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电力电子技术发展史范文1
关键词：电力企业；配电自动化；电力配电
中图分类号：F470 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）31-0002-02
配电自动化是电力系统现代化发展的必然趋势，是智能化在电力企业的表现。配电自动化能够实现在满足用户电能质量需求的同时，也能为国家和电力企业带来可观的社会和经济效益。
1 电力配电自动化现状
电力配电自动化是一项庞大而复杂的工程，包括配调中心层的自动化，控制操作自动化，变电站、馈线管理系统自动化，电能质量监测自动化和安全防护体系自动化等多项内容。
1.1 自动化技术
配电系统的自动化，是以现代化技术为基础，综合了信息、功能、通道、效益，联合了供电方与用户的，使配电系统逐渐智能化的一种技术，主要包括以下内容：DA（配电自动化），具体包括配电自动化、SCADA和馈线自动化，以控制功能自动化为主要研究对象；DMA（配电管理自动化），主要是对信息进行自动处理和对GIS（地理住处）、AM（设备运行）等系统运行进行自动化和信息化管理以及高级分析决策功能等；用户自动化，即对用户系统进行自动化管理，主要包括远方自动读表、负荷管理、实时电价信息、用户电力技术等。随着社会的发展，用户服务的优化越来越成为电力企业关注的重点。
配电自动化技术开发于工业发达的国家，且发展迅速、日趋成熟，目前已基本形成集变电所自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远程抄表等系统于一体的配电网管理系统（DMS），且仍在不断完善。我国的配电自动化技术引进较晚，且由于各种因素局限，发展较为缓慢，目前主要是配合城乡配网改造工作同步实施，还有待进一步研究和普及。
1.2 自动化技术在电力配电中的应用
配电自动化技术在电力系统中的应用，可以为电力企业带来巨大的社会效益和经济效益，具体包含直接和间接两大类效益。直接效益包括：在电力系统采用配电自动化技术，可以提高配电管理水平，扩大系统监控范围，快速、有效地监测出线路故障发生的具置，并及时进行处理，从而减少事故和操作引起的停电时间，提高供电可靠性和电力企业信誉；也使工作人员的劳动强度大大降低，提高了生产率；同时通过环网“手拉式”进行用户供电，可以使线路应故障和检修造成的全线停电的现象得到一定程度的改善甚至解决，以提高用户服务水平；还能通过合理推进电网建设，使有限资金得到有效利用，改善电能质量。间接效益，即隐性收益，就是通过采用配电自动化系统提高工作效率，电力运行部门不必花费大量人力物力在故障查找和维护方面，从而使运营成本大大降低。
配电自动化的最终目的是扩大供电能力，增强供电可靠性，优化电力服务。目前，我国对配电自动化的应用较少，还有部分内容尚未开发，或仍处于研制或使用阶段。要想实现最终目的，就必须坚持统筹安排、循序渐进的原则，考虑长期和短期、全局和局部，分清主次，对配电自动化加大研究力度，尽早开发出先进、通用、标准的配电网自动化系统，促进电力市场的发展。
2 电力配电自动化的发展趋势
2.1 综合型配电自动化终端
综合型配电自动化终端，是在传统功能的基础上，增加了电能质量量测、实时电价信息、故障灵波及部分仪表功能的终端系统，它以高速数据采集及信号处理技术为基础，能够减少现场终端数量，使配电系统的复杂性降低，同时实现综合信息的采集及控制，实现与主站和指定终端的通信，满足电力市场对电能质量的监测及实时电价信息的要求，是配电自动化进一步完善的发展趋势
之一。
2.2 配电线路载波通信技术
目前，电力通信系统的主流是光纤。光纤具有容量大、可靠性高、传输速率高等优点，因而得到电力企业的亲睐。同时，经济的发展和现代化技术的应用，大大降低了光纤的成本，使光纤作为配电系统自动化的主干通信网而得到普及成为可能，相关研究人员也正致力于此。但是，随着终端设备数量的增加（对低压配电网而言），通信系统建设的复杂性也大大增强，仍采用光纤通信会使企业成本增加，且可行性较差，存在很多问题。所以，研究具有较高可靠性和通信速率的配电线路载波通信技术成为主要趋势。配电线路载波通信技术具有光纤通信的功能和优点，此外，还能为客户提供电力线上网等其他的综合通信服务，配电系统综合自动化的实时电价信息，实现远程读表功能，具有更高的开发和应用价值。
2.3 用户电力技术
电力市场竞争的加剧，要求配电自动化系统的进一步完善，尤其是用户的监控和服务功能的加强，要做到准确、可靠、灵敏，以尽可能减少给配电公司带来的直接和间接损失。用户电力技术（Customer Power），是在中、低压配及用电系统中应用高新技术（如电力电子技术、微处理机技术、控制技术等），是FACTS技术地配系统应用延伸出的一种新型综合技术（DFACTS）。现阶段，DFACTS装置主要有：APF（有源滤波器）、DVR（动态电压恢复器）、D-STATXOM（配电系统用静止无功补偿器）、SSTS（固态断路器）等。该技术独立工作时可满足特殊负荷对供电量的严格要求；结合配网自动化技术，则能使谐波畸变减少，电压波动和闪变、各相电压的不对称和供电的短时中断现象消除，实现柔性化配电（无瞬时停电和实时控制），从而提高了供电的可靠性，电能质量也得到很大提高，满足用户对电能质量更高层次的要求。
