序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇電力技術(shù)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

1.1高溫超導限流器

超導限流器是電力系統(tǒng)中十分重要的裝置之一，對現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展具有重要的價值與意義。超導限流器的主要作用是對電流進行檢測與限制，也具有觸發(fā)的功能，這種裝置的阻抗變化范圍很大，響應-恢復時間較短，速度較快，正是這些優(yōu)勢決定了高溫超導限流器可以有效地保護電氣設(shè)備，改善供電的可靠性，有效提高供電的穩(wěn)定性。

1.2高溫超導輸電超導

電力技術(shù)中最為直接的技術(shù)就是高溫超導輸電，這也是電力超導技術(shù)最初發(fā)展的目標之一。利用高溫超導輸電技術(shù)可以極大的提高輸電效率，有效降低輸電損失，節(jié)省大量的電力資源。這是現(xiàn)代社會發(fā)展的必然趨勢，也是滿足建設(shè)資源節(jié)約型社會的必然選擇。

1.3超導儲能系統(tǒng)

能源成為現(xiàn)代社會進步與發(fā)展過程之中最為重要的因素之一，也是現(xiàn)代各個國家之間競爭的主要因素之一。能源的形式又很多種，例如風能、太陽能以及潮汐能等等，這些能量雖然都是可再生能源，但是其存在形式都不穩(wěn)定，要想對其進行利用就必須將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的能量形式。超導儲能系統(tǒng)就具備這一特性，超導儲能系統(tǒng)響應速度快、輸出功率較高、控制較為靈活，這些特點決定了它可以實現(xiàn)高效調(diào)度和適時動態(tài)功率的平衡，這對于提高電網(wǎng)供電質(zhì)量和儲存電能等方面具有重要的意義和價值。

1.4超導電機超導

電機也是現(xiàn)代超導電力技術(shù)應用的一個主要方向，主要分為超導變壓器和超導電動機兩種形式。無論是超導電動機還是超導變壓器都具有極限單機容量高的特點，正是這一特點決定了超導電機的重要價值。超導電機損耗小、重量輕，占地面積較少，這些優(yōu)勢都決定了超導電機在現(xiàn)代社會的廣泛應用。隨著現(xiàn)代社會的進步與發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模在逐步擴大，為了降低電力傳輸成本，減少占地面積，超導電機便得到了更為廣泛的應用。

2超導電力技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟社會的不斷進步與發(fā)展，人們已經(jīng)逐步認識到能源對于現(xiàn)代社會的意義與價值，電力行業(yè)在發(fā)展過程之中必須注重能源的節(jié)約，只有這樣才能促進現(xiàn)代經(jīng)濟社會的進步與發(fā)展。超導電力技術(shù)具有很多得天獨厚的優(yōu)點，這些優(yōu)點促進了電力行業(yè)的快速發(fā)展，為現(xiàn)代電力事業(yè)的進步注入了新的力量。未來社會之后，人們對于超導電力技術(shù)的重視程度必將逐步增加，超導電力技術(shù)的發(fā)現(xiàn)主要是以下幾個方向。

2.1向高電壓等級發(fā)展現(xiàn)階段

我國的超導電力技術(shù)發(fā)展主要在配電方面，但是隨著超導技術(shù)的不斷進步與成熟，超導電力技術(shù)必將向高電壓等級發(fā)展，也就逐步實現(xiàn)由配電向輸電方向發(fā)展。這種發(fā)展趨勢已經(jīng)日益明朗，國外很多先進國家已經(jīng)實現(xiàn)了改方向的初步轉(zhuǎn)變，也為我國超導電力技術(shù)想高電壓等級發(fā)展指明了方向。2.2超導裝置向功能集成化方向發(fā)展，并且超導電力技術(shù)的原理愈加多樣化現(xiàn)階段，超導裝置仍然處于發(fā)展的初級階段，一般的超導裝置都是單獨使用的，這就決定了功能的單一性。在未來社會的發(fā)展過程之中，超導裝置必將實現(xiàn)其集約化，將更多的超導裝置組合在一起進行工作，使其發(fā)揮更大的作用與價值。其次，超導裝置功能也在逐步實現(xiàn)集約化，也就是不斷地拓展裝置的功能，使其實現(xiàn)兩種或者多種功能。最后，超導電力技術(shù)的原理也會變得多樣化，這樣可以克服超導電力技術(shù)的苛刻條件，促進超導電力技術(shù)的全方面發(fā)展。

2.3超導輸電

可能向超導直流方向發(fā)展與超導交流相比，超導直流輸電效率更高，因為它沒有交流損耗；并且在相同的輸電容量下，直流比交流具有更高的性價比。中國和日本在超導直流輸電方面都開展了實驗，中科院電工所在建的用于電解鋁廠供電的。

3結(jié)束語

篇(2)

【論文摘要】:電能高效潔凈地生產(chǎn)、傳輸、儲存、分配和使用的技術(shù)將成為電力技術(shù)的重點領(lǐng)域。

“電力技術(shù)是通向可持續(xù)發(fā)展的橋梁”，這個論斷已經(jīng)逐漸成為人們的共識。研究表明，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，應盡可能把一次能源轉(zhuǎn)換為電能使用，提高電力在終端能源中的比例。因為，在保證相同的能源服務水平的前提下,使用電力這種優(yōu)質(zhì)能源最清潔、方便，易于控制、效率最高。如果能將大量分散燃用的化石燃料都高效潔凈地轉(zhuǎn)換為電力使用，人們賴以生存的環(huán)境和生活質(zhì)量就會大大改善。因此，電能高效潔凈地生產(chǎn)、傳輸、儲存、分配和使用的技術(shù)將成為電力技術(shù)的重點領(lǐng)域。以下將對若干電力前沿技術(shù)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展前景進行簡單評述。

1.分布式電源

當今的分布式電源主要是指用液體或氣體燃料的內(nèi)燃機(IC)、微型燃氣輪機（Microtur_bines）和各種工程用的燃料電池（FuelCell）。因其具有良好的環(huán)保性能，分布式電源與“小機組”已不是同一概念。

1.1微型燃氣輪機

微型燃氣輪機（MicroTurbine）,是功率為幾千瓦至幾十千瓦，轉(zhuǎn)速為96000r/min，以天然氣、甲烷、汽油、柴油為燃料的超小型燃氣輪機，工作溫度500℃，其發(fā)電效率可達30%。目前國外已進入示范階段。其技術(shù)關(guān)鍵是高速軸承、高溫材料、部件加工等。可見，電工技術(shù)的突破常常取決于材料科學的進步。

1.2燃料電池

燃料電池是直接把燃料的化學能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。它是一種很有發(fā)展前途的潔凈和高效的發(fā)電方式，被稱為21世紀的分布式電源。

1.2.1燃料電池的工作原理

燃料電池的工作原理頗似電解水的逆過程。氫基燃料送入燃料電池的陽極(電源的負極)轉(zhuǎn)變?yōu)闅潆x子，空氣中的氧氣送入燃料電池的陰極(電源的正極)，負氧離子通過2極間離子導電的電解質(zhì)到達陽極與氫離子結(jié)合成水，外電路則形成電流。

