自動化技術論文范文

導語：如何才能寫好一篇自動化技術論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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機電自動化產品的功能十分強大，可以進行自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護等多種功能，實現了智能化，因此可以滿足人們的多種應用需求，可以在多種場合、多種領域得到使用。強大的功能使得機電自動化產品具有很大的靈活性，因此應變能力較強。機電自動化產品的生產以及不斷革新，大大改變了人們的生產與生活方式，將人們從繁重的工作壓力中解放出來，有助于改善勞動條件，推動自動化生產的進行，提高生產效率與生產能力等。自動化的生產可以更好實現資源優化配置，并能夠在不斷實踐中不斷改革工藝與生產技術等，不斷減少耗材。

2機電自動化技術的發展趨勢

2.1智能化21世紀是一個信息化的時代，計算機技術以及網絡技術的發展極大地改變了人們的思維方式，促使了人工智能概念的提出以及技術的發展。目前，人工智能是人們重點研究的方向之一，越來越受到人們的重視，將人工智能運用到機電領域，實現人機智能化是一個重大突破。智能化就是在機器行為等一切理論基礎上，運用人工智能，計算機、動力學等學科，使其逐漸成為自動化產品的智能，但是要想使它完全達到人類智能幾乎是不可能的，但是通過一些高性能，速度的微處理器，運用多學科的知識，賦予其較低等級的智能卻是完全可以實現的，因此在未來，機電自動化技術會逐步實現智能化，由低等級的智能逐步向較高等級的智能水平發展。

2.2網絡化網絡技術的發展以及普及，將全球各地的人們聯系在一起，基于網絡技術產生了多種控制技術，其遠程控制終端更是為自動化本身產品量身定做的。隨著網絡和總線技術的推廣與應用，網絡化的趨勢已經無可阻擋，采用采用家庭網絡技術連接電器就可以有效實現計算機家庭化，因此在未來，網絡化必將會成為機電自動化技術的發展趨勢。

2.3模塊化機電自動化技術涵蓋很多方面，從機電自動化技術可以衍生出多種多樣的產品，因此生產機電自動化產品是一個相當艱巨的過程。工作人員研制和開發一定程度上的標準機械接口、電氣接口等的機電自動化技術產品單元是很困難的，如果擁有標準的單元，就可以在標準單元的基礎上迅速進行產品研發要創新，也可以迅速擴大機電自動化產品的生產規模，這就需要進行模塊化，并要在這基礎上制定出每個模塊的生產原則以及標準等，從而確保生產出的產品合乎要求。

2.4人性化機電自動化產品制造出來的目的是為人類服務，在未來，機電自動化產品會更加注重設計與功能實現的人性化。要使機電自動化產品更加具有人性化就要重點思考兩個問題：一是如何給自動化的實現更加人性化的一些功能？這個問題實際上是要求機電自動化產品的設計與制造更加凸顯人機一體化技術，如制造家用機器人等。二：如何模仿生物機理，研制出各種機電自動化技術產品？

2.5微型化20世紀80年代末掀起了一股微型化風潮，MEMS就代表微電子機械系統，也就是使機電系統逐步朝著微米、納米級方向發展，這樣生產出的機電自動化產品體積小，便于懈怠，靈活性比較好，消耗的能量比較少，因此可以廣泛應用到軍事、醫療等多個領域，并有著舉足輕重的作用。

2.6綠色化綠色產品要求產品從設計到生產制造的全過程都貫徹綠色環保的理念，在今天具有相當高的利用率。機電自動化產品的綠色化主要表現在無污染、能夠進行回收利用，因此，設計與生產有效的綠色機電化產品會具有廣闊的前景。

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1.1恒壓頻比(V/F)控制

恒壓頻比控制屬于開環調節,通過保持異步電機電壓和頻率之比近似相同以調節煤礦電機轉速的調節方法。V/F控制最大的優點,就是使用簡單,沒有復雜的算法流程、坐標變換及電機模型辨識過程,用戶使用起來十分的容易。而且,由于屬于開環控制,即便在負載出現任意擾動的情況下,輸出值也保持固定,不會受到什么影響。所以在某些時候,尤其是穩定度要求高的情況下,會采用該種控制方法。但由于其開環控制特性,控制精度低,無法像矢量控制那樣實現無偏差控制。這種控制方式主要運用于對精度要求不高的煤礦設備,如風機、水泵等。

1.2轉差率控制

根據電機轉速計算公式,轉差率控制是通過改變電機轉差率的大小來實現對電機轉速進行改變的控制方法。主要通過改變電機定子電壓和轉子電阻的方式進行。小功率電機或者電機轉速較慢的情況下會采用轉差率控制方法。恒壓頻比控制和轉差率控制方式都是基于電機系統的穩態模型和在穩態運行規律下進行控制的。這兩種控制方式無法對電機內部磁場的大小和位置進行控制,因而電機只能實現較為精確的轉速控制,而轉矩控制能力差。要想精確控制轉矩,就必須在動態過程中對電動機的磁場大小和位置進行控制。

1.3矢量控制(VC)

矢量控制是目前煤礦自動化領域中比較先進的控制方法。交流異步電機是一個十分復雜的系統。矢量控制的基本控制原理就是通過對異步電機定子電流在不同坐標系下進行矢量變換,最終將電流分解為可以分別控制的用于勵磁分量和用于產生電磁轉矩分量。矢量控制策略的基本思路就是將交流異步電機的耦合變量解耦,實現各個變量的獨立控制,使異步電機和直流電機一樣,獲得良好的控制性能。

1.4直接轉矩控制(DTC)

直接轉矩控制技術是基于矢量控制理論而建立的一種新型交流異步電機控制技術,直接轉矩控制將不會像矢量控制那樣考慮變量解耦的問題,而是直接控制電磁轉矩。直接轉矩控制不需要將交流異步電機轉化為直流電機的數學模型,而只關注電磁轉矩的變化。因此,和矢量控制不同,直接轉矩控制無需進行復雜的坐標變換和電機數學模型。但是,直接轉矩控制也有其缺點,例如低速情況下轉矩脈動大,啟動電流沖擊大等。目前,兆瓦級的大功率電牽采煤設備中直接轉矩控制方法運用的較為廣泛。