2.4 智能分布式FA
“输配电分开，在售电环节引入竞争机制”是我国电力工业体制改革方案中提出的一项重要内容，该方案开放了配电环节，使分散发电装置得以广泛使用，为解决能源提供、降低线路损耗、提高能量转换效率提供了可行性方案。但是分散发电装置的布置及投运具有不确定性，从而影响了配电网络的运行方式，经常变动，导致FA方案（传统保护整定值与集中处理）难以适应，分布智能FA体系成为其发展方向。该体系是以多智能系统（MAS-multi-agent system）为基础，研究建立智能体（agent）与区域协调器的协调机制，研究在配单自动化主站建立协调服务器，通过定义智能体之间的通信与规范，实现完整的智能分布
式FA。
2.5 集成化和综合化
为降低成本、提高经济效益，就必须实现配网自动化系统的信息集成及其功能综合，打破以往各单项自动化工程相互独立、功能重叠的弊端。具体包括：SCADA系统与CIS系统的一体化设计，综合两者的数据、功能、界面，实现一体化。一方面，SCADA所需要的网络结构和属性数据可从GIS中自动提取；另一方面，GIS所需的配电实时运行数据也可从SCADA提取，从而大大优化配电自动化技术；配电管理系统的一体化，即融合GIS、线损管理、可靠性管理、生产MIS等系统，加强整体管理，实现高效运作。
3 结语
在新形势下，配电自动化要想在竞争激烈的电力市场中取得优势，实现电企效益的最大化，就必须对配电网终重构、自动无细电压控制等高级应用功能深入研究，此外，如何结合电力市场实时电价、差异性客户服务等特点来研究新问题，也是今后配网自动化研究的重要内容。
参考文献
[1] 林永育.电力配电自动化技术与发展趋势[J].科技资讯，2007，（33）.
[2] 吴少锋.浅谈配电自动化新技术的发展趋势[J].广东科技，2008，（14）.
电力电子技术发展史范文2
关键词：电力系统电气自动化技术
中图分类号： F407 文献标识码： A
目前新技术的不断发展，数字化、自动化技术正在兴起，在电力系统建设中，电气自动化技术设计是其中比较重要的技术环节，自动化的系统如何进行设计，是电力系统自动化技术建设和改造中需要研究和解决的一个重要课题。众所周知，电力系统中电气自动化技术包括继电保护、变配电站集中监控以及远方调度管理部分。智能化开关与智能化开关柜，以及变配电站综合自动化系统集继电保护、数据监测及远方调度于一体，在变配电自动化设计中应根据工程实际情况选用。
1、电力电气化的重要意义
市场经济的核心是市场，企业的生产是为了市场的需求而存在的。因此，只有提高企业的电力电气自动化程度，才能满足市场对产品的大需求，提高企业的市场份额。同时能够保证产品的质量，减少设备的故障发生和产品次品的产生，提高生产的安全性。
通企业提高企业生产的电力电气自动化，可以有效的提高工作的可靠性，提高运行的经济性，保证产品质量，提高劳动生产率，改善生产劳动的条件。提高企业的电力电气化程度，可以从改善电力电气自动化元件的技术方面着手，这是一个最基本的手段。
2、电力系统自动化技术
2.1变电站自动化
变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作，提高工作效率，扩大对变电站的监控功能，提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制，其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备；二次设备数字化、网络化、集成化，尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆；操作监视实现计算机屏幕化；运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分，是电力生产现代化的一个重要环节。
2.2电网调度自动化
电网调度自动化主要组成部分，由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等，其主要是通过电力系统专用广域网连结的，下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备（如测量控制等装置）等构成。电网调度自动化的主要功能是：电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制（省级电网以上）、自动经济调度（省级电网以上）并适应电力市场运营的需求等。
2.3发电厂分散测控系统（DCS ）
过程控制单元（PCU）由可冗余配置的主控模件（MCU）和智能I/0模件组成。MCU模件通过冗余的I/0总线与智能FO模件通讯。PCU直接面向生产过程，接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号，经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构，完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。