通常，完整的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)由電池堆、燃料供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電力電子換流器、保護與控制及儀表系統(tǒng)組成。其中，電池堆是核心。低溫燃料電池還應配備燃料改質(zhì)器（又稱為燃料重整器）。高溫燃料電池具有內(nèi)重整功能，無須配備重整器。磷酸型燃料電池（PAFC）是目前技術(shù)成熟、已商業(yè)化的燃料電池。現(xiàn)在已能生產(chǎn)大容量加壓型11MW的設(shè)備及便攜式250kW等各種設(shè)備。第2代燃料電池的溶融碳酸鹽電池（MCFC），工作在高溫（600～700℃）下，重整反應可以在內(nèi)部進行，可用于規(guī)模發(fā)電，現(xiàn)在正在進行兆瓦級的驗證試驗。固體電解質(zhì)燃料電池（SOFC）被稱為第3代燃料電池。由于電解質(zhì)是氧化鋯等固體電解質(zhì)，未來可用于煤基燃料發(fā)電。質(zhì)子交換膜燃料電池是最有希望的電動車電源。

1.2.2性能和特點

燃料電池有以下優(yōu)點：（1）有很高的效率，以氫為燃料的燃料電池，理論發(fā)電效率可達100%。熔融碳酸鹽燃料電池，實際效率可達58.4%。通過熱電聯(lián)產(chǎn)或聯(lián)合循環(huán)綜合利用熱能，燃料電池的綜合熱效率可望達到80%以上。燃料電池發(fā)電效率與規(guī)?；緹o關(guān)，小型設(shè)備也能得到高效率。（2）處于熱備用狀態(tài)，燃料電池跟隨負荷變化的能力非常強，可以在1s內(nèi)跟隨50%的負荷變化。(3)噪音低；可以實現(xiàn)實際上的零排放；省水。（4）安裝周期短，安裝位置靈活，可省去新建輸配電系統(tǒng)。

目前燃料電池大規(guī)模應用的障礙是造價高，在經(jīng)濟性上要與常規(guī)發(fā)電方式競爭尚需時日。

1.2.3技術(shù)關(guān)鍵和研究課題

燃料電池的技術(shù)關(guān)鍵涉及電池性能、壽命、大型化、價格等與商業(yè)化有關(guān)的項目，主要涉及新的電解質(zhì)材料和催化劑。熔融碳酸鹽電池（MCFC）在高溫條件下液體電解質(zhì)的損失和腐蝕滲漏降低了電池的壽命，使MCFC的大型化及實用化受到限制。需要解決電池構(gòu)成材料的腐蝕；電極細孔構(gòu)造變化使電池性能下降等問題。固體氧化物燃料電池（SOFC）使用固體電解質(zhì)且工作溫度很高,對構(gòu)成材料及其加工有特殊要求。為了得到高溫下化學性穩(wěn)定和致密性（不通過氣體）的電解質(zhì)，在氧化鋯中加入Y2O3生成釔穩(wěn)定氧化鋯。為了降低工作溫度，應盡可能減少電解質(zhì)薄膜厚度。通常采用熔射法、燒結(jié)法和電化學蒸發(fā)涂層法制備電解質(zhì)薄膜。實用的電解質(zhì)膜的厚度為0.03～0.05mm。比較先進的已達到0.01mm。這樣薄的電解質(zhì)陶瓷材料除應當有足夠的機械強度外，必須具有高度的氣體致密性，否則將喪失燃料電池的性能。燃料極使用鎳鋯等耐熱金屬陶瓷，鎳還用作燃料重整的催化劑，空氣極在運行中處在高溫氧化中，難以使用一般金屬。鉑的穩(wěn)定性好，但費用昂貴，需要尋找替代材料，可用電子導電陶瓷。為了降低工作溫度，另外一個重要的研究方向是尋找低溫的質(zhì)子導電的電解質(zhì)。工作溫度倘若能降低到700℃以下，SOFC的造價就可以大幅度降低。

2.大功率電力電子技術(shù)的應用硅片引起的“第

2.1大功率電力電子器件的重大進展

電力電子學（PowerElectronics）的應用已經(jīng)有多年的歷史。電力電子學器件用于電力拖動、變頻調(diào)速、大功率換流已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)。大功率電子器件（HighPowerElectronics）的快速發(fā)展也引起了電力系統(tǒng)的重大變革，通常稱為硅片引起的第。

近年來，大功率電子器件已經(jīng)廣泛應用于電力的一次系統(tǒng)?？煽毓瑁ňчl管）用于高壓直流輸電已經(jīng)有很長的歷史。大功率電子器件應用于靈活的交流輸電（FACTS）、定質(zhì)電力技術(shù)（CustomPower）以及新一代直流輸電技術(shù)則是近10年的事。新的大功率電力電子器件的研究開發(fā)和應用，將成為電力研究前沿。

2.2靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)

靈活交流輸電技術(shù)是指電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)結(jié)合以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)(如線路阻抗)、相位角、功率潮流的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，從而大幅度提高輸電線路輸送能力和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平，降低輸電損耗。超級秘書網(wǎng)

傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)電力潮流的措施，如機械控制的移相器、帶負荷調(diào)變壓器抽頭、開關(guān)投切電容和電感、固定串聯(lián)補償裝置等，只能實現(xiàn)部分穩(wěn)態(tài)潮流的調(diào)節(jié)功能，而且，由于機械開關(guān)動作時間長、響應慢，無法適應在暫態(tài)過程中快速靈活連續(xù)調(diào)節(jié)電力潮流、阻尼系統(tǒng)振蕩的要求。因此，電網(wǎng)發(fā)展的需求促進了靈活交流輸電這項新技術(shù)的發(fā)展和應用。

篇(3)

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學,向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。

1.1整流器時代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內(nèi)燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應用得以很大發(fā)展。當時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產(chǎn)物。

1.2逆變器時代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補償?shù)取＿@時的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

1.3變頻器時代

進入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標志。據(jù)統(tǒng)計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實現(xiàn)小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.現(xiàn)代電力電子的應用領(lǐng)域

2.1計算機高效率綠色電源

高速發(fā)展的計算機技術(shù)帶領(lǐng)人類進入了信息社會,同時也促進了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。八十年代,計算機全面采用了開關(guān)電源,率先完成計算機電源換代。接著開關(guān)電源技術(shù)相繼進人了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。

計算機技術(shù)的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對環(huán)境無害的個人電腦和相關(guān)產(chǎn)品，綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源,根據(jù)美國環(huán)境保護署l992年6月17日“能源之星"計劃規(guī)定,桌上型個人電腦或相關(guān)的設(shè)備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就目前效率為75%的200瓦開關(guān)電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。

2.2通信用高頻開關(guān)電源

通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)域中,通常將整流器稱為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網(wǎng)變換成標稱值為48V的直流電源。目前在程控交換機用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開關(guān)電源取代,高頻開關(guān)電源(也稱為開關(guān)型整流器SMR)通過MOSFET或IGBT的高頻工作,開關(guān)頻率一般控制在50-100kHz范圍內(nèi),實現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開關(guān)整流器的功率容量不斷擴大,單機容量己從48V/12.5A、48V/20A擴大到48V/200A、48V/400A。

因通信設(shè)備中所用集成電路的種類繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統(tǒng)中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護,且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標準控制板上,對二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。

2.3直流-直流(DC/DC)變換器

DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流電壓,這種技術(shù)被廣泛應用于無軌電車、地鐵列車、電動車的無級變速和控制,同時使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應的性能,并同時收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能(20~30)%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用(開關(guān)電源),同時還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。