2自動化系統在煤礦采煤中的應用

2.1試驗臺機械結構及總體布置

變速器試驗臺是一個綜合了機械、電氣、液壓原理的機電系統。其具體工作原理是驅動電機連續輸入額定轉速和扭矩,以模擬變速器在煤礦采煤工作中的輸入工況。由于驅動電機最高轉速的限制,往往無法達到發動機最高轉速的要求,因此,在驅動電機后加入一個升速齒輪箱,以滿足采煤系統的試驗能力要求。為了更接近礦區采煤的真實工況,在變速器輸入端增加一個慣量盤,其旋轉時的轉動慣量與在離合器飛輪和傳動軸旋轉時產生的轉動慣量相同。試驗臺的末端是加載裝置及其匹配的冷卻系統,它能給變速器施加阻力矩,以模擬設備采煤時的負載和道路阻尼。

2.2驅動設備的選擇

驅動設備需要給試驗變速器輸入試驗所要求的轉速和扭矩,驅動設備可以采用內燃機,也可以采用電動機作為輸入動力源。兩種不同的動力源均有其各自不同的優缺點。采用內燃機作為采煤系統驅動端,使得試驗更加接近變速器在采煤應用中的實際工況。但是內燃機也有較多缺點,比如噪聲大,產生的廢氣污染環境,而且內燃機轉速和扭矩不易控制,會導致試驗結果產生較大的誤差。采用電動機作為試驗臺動力源有噪音小、占地面積小、啟停方便、無污染、易于控制等優點。正是因為采用電動機作為試驗臺動力源具有較多的優點,目前電動機已經廣泛應用在各種煤礦傳動系統試驗設備上。

2.3加載裝置的選擇

加載裝置在整個采煤系統中為被測變速器施加負載轉矩,目前主流的工業設備一般采用測功機作為加載裝置。測功機一般用于測試發動機的功率,也可作為齒輪箱、減速機、變速箱試驗設備的負載裝置。測功機主要由功率吸收、負載調速、轉矩調節和冷卻部分組成。根據負載轉矩輸出方式的不同,一般可以將測功機分為水力測功機、電力測功機和電渦流測功機三種。自動化采煤系統一般采用開式布局,在保證試驗需求的情況下,基于上表的三種測功機的性能對比,采用電渦流測功機較適合于基礎的自動化采煤系統。該文采用一臺長沙湘儀動力測試儀器有限公司生產的CW-150系列電渦流測功機作為研究對象,其額定吸收功率為150kW,額定扭矩為520N•m,額定轉速為2500rpm。

2.4發動機速度特性分析

該文所建立的自動化采煤系統模型,選用交流異步電機作為試驗臺架的驅動系統,驅動試驗變速器及負載機構的運轉。這里所選用的驅動電機應能完全覆蓋被測變速器所匹配采煤設備發動機的全部性能和運行工況,同時還應具備轉速和轉矩的調節能力。為了使試驗結果更加準確,這里我們先要對發動機的速度特性進行簡要分析,從而為異步電機參數的確定提供理論依據。

2.5驅動電機主要參數的確定

在確定了采用交流異步電機作為驅動電機之后,就必須確定驅動電機的各種參數,從而完成異步電機驅動的變速器試驗臺動力學仿真。而部分電動機參數的確定必須參照發動機相關參數的確定原則,這樣才能提高驅動電機模擬發動機驅動的精確度。對于任意的一臺異步電機,它的參數例如定子電阻、轉子電阻、定子漏感、轉子漏感、定轉子互感、電機極對數以及轉子的轉動慣量等是異步電機所固有的參數,需要通過電動機試驗進行選定。而對于額定功率、額定轉速和額定轉矩等動力學參數,需要根據電動機所使用的特定場合進行選定。由于這里是用異步電機模擬汽車發動機作為驅動源,則其動力學參數參照發動機的參數確定則。

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主要是用作配電網的改造，其廣闊的覆蓋范圍和迅速的傳播速度使配電效率得到大幅度提升。計算機技術在發電、配電、變電、輸電等環節起到十分重要的作用，形成了主站、子站、光纖終端組成的網絡系統，這種合理化的格局，能夠有效提升傳輸速度。（3）變電系統能使高負荷供電站運行更加穩定，自動化技術主要通過現代通信技術、信號處理和計算機技術實現對設備的檢測，實現功能的優化和重組，有效控制電力系統的安全運行。

2計算機遠動控制技術的應用分析

計算機遠動控制技術的應用主要是通過遙測、遙信、遙控以及遙調等功能實現的，計算機遠動控制技術是電力系統自動化技術中的核心技術，其在電力系統運行中發揮著重要的作用，尤其是在電力系統中的數據采集、通信傳輸以及信道編譯碼等環節中占據著重要的地位。其中，計算機遠動控制技術的工作原理如圖1所示。2．1遠動控制技術中的數據采集技術遠動控制技術中的數據采集技術主要有A／D技術和變送器技術等，其處理的信號多數為0～5V的TTL電平信號，而在電力系統自動化技術中，多數采用大功率參數，為了實現采用遠動控制技術處理電力系統中的信號，只有通過變送器將大功率參數轉變為TTL電平信號，從而達到遙信信息的編碼和遙測信息的采集任務。其中在電力系統中，其遙信信息需要經過采集遙信對象的狀態，將采集到的描述遙信對象狀態的二進制位編進具體的遙信碼中這2個途徑進行傳送，然后再通過數字多路開關將電力系統各路的遙信狀態輸出到接口電路中，最后通過接口電路將遙信信息送入到CPU系統中進行處理，從而實現遙信信息編碼。2．2信道編譯碼技術分析在計算機遠動控制技術中的信道編譯碼技術主要有編碼、譯碼以及信息傳輸協議（規約）等。在電力系統自動化控制中，想要實現采用遠動控制技術進行信息采集，則必須通過通信信道傳輸到調控中心才能使用。因此在電力系統自動化控制中，為了進一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力，必須要對信息進行信道編譯碼，其中數字傳輸系統模型如圖2所示。在上述電力系統自動化系統中，通過采用遠動控制進行數字傳輸中，其干擾是不可避免的，而通過信道編譯碼能夠有效克服通道中的干擾，其中，信道編譯碼的方法主要采用線性分組碼中的循環碼進行編譯碼。2．3循環式數據傳送規約遠動控制技術在變電站、電廠以及調度中心的數據通信應用中，首先需要在信道編譯碼前，預先設定通信方式和數據格式，也就是通信信息傳輸協議（規約），以保證電力系統中數據通信的可行性。另外，在電力系統遠動控制技術中，其數據傳輸主要是以幀結構的形式進行傳輸的，其中重要的遙測信息主要安排在A幀，次要遙測信息安排在B幀，一般遙測信息安排在C幀。通過采用幀格式進行包裝后，電力系統中的數據就能夠有效按照規約進行傳送，從而實現信道全部編譯工作，實現對電力系統的全方位監控。