3、电气自动化技术在电力系统中的应用
电气自动化技术离不开计算机，计算机是自动化技术的核心，所有自动化的工作都由计算机支配。以下是在电力系统中电气自动化技术的应用。
3.1仿真技术
在电力系统中自动化技术日渐真态化，它不仅能够呈现大量的实验数据，而且可以支持多项操作同时进行，并能够帮助实验人员测试新的装置，同时能实施同步控制，所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件，有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用，既有利于操作又易于控制。
3.2智能保护与综合自动化技术
对电力系统自动化保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于电气自动化保护装置中，使得新型保护装置具有智能控制的特点，大大提高电力系统的安全水平。对自动化系统进行了多年研究，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。智能自动化保护技术领域的研究处于国际领先水平，综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。
3.3多项技术的集成
现代的自动化电力系统将多项技术集成一体，易于管理，又不会因为客户有不一样要求而达不到。与传统电力系统相比，有点在于可以提高电力系统的竞争意识。因为电气自动化的统一化可以对于不同的项目给予支持，统一的工作实践少于每个部门单独作业。
3.4人工智能技术
结合电力工业发展的需要，开展了将专家系统、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，以提高电力系统运行与控制的智能化水平。
3.5电网技术
电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展，而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展，同时提高了数字信息技术处理能力。电网调度自动化的发展是电力系统自动化的主要组成部分，而调度自动化的发展与计算机技术的发展也是息息相关的。
4、电气自动化综合技术化系统
4.1综合自动化系统外部电缆设计。在变配电站中，一般而言，综合自动化系统的外部电缆设计是非常简单的，它是由两个部分组成，一根是通信电缆，一根则是交流220V电源线。通信电缆既可以选用屏蔽电缆，也可以选用双芯屏蔽双绞线，对于大型的变配电站则可以使用光缆。对于电力监控器，为保证供电的可靠性，增加其抗干扰的能力，应该选用专用电源集中供电。如果变电站数量较少的时候，可以不用设置现场控制站，这样通信电缆就可以直接引到中央控制站。
4.2变压电站综合自动化系统的选用。该系统的成套设备比较多，生产厂家也很多，在选用的时候，应该综合考虑变压电站的设计要求以及综合自动化系统的功能。通常来说，变压电站综合自动化系统应该具有以下功能。包括数据库、高级专家、运行管理、网络互连功能等。在选用上，需要坚持一定的基本原则，首先是要满足使用的基本要求，并能够保证系统的性能较好、可靠性较高、价格相对实惠。坚持科学、合理原则，既能够提供精确可靠的数据，又能够为提高系统的性能提供技术上的支持和保障。
5、自动化发展趋势
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用，保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
自动化的发展则趋向于：
②由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。
②由高电压等级向低电压扩展，例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。
③由单个元件向部分区域及全系统发展，例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。
④由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展。
⑤装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变。
⑥追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制。
⑦由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展，例如管理信息系统在电力系统中的应用。
电力电子技术发展史范文3
关键词：电力自动化；电力系统；自动化技术；发展趋势
中图分类号： TM7 文献标识码： A
引言
电能作为一种具有易控制、输送便利、转换速度快、环境污染小等诸多优点的能源，在上个世纪八十年代成功取代蒸汽动力，成为社会经济发展的能源基础。与此同时，为适应现代化生产的节奏，具有对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理的电力自动化技术应运而生。电力系统是一个地域分布广泛、网络结构复杂的综合性系统，主要由变电站、发电厂、输配电系统网络以及终端用户群组成，实行统一调度和运行，电力自动化技术的出现，很好的解决了电能在输送过程中的各种问题，极大的推动了电力工程的发展。