通信電源的二次電源DC/DC變換器已商品化,模塊采用高頻PWM技術(shù),開關(guān)頻率在500kHz左右,功率密度為5W~20W/in3。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,要求電源模塊實現(xiàn)小型化,因此就要不斷提高開關(guān)頻率和采用新的電路拓撲結(jié)構(gòu),目前已有一些公司研制生產(chǎn)了采用零電流開關(guān)和零電壓開關(guān)技術(shù)的二次電源模塊,功率密度有較大幅度的提高。

2.4不間斷電源(UPS)

不間斷電源(UPS)是計算機、通信系統(tǒng)以及要求提供不能中斷場合所必須的一種高可靠、高性能的電源。交流市電輸入經(jīng)整流器變成直流,一部分能量給蓄電池組充電,另一部分能量經(jīng)逆變器變成交流,經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到負載。為了在逆變器故障時仍能向負載提供能量,另一路備用電源通過電源轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)。

現(xiàn)代UPS普遍了采用脈寬調(diào)制技術(shù)和功率M0SFET、IGBT等現(xiàn)代電力電子器件,電源的噪聲得以降低,而效率和可靠性得以提高。微處理器軟硬件技術(shù)的引入,可以實現(xiàn)對UPS的智能化管理,進行遠程維護和遠程診斷。

目前在線式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS發(fā)展也很迅速,已經(jīng)有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多種規(guī)格的產(chǎn)品。

2.5變頻器電源

變頻器電源主要用于交流電機的變頻調(diào)速,其在電氣傳動系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要,已獲得巨大的節(jié)能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅(qū)動交流異步電動機實現(xiàn)無級調(diào)速。

國際上400kVA以下的變頻器電源系列產(chǎn)品已經(jīng)問世。八十年代初期,日本東芝公司最先將交流變頻調(diào)速技術(shù)應用于空調(diào)器中。至1997年,其占有率已達到日本家用空調(diào)的70%以上。變頻空調(diào)具有舒適、節(jié)能等優(yōu)點。國內(nèi)于90年代初期開始研究變頻空調(diào),96年引進生產(chǎn)線生產(chǎn)變頻空調(diào)器,逐漸形成變頻空調(diào)開發(fā)生產(chǎn)熱點。預計到2000年左右將形成。變頻空調(diào)除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調(diào)速的壓縮機電機。優(yōu)化控制策略,精選功能組件,是空調(diào)變頻電源研制的進一步發(fā)展方向。

2.6高頻逆變式整流焊機電源

高頻逆變式整流焊機電源是一種高性能、高效、省材的新型焊機電源,代表了當今焊機電源的發(fā)展方向。由于IGBT大容量模塊的商用化,這種電源更有著廣闊的應用前景。

逆變焊機電源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)變換的方法。50Hz交流電經(jīng)全橋整流變成直流,IGBT組成的PWM高頻變換部分將直流電逆變成20kHz的高頻矩形波,經(jīng)高頻變壓器耦合,整流濾波后成為穩(wěn)定的直流,供電弧使用。

由于焊機電源的工作條件惡劣,頻繁的處于短路、燃弧、開路交替變化之中,因此高頻逆變式整流焊機電源的工作可靠性問題成為最關(guān)鍵的問題,也是用戶最關(guān)心的問題。采用微處理器做為脈沖寬度調(diào)制(PWM)的相關(guān)控制器,通過對多參數(shù)、多信息的提取與分析,達到預知系統(tǒng)各種工作狀態(tài)的目的,進而提前對系統(tǒng)做出調(diào)整和處理,解決了目前大功率IGBT逆變電源可靠性。

國外逆變焊機已可做到額定焊接電流300A,負載持續(xù)率60%,全載電壓60~75V,電流調(diào)節(jié)范圍5~300A,重量29kg。

2.7大功率開關(guān)型高壓直流電源

大功率開關(guān)型高壓直流電源廣泛應用于靜電除塵、水質(zhì)改良、醫(yī)用X光機和CT機等大型設(shè)備。電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。

自從70年代開始,日本的一些公司開始采用逆變技術(shù),將市電整流后逆變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關(guān)電源技術(shù)迅速發(fā)展。德國西門子公司采用功率晶體管做主開關(guān)元件,將電源的開關(guān)頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術(shù)成功的應用于高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)的體積進一步減小。

國內(nèi)對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經(jīng)整流變?yōu)橹绷?采用全橋零電流開關(guān)串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓,然后由高頻變壓器升壓,最后整流為直流高壓。在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。

2.8電力有源濾波器

傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網(wǎng)注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現(xiàn)裝置網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂“電力公害”,例如,不可控整流加電容濾波時,網(wǎng)側(cè)三次諧波含量可達(70~80)%,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)僅有0.5~0.6。

電力有源濾波器是一種能夠動態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足,是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關(guān)功率變換器和具體控制電路構(gòu)成。與傳統(tǒng)開關(guān)電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流;(2)電流環(huán)基準信號為電壓環(huán)誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。

2.9分布式開關(guān)電源供電系統(tǒng)

分布式電源供電系統(tǒng)采用小功率模塊和大規(guī)?？刂萍呻娐纷骰静考?利用最新理論和技術(shù)成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結(jié)合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研制壓力,提高生產(chǎn)效率。

八十年代初期,對分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的研究基本集中在變換器并聯(lián)技術(shù)的研究上。八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術(shù)的迅述發(fā)展，各種變換器拓撲結(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn),結(jié)合大規(guī)模集成電路和功率元器件技術(shù),使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關(guān)電源系統(tǒng)研究的展開。自八十年代后期開始,這一方向已成為國際電力電子學界的研究熱點,論文數(shù)量逐年增加，應用領(lǐng)域不斷擴大。

分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經(jīng)濟和維護方便等優(yōu)點。已被大型計算機、通信設(shè)備、航空航天、工業(yè)控制等系統(tǒng)逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的最為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅(qū)動電源等領(lǐng)域也有廣闊的應用前景。

3.高頻開關(guān)電源的發(fā)展趨勢

在電力電子技術(shù)的應用及各種電源系統(tǒng)中，開關(guān)電源技術(shù)均處于核心地位。對于大型電解電鍍電源,傳統(tǒng)的電路非常龐大而笨重,如果采用高頓開關(guān)電源技術(shù),其體積和重量都會大幅度下降,而且可極大提高電源利用效率、節(jié)省材料、降低成本。在電動汽車和變頻傳動中,更是離不開開關(guān)電源技術(shù)，通過開關(guān)電源改變用電頻率,從而達到近于理想的負載匹配和驅(qū)動控制。高頻開關(guān)電源技術(shù),更是各種大功率開關(guān)電源(逆變焊機、通訊電源、高頻加熱電源、激光器電源、電力操作電源等)的核心技術(shù)。

3.1高頻化

理論分析和實踐經(jīng)驗表明,電氣產(chǎn)品的變壓器、電感和電容的體積重量與供電頻率的平方根成反比。所以當我們把頻率從工頻50Hz提高到20kHz,提高400倍的話,用電設(shè)備的體積重量大體下降至工頻設(shè)計的5~l0%。無論是逆變式整流焊機,還是通訊電源用的開關(guān)式整流器,都是基于這一原理。同樣,傳統(tǒng)“整流行業(yè)”的電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源也可以根據(jù)這一原理進行改造,成為“開關(guān)變換類電源”,其主要材料可以節(jié)約90%或更高,還可節(jié)電30%或更多。由于功率電子器件工作頻率上限的逐步提高,促使許多原來采用電子管的傳統(tǒng)高頻設(shè)備固態(tài)化,帶來顯著節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約材料的經(jīng)濟效益,更可體現(xiàn)技術(shù)含量的價值。