3電力系統自動化技術的發展及建議

對于電力系統自動化的發展方向，應從以下幾點出發：（1）兼顧提高經濟效益和改善自動化服務水平，我們追求的自動化技術應向著更優化、更具實效性、更加智能化、區域覆蓋更廣的方向前進。（2）加強電力自動化系統的設備穩定性，有效保障其安全運行，盡量減少大面積停電，建立一系列行之有效的處理機制，將停電損失降到最低。（3）開拓電力系統自動化的數字化之路，使數據更加全面，數字更加精準，力求節省更多時間和人力。（4）隨著科技的不斷進步，各種先進設備相繼出現，對電力企業的工作人員提出了更高的要求，加強電力企業人員的技能培訓和技術隊伍建設，注重對新技術高素質人才的引進和吸收，培養全面發展的技術人才，鼓勵員工以先進的理論知識和豐富的實踐武裝自身，投入更多精力到電力自動化的發展中去，推進電力自動化的發展進程。（5）在全球能源危機的嚴峻形勢下，正是挑戰電氣自動化進程的關鍵時期，要以可持續的發展觀，改善傳統的管理模式，從整體化逐步轉變為分布式、集約化的運營模式，實現能源利用的最大化、功耗的最小化、資金節約化。

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1.1提高工作的效率

在辦公自動化中，運用各種辦公軟件和企業內部的局域網，不僅可以對員工的工作效率進行有效的提高，而且還可以使得員工與員工之間，各部門與各部門之間通過對計算機技術的應用，將工作過程中的信息和問題進行及時的接收和處理，從而進行高效的合作，在最大的程度上提升員工的工作效率。

1.2節約企業的辦公成本

計算機技術的引進和應用，不僅實現了企業的數字化和無紙化的辦公模式，而且還大大地低了企業的辦公成本，在節約大量紙張的同時，也減少了紙張、墨盒、易損耗辦公用品的購買，從而將企業各部門之間的浪費降到了最低，也使得設備和資源得到了合理的利用。

1.3加強了企業的內部交流和外部聯系

在辦公自動化之前，許多企業的工作都會受到工作內容和工作場所的限制，進行內部交流和外部交流時都需要按照企業的正規流程，不僅浪費了員工的工作時間，而且還使員工之間不能進行及時的交流。但自從實現了辦公自動化以后，使得企業的內部交流和外部交流變得越來越方便。在工作期間，各部門之間的工作人員可以隨時隨地地進行業務的學習和交流，從而加強了工作人員對計算機技術的使用，提高了工作的質量與效率。

1.4方便企業管理者進行決策指揮

辦公自動化中計算機技術的應用，是一種科學、規范、現代的管理模式，它不僅提高了員工的工作質量，而且在上級領導進行決策的指揮時，可以根據其反饋的數據，下達具有針對性的指令，從而使得員工的工作順利開展。

2提高辦公自動化中計算機技術應用的措施

2.1加強辦公自動化及計算機技術應用的宏觀調控

由于許多企業受到資金的限制以及計算機應用軟件產生效益的間接性和滯后性的影響，使得我國企業在當前的辦公自動化中投入較低的計算機軟件以及硬件設施，同時對員工的培訓費用也無法保障，從而導致了企業不能完全地發揮辦公自動化系統的作用，影響了企業的快速發展。因此，企業要想得到快速的發展，相關的領導和決策者就必須對辦公自動化以及計算機技術的應用引起足夠的重視，從企業的宏觀方面推動辦公自動化的發展和計算機技術的應用，構建一個自上而下的辦公自動化體系。

2.2建立健全的辦公自動化管理體系

當企業在引進計算機技術時，必須要根據實際的情況，對計算機技術進行有針對性地引進。一些國外的計算機軟件雖然在開發團隊和管理理論上有著很好的優點，但是很容易受到環境差異的影響，使得許多軟件無法發揮其真正有效的功能，因此，需要企業根據現實需要建立一個健全的辦公自動化管理體系，使得相關技術人員掌握企業計算機技術各方面的情況，從而根據實際的情況，選取合適的計算機軟件和硬件，使其發揮最大程度的作用。

2.3提高計算機技術相關人員的專業素養

在現如今許多企業中，由于計算機技術人員專業素質的參差不齊，計算機技術的使用水平不在同一水平線上以及計算機技術應用的基本方法沒有得到全面的掌握，給企業辦公自動化帶來了直接的影響。因此，企業的計算機技術相關工作人員必須具備一套先進的技術手段，為企業的辦公室以及內部機房構造一個安全的網絡環境，同時，對企業的防火墻進行設置，并對相關的漏洞進行及時的修補，利用殺毒軟件進一步地確保計算機的安全運行。

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鋼鐵冶煉系統中，節能技術的問題，主要表現在方法單一上。我國鋼鐵冶煉行業運營中，節能一直是社會關注的問題，雖然鋼鐵冶煉行業積極提倡節能，但是其在實際節能中，仍舊采用的是單一的節能技術，無法在根本上降低鋼鐵冶煉的能源消耗，很難提高鋼鐵冶煉生產的效率。鋼鐵冶煉系統中，如果要引入先進的節能途徑，就要以冶煉系統的整體為主，需要消耗大量的資金，如果缺乏資金支持，鋼鐵冶煉系統的節能技術，就無法落實到位。鋼鐵冶煉行業，綜合考慮到鋼鐵利用率、節能減排指標等，已經注意到成本投入在冶煉系統節能中的重要性，關鍵問題是，社會對鋼鐵的利用率，不能為鋼鐵冶煉行業帶去足夠的資金效益，進而阻礙了節能新技術的發展，增加了鋼鐵冶煉系統的節能壓力。

