(yè)探討的重要課題之一。

2 電工電子技術(shù)的意義

電網(wǎng)既與人民生活密切相關(guān)，又為各大公司的生產(chǎn)提供穩(wěn)定的電源。對(duì)現(xiàn)代電工電子技術(shù)進(jìn)行持續(xù)的發(fā)展，將電力系統(tǒng)組建成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智能化管理。降低電力工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，營(yíng)造一個(gè)安全的工作環(huán)境.電子智能化必將得到更多的關(guān)注和重視，在相應(yīng)的資金和政策的支持下，將會(huì)使電力系統(tǒng)變得更好，這也是目前電力系統(tǒng)步入現(xiàn)代電工電子技術(shù)管理的一個(gè)重要因素。電氣、電氣、機(jī)械、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)的結(jié)合，為電網(wǎng)的發(fā)展提供了新的動(dòng)力，并為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)保障。

3 在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電子電工技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的必要性

3.1 對(duì)于電力系統(tǒng)的完善起到了關(guān)鍵性的支撐作用

電子電氣技術(shù)是一種由多種知識(shí)概念體系通過(guò)科學(xué)的融合而形成的一種創(chuàng)新性的技術(shù)，將其應(yīng)用于電子系統(tǒng)中，可以在很大程度上提升電子系統(tǒng)的性能，保證其具有良好的能源供應(yīng)效果。目前，我們國(guó)家正在進(jìn)行的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的一個(gè)重要階段，在過(guò)去，在各行各業(yè)專家的齊心協(xié)力下，中國(guó)復(fù)興的大幕正在徐徐拉開(kāi)。不過(guò)，想要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，讓更多中國(guó)人變得更加富有，就必須要有足夠的財(cái)力和財(cái)力，不然就算是有天大的主意，也很難實(shí)現(xiàn)。電力系統(tǒng)是支持各項(xiàng)工作正常進(jìn)行的基礎(chǔ)，它的質(zhì)量將會(huì)對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平產(chǎn)生影響，所以，建立一個(gè)具有較強(qiáng)功能的電力系統(tǒng)，是一件很有意義的事情。而使用電子電工技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，可以為電子系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供關(guān)鍵的支撐，可以進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的可靠性，并積極利用各種再生資源來(lái)推動(dòng)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的戰(zhàn)略目標(biāo)。所以，電氣、電氣和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是很有必要的。

3.2 提高電能利用率的需要

對(duì)于電力的利用，這一點(diǎn)毋庸置疑。在運(yùn)行中，若能提高電力的使用效率，促進(jìn)電力對(duì)各方面的支撐，將極大地提升建設(shè)的品質(zhì)，為推動(dòng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)提供必要的保證。為此，有關(guān)人員從未放棄對(duì)提高電量利用率的探討，在實(shí)踐中，克服重重困難，采取多種行之有效的方法，由于他們的堅(jiān)持不懈，電力系統(tǒng)的表現(xiàn)得到了顯著的改善。同時(shí)，通過(guò)運(yùn)用電子電氣技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，可以使電能的利用率得到更大程度的提升，從而保證在現(xiàn)代化建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)之下，電力系統(tǒng)能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和健康的運(yùn)行狀態(tài)。為了使電網(wǎng)的各項(xiàng)功能得到更好的提升，保障各行業(yè)的健康發(fā)展，為早日實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化奠定基礎(chǔ)。

4 電子電工技術(shù)的特征分析

4.1 集成化

集成化主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和搭載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等方面，不僅能關(guān)聯(lián)處理電力系統(tǒng)的所有組件，還可以保障內(nèi)部信息在傳遞過(guò)程中精準(zhǔn)表現(xiàn)出不同載體的應(yīng)用屬性。比如說(shuō)，在連接電力的一級(jí)設(shè)備和二級(jí)設(shè)備時(shí)，可以運(yùn)用具有直接性的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理，這樣不僅能減少系統(tǒng)緩存的時(shí)間，還可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。從實(shí)際應(yīng)用角度來(lái)看，電子電工技術(shù)可以利用載體集成、組件并聯(lián)、處理器緩存等途徑，并聯(lián)處理系統(tǒng)內(nèi)部的電力組件，以此在有效驅(qū)動(dòng)的同時(shí)減少不必要的資源消耗。

4.2 全自動(dòng)或半自動(dòng)控制的特點(diǎn)[1]