3.2模塊化

模塊化有兩方面的含義,其一是指功率器件的模塊化,其二是指電源單元的模塊化。我們常見的器件模塊,含有一單元、兩單元、六單元直至七單元,包括開關(guān)器件和與之反并聯(lián)的續(xù)流二極管,實質(zhì)上都屬于“標準”功率模塊(SPM)。近年,有些公司把開關(guān)器件的驅(qū)動保護電路也裝到功率模塊中去,構(gòu)成了“智能化”功率模塊(IPM),不但縮小了整機的體積,更方便了整機的設(shè)計制造。實際上,由于頻率的不斷提高,致使引線寄生電感、寄生電容的影響愈加嚴重,對器件造成更大的電應力(表現(xiàn)為過電壓、過電流毛刺)。為了提高系統(tǒng)的可靠性,有些制造商開發(fā)了“用戶專用”功率模塊(ASPM),它把一臺整機的幾乎所有硬件都以芯片的形式安裝到一個模塊中,使元器件之間不再有傳統(tǒng)的引線連接,這樣的模塊經(jīng)過嚴格、合理的熱、電、機械方面的設(shè)計,達到優(yōu)化完美的境地。它類似于微電子中的用戶專用集成電路(ASIC)。只要把控制軟件寫入該模塊中的微處理器芯片,再把整個模塊固定在相應的散熱器上,就構(gòu)成一臺新型的開關(guān)電源裝置。由此可見,模塊化的目的不僅在于使用方便,縮小整機體積,更重要的是取消傳統(tǒng)連線,把寄生參數(shù)降到最小,從而把器件承受的電應力降至最低,提高系統(tǒng)的可靠性。另外,大功率的開關(guān)電源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考慮,一般采用多個獨立的模塊單元并聯(lián)工作,采用均流技術(shù),所有模塊共同分擔負載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分擔負載電流。這樣,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情況下滿足了大電流輸出的要求,而且通過增加相對整個系統(tǒng)來說功率很小的冗余電源模塊,極大的提高系統(tǒng)可靠性,即使萬一出現(xiàn)單模塊故障,也不會影響系統(tǒng)的正常工作,而且為修復提供充分的時間。

3.3數(shù)字化

在傳統(tǒng)功率電子技術(shù)中,控制部分是按模擬信號來設(shè)計和工作的。在六、七十年代,電力電子技術(shù)完全是建立在模擬電路基礎(chǔ)上的。但是,現(xiàn)在數(shù)字式信號、數(shù)字電路顯得越來越重要,數(shù)字信號處理技術(shù)日趨完善成熟,顯示出越來越多的優(yōu)點:便于計算機處理控制、避免模擬信號的畸變失真、減小雜散信號的干擾(提高抗干擾能力)、便于軟件包調(diào)試和遙感遙測遙調(diào),也便于自診斷、容錯等技術(shù)的植入。所以,在八、九十年代,對于各類電路和系統(tǒng)的設(shè)計來說,模擬技術(shù)還是有用的,特別是:諸如印制版的布圖、電磁兼容(EMC)問題以及功率因數(shù)修正(PFC)等問題的解決,離不開模擬技術(shù)的知識,但是對于智能化的開關(guān)電源,需要用計算機控制時,數(shù)字化技術(shù)就離不開了。

3.4綠色化

電源系統(tǒng)的綠色化有兩層含義:首先是顯著節(jié)電,這意味著發(fā)電容量的節(jié)約,而發(fā)電是造成環(huán)境污染的重要原因,所以節(jié)電就可以減少對環(huán)境的污染;其次這些電源不能(或少)對電網(wǎng)產(chǎn)生污染,國際電工委員會(IEC)對此制定了一系列標準,如IEC555、IEC917、IECl000等。事實上,許多功率電子節(jié)電設(shè)備,往往會變成對電網(wǎng)的污染源:向電網(wǎng)注入嚴重的高次諧波電流,使總功率因數(shù)下降,使電網(wǎng)電壓耦合許多毛刺尖峰,甚至出現(xiàn)缺角和畸變。20世紀末,各種有源濾波器和有源補償器的方案誕生,有了多種修正功率因數(shù)的方法。這些為2l世紀批量生產(chǎn)各種綠色開關(guān)電源產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。

現(xiàn)代電力電子技術(shù)是開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著新型電力電子器件和適于更高開關(guān)頻率的電路拓撲的不斷出現(xiàn),現(xiàn)代電源技術(shù)將在實際需要的推動下快速發(fā)展。在傳統(tǒng)的應用技術(shù)下,由于功率器件性能的限制而使開關(guān)電源的性能受到影響。為了極大發(fā)揮各種功率器件的特性,使器件性能對開關(guān)電源性能的影響減至最小,新型的電源電路拓撲和新型的控制技術(shù),可使功率開關(guān)工作在零電壓或零電流狀態(tài),從而可大大的提高工作頻率,提高開關(guān)電源工作效率,設(shè)計出性能優(yōu)良的開關(guān)電源。

總而言之,電力電子及開關(guān)電源技術(shù)因應用需求不斷向前發(fā)展,新技術(shù)的出現(xiàn)又會使許多應用產(chǎn)品更新?lián)Q代,還會開拓更多更新的應用領(lǐng)域。開關(guān)電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實現(xiàn),將標志著這些技術(shù)的成熟,實現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結(jié)合。這幾年,隨著通信行業(yè)的發(fā)展,以開關(guān)電源技術(shù)為核心的通信用開關(guān)電源,僅國內(nèi)有20多億人民幣的市場需求,吸引了國內(nèi)外一大批科技人員對其進行開發(fā)研究。開關(guān)電源代替線性電源和相控電源是大勢所趨,因此,同樣具有幾十億產(chǎn)值需求的電力操作電源系統(tǒng)的國內(nèi)市場正在啟動,并將很快發(fā)展起來。還有其它許多以開關(guān)電源技術(shù)為核心的專用電源、工業(yè)電源正在等待著人們?nèi)ラ_發(fā)。

參考文獻

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張國君,男,1962年生,博士后,副總工程師,1997年5月于天津大學測控博士后流動站出站,現(xiàn)從事通信電源和電力直流操作電源系統(tǒng)的研究開發(fā)工作,并在清華大學電力電子研究中心進行第二站博士后研究工作。

篇(4)

1節(jié)電技術(shù)

節(jié)電技術(shù)主要針對的電力設(shè)備，主要包括：（1）根據(jù)電機使用要求的不同，選擇合理、高效率的容量和類型，并利用先進的控制設(shè)備及調(diào)速方式，如，常用的變頻技術(shù)。（2）照明設(shè)施使用高效的照明裝置及線路，選用合適的照度。（3）參考符合的特性，為減小變壓器的電耗，需對其的容量、工作模式及臺數(shù)進行正確的選擇。另外，變壓器的負載率小于30%，要及時的更換。（4）針對電動設(shè)備（如，泵、風機等）提高用電效率時，需選擇合適的類型、運行方式和容量等。