2電氣工程及其自動化中存在的問題

2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術的出現為人類的發展進步做出了巨大貢獻，但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，擺在當前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發展系統本身帶有復雜性，被應用的范圍逐步擴大，對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主，作為當下最為先進的技術之一，對其本身最為基礎的要求就是要做到在運作過程中保證誤差小，并且準確有效，所以，就需要大批量的電氣設備共同運作，如此，對于電能的消耗可謂是不計其數，與我們國家提出的走綠色節能的可持續發展道路存在差距。2.2質量水平較低。就現階段的發展而言，電氣工程自動化技術已經得到的飛速的提升，但縱觀整體發展情況而言，其質量水平還處在發展低端。尤其是最近幾年，人們對于生活追求的品質不斷攀升，相應地也加大了對電氣自動化水平的要求，但是我國對這一領域研究的時間還不是很長，對于相應的管理流程和先進的發展模式還不能很好的予以把控，特別是在自動化工廠的生產環節，相關人員只關心結果而忽略過程中的質量問題。但是，眾所周知的是，如果電氣的生產質量得不到有效的保證，就會發生一系列的用電事故，嚴重的會造成爆炸、火災等重大安全事故出現，需要引起人們的深思。2.3集成化程度低。　顧名思義，集成化的主要運作原理就是把所有需要的東西做還集合工作，上文已經提到過，雖然電氣工程自動化近年來的發展勢頭迅猛，但由于起步過晚，　雖然在努力的向集成化方面靠攏，確切的來說，現在還處于自動化階段，技術水平發展有限，集成化技術還不成熟，各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以，還達不到及時實現資源的有效共享，在一定程度上影響了電氣自動化功能的發揮，使電氣自動化工程技術滯后。

3對電氣自動化工程中節能設計技術

3.1減少線路傳輸產生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變，所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產生的耗損。所以，可以從這幾方面做起，減少導線電阻：（1）使用功率較小導線；（2）使用相對較短的導線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路，減少人員的工作量，有效減少電能耗損，同時在安裝變壓器時候與負荷中心保持較短的距離，也是減少供電的距離；（3）使用截面積大較大的導線，如果條件允許，可以選用較大截面積的導線，有效減少電阻產生的耗損。3.2無功補償。電力系統在運行的過程中，配電設備中的無功功率占有較大的容量，所以存在較為嚴重的電能耗損的情況，不僅影響到電壓，還對整個電能的質量造成不良的影響。對使用者來說，無功功率主要表現在功率低，尤其是當功率過低的時候，用戶需要向相關部門繳納一定的罰款，因此如果說能夠使用合適的無功補償設備，就可以保證功率的平衡，有效提高供電質量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損，從而確保電氣工程的安全運行。如果導線受到電阻的影響，那么由電機產生的電能就不能被變壓器更好的吸收，同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸的過程中會被釋放出來。同時由于無功功率產生了一定的作用，因此可以讓電容器和無功功率進行抵消。利用電氣相關設備在進行無功補償時候，有幾處要格外注意：（1）利用電容器在進行無功補償的時候，一定要根據電壓容量，電壓負荷，自然功率，目標功率等參數來確定電容器的容量，同時如果在無功補償的環節中發現產生了諧波，需要通過串聯定量電抗器來消除諧波；（2）以參數的物理量來確定無功的電流，功率的參數，從而有效避免投切振蕩現象。

4結束語

綜上所述，電氣自動化對于節能設計的要求是為了響應綠色生產的理念，也是為了響應可持續發展的需求，同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現階段在電氣自動化的節能設計中取得了顯著的進步，但是隨著社會的發展，電氣自動化節能技術仍然需要進行不斷完善和發展，不斷優化配電設計，在科學利用電力資源的同時，還需要不斷提高電力系統的運行效率，并最終達到節能的目的。

作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團日照有限公司

參考文獻

[1]陸偉.電氣自動化的節能設計技術研究[J].中國高新技術企業,2015(07).

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1電力繼電保護器的種類簡述

在電力系統運行時，繼電保護自動化機組會采集繼電保護對象的故障信號，比較定值與采集信息，將其傳輸到邏輯模塊中，邏輯模塊在收到信息后，會對信息進行計算與分析，如果計算結果為1，信號就會傳遞到執行模塊之中。

2繼電保護自動化技術的簡述

電力系統作為一個全面、綜合工作的網絡系統，需要專門的保護裝置與專業的技術人員確保其安全工作，而繼電保護的最基本職能就是在電力系統運行不夠穩定或出現一些故障時實施有效的保護措施，將故障帶來的損失降到最低，防止電力系統的進一步惡化。繼電保護自動化技術在實施保護時主要表現在以下幾個方面：

2.1當運行中的電力系統發生故障時，繼電保護就會迅速的做出保護措施，將出現故障的零件或者設備與整個系統隔離，這樣能夠防止故障對其他設備或整個電力系統帶來影響，避免故障的進一步擴散，將故障造成的損失降到最低。

2.2當故障已經發生時，繼電保護裝置就會迅速的發出報警信號，提醒工作人員及時的對設備進行修理。當故障發生較為嚴重時，我們要停止整個電力系統的工作，對其進行一次全面的檢查，對于存在安全隱患的設備或零件盡快的更換，確保整個電力系統安全的運行，為客戶提供高質量的電能。

2.3當設施設備和電力系統發生的故障比較嚴重時，已經威脅到電網的安全或者已經損壞了電力系統的安全設施設備時，繼電保護的自動化裝置就會發揮它的功能和作用，盡量減少損壞或者威脅的程度，盡量避免更大面積的災害發生，繼電保護的自動化裝置，能夠減弱電力系統被破壞的程度和損害電力系統給安全供電造成的影響。