采用電氣技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行全自動(dòng)化或半自動(dòng)化的控制，一方面具有操作簡(jiǎn)單，使用方便，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)；二是方便，效率高。比如，有的單位安裝了兩套供電設(shè)備，當(dāng)其中一個(gè)供電線路發(fā)生問(wèn)題或者故障的時(shí)候，在0.2～0.3s內(nèi)，配電設(shè)備就會(huì)自動(dòng)將供電線路切換到另一路，這樣就在不知不覺(jué)中完成了電路的轉(zhuǎn)換，從而確保了工作的連續(xù)性和安全性，避免了因?yàn)橥蝗粩嚯?，?shù)據(jù)因?yàn)闆](méi)有來(lái)得及存儲(chǔ)而丟失的現(xiàn)象發(fā)生。

4.3 全控化

全控化是指電子電工技術(shù)會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行全過(guò)程或階段式的管控，能進(jìn)一步提高系統(tǒng)的應(yīng)用效能。從電力設(shè)備的運(yùn)行功能來(lái)看，全控化系統(tǒng)不僅能為技術(shù)設(shè)備應(yīng)用提供智能化功能，還可以提高自主調(diào)控和處理時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行的效率，保障各項(xiàng)功能的應(yīng)用質(zhì)量。同時(shí)，電子電工技術(shù)的信息傳輸功能可以幫助系統(tǒng)用戶簡(jiǎn)化處理電力系統(tǒng)的電路傳輸模塊，保障系統(tǒng)內(nèi)部和多項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對(duì)接，以此全面管控系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

5 如何在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電工電子技術(shù)

5.1 電工電子技術(shù)在輸電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

電氣電氣技術(shù)在輸電線路上的運(yùn)用，能夠使輸電線路達(dá)到較高電壓，從而降低了電能的自然損失。采用最先進(jìn)的電子裝置，能夠?qū)陌l(fā)電機(jī)輸出的中高壓交流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏航涣麟娀蚋邏褐绷麟?，通過(guò)最先進(jìn)的電子裝置，將高壓直流或交流電輸送到下游，能夠減少下游客戶所用的變壓器的數(shù)目，提高下游客戶用電的靈活性，從而降低客戶的電力成本，提高客戶的資金周轉(zhuǎn)速度，并為其他的社會(huì)公司樹(shù)立榜樣。與機(jī)械控制技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了靈活的交流輸電功率，使電能的損耗降到最低，使電流的傳輸更安全、更穩(wěn)定。由于傳統(tǒng)的機(jī)械電器開(kāi)關(guān)在工作中存在損耗，利用電工電子技術(shù)的晶體管效應(yīng)，可以對(duì)靜止無(wú)功補(bǔ)償器進(jìn)行補(bǔ)償，從而降低了輸電成本，確保了電力系統(tǒng)的安全性。利用電工電子技術(shù)，可以對(duì)電器進(jìn)行精準(zhǔn)、智能的控制，降低了功率的損失，使得電力輸送更加簡(jiǎn)便、高效。

5.2 配電環(huán)節(jié)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行與配電環(huán)節(jié)的運(yùn)行質(zhì)量有直接的關(guān)系，需要該環(huán)節(jié)更加精確和細(xì)致，才能保證電能的利用率。充分利用電氣與電氣技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，確保了配電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行[2]。對(duì)已有的資源進(jìn)行了科學(xué)的計(jì)劃和管理，以保證配電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。通常情況下，工頻變電器會(huì)被用在配電裝置中，但是，它的使用，有可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染，而且，它的體積比較大，給使用帶來(lái)了很多的不便。所以，在配電網(wǎng)中，可以采用電子電氣變壓器，從而保證電能轉(zhuǎn)換的可靠性，從而保證電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用，保證了整個(gè)配電系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。為對(duì)用戶的用電信息進(jìn)行有效采集，可以使用高低壓電力用戶用電信息采集系統(tǒng)，并通過(guò)使用RS485總線通信技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電信息的高效采集。首先，它是一個(gè)簡(jiǎn)單的插入和使用。電力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)⒍鄠€(gè)終端和配網(wǎng)連接起來(lái)，通過(guò)電力系統(tǒng)的電力接口，實(shí)現(xiàn)電力的迅速轉(zhuǎn)化和與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)。其次是能源分配。利用能源交換機(jī)，使能源能夠向兩個(gè)方向流動(dòng)，并與低電壓區(qū)域電網(wǎng)連接。在中壓配電系統(tǒng)中，通過(guò)電源交換機(jī)為低壓直流母線供電，從而達(dá)到高效地傳輸數(shù)據(jù)的目的。最后，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的OS。本系統(tǒng)采用了網(wǎng)絡(luò)化的方式，為能源路由器和電源接口提供了保證，并與地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度中心建立了互聯(lián)互通，能夠?qū)﹄娏τ脩舻挠秒娏窟M(jìn)行了有效的分析。