一、电力自动化技术的内容和工作原理
电力自动化技术的工作原理就是利用现代化的计算机、通信技术，借助发达的网络系统，联系发电厂和变电站，通过自动化的计算机系统进行信息数据的传输、共享、整理和管理，对整个电力系统的运行过程进行检测和控制。电力的自动化主要体现在以下三个方面，即配电的自动化、变电站的自动化和电网调度的自动化。
1、配电的自动化
配电自动化是利用计算机技术，借助现代网络进行数据传输，通过系统自动实现运行过程中的监视和控制，这样工作人员仅仅通过计算机就可以实时的掌握电力系统运行的具体情况，了解运行参数，从理论到实际上实现人机合一，从而减少操作人员的工作量，节约运行的费用，提高生产的效率和电力运行的经济效能；另一方面借助先进的计算机系统可以更明确、有针对性地找出故障发生的位置和产生的原因，并及时对事故进行控制，从而实现配电网的智能化监控管理，大力改进电力自动化系统的管理效率和经济效益，使配电网始终处于更优、更安全、更经济的运行状态。
2、变电站的自动化
变电站自动化即利用先进的计算机技术、网络技术和通信技术，并结合变电站的功能特点对这些技术进行进一步的开发和研究，经过技术创新和优势整合，使之转变成适合电力系统运行的技术，进而实现变电站原有功能的改进和优化，实现运行数据的无纸化、系统检测的针对化、层次结构的明确化和人工使用的低耗化。通过变电站自动化系统使信息和数据的收集更全面和便捷，变电站内各设备的运营也更加可控和易于操作。目前，我国的变电站自动化技术已日臻成熟，在各规模层次的变电站中广泛使用，使变电站的运行效率和可靠性得到了极大的提高，使电力系统的操作和运行具备了更好的可控性。变电站系统也慢慢由自动化向全数字化、集成化迈进，最终实现变电站无人值守的目标，做到真正的全自动化。
3、电网调度自动化
电网自动化是指通过计算机和网络等现代化技术对电网进行自动的调控。即电网调度的工作人员可以通过计算机系统，利用先进的操作软件，详细的了解电网运行时的电压、周波浮动频率等情况，全面监控电网运行的状态，实现数据信息的有效管理，避免意外事故的发生，同时做好事故发生时的应急准备，保证整个电网始终处于良好的运行状态，尽快实现电网调度的数字化、集成化和智能化。
二、电力自动化技术的发展趋势
如今电力系统自动化技术的发展趋势主要表现在以下的几个方面，开环监测为主转化到是以闭环控制为主；技术功能单一向着多功能全方位的方向发展；由单个元件发展向全系统方向发展；由高电压等级向着低电压等级发展；让装置的性能更加的灵活，具有创新力和技术性。并且逐渐向着数字化的方向进行转变。有效的确保高效的，经济的，方便的供电；很好的结合电力系统的高效性和安全性。做到经济和管理的自动化和高效化。保证在输电过程中能够顺畅。
电力自动化技术能够提高电力企业的工作效率，还可以减少很多方面的资金投入和减少劳动力的资金投入，更可以提升电力企业当中重要线路数值的检测，保证系统稳定供电等，针对电力自动化技术发展趋势做出简要分析。
1、无线通讯技术
无线通讯技术的使用有效的避免了过去的现场布线环节，节约了时间和成本，通过计算机进行远程链接就可以实现维修检测人员与控制管理中心的信息共享，实现设备的可视化、远程调控等功能，具有高度灵活性和实用性，是电力自动化技术发展的必然趋势。
2、信息化技术
信息化技术是指电力生产的自动化和管理的信息化。其中电力生产的自动化实现了无人值班或少人值班，完全借助于自动化的监控系统来完成各项任务，不但节省了人力成本，而且推动了生产过程自动化水平的提高。另一方面我国电力调度的自动化已经达到了世界领先水平，建成了多项高效、可操作的自动化系统，为电力生产的自动化和管理的信息化提供了有力保证。通过管理的信息化更有力的促进了信息的及时获取、传递和共享，有效提高了管理的效率，降低了管理的成本。信息化技术的发展是电力自动化技术不可或缺的重要部分。
3、安全技术
电力自动化运行的安全性是整个电力系统的重要前提和保障，仅依靠以前的以人工操作为主的系统运行存在很大的安全隐患，因此催生了众多先进的计算机控制系统。如安全联锁系统，通过计算机进行设备的自动控制，操作人员只需要完成一个简单的操作就可以完成一系列调整和调度，且万无一失，大大提高了电力运行的安全性。安全技术是电力自动化技术发展中最基本也是最重要的要求。
4、传动技术
主要是指变频器和风电变流器在电力系统运行过程中的的使用。通过变频器可以进行变频调速，实现电力的节能减耗，具有安全、可靠、高效、节能的特点，广泛应用于电力行业。风电变流器可以将风电产生的电能输送到电网上，这种变流器具有安全性、可靠性、耐久性，并且在恶劣的环境中也同样适合。传动技术的发展对于提高电力自动化技术水平具有重要意义。
5、人机界面
人机界面简称为HMI，主要是人与计算机进行信息传递的媒介，所谓的人机界面就是人机结合，主要是人在与机器间互不冲突下进行人与机器的软硬接触，人机界面是自动化系统中的中心环节，机器对回收的数据进行分析后，转换成人类可以接受的语言，进行反馈，人类接到机器的反馈采取相应的措施，通过人机界面把要传达的命令进行输入，机器接到指令后开始执行。