2節(jié)電措施

（1）使用具有節(jié)能特性的新產(chǎn)品，提高并保證系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的效率。生產(chǎn)設(shè)備（如，泵、風機等）和運行的設(shè)備（如，變壓器、電機等）都是消耗電能的直接對象，它們消耗電能的程度直接與運行性能的好壞緊密相關(guān)。隨著科技的快速發(fā)展，舊的生產(chǎn)設(shè)備的性能必然落后，設(shè)備的磨損導致性能的降低。故，通過節(jié)電技術(shù)改造設(shè)備的性能是十分有必要的。（2）對用電設(shè)備進行改造或更新，由于生產(chǎn)設(shè)備和運行設(shè)備一般對電能的消耗比較多，分析它們電能消耗和有效消耗之間的關(guān)系，找出耗電的主要環(huán)節(jié)，從而制定出合理的節(jié)點措施，在提高它們的運行效率的同時，降低電能的損耗。（3）利用具有低耗能、高效率的新工藝，降低產(chǎn)品的耗電量，并推行具有節(jié)能特性的新技術(shù)。新工藝和新技術(shù)的結(jié)合運用必然會使電能的消耗量降低。（4）使用經(jīng)濟管理電力設(shè)備的方式，使電能消耗和設(shè)備運行成本得到最大可能的降低。

3新能源在電力設(shè)施中的應用

新能源的開發(fā)和利用，對電力的使用很大的影響：①新能源發(fā)電（如，太陽能、風能、地熱等發(fā)電）可以提高電力的容量，保證社會的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，如太陽能、風能在照明設(shè)備中的應用。②與電力的結(jié)合使用：以燒水系統(tǒng)為例，直接用電燒水，電力消耗過大，可以利用太陽能將水加熱到一定溫度，再利用電能繼續(xù)加熱，這樣也可以直接減少電能消耗量。

二小結(jié)

篇(5)

一直以來，電力變電運行中的信息管理不受人們的重視，很多時候電力變電的運維人員對信息管理的理解僅僅停留在信息的存儲上面。但是隨著電網(wǎng)運行的自動化及信息化程度越來越高，電力變電運行中的信息管理問題開始凸顯，主要有以下幾個方面的問題：

1.1自動化信息管理不完善當前，電力變電運行中已經(jīng)在大規(guī)模推廣無人值班的自動化運行管理。其中非常重要的就是自動化的監(jiān)控和調(diào)度體系。監(jiān)控體系負責變電系統(tǒng)設(shè)備及運行狀況信息的采集并傳遞給調(diào)度體系，調(diào)度體系生成操作指令，通過信息網(wǎng)絡傳達給監(jiān)控系統(tǒng)進行遠程操作，或者更進一步下達給一線操作巡視人員，進行現(xiàn)場操作。這個過程，監(jiān)控傳感的信息采集與傳遞，指令信息的下達，都是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。但是，當前在電力變電系統(tǒng)中，對這兩方面的管理還缺乏有效的流程。常常使得參與自動化運行管理的各方之間的信息傳遞不夠通暢，信息管理的責任不夠清晰。

1.2指令及操作信息存在安全隱患當前，電網(wǎng)的安全包含物理安全與信息安全兩大方面。物理安全主要是防范物理性的破壞與事故。但是信息安全有些時候顯得更為重要，尤其是電網(wǎng)的通信以及遠程操作。實現(xiàn)了高度的自動化控制之后，電網(wǎng)的通信與遠程操作都依賴于系統(tǒng)的信息傳遞網(wǎng)絡。但是，一旦有不法分子利用黑客技術(shù)進行破壞，很有可能導致電力系統(tǒng)癱瘓等重大危害的產(chǎn)生。尤其是近兩年，國內(nèi)恐怖勢力有猖獗作案的動向，電力變電系統(tǒng)也必須對此加以防范。

1.3業(yè)務信息管理混亂自動化的電力變電運行中，各種業(yè)務以及事故信息需要進行有條理的歸類、分析、存儲等管理。但是，當前的電力企業(yè)，剛剛過渡向無人值班運行模式，很多時候?qū)τ谝恍┐我臉I(yè)務信息的管理做的不夠到位，顯得有些混亂。尤其是在業(yè)務信息的追溯性管理以及信息分析方面的管理工作，還有待于改善。

2信息管理技術(shù)在自動化電力變電系統(tǒng)中的應用

2.1病毒防護技術(shù)計算機系統(tǒng)很容易感染各種各樣的計算機病毒，其本質(zhì)是一種不斷進行自我復制，并且占據(jù)破壞計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一種程序。針對電力變電系統(tǒng)的監(jiān)控中心與調(diào)度中心的計算機系統(tǒng)專門設(shè)置病毒防護。全面地預防計算機病毒對系統(tǒng)的破壞，可以有效保護系統(tǒng)內(nèi)存儲的信息并且保證自動化體系各系統(tǒng)之間的信息傳遞的暢通。

2.2防火墻技術(shù)當前，電力變電運行中，有很多操作采用的遠程控制技術(shù)。針對遠程控制技術(shù)而特別設(shè)置防火墻。將能夠進行遠程操控一級設(shè)備和部分二級設(shè)備與非信任的外部網(wǎng)絡進行隔離。執(zhí)行強制性的網(wǎng)絡信息安全檢查，只有正常的指令信息，才能夠豁免從而操控遠程設(shè)備。

2.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份技術(shù)電力變電實現(xiàn)自動化運行之后，大量的業(yè)務數(shù)據(jù)通過信息網(wǎng)絡直接傳遞到電力企業(yè)的數(shù)據(jù)庫之中。通過建立電力企業(yè)數(shù)據(jù)信息備份中心，運用數(shù)據(jù)回復技術(shù)與加密的存儲技術(shù)。對電力企業(yè)重要的業(yè)務數(shù)據(jù)和應用程序進行備份。以保證計算機系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者遭到破壞時，能夠及時快速地將系統(tǒng)恢復并且保存數(shù)據(jù)，確保電力系統(tǒng)的安全運行。

2.4設(shè)備安全監(jiān)控聯(lián)動技術(shù)將遠程變電設(shè)備的監(jiān)控與應對操作進行聯(lián)動。比如對變電設(shè)備的溫度進行監(jiān)控，其溫度傳感器的信號不僅會傳遞到監(jiān)控中心，還能夠直接傳遞到應急聯(lián)動系統(tǒng)。應急聯(lián)動系統(tǒng)中，設(shè)置相應的安全信息的應對程序，超過安全閥值，即直接自動聯(lián)動操作，這樣即使遠程操作遭到破壞，也能夠在危急的情況下進行自動的簡單操作。

3結(jié)束語

篇(6)

1.1實現(xiàn)依據(jù)

1.1.1通過技術(shù)手段消除電池劣化因素的不良影響

蓄電池一旦投入使用，其性能下降是必然的，這是由電池設(shè)計壽命所決定。而蓄電池在使用過程中出現(xiàn)過放電、充電不足、頻繁放電等因素，都會使電池加速劣化，導致電池實際壽命往往達不到設(shè)計壽命。蓄電池的設(shè)計壽命不可改變，唯一可改變的就是上述外在因素對蓄電池壽命的影響。有兩種思路可解決該問題：第一種：加強蓄電池維護力度，避免上述各種導致電池劣化因素的發(fā)生，從根源上予以杜絕。第二種：通過一定的技術(shù)手段，將上述因素造成的蓄電池劣化予以消除。由于影響蓄電池劣化的因素很多，要想從根源上完全杜絕難度極大，不僅需要投入大量的人力、物力、財力，并且對維護人員的專業(yè)性要求較高；且蓄電池本身作為備電系統(tǒng)，往往需要犧牲自身性能來確保站點設(shè)備穩(wěn)定運行，因此過放電、頻繁放電等現(xiàn)象想要完全避免也不現(xiàn)實。只有第二種方法才具有現(xiàn)實意義?；谌A段在線除硫養(yǎng)護技術(shù)的電力蓄電池智能在線維護系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”），正是通過先進的蓄電池在線養(yǎng)護技術(shù)，來消除上述外在因素對蓄電池的影響，達到蓄電池在線養(yǎng)護的目的。