5.3 電力設(shè)備的通信

在電力系統(tǒng)中，不同的電力設(shè)備之間有著非常緊密的聯(lián)系，他們可以通過(guò)各種各樣的安排，將有效的信息傳遞給對(duì)方，從而為電力系統(tǒng)的性能提供保障，確保電力輸配等環(huán)節(jié)的效率，進(jìn)而促進(jìn)電力系統(tǒng)的功能得到最大程度的發(fā)揮。也就是說(shuō)，為了確保電網(wǎng)的暢通和穩(wěn)定，有關(guān)人員必須先采取多種手段，將所有的電源裝置都密切地連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)互通有無(wú)。在過(guò)去，一般都是通過(guò)修建變電站等方法來(lái)解決，但是，這樣的方法不但十分煩瑣，而且一旦工作人員的一個(gè)不小心，就有可能造成電網(wǎng)發(fā)生故障，使電網(wǎng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且代價(jià)很大，如果一些電力組織的條件不夠好，就有可能達(dá)不到目的。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用，可以使這種情況得到很大的改善。目前，以太網(wǎng)（Ethernet）工業(yè)控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中不同位置的電能的高效控制，同時(shí)也可以保障遠(yuǎn)程設(shè)備間的通訊，進(jìn)而提升電網(wǎng)的穩(wěn)定和運(yùn)行效率[3]。

5.4 發(fā)電系統(tǒng)

在電力系統(tǒng)中運(yùn)用電工電子技術(shù)，有助于部門員工在實(shí)時(shí)了解所有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的情況下，保障電力設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。以電力發(fā)電系統(tǒng)為例，主要從以下兩方面入手運(yùn)用電工電子技術(shù)[4]。①靜止勵(lì)磁技術(shù)。從本質(zhì)上講，這項(xiàng)技術(shù)就是借用晶閘管構(gòu)建自并勵(lì)模式，全面掌控電力系統(tǒng)所有機(jī)組的運(yùn)行狀況，確保機(jī)組可以在工作狀態(tài)下充分發(fā)揮自身的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，企業(yè)無(wú)須投入過(guò)多的成本資源，就可以在基礎(chǔ)上保障系統(tǒng)功能運(yùn)行的安全性。②變頻調(diào)速技術(shù)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下，利用變頻調(diào)速技術(shù)處理內(nèi)部基礎(chǔ)問(wèn)題，能在減少能源消耗的同時(shí)提高系統(tǒng)運(yùn)行效率?，F(xiàn)如今，我國(guó)變頻調(diào)速技術(shù)在創(chuàng)新優(yōu)化中得到了廣泛運(yùn)用。特別是對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行而言，不僅能強(qiáng)化自身的應(yīng)用功能，還具有節(jié)能環(huán)保的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

6 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今社會(huì)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)正處于一個(gè)飛速發(fā)展的“萬(wàn)物互聯(lián)”時(shí)代，在這個(gè)信息技術(shù)飛速發(fā)展的社會(huì)中，沒(méi)有電力的有力支撐是不可能的。沒(méi)有了電，因特網(wǎng)等一切電器都將失效。我們的人生，將會(huì)是手機(jī)，電腦將會(huì)變成一個(gè)擺設(shè)；許多運(yùn)輸方式，如火車，飛機(jī)，都將停止運(yùn)轉(zhuǎn)；家用電器和生活用水都會(huì)被污染。新型電工電子技術(shù)的應(yīng)用讓電力企業(yè)擁有了堅(jiān)實(shí)的發(fā)展支持基礎(chǔ)，在電力企業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用電工電子技術(shù)，對(duì)促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展、提高電能使用水平、促進(jìn)電工電子智能的運(yùn)用發(fā)展都有好處。