直流电源屏是电力行业非常重要的设备，承担着为直流控制保护电器、高压开关及断路器提供操作电源的作用，它的可靠性直接关系到发电站的安全性。通过人机界面技术可以减少很多人工操作过程中的失误，操作人员只需要打开计算机，通过鼠标、键盘、显示器等操作工具就可以进行数据信息的反馈和系统运行的控制。人机界面技术的发展把我国的电力自动化技术推上了一个新的台阶。
三、结束语
随着中国经济的稳健发展，城市人口在不断地增加，各个省市地区的企业如雨后春笋般迅速发展成长，所以居民用电量和工厂企业用电量大幅攀升，这就给我国的电力系统带来了巨大的压力和挑战，国家电网不仅要满足广大民众需求，而且要保持供电系统的稳定性以及整个系统的安全性，原有的电力系统已经不能满足市场需求，在互联网信息技术快速发展的今天，自动化技术已经进入了电力系统之中，并在其中起到了关键的作用。电力自动化技术的发展前进不仅仅只是为了方便和有效地进行电网线路的管理，而且还适用于整个电网大面积的排查、检测和预警的作用，同时，对于抗外界因素对于自身电网的干扰还具有一定的作用，因此，电力自动化技术的发展和革新具备很高的价值，其发展趋势和前景不用质疑。
参考文献
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电力电子技术发展史范文4
关键词:电力系统；自动化；发展趋势；新技术
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
1 电力系统自动化的发展趋势
1.1 电网调度自动化的发展趋势
（1）研制并开发出新的能适应多种应用的电力调度自动化系统。
（2）进一步推进 CPS1，CPS2 评价标准在我国的实际应用。
（3）进一步完善二次设备系统的安全防护体系。
（4）研究电网调度自动化系统运行维护的新办法。
（5）充分重视整个系统的彼此融合，信息的发掘和共享，进一步促进电力调度系统的信息化、现代化。
（6）建立新的自动调度的管理体制，以适应电力体制改革的新形势。
1.2 火电站自动化的发展趋势
（1）增加新技术和新工艺的应用。如自动监测技术、自动控制技术、顺序控制技术、自动监视与信号技术。
（2）逐步扩大DCS的应用范围并增强DCS的功能。
（3）加快管理自动化的进程，提高电厂综合水平。
1.3 水电站自动化的发展趋势
（1）逐步实现以计算机监控代替人员操作，节省人力资源。
（2）大规模应用现场总线技术。
（3）进一步实现水电监控系统的网络化、自动化。
（4）在水电厂监控系统中逐渐成熟应用人工智能。
（5）在水电厂监控系统中广泛应用多媒体技术。
1.4 变电站综合自动化
努力实现保护和监控的统一。
（2）使设备安装更加简易、方便。
（3）做好人机操作互换的连接，加快发展无人、无线操作技术。
（4）制定统一标准的网络通讯协议。
（5）逐渐达到数据采集的一体化、标准化。总体来说，整个电力系统自动化发展的总趋势为：由开环监测逐步变为闭环控制；由高电压逐步变为低电压；由单个元件逐步变为部分区域甚至整个系统；由单一功能逐步变为多功能并最终一体化，装置性能逐步快速化、灵活化、数字化、追求目标最优化、协调化、智能化。
2 电力系统中的新技术
2.1 地理信息系统（GIS）
在电力系统中应用地理信息系统（GIS）是将电力系统进行数字化、信息化的有效方法。此技术主要应用在电力系统中的 2 个方面：①配电系统。配电系统是用电户和供电部门之间联系的桥梁，因此这个系统的有效管理对电力系统整体上的可靠、经济、高效工作起着相当重要的作用。所以，GIS 在配电系统中的应用非常普遍，并且在技术上和国际一流水平之间的距离也在逐渐缩小。②空间资源规划（SRP）是先前的 GIS 和企业资源规划（ERP）的有机融合和进一步拓展，它将成为未来电力系统方案设计中的重要指导思想和设计原则，因此必将会在电力企业中受到广泛的关注和全面的应用。而 GIS 作为 ERP的基础必将随着 ERP 在电力企业当中的发展而得到进一步的发展。如前所示，实施 GIS 的终极目标是实现电力企业的信息化、数字化，在未来的几十年内 GIS 的发展趋势是突破以往的信息孤立，将多种不同空间信息进行紧密连接整合，从不同角度和侧面全面展示数据之间的内在联系。为了实现 GIS 的先进性，需要采用空间数据库技术、面向对象技术、Web 技术等更多
先进技术。
2.2 计算机视觉技术
应用计算机视觉技术最重要的目的是方便的获得多种图像信息，目前，其在电力系统中的主要应用是修改并增强遥视系统的功能，这主要表现在以下2 个方面：①在线监测。在对电力设备进行在线监测的方法中红外图像监测是最为方便、实用、准确的方法，在红外图像识别方面主要就是利用计算机视觉技术。其工作原理主要就是将电力设备实时的红外图像与其正常工作时的图像进行比较，如有异常情况，则可判断它发生故障；②进行无人操作或环境监视。借助微波双鉴探测器，同时利用差分图像和流光法 2 种方法对移动的物体进行监测，如有异常，则会被自动识别出来并发出警告。但是，由于计算机视觉技术发展的并不完善，同时由于图像识别自身的复杂性，在现阶段还不能实现完全的无人操作，在许多情况下，计算机视觉技术仍然是一种辅助手段。
2.3 GPRS