3繼電保護自動化技術在電力系統中的應用分析

繼電保護自動化技術的應用的過程中包括幾個環節，即提出問題、分析問題、安裝調試、投入運行、后續維護、檢修技改，這幾個環節是相互聯系的，在應用繼電保護自動化技術的過程中，必須要把握好以上幾個環節的工作，將其有機結合起來，這樣才能夠保障技術應用的安全性，繼電保護自動化及時在電力系統中的應用包括以下幾個方面：

3.1在地接地保護中的應用

電力系統線路接地方式存在一定的差異，從類型上來看，電力系統能夠分為小電流型接地與大電流型接地兩種類型，前者只負責報警信號的，如果系統中的粗線出現故障，電力系統依然能夠正常運行。大電流型接地在發生故障時，會將電源立即切斷，這可以起到理想的保護作用。

3.2在變壓器中的應用

變壓器是電力系統的有機組成部分，直接影響著電力系統運行的安全性與穩定性，考慮到這一因素，必須要做好變壓器的繼電保護工作。這包括以下幾個內容：第一、接地保護。對于直接接地的變壓器，需要使用零序電流保護法，在接地兩側位置設置保護動作，對不接地變壓器，使用零序電壓保護措施即可。第二、瓦斯保護。在變壓器油箱出現故障的情況下，絕緣材料與油會發生反應，生成有害氣體，因此，瓦斯保護應該是重中之重，在設置好瓦斯保護后，如果油箱出現故障，就能夠在第一時間啟動保護動作，發出報警。第三、短路保護。短路保護有阻抗保護與過電流保護兩個內容，阻抗保護是利用變壓器中阻抗元件原理起到保護作用的方式，在阻抗元件經過一段時間的運行之后，會跳閘，就可以很好的保護變壓器；過電流保護即電流元件經過一段時間的運行之后，也會切斷電源，起到保護作用。

3.3在發電機中的應用

對于電力系統發電機的保護可以采用如下幾種方式：第一、重點保護法。重點保護法應該著重降低發電機失磁故障發生率，為了達到這一目的，需要將中性點保護、電流保護、發電機相位保護結合起來，形成一種縱聯差動模式。如果發電機電流超過標準，可以設置好接地保護裝置，如果發電機定子繞組匝間發生短路，不僅會破壞絕緣層，也會導致發電機出現故障，為此，要在定子繞組中安裝好保護裝置，避免匝間出現短路故障。第二、備用保護法。如果定子繞組負荷偏低，保護裝置就會將電源切斷，報警，有時甚至會出現反時限問題，采用過過電保護法就能夠有效降低此類故障的發生率。此外，在必要的情況下，還需要設置好過電壓保護，避免發電機出現絕緣擊穿問題。

4繼電保護自動化技未來發展趨勢

隨著計算機技術、通信技術以及信息技術的快速發展，電力系統繼電保護裝置面臨著新的發展趨勢，繼電保護裝置計算機化將隨著科學技術的發展向智能化，網絡化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展，將會極大的程度提高繼電保護裝置及其技術的自動化水平，以促進電力系統更加的安全可靠的運行，真正實現安全高效的運行，為電力企業和國家創造更大的經濟效益和社會效益。

4.1智能化趨勢

人工智能網絡的神經網絡是運用一種非線性映射的方法，在很多難以列出方程式的復雜的非線性問題上利用神經網絡的方法，解開這些線性問題十分簡單，其中如遺法算法、模糊邏輯和進程規劃等在求解復雜問題的能力上也都有其獨特的方法。因此，將人工智能技術與繼電保護相結合，在一定程度上能加快電力系統的計算速度；另外，人工智能技術在電力系統繼電保護的自動化技術上發揮著重要作用，為繼電保護技術中一些常規方法難以解決問題提出了確實可行的辦法。

4.2計算機化趨勢

繼電保護裝置的計算機化和微機化是電力系統發展的總趨勢，在滿足電力系統要求的前提下，企業應該在考慮經濟效益與社會效益的同時，思考如何提高繼電保護裝置的計算機化和微機化，從而提高繼電保護的可靠性。隨著電力系統對繼電保護的要求不斷提高，除了基本的保護職能外，還需要對故障信息和數據的整理和存儲。強大的通訊能力和快速的數據信息存儲以及保護裝置與其他控制裝置和調度設備的信息需要數據信息和網絡資源聯網，這就要求繼電保護裝置不僅僅是保護還要具備計算機的功能。

5總結

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1．1變電站自動化技術

變電站是由多個設備共同構成的，切斷或者接通電壓的系統裝置，在電力系統中，配電站是配電與輸電的集中點，可以滿足監控電力運輸的需求，提升電力系統的效率與經濟性，因此，變電站自動化技術不可替代。具體來說，該技術主要運用的現代通信技術、電子技術與信息處理技術及計算機技術等，實現變電站的二次設備重新組合與優化配置，實現設備的全面監控，可以有效的提高自動化監測系統，改善其穩定性，降低維護的成本，促進高質量的輸電，產生更高的經濟效益。

1．2配電網中的自動化技術

架空線路、電纜、配電變壓器共同構成了配電網，在電網中具有十分重要的作用。一直以來，配電網多采用的仍然是傳統的手工操作方式，隨著現代化技術的提高，自動化技術的應用范圍在逐漸擴大，但對電能分配仍然存在一定的問題，所以，配電網自動化技術對電能分配與監控有十分重要的意義。

1．3電網系統調度的自動化技術

該技術近年來發展十分迅猛，最主要的功能是提升電力系統在運行中的準確性與可靠性及經濟性。電力系統的數據采集與監控功能是調度自動化的基礎，同時，要加強對電力系統的市場運營與決策管理，增強電網調度的自動化水平。

2電力系統中的自動化智能技術

社會的進步使人們的物質水平有了很大的提高，人們對電力系統的要求也在逐漸提高，智能化技術的應用是一種必然趨勢，一些現代化的技術手段也被廣泛的運用于實際工作中，大大提升了電力系統中的智能化水平。