1.1.2掌握電池動態(tài)變化趨勢，準確甄別電池性能

對于新電池而言，理想情況下對每一節(jié)蓄電池配備一個充電電源進行分別管理，定可保證各節(jié)電池處于優(yōu)良的管控環(huán)境下，劣化速度也將顯著降低。但目前在網(wǎng)電池由于已出現(xiàn)一定程度的劣化，單獨的充電是無法消除電池劣化的。因此系統(tǒng)采用的脈沖除硫+均衡充電+檢測保護的組合養(yǎng)護方式，首先消除現(xiàn)有電池劣化，再通過均衡充電對每節(jié)電池進行精細化充電管理，必然會保證電池性能逐漸恢復至最佳狀態(tài)。此外，通過三階段在線養(yǎng)護技術(shù)，可以使電池出現(xiàn)微小的動態(tài)變化，系統(tǒng)通過捕捉電池動態(tài)變化的數(shù)據(jù)，在一段時間后，即可掌握電池均勻性的變化趨勢，從而對蓄電池的性能進行準確判斷。

1.2關(guān)鍵技術(shù)點

1.2.1蓄電池統(tǒng)一網(wǎng)絡化管理

系統(tǒng)通過不同型號的蓄電池在線養(yǎng)護儀的使用以及該設(shè)備的級聯(lián)功能實現(xiàn)了硬件的兼容，滿足了不同種類蓄電池的數(shù)據(jù)采集和傳輸；通過蓄電池在線維護網(wǎng)管平臺軟件的自識別技術(shù)，可將各站點設(shè)備上傳的不同類型蓄電池實時數(shù)據(jù)進行2V/12V蓄電池自動識別和蓄電池單體電池節(jié)數(shù)的自動識別。通過上述技術(shù)，最終實現(xiàn)了利用統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺，對轄區(qū)內(nèi)站點進行集中網(wǎng)絡化管理。

1.2.2三階段蓄電池在線養(yǎng)護技術(shù)

針對劣化蓄電池，系統(tǒng)采用的脈沖除硫、均衡充電、檢測保護的三階段在線除硫養(yǎng)護技術(shù)，這三個過程分時循環(huán)進行，三個過程的具體工作方式和作用如下：脈沖除硫：對單節(jié)電池分別施加除硫脈沖，恢復電池的基本特性。系統(tǒng)采用的脈沖除硫技術(shù)，是針對已硫化蓄電池中硫酸鉛結(jié)晶顆粒大小不同，其諧振點也不同的特點，將動態(tài)功率修復脈沖施加于電池兩端，利用除硫脈沖中豐富的諧波分量與硫酸鉛晶體發(fā)生共振的原理，使粗大的硫酸鉛晶體逐漸“擊碎”、“溶解”，使之成為小顆粒硫酸鉛，而小顆粒的硫酸鉛晶體，可隨著充電的進行，被分解為鉛離子和硫酸根離子參與反應，最終變成鉛及二氧化鉛回到極板上，使硫酸鉛結(jié)晶從極板上還原。均衡充電：均衡充電，對各節(jié)電池分別均衡充電，每節(jié)電池電壓不同，對電池充電電流也就不同，均衡性差的電池組，電流差異越大。檢測保護：檢測電壓，檢測到單節(jié)電壓達到標準浮充電壓時自動終止循環(huán)進程。從以上工作機制來看，脈沖除硫?qū)σ呀?jīng)硫化的電池恢復其特性；均衡充電減小電池組各單體電池的差異性，有效阻止再次硫化的可能；檢測保護使電池始終處于安全狀態(tài)，避免過充的同時當再次出現(xiàn)差異時自動啟動工作。這種組合養(yǎng)護方式可有效防止電池快速劣化，高效提升電池容量。

2系統(tǒng)構(gòu)成和功能實現(xiàn)

2.1系統(tǒng)整體構(gòu)成

系統(tǒng)由蓄電池在線養(yǎng)護儀、服務器、短信發(fā)送模塊、蓄電池在線維護系統(tǒng)網(wǎng)管平臺、短信告警平臺幾大部分組成。其中蓄電池養(yǎng)護儀安裝于蓄電池所在站點，主要起到以下作用：A、采集蓄電池運行各項參數(shù)。B、負責與服務器端進行數(shù)據(jù)通訊。C、通過設(shè)備與蓄電池端的連接線向蓄電池輸出除硫脈沖和充電電壓。服務器安裝于電力核心監(jiān)控機房，蓄電池養(yǎng)護儀內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊與服務器建立數(shù)據(jù)連接，一方面將實時采集到的電池參數(shù)發(fā)送至服務器端，另一方面負責接收服務器端傳送的各項查詢和控制指令，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。“蓄電池在線維護系統(tǒng)網(wǎng)管平臺”和“短信告警平臺”安裝于服務器內(nèi)。其中“蓄電池在線維護系統(tǒng)網(wǎng)管平臺”負責各站點上傳數(shù)據(jù)的收集和WEB界面顯示、數(shù)據(jù)后臺分析計算和存儲等，通過該平臺對上傳數(shù)據(jù)的分析處理，即可實現(xiàn)站點蓄電池各項參數(shù)的實時查看、站點隱患智能分析和維護指導、電池均勻性變化分析等功能。短信發(fā)送模塊連接在服務器USB接口上，一旦站點出現(xiàn)停電或蓄電池其他異常狀況后，“短信告警平臺”立即生成告警短信，并通過短信發(fā)送模塊，第一時間將告警信息發(fā)送給相關(guān)維護人員，通知維護人員及時排障。維護人員只需通過網(wǎng)頁瀏覽的方式即可隨時查看各站點蓄電池實時數(shù)據(jù)；而一旦站點蓄電池出現(xiàn)異常，維護人員只需查看收到的短信內(nèi)容，即可第一時間掌握告警信息。

2.2各功能實現(xiàn)方法

2.2.1在線養(yǎng)護功能的實現(xiàn)

以2V/24節(jié)蓄電池組為例，蓄電池養(yǎng)護儀上的輸出接口為25位端子，輸出線分別接入各節(jié)單體電池的正負極柱，設(shè)備工作機制采用脈沖除硫均衡養(yǎng)護檢測保護三階段分時循環(huán)進行。

2.2.2各項電池數(shù)據(jù)采集功能的實現(xiàn)

蓄電池單體電池電壓和總電壓的采集：蓄電池輸出接口不僅完成對各節(jié)單體電池在線養(yǎng)護的功能，還通過該接口采集各節(jié)單體電池電壓和總電壓。蓄電池溫度采集：設(shè)備內(nèi)部內(nèi)置溫度傳感器，溫度傳感器采集探頭置于電池附近，即可采集到電池所處環(huán)境溫度。蓄電池供電狀態(tài)信息采集：通過電池電壓的變化和電池電流變化綜合判斷站點是否處于停電狀態(tài)，站點停電標志包含在上傳數(shù)據(jù)內(nèi)。