（1）接受范围比较广。可有效利用全国范围内的电信网络为远程数据用户终端提供方便的服务。
（2）传输速率非常高。其最高传输速率可达 171bps，完全能够满足用户的需求。
（3）接入时间很短。可以在 2s 之内快速的建立连接。
（4）有实时在线功能。用户随时处于连线和在线状态，这一功能可以使用户的访问变的更加方便、快捷。
（5）按流量计费。它的费用是按照用户接受和发送数据包的数量来计算的，只要传递的没有数据流量，即使用户天天挂在网上也是不收费的。GPRS 通讯方式的这些优点可以有效解决传统数据信息传输方式的弊端，更加适用于专业数据的传输。由于 GPRS 以上的功能优势，其在电力系统中的应用主要有 2 方面：（1）低压配电监控。由于分布在城市、郊区、农村的低压配电数量较大，安置分散，环境情况也很复杂，因此就需要低压配电设备更加的实时、准确、高效，而且设备装置要有高性能价格比，安装方式更加简单、方便。GPRS 的以上 5 大优点，不仅可以实时、精确的传输数据，而且大大降低了系统安装运行的费用，克服了传统的数据传输方式的缺点，很好的满足了低压配电网数据传输的需求。（2）电力远程抄表系统。为了实现对电力监测设备的统一监控和有效管理，地、省级的集中监控中心
需要采集工业和民用电力系统数据，GPRS 网络可为此提供简单高效的信息传输手段。电力远程抄表系统是建立在移动通讯公司的 GPRS 业务平台上的，这样可以利用已有的网络，缩短工程建设的时间，降低投资的成本，实现电表数据的无线传输，而且设备的安装也比较方便，维护也很简单。另外，在对一些偏远地区的变电站的监控中，GPRS 也起到了很重要的作用，它可以自动读取相关数据并进行综合分析，从而达到远程监控的目的，还可以对设备进行维修，这样可以节省人力资源和维修时间。
电力电子技术发展史范文5
关键词：自动化技术 电力 应用 发展趋势
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00
1 自动化技术在发电厂中的应用
发电厂是把各种动力能源的能量转变成电能的工厂。根据所利用的能源形式可以分为火力发电厂、风力发电厂、水力发电厂、核能发电厂等。而在这些不同种类的发电厂中，由自动化技术支撑的自动控制装置和系统起着不可缺少的重要作用，使得生产实现自动化，降低成本、提高质量和解放生产力。下面以火力发电厂为例，具体分析自动化技术在发电厂中的应用。
1.1自动化技术在火力发电厂生产过程中的应用
现代化的火力发电厂一般采用单元机组自动控制系统，它是将机组的锅炉和汽机作为一个整体进行控制的系统，并且汽机的负荷与转速控制系统也可看做该系统的一个子系统，该系统完成锅炉、汽机及其辅助设备的自动控制。它把自动调节、逻辑控制和连锁保护等功能结合起来，构成一个综合控制系统，在锅炉燃烧系统中起着很重要的作用。其在控制知识层面大致可以总结为下图一所示的流程。
图一
1.2自动化技术在火力发电厂辅机系统中的应用
锅炉、汽轮机和发电机是火电厂最主要的设备，称为三大主机。与三大主机相辅工作的设备称为辅机。辅机系统有燃煤的输送系统、水的化学处理系统、灰渣系统等。这些系统与主系统协调工作，它们相互配合完成电能的生产任务。在每个系统中都应用了大大小小的自动化装置和控制技术。在输煤系统中，输煤系统将煤从煤源输送到锅炉，在输送过程中还要完成一系列的检测和处理过程，在工作状态下，必须连续地将燃料送入锅炉炉膛，令其燃烧放热，才能保证生产过程的连续进行，这就需要应用较多的自动化设备，包括给煤机、斗轮机、带式输送机、破碎机、犁煤机等，它们能够使得输煤平稳、快速、准确地进行。通过自动控制系统的正常工作，保证了生产运行的安全可靠。在水处理系统和除灰渣系统中，大量的仪器和自动化装置，通过系统的最优化设置，运用最小二乘法和鲁棒控制等控制理论，及时地对主辅设备进行调节，根据不同情况协调各设备的工作状况，节省了大量的人力物力。
1.3集成架构自动控制系统在火电厂的应用
随着自动化技术的发展，出现了集成架构系统，它主要采用单一的控制平台，承担整个工厂的控制任务，应用现代数学和电子计算机等工具进行分析研究，达到最优化设计、最优控制和最优管理的目标，能够为火电厂最大程度地降低总体成本。同时，它还为管理系统及时获取车间级现场和生产过程的数据提供了方便，有利于管理者做出科学的决策，越来越成为一种趋势。
2 自动化技术在输电系统中的应用
发电厂经发电机产生的电能需要通过升压变压器、输电线路和降压变压器等一系列装置来进行电能的传输，而这期间也少不了自动机技术的身影。通过计算机联网，整个输电系统都可以在一个管理信息平台上进行检测、处理。例如，现代化的电厂采用厂级检测系统（SIS）将输电设备和全厂的各种自动化系统互联，建立统一的实时数据库，也架设起控制系统和管理系统之间的桥梁，。实现线路实时信息的全方位掌控，实现诸如压力检测、流量检测、故障排查等工作，大大提高了工作人员的工作效率，最大限度地减少了电能在输电线路上的损耗。下图二为一种变电站自动化系统流程图。
图二
3 自动化技术在工业和家庭用电方面的应用
3.1自动化技术在工业用电方面的应用