2．1神經網絡控制技術

神經網絡是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的，將大量的信息隱含在其連接權值上，根據一定的學習算法調節權值，該技術具有非線性的性質，同時具有并行處理能力與自學能力，實現了網絡從m維空間向n維空間的復雜非線性映射，保證數據的準確性與可操作性。

2．2專家系統控制技術

該技術是應用較為廣泛的一種技術，實現了對電力系統警告或緊急狀態的辨認，在緊急狀況下可以迅速處理，同時實現了故障的處理能力和實現配電系統自動化運行，但是由于無法模仿專家的思維使得該技術仍然存在諸多弊端。

2．3線性最優控制技術

這是將線性最優理論運用在實踐中的重要表現，該技術的應用與最優勵磁控制手段降低了遠距離電力運輸的損耗，提高了電力的利用效率。

2．4Dfacts技術

信息化水平的提高，新技術的不斷進步，用戶對供電質量提出了更高的要求，因此，電力系統自動化技術的應用迫在眉睫。Dfacts技術即配電系統中的靈活交流技術，該技術的應用在很大程度上提高了供電質量的穩定性，供電質量也有了一定程度的提高，在配電網和大量的電力用戶的供電端使用新型的電子監控設備，實現質量全過程的監督，確保用戶用電的品質，為用戶提供高品質的電源。

2．5facts技術

電力系統的發展歷程中，facts技術即柔流輸電系統在不斷的發展，這一技術主要被運用在輸電系統的關鍵部位運用具有單獨或綜合功能的電子裝置，對電壓、電抗等輸電參數進行控制，保證輸電的可靠性與高效性，提升系統否認可靠性與安全性，與當前的可持續發展相適應，達到電能環保的目標。

2．6高效動態監測系統

從當前的監控系統中，主要可以分為監控電磁暫態過程的故障錄波儀，記錄數據較為復雜，但記錄儀間缺乏通信，忽略了對系統的整體動態分析;另一種側重于系統穩態運行狀況的監視控制與數據采集系統，但是，該系統刷新時間長，僅能分析穩態特征。這兩種系統的局限性推動了新型動態監測系統出現。

2．7其他新技術的應用

除了上文中提到的兩種技術外，很多新技術不斷涌現，包括電力一次設備智能化技術、光電互感技術等，這些技術的應用都為電力系統的順利運行有重要意義，促進經濟效益的提高。

3電力系統自動化技術的發展

3．1總體的發展趨勢

從整體的發展情況來看，由傳統的開環監測為主改為閉環控制為主;從傳統的功能相對單一技術轉為多功能的全方位發展，以變電站自動化、配電自動化技術的應用為主;也由傳統的單個元件實現了全系統的方向，例數據采集技術的應用與發展;高電壓等級也被低電壓等級逐漸取代;裝置性能也有了一定程度的改善，技術性、創新性及靈活性與數字性都有了一定的提高，保證了供電系統的效率與智能性與經濟性，尤其是繼電保護技術的創新;同時也實現了電力系統的高效、經濟與安全運行的目標，改善了電力運輸過程的順暢，如管理信息系統在整個過程中的應用。

3．2技術環節的未來發展

從根本上來說，唯有技術的發展才是根本的發展，新技術的應用范圍逐漸擴大，不斷創新，與傳統的設備相適應;同時新技術也滿足了多機系統的需求，可以更好地應對出現的問題;改善了監控環節的技術水平，實現了全方位的實時監控，創新監控模式;同時加強技術人員的培養，實現多種技術人才的合作，運用現論提升技術水平，實現自動化控制水平，將其運用到實際情況中。

4結束語

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為了滿足電力網和負荷端的電壓水平，保證電網的順利運行，無功補償技術應運而生，被廣泛應用于高壓電網和低壓電網中，對維系電網的穩定性有重要的意義。利用無功補償技術，會在一定程度上降低電力網中的損耗，從而減少電能運輸過程中的損耗，提高電能的使用效率；利用無功補償技術，能有效提升電網中供電設備的容量，有效控制配電系統的電壓損耗。為了保證無功補償技術的運行效果，在電力網和負荷端應該設置電容器、調相機等相應的無功電源。在電力系統中，無功功率最多的電氣設備當屬異步電動機和變壓器等電感性負荷，它們占80%.在實際操作中，供電企業可以采用靜態或動態無功補償方式，以保證各項設備的正常運行。

2電力無功補償的關鍵技術

在電氣自動化工程中，電力無功補償的電力負荷功率因數是重要的技術指標。在電力系統中，功率因數越大越好，功率因素越大，無功功率的傳輸就會大大減少，從而減少有功功率的損耗。因此，在電氣自動化工程中，應該適當提高電力負荷的功率因數，有效改善電壓質量。另外，并聯電容器補償無功功率也是電力無功補償的重要關鍵技術。用電容器的無功補償能夠有效降低電網線損，為用戶提供優質的電壓。其中，在電容器投入和切除的過程中，無功補償電壓會發生變化。

3具體應用

3.1設計真空斷路器

在電氣自動化中，利用無功補償設計能夠有效節約成本，被廣泛應用于實際工作中。借助于無功補償技術，將固定濾波器與合閘管調節電抗器有機結合起來，從而形成新的無功補償裝置。在實際使用過程中，有效保證了濾波器的電流平衡，最大限度地滿足電氣自動化系統的功率因數需求，在短時間內實現對系統的無功補償，從而在降低能耗方面發揮重要的作用。

3.2對用電客戶進行無功補償

在對用電客戶進行無功補償的過程中，主要的實現途徑有2種：①利用無功補償使用戶的實際電力功率因數與國家預期的電力功率因素相符，逐漸增多電費補償，增強群眾的節能意識，對用戶實現無功補償；②將無功補償技術應用于用戶內部配網中，有效降低無功消耗，減輕能源壓力。通過這2種途徑可以有效降低能耗，減輕用戶的經濟壓力。

3.3對回路電流進行無功補償

在對電流回路進行無功補償的工程中，主要手段是借助固定濾波器來實現。借助固定濾波器調節飽和電感器，改變其內部的磁能飽和程度，從而改變感性電流，最終實現對回路電流進行無功補償的效果。在這個過程中，回路中的感性電流與固定濾波器中的多余電容性相互抵消，從而保證了電流的平衡性。然后，用串聯的方法將濾波器和電抗器連接在一起，實現兩者的電壓串聯，調節降壓按鈕就可以實現對電壓的調控，降低電網中的電壓，最終實現無功補償的效果。