2.2.3設(shè)備級聯(lián)功能的實現(xiàn)

單臺蓄電池養(yǎng)護儀最多只能管控24節(jié)電池，如果單組蓄電池的單體電池節(jié)數(shù)超過24節(jié)，就要通過設(shè)備級聯(lián)接口進行擴展。舉例說明，如果站點蓄電池為12V/36節(jié)單組，則兩臺設(shè)備級聯(lián)后，1#設(shè)備作為主設(shè)備管控前24節(jié)電池，2#設(shè)備作為從設(shè)備管控其余12節(jié)電池，所有采集信息均通過級聯(lián)接口匯總至1#設(shè)備，通過RJ45接口發(fā)送至服務器端。

2.2.4數(shù)據(jù)傳輸功能的實現(xiàn)

數(shù)據(jù)傳輸功能通過設(shè)備上的RJ45網(wǎng)絡接口實現(xiàn)，如果站點蓄電池組數(shù)量超過1組，可通過交換機進行接口擴展。

2.3系統(tǒng)軟件描述

服務器端軟件包括Linux操作系統(tǒng)、在線維護系統(tǒng)采集軟件、Oracle數(shù)據(jù)庫、蓄電池在線維護系統(tǒng)網(wǎng)絡平臺、短信告警平臺。（1）Linux操作系統(tǒng)采用Linux5.8版本，是服務器端各應用軟件正常運行的基礎(chǔ)，具有系統(tǒng)安全性高、網(wǎng)絡功能豐富、可移植性好等特點。（2）在線維護系統(tǒng)采集軟件負責接收各站點數(shù)據(jù)的上傳和服務器端相關(guān)指令的下發(fā)。（3）Oracle數(shù)據(jù)庫采用Oracle10.2g版本，對各站點數(shù)據(jù)進行存儲。（4）蓄電池在線維護系統(tǒng)網(wǎng)管平臺蓄電池在線維護系統(tǒng)網(wǎng)管平臺采用java語言，布署平臺采用tomcat6.0,使用Struts2框架進行開發(fā)，使頁面和實現(xiàn)進行分離，具有跨平臺性和可移植性。蓄電池在線維護系統(tǒng)網(wǎng)管平臺主要功能為各站點上傳數(shù)據(jù)顯示、曲線分析、報表統(tǒng)計等。維護人員只需訪問該網(wǎng)絡平臺，即可查看各站點蓄電池實時運行狀況。（5）短信告警平臺短信告警平臺負責站點蓄電池出現(xiàn)各種不同告警情況時的短信。該平臺具有良好的交互性，維護人員可通過WEB界面對短信發(fā)送內(nèi)容和短信發(fā)送對象進行二次編程，即一旦某站點出現(xiàn)某項告警，可根據(jù)之前系統(tǒng)管理員設(shè)定，依據(jù)告警級別和站點所處轄區(qū)決定短信發(fā)送的對象范圍、發(fā)送頻率等參數(shù)。

3結(jié)語

篇(7)

關(guān)鍵詞：電力企業(yè)；電氣工程；自動化技術(shù)；對策；研究

目前，電力工程自動化技術(shù)是電力企業(yè)管理工作的重中之重，占據(jù)著極其重要的行業(yè)地位，已經(jīng)得到了電力企業(yè)內(nèi)部的高度重視與關(guān)注。電力工程自動化技術(shù)在電氣工程中的應用不斷深入，可以滿足于人們在生活中對于電能的需求，推動電力工程技術(shù)的迅速轉(zhuǎn)型與優(yōu)化升級，進而確保電力工程自動化技術(shù)的高質(zhì)量、高水平。

1電力工程自動化技術(shù)的構(gòu)成內(nèi)容分析

1.1變電站自動化變電站自動化可以穩(wěn)步提升變電站運行的穩(wěn)定性與可靠性，促進人力資源的優(yōu)化利用與配置。其中，電磁式設(shè)備是變電站安全運作的重要核心構(gòu)件，但是要想始終保持設(shè)備的高效運作，就必須要定期展開維修與更換工作，以免造成變電站安全事故的發(fā)生。而變電站自動化，實現(xiàn)了微機設(shè)備的順利過渡，在屏幕上就可以完成相應的操作和記錄工作，而且大大提升了變電站的運作效率，避免了人工操作的失誤。1.2電網(wǎng)調(diào)度自動化。電網(wǎng)調(diào)度旨在不斷提高用電效率，降低電力不必要的損耗和浪費，進一步統(tǒng)籌規(guī)劃電力配送，進而更好地為各個地區(qū)的電力工程服務。電網(wǎng)調(diào)度的順利實施主要得益于局域網(wǎng)的良好配合，如果局域網(wǎng)出現(xiàn)一系列問題，就會嚴重阻礙著調(diào)度管理的強化。而網(wǎng)絡信息技術(shù)的應用，卻大大改造了以往固有的局域網(wǎng)絡，使電網(wǎng)調(diào)度網(wǎng)絡更加系統(tǒng)嚴密，對于電力利用效率的提升具有著極大的促進作用。同時，電網(wǎng)調(diào)度自動化可以有效收集、整理和分析相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，為管理員的宏觀調(diào)控提供切實可行的參照依據(jù)，還可以對電力負荷加以控制與調(diào)整。1.3發(fā)電廠測控自動化。分散測控系統(tǒng)在發(fā)電廠測控上得到了較為廣泛地應用，關(guān)鍵部分的智能模件和主控模件可以及時掌握控制設(shè)備的運行狀況，是實現(xiàn)發(fā)電廠測控自動化目標的重要保障。通過屏幕化的操作方式，降低了工作人員通過遠程操作相應設(shè)備，進而大大提升電氣工程的運作效率，是人工控制的一大進步，使電廠測控自動化更加安全穩(wěn)定地運作。