我国现在正处于工业快速发展的时代，工厂越来越多，而工业用电在电能消耗中占有很大的比重。计算机监视系统也称数据采集系统，是一个实时的开环的多通道系统，它可以完成对用电情况的实时监视、历史数据存储、对机组的启动和安全经济运行有关的测量参数实时循环检测、通过数字化仪表的检测进行实时的处理等功能，从而进行工厂用电的智能管理。
3.2自动化技术在日常家庭用电方面的应用
随着人们生活水平的日益提高，越来越多的与自动化技术有关的家用电器进入人们家中，小到保险丝、漏电保护器，大到电冰箱、洗衣机，这些装置正在使我们的生活越来越便捷和舒适。现在的家庭出现一种全自动控制系统，通过物联网的大平台，可以实现人为的远程检测和控制，使得家居更加智能化。
4 自动化技术在电力行业中的发展趋势
经过60多年的发展，自动控制技术已经渗透到了全世界的每一个角落，展望电力行业的未来，自动化技术将会越来越成熟和更广泛的应用，将会体现在以下几点：
（1）新型检测技术与仪器的发展和应用。
在火力发电生产过程中，为了提高发电效率、降低有害气体的排放，这就需要将有害气体等物理量进行在线实时精确测量，而这些量由于一些原因无法用常规的传感器直接测量。因此，新型检测技术在电力行业中的应用将成为热点。新的传感与计算技术将进一步增大控制网络的规模，同时提高对系统性能的要求。
（2）新型测温技术将会给总的控制系统测量出某些现在很难测量的量，例如炉膛内的参数，这将会突破燃烧优化的瓶颈问题。
（3）自动化仪器和装置将会更加智能化和人性化，复杂程度也会越来越高，其相互之间的联系也会更加密切。
5 结语
自动化技术在电力行业发挥着不可替代的作用，也将会使电力行业继续提升和进步。
参考文献
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[2]钱小龙.Control Logix系统电力行业自动化应用培训教程[J].机械工业出版社，2009
[3]韩璞.自动化专业概论[J].人民邮电出版社，2012.
[4]王威，工业生产自动化[J].科学出版社，2003.
[5]中国科学技术协会 主编.控制科学与工程学科发展报告[J].中国科学技术出版社，2014.
电力电子技术发展史范文6
关键词：电力系统自动化；发展趋势；新技术应用
Abstract: With the development of electronic technology and computer technology, the automation level of electric power system is also in constant increase. This paper first analyzes the development trend of China's future automation of electric power systems and then analysis of the application of some new technologies in automation of electric power system in our country.
Keywords: automation of electric power systems; development trend; the application of new technology
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号:
电力系统自动化是在现代科技逐步发展过程中衍生的一个概念，是一个综合的集成概念，系统包括发电厂、变电站、输配网络和用户等。研究电力系统自动化的目的主要就是研究如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程，使输配电的过程更加高效、经济、安全。但是随着新科技的日益发展，电力系统自动化的技术也有了新的发展趋势，更多的先进技术持续的应用到了电力系统自动化的技术中。本文对目前电力系统自动化的发展趋势和先进技术在系统中的应用做一简单探讨。
1、整个电力系统自动化的发展趋势
目前电力系统自动化的发展趋势主要朝着以下几个方面发展：
第一，由开环检测系统逐步的发展到闭环控制系统。例如：电力系统中系统功率总加发展到主动的发电控制系统。
第二，电压级别逐步从高电压等级向低电压等级转变。例如：电力系统中能量管理系统发展到配电管理系统。
第三，元件由单个逐步发展到部分区域和全系统。例如：电力系统中检测控制与数据采集的发展及区域稳定控制的发展。
第四，由单一的功能逐步的发展到多功能和一体化。例如：电力系统中变电站综合自动化技术的发展。
第五，装置的性能向着数字化、快速化、灵活化的方向发展。例如：电力系统中继电保护技术的演变。
第六，最终的追求目标向最优化、协调化、智能化的方向发展。例如：电力系统中的励磁控制和潮流控制。
第七，由以提高运行的安全、经济、效率为完成向着管理、服务的自动化扩展。例如：管理信息系统在电力系统中的应用。
2、电力系统自动化中用到的新技术
2.1、计算机视觉技术