3.4應用實例——以某變電站為例

在實際生活中，該變電站是一個供電中心，承擔著整個區域的供電任務。由于區域內用戶的需求不同，所以，其供電的電壓等級也分為好多不同的類型。在配電過程中，按照“分級補償、就地平衡”的原則，在配電過程中普遍采用了無功補償技術，平衡了配電線路和電力用戶的無功功率，使變電站無需再單獨承擔無功電力。在該變電站的配電過程中，容性無功補償裝置得到了廣泛的應用，在該區域的電力配網中發揮著重要作用，極大地降低了電力輸送過程中的能量損耗，并且對負荷兩側的無功補償也起到了兼顧的作用。在使用過程中，容性無功補償裝置的相關性質是根據主變壓器容量來確定的，一般確定為主變壓器容量的10%～30%.在變電站的實際操作過程中，如果主變壓器的最大負荷為35～110kV，則必須保證高壓側功率因數要大于0.95.如果主變壓器的單臺容量大于40MVA，則應該為每臺主變壓器配置2組以上的容性無功補償裝置，以確保無功補償技術能夠正常運轉，保證技術的使用效果，實現降低能耗的目標。在該變電站的實踐過程中，應該以自身的無功損耗補償為主。為了確定最佳的補償容量，在實踐中應該遵循以下3個原則：①保證無功補償技術的主要應用場所是主變壓器的無功損耗，空載狀態和負載狀態下的無功損耗都包含于其中；②如果主變壓器長期處于輕負荷狀態，則補償容量可以直接選取最小值補償；③對于負荷重的主變壓器，應該先提高電壓幅度，根據電壓幅度的具體狀態選擇補償容量。

4結束語

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（一）優化配電設計。隨著我國經濟的發展，對能源的需求量也是非常大的，尤其是對新能源的開采利用量更是很大，電能作為新型能源，逐漸的激怒了人們的視野。越來越成為人們備受關注的焦點，國家對電能的運用給予了厚望，當然社會也不例外，在這種情況下，國家投入了大量的財力，對電力系統進行升級改造，并達到了預期的效果。在整個配電網絡中電力系統的正常運轉發揮著重要的作用，我們也把該電力系統與整個配電系統匹配作為重要的環節。在確保電力系統的運轉能實現高效的前提下，把可操控性和穩定性作為重要的控制因素，當然安全性和實用性也必不可少。我們要把電力系統的安全問題放到第一位上，將其作為尚方寶劍懸掛在企業的戰略思維中，全員明確電能的功效強大，和在一定情況下造成的可怕之處，所以，我們要采取相應的措施，把電線網絡的絕緣性落實到實處，其次是在進行線路規劃時，也要將其因素全部考慮進去，其設計和規劃要從全局的角度出發，確保導線之間都能夠實現絕緣距離，從而將危害降到最低。當出現一些惡劣的天氣時，尤其是雷雨天，這個時候最容易出現一些人們不愿意看到的現象，如用電設施的損壞，看似簡單的損壞，它就會影響到人們的日常生活，帶來經濟上的損失，更有甚者會付出生命的代價，因此，我們要把安全意識放到第一位，嚴格落實各項規章制度，使其作為沒有人敢碰的高壓線。

（二）減少電能的傳輸損耗設計。由于我國區域的特征，各個地區各不相同，大小不一。電能通過遍布各地的網絡進行輸送的過程中，電阻在導線上會帶來一定的損失，這損失量每年都是很大的，讓電能在輸送的過程中就白白的浪費，從而使電能的利用率大大的降低了。如何解決上述的問題，那就在電能的利用率放在首位，降低輸送中的消耗率，這就要從減小導線的電阻這下功夫。下面介紹方法來解決上述問題，方法一是根據對供電網絡線路進行合理的設計與布局，本著一些能夠把握的原則，對線路進行相應的規劃，盡可能的做到簡單的直線分布，這樣就能在一定程度上緩解損耗的浪費；方法二是要在變壓器這個器件上做足功夫，讓它盡可能靠近負荷中心，這樣就能在一定程度上緩解損耗的浪費。也在一定程度上解決了損耗的問題；

二、電氣自動化節能技術功能分析

通過上述的分析，我們發現電氣自動化的技能設計尤為重要。我們希望采取一定的措施進行保駕護航，新技術和新思路是必不可缺少的，只有這樣才能保證設備的安全運行，運行的成本在一定程度上也得到了有效控制。在實際的應用過程中，我們要考慮到設計與施工過程中的各個環節，從以下幾個方面出發，進行相應的優化。

（一）無功補償。在電氣自動化系統中，無功功率是相關行業面臨的一個嚴重的問題，也是現實面臨的一個問題，這個問題的出現在一定程度上影響了作業的效率，它占有供配電設備的容量，容量要根據實際情況來確定，其數量也不是小的，而是非常的龐大的，這種現象的出現必然會帶來一系列的影響，這種占有必然會增大了線路的損耗，損耗也帶來一系列的問題，電網的電壓的呈現出來下降的趨勢，電壓一出現下降的趨勢，必然會在一定程度上大幅度影響到電能的質量，電能的質量受到影響后，電網的正常運行是很難保證的。因此，為了實現無功就地平衡，減少各個環節的損耗，我們可以根據實際情況，采取系列的措施，對無功補償設備根據實際情況有針對性的選擇，這樣就會出現一定的成效，能夠有效提高社會和經濟的雙重效益。具體按照下列的情況進行相應的操作，在使用電容器補償時，也要考慮相應的具體參數，不能泛泛的去考慮參數，并且通過調整這些參數來進行相應的確定；也可以有另外的一種選擇，就是選擇無功功率作為投切參數物理量，這樣它會帶來很多的好處，不僅可以有效防止投切振蕩，而且還可以使無功倒送等情況的發生。此外，還要考慮無功補償裝置，要選擇好安裝的方式是非常關鍵的，最好就地安裝，在就地安裝的基礎上實行就地補償，這樣會帶來一系列的良好的連鎖反應，它既減少了無功傳輸，又減少了損耗，從而實現了節能效能的目的。