2電力工程自動化技術(shù)在電力工程中的應用闡述

2.1現(xiàn)場總線技術(shù)的應用。在電力工現(xiàn)場，將各種自動化裝置和一些測量儀表連接在一起，形成統(tǒng)一數(shù)字化的信息網(wǎng)絡系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡自動化控制，加快了數(shù)字通信、自動化控制以及計算機系統(tǒng)的有機融合，進而形成現(xiàn)場總線技術(shù)。現(xiàn)場總線技術(shù)的應用范圍比較廣泛，比如在收集變送器控制的總用電量中，可以將信號在主計算機系統(tǒng)中進行集中與統(tǒng)一，隨即通過數(shù)學模型進行深入的分析，根據(jù)科學完善的指令進行下達，進而充分實現(xiàn)電力工程的自動化控制目標。現(xiàn)場總線技術(shù)的應用原理就在于將電力工程的各項控制功能分散開來，通過自身對應的計算機來進行信息的處理工作，再將信息傳遞到總計算機系統(tǒng)中。現(xiàn)場總線技術(shù)的應用，是電力系統(tǒng)多樣化需求的重要表現(xiàn)形式，促進資源信息的實時共享，朝著自動化控制的方向發(fā)展。2.2功率半導體器件的應用。在電力系統(tǒng)，固態(tài)變壓器可以有效對電力實施管控，從屬于半導體器件。而直流輸電和柔流輸電等在功率半導體器件的應用越來越廣泛。在固態(tài)變壓器中，聯(lián)動性能比較強、重量比較輕，是電力系統(tǒng)重要的核心構(gòu)建之一，功能主要是通過高頻變壓器和電力電子變流器來實現(xiàn)的。同時，柔流輸電可以有效提升大容量電能地高效運轉(zhuǎn)與變換，直流輸電主要得益于晶體管的應用。由此可見，功率半導體器件是確保電力工程自動化發(fā)展的重要保證。2.3光互聯(lián)技術(shù)的應用。電力工程自動化控制系統(tǒng)中，光互聯(lián)的應用程度在不斷地加深。主要表現(xiàn)如下。2.3.1探測器功率的控制。光互聯(lián)技術(shù)可以將探測器功率的輸出數(shù)量控制在合理的范圍之中，降低了電力生產(chǎn)工作中的電容性負載和約束程度，不斷實現(xiàn)電力系統(tǒng)集成度目標。2.3.2進一步強化了系統(tǒng)的變通性。通過相關(guān)的實踐操作可以看出，電子傳輸和電子交換技術(shù)拓展了電力系統(tǒng)中互聯(lián)網(wǎng)的應用渠道，并且優(yōu)化整合了互聯(lián)網(wǎng)編程結(jié)構(gòu)，進而充分增強了電力工程總電力系統(tǒng)功能的變通性。2.3.3為數(shù)據(jù)傳輸提供了一定的便利性條件。對于光互聯(lián)技術(shù)的應用來說，可以免受電磁的強度干擾，抗干擾性比較明顯，進而增強了數(shù)據(jù)傳輸工作的快速性與便捷性，已經(jīng)成為了電氣工程應用中必不可少的應用部分。

3完善電力工程自動化技術(shù)的解決對策

3.1選擇合理的自動化技術(shù)的應用范圍。3.1.1電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)。電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)必須要借助于計算機調(diào)度系統(tǒng)，是信息技術(shù)與控制技術(shù)相結(jié)合的重要體現(xiàn)，可以進行有效地信息采集與整理工作，為電網(wǎng)的安全運行提供強有力的保障。同時，必須要對電力工程實施全方位、多角度領(lǐng)域地監(jiān)控，以免在突況發(fā)生時猝不及防。3.1.2變電站自動化技術(shù)所謂變電站自動化技術(shù)就是指將通信技術(shù)和計算機技術(shù)的結(jié)合，可以對數(shù)據(jù)實施集中化的處理與利用，強化變電站系統(tǒng)的監(jiān)督與控制。變電站的信息處理可以充分優(yōu)化電力系統(tǒng)，進而為信息的收集與整理工作奠定堅實的基礎(chǔ)。3.1.3配電網(wǎng)自動化技術(shù)。主要應用于城鄉(xiāng)配電的建設(shè)之中，是我國電網(wǎng)發(fā)展的延伸與拓展。3.2實現(xiàn)功能分層主站和子站等是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的重要組成部分，其內(nèi)在功能的實現(xiàn)主要得益于自身通信系統(tǒng)。其中，電子線載波是通信方式中應用比較廣泛的一種，但是由于配電網(wǎng)的節(jié)點設(shè)置較多。很難滿足于電力工程自動化的建設(shè)需求，進而不建議使用阻波器的使用。第二代載波。技術(shù)大大基于了擴頻原理，可以有效降低低信噪聲，具有較強的通信能力；最新研制的載波技術(shù)主要得益于DPS的配合與協(xié)，實時解碼功能比較強大，通信發(fā)展前景較為廣闊。3.3確保良好高效的電能質(zhì)量根據(jù)各個大功率電力設(shè)備的大力應用，對電能質(zhì)量的要求也越來越嚴格，電力部門必須要積極參與到電能質(zhì)量的建設(shè)工作中來，以更好地適應電力系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)展需求，已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)的研究重點。目前，數(shù)字信號處理器的應用實現(xiàn)了數(shù)字信號處理技術(shù)質(zhì)的飛躍，具有較高的應用價值。數(shù)字信號處理器可以有效控制電力工程的相關(guān)程序；增強電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，不會使電力系統(tǒng)受到過多溫度的影響，降低了調(diào)試難度，可以進行大批量的生產(chǎn)。因此，數(shù)字信號處理器的應用，可以做到不斷完善電力工程自動化技術(shù)。3.4主站一體化。電力系統(tǒng)的不斷完善，人們對于供電也提出了明確的要求和期望。然而，電力企業(yè)是一個有機協(xié)調(diào)地統(tǒng)一整體，企業(yè)內(nèi)部部門或者崗位的獨立性比較明顯，增加了信息層面上的實時與共享。因此，在電力工程自動化技術(shù)的應用之下，要將相對獨立的單一、獨立部門形成綜合性強且一體化程度高的信息一體化系統(tǒng)，將地理信息系統(tǒng)、變電站綜合自動化、配電管理系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)充分結(jié)合在一起，進而構(gòu)建一體化的信息系統(tǒng)平臺。3.5強化后期維修與養(yǎng)護。電力自動化系統(tǒng)中的后期維護工作至關(guān)重要和關(guān)鍵，在電力自動化設(shè)備進行安裝之后，相關(guān)電力人員需要進行后期驗收工作，將電力自動化的安全管理問題加以落實和強化。一些工作人員要在遵守國家相關(guān)規(guī)章制度下進行竣工驗收工作，予以強有力的制度性保障，確保電力自動化技術(shù)應用萬無一失。此外，對于電力工程的維護人員而言，要定期展開一系列的業(yè)務培訓與指導工作，不斷增強行業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)與業(yè)務素養(yǎng)，充分熟悉和掌握電力設(shè)備的運行狀況。在后期竣工階段，維護人員要及時分析和解決電力系統(tǒng)的故障成因，采取相應的改善措施，避免對電力工程造成更大的影響。3.6加大以太網(wǎng)的應用力度。在電力工程自動化技術(shù)的發(fā)展中，必須要加大以太網(wǎng)技術(shù)的應用，增強數(shù)據(jù)信息的共享性，對可能出現(xiàn)的問題進行系統(tǒng)化的分析與研究，推動電力工程精細化目標的實現(xiàn)。根據(jù)以太網(wǎng)分布的信息化和開放化特點，不斷提升電力工程的自動化發(fā)展水平，進而完善電力工程的自動化技術(shù)。

4結(jié)語

綜上所述，完善電力工程自動化技術(shù)勢在必行，可以確保電力工程的順利實施與高效運轉(zhuǎn)，增強電力工程的經(jīng)濟效益與社會效益。電氣工程自動化技術(shù)的建設(shè)是一項較為漫長的系統(tǒng)化建設(shè)工程，要增強對自動化技術(shù)的重視程度，推動電力工程朝著自動化、專業(yè)化的方向發(fā)展，加強電網(wǎng)調(diào)度、變電站以及配電網(wǎng)等自動化技術(shù)的應用程度；同時，電力工程的相關(guān)人員要提升自身的綜合素養(yǎng)，不斷與時俱進、開拓創(chuàng)新，將自動化技術(shù)提升至全新的廣度和深度，進而為電力工程的穩(wěn)定發(fā)展提供更為廣闊的發(fā)展空間。

作者:蘭旭 單位:湖北銘遠至誠項目管理有限公司

參考文獻：