计算机视觉技术之所以可以在电力自动化系统中得到一定程度的广泛应用，主要是因为可以方便的获得多种图像信息。目前，在我国的电力自动化系统中主要功能是修改和增强遥视系统的功能。这种功能在具体的应用中主要表现在以下两个方面：其一，在线监测。为了实时对电力系统进行检测，最方便、实用又准确的方法就是运用在线设备的红外线图像监测，红外图像的识别主要依赖于计算机的视觉技术。工作原理为：比较电力设备在正常工作时的红外图像和实时检测图像，如果二者图像表现不一致，则说明发生了异常情况，可以判断一定出现了故障；其二，在无人操作时可以进行环境监视。监视过程要使用微波双鉴探测器，使用两种方法—差分图像或者流光法，对于移动的物体进行实时的检测，如果发现不正常的情况，则会立刻被机器识别出来并发出警告。
但是，由于发展水平所限，虽然计算机视觉技术得到了一定的应用，但是由于图像识别本身具有极强的复杂性和繁琐性，因此在现阶段的计算机视觉技术还不能达到完全无人操作的情况，因此，大多数的情况下，计算机视觉技术仍被认为是一种辅助的使用手段。
2.2、地理信息系统（GIS）
由于科技的发展，信息化已经延伸到各行各业中，电力系统也进行了信息化建设，应用地理信息系统（GIS）将是电力信息化有效手段，这个系统可以在电力系统的两个方面应用。其一、配电系统数字化。在电力系统中，供电部门专门 负责为用户提供电力供应服务的，配电系统这是供电部门管理电力的重要单元，是用户与供电部门的桥梁。对这个配电 系统进行数字化可以提高电力系统的整体运行状况，为可靠、经济、高效管理电力起着重要作用。因此，在配电系统中 使用地理信息系统是很普遍的，在技术发展上也逐渐接近国际水平。其二、将地理信息系统（GIS）与企业资源规划 (ERP)相结合形成一个新的空间资源规划（SRP），是未来电力系统进行设计与规划的指导思想，这也逐渐变成以后电力 企业关注与发展的一个方向。在这个空间资源规划中，GIS是进行更新改进的基础，在ERP的发展辅助下，将会得到更进 一步的应用。在前面已经说明了，应用GIS目的在于让电力企业实行信息化、数字化，而GIS可以改变以前信息的孤立，使用空间上的信息交换进行整合，从多方面展现数据之间的相互联系。GIS在发展中采用了数据库技术、面向对象技术、web技术等一些先进技术。
2.3、通用分组无线服务技术（GPRS）
此种技术主要具有以下几个特点：
（1）、具有相当广泛的接受范围。可以实现在全国范围内的电信网络为远程数据用户提供方便的服务。
（2）、数据传输速率很高。在数据传输过程中最高的速率可以达到171bps，可以满足用户的要求。
（3）、数据接入的时间非常短。数据建立连接的时间最快只需2秒。
（4）、有较强的实时在线功能。用户的在线和连线状态可以任意进行，这种功能的存在使得用户的访问更方便、快捷。
（5）、计费方式是依据流量计算。费用的计算方式是按照用户接受和发送数据包的流量来进行计算的，如果用户在使用的过程中，没有产生数据流量，这样就算用户天天上网也不会产生任何费用。GPRS的这种有点能解决传统方式存在的弊端，更适合专业数据的传输。GPRS的这些优势，应用于电力系统主要存在以下两个方面：
其一，应用于低压配电的控制系统。在居民电网的应用中，低压的配电数量巨大，并且由于郊区、农村等地域的特殊性，使得低压配电的环境十分复杂，这就需要保证低压配电的设备要实时、准确、高效，而且所用的设备必须性价比较高，安装要必须简单、方便。而GPRS不仅可以实时、精确的传输数据，还很大程度上减低了安装运行的费用，与传统的数据传输方式相比具有巨大的优点，还能很好的满足低压配电网的数据传输需求。
其二，应用于电力远程抄表系统。为了所有的电力监测设备进行统一的监控和高效管理，地、省级的监控中心需要采集各个方面的电力数据，GPRS网络可以实现信息的高效简单的传播。并且电力的远程抄表系统没有使用专门的数据平台，而是和移动通讯公司共用平台，可以尽可以利用已有的网络，也可以节省人力物力，降低成本，实现无线传输数据，并且设备的安装和维护也是非常简单的。另外，对于一些偏远的山区，GPRS也起到了重要的作用，可以自动读取相关数据并进行综合分析，从而达到远程监控的目的。
2.4、软交换技术
软交换技术是集合了多种逻辑功能实体，为综合业务提供呼叫控制和链接，以及部分业务的功能，是目前电路交换网演变到分组网的最重要的设备，也是国内外通讯网络技术的热点之一。软交换技术有以下 4 个功能：①接入媒体网关；②呼叫控制；③业务提供；④互通互联。在电力系统中广泛应用软交换技术，正是基于其以上所述的功能和特点，它可以实现计算机网和电话网等不同网关之间的互通，还可以克服旧的网络设备的弊端，可使多种介质信息在 1 台交换服务器上交换，不仅节约资源，还提高了网络集成度，便于对整个电力网络进行管理和维修。另外，引进软交换技术后，使得新业务的提供也变得非常方便，能够满足电力系统发展过程中的新要求。随着电力系统的进一步发展，软交换技术的应用空间会越来越大，将会对其产生多层面的有益作用。
3、结束语
综上所述，除了上面所列举的情况以外，还有很多其他的先进技术应用到了电力系统自动化中，例如：远程控制技术、现场总线技术、蓝牙技术等智能技术，这些技术都是在电子技术和计算机技术的基础上逐步建立并完善起来的，随着这些技术的不断发展以及电力系统自身的发展要求，会有越来越多的先进技术应用其中，这都有待我们进一步的探索研究。
参考文献：
[1] 贾云得.机器视觉[M].北京：科学出版社，2009.
[2] 石治国.计算机网络安全教程[M].北京：清华大学出版社，2008.