（二）選擇電壓等級。電壓等級是一個關鍵的指標，所以在日常的操作當中，我們一定要把握好這個指標，它是否合理配置關系到了系統的正常運轉，它也起到了較好的節能效果，所以，在實際的操作中，我們要選擇高壓和低壓配電是一個非常重要的環節，當然處理好高壓和低壓配電的電壓等級的關系就顯得更是重要了，另一方面，如何確定供電電壓，這也是該領域重點關注的一個問題，我們不能孤立的看待這個問題，要站在全局的角度來看待，它不是考慮單一的因素，我們要根據處于的實際環境重要的考慮，這里講的考慮是指要考慮全面的因素，要把設施的整體情況一并考慮進去，根據設施的自身特點，進行相應的配套匹配。

（三）照明節能。在電氣自動化的使用過程中，節能設計一直貫穿始終，照明就是一種很好的方式，我們在實際運用中是可實現的，在具體的操作過程中，照明節能可通過以下兩種方式來實現，一種方法是把高效光源作為利用對象，來改造傳統的白熾燈，雖然它有簡單便宜的優勢，但是它的發光的效率低下是難以改變的；另一種方式就是把自然光充分的利用起來，這就需要對構筑物進行相應的改造，把門窗進行擴大，或者是對建筑物朝向進行改造。以上兩種方法都能實現電器自動化。

三、結束語

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IP，又稱為互聯網協議，其主要作用是用來解決各種網絡在互聯網的連接和通信上存在的問題。IP技術的在主要應用原理是將各種數據編碼成數據部分，并附加具有尋址、轉發以及路由選擇功能的包頭，然后，通過傳輸介質傳輸到目的端，解碼后上傳給上層應用。上世紀末期，伴隨著計算機網絡技術以及信息技術的發展，IP技術也進入了高速發展階段，并迅速實現了對視頻、音頻等網絡業務進行承載和傳輸。而經過近些年的發展，技術人員已經通過研制MPEG-4、H.264、WMA、PAC等編碼解碼技術成功解決了以往不同業務在對IP包進行壓縮編碼及在網絡上傳輸的問題，使IP技術能夠更好的承載和傳輸各種網絡業務。

2電力通信自動化現狀

2.1電力通信網絡構成電力通行網絡主要由調度數據網和管理信息系統網絡兩個模塊組成。其中，調度數據網是整個電力通信網絡調度和控制的基礎平臺，通過該平臺，能夠順利、高效的對輸配電線路、變電站、電廠等電力系統基礎設備進行監測和控制。管理信息系統是整個電力企業的經營管理系統，主要包括生產管理子系統、營銷管理子系統、辦公自動化子系統等，通過這些系統，能夠實現對電力企業的生產和經營進行管理。

2.2網絡特點

2.2.1安全性為了保證調度數據網的安全性，首先，應該加強對一些比較重要的網絡的管理，比如，財務管理信息系統、人力資源管理信息系統以及電費結算管理信息系統等；其次，應該設置網絡防火墻，保證各網絡的安全性，避免遭受網絡攻擊或者是發生信息泄露等問題；最后，應該通過IDS等監控方式對訪問WAN的用戶進行限制，如果發現訪問用戶非內部用戶，要立即禁止其訪問權，以提升網絡的安全性。

2.2.2可靠性與實時性調度數據網絡對遙測、遙調、遙信、遙控、遙視量以及遙脈的采集以及二次保護信息等專用信息在專用光纜纖芯中的傳輸，對可靠性與實時性都有著比較高的要求，因此，電力系統應該要具有比較高的可靠性和實時性。

3基于IP的電力系統通信方式分析

3.1IPoverATMATM是一種異步傳輸模式，其最初的設計目的是為了能夠為數字通信傳輸寬帶綜合業務提供一種能夠將所有數據傳輸集成到相同構架的傳輸方式。ATM的傳輸方式是在固定長度的信元中封裝帶有信元頭的信息段，進而實現數據在網絡中的傳輸。信元頭包含了信元的地址、糾錯碼、業務控制以及維護信息，是ATM實現數據傳輸的主要憑借，其具體格式，如圖1所示。

3.2IPoverSDHIPoverSDH是一種通過SDH光纖實現IP業務傳輸的物理網絡傳輸模式,在該模式中，IP包的封裝的參考協議是點對點協議(PPP)，在PPP幀的信息段中插入IP分組。然后，經過SDH通道層將其映射到同步凈荷中,通過幀層和段層，并加上相應的開銷，使其進入光層傳輸。在SDH中,SDH支撐IP網的主要方式是鏈路方式,同時，利用該方式還能夠有效提升數據點對點的傳輸速率。另外，在SDH中，通過映射、定位校準以及復用可以在SDH幀結構的凈負荷區內裝入各種支路信號，進而得到標準的STM-N傳送模塊,其具體復用映射結構。

3.3IPoverWDMWDM是一種通過復用技術直接實現在光層中對數據進行傳輸的傳輸技術，其基本工作原理，是直接將光纖和光耦合器連接在一起,然后利用光纖將輸入端和輸出端連接在一起，利用光耦合器分開或者是組合各波長。在發送端,對不同波長的光信號進行組合(復用)，并將其送入1根光纖中進行傳輸；在接收端,分考（解復用）組合光信號，并將其送入不同終端。

4各IP電力通信方式特點及選擇

IPoverATM具有支持業務廣、傳輸可靠性高以及控制方式多的特點，比較適用于系統內音頻數據、視頻業務傳輸以及各級管理信息系統網絡組網等業務。IPoverSDH具有帶寬和傳輸速率高、點對點傳輸能力強、自愈能力強以及構建成本比較低等特點，比較適用于縣下一級各營業處以及服務中心和通信中心的通信業務。IPoverWDM是一種應用了復用技術的全新的通信模式，具有網絡管理簡單、模式實現簡單以及傳輸速率高等特點，比較適用于省、市級主干網絡的互聯互通業務。

5結束語