电力电气自动化元件技术的运用研究

引言

电力电气设备的有效组合是提高电力系统自身运行效率以及技术人员工作效率的有效手段，对电力系统高效工作效率的发挥有着重要的现实意义。一旦电力电气设备陷入运行风险中，就会严重影响到电力系统的运行以及电力行业的发展，因此，在电力系统的建设和发展中有必要广泛运用自动化元件技术，以此满足电力电气系统对智能化、自动化发展的实际需求，实现电力电气系统的有效运行。

一、电力电气设备的非自动化运行风险

在电力电气系统的运行中，有时候势必需要相应的工作人员对设备进行操作和调控，在此过程中电力系统的稳定运行并不能得到完全的保证，稳定运行并不能得到完全的保证，因为有可能出现触电事故，而对于工作人员的手动操作，其运行的安全系数也比较低。而且电力设备在进行电能的传递和转换过程中可能因为线路故障而让设备失去控制，进而对电力电气系统造成一定损失，也有可能损坏设备，危害到工作人员的生命安全。这些问题的解决都需要通过自动化元件技术的应用加以解决，进而保证电力系统的运行稳定安全。

二、研究电力电气自动化元件技术的现实意义

随着我国国力的不断强盛，以及社会经济的快速发展，推进了人们生活水平的逐渐上升，同时经济的繁荣有效也使得我国工业得到了快速的发展，在社会主义市场经济环境下，不断完善和发展了竞争机制，施工企业想要在市场激烈的竞争中得到发展空间，就需要使自身工作效益加以不断提高，这也使得电力电气自动化元件技术的应用成为电力企业发展的必然条件。而另一方面，电力系统中的相关操作和调控等具备一定的技术性和危险性，为了确保工作人员的人生安全以及生产效率的提升，势必要保证电力电气设备的质量以及生产高效性，进而才能进一步的保证电力系统的稳定、安全运行，从而让电器企业获得良好的经济效益。除此之外，相关节能技术在自动化元件技术中加以应用，使得电力资源的生产中对周围环境的污染得到有效的减少，同时也降低了电力系统的能耗，促进了电力企业社会效应的提高，进而使其在当前的社会主义市场经济体制中得到可持续的发展。

三、当前电力电气自动化元件技术的实际运用

对于当前的电力企业来说，自动化元件技术的应用使其实现了电力电气的自动化，提高了电力企业的市场竞争力，促进科学管理水平的提高，也满足了生产需要，同时也让产品质量和劳动生产效率得到有效的提高。

(1)全控型电力电子开关

晶闸管的出现代表着我国电力系统电气设备进入了运行控制的时代。当前，我国电力行业虽然广泛使用直流与交流的传动控制系统，但是随着交流变频技术的出现和兴起，使得电力系统中涌现了一批全控型自动化元件，例如GTO、GTP等电子电力开关，不过由于各个厂家生产的电流和电压额定与开关时间有所不同，因此不同的电力电子开关也应用在不同的领域范围。其中GTO是一种用门即可关断的高压器件，其具有较低的关断增益，基本为4.5，不过它需要在一个较大的关断驱动电路中才能有效的实现，并且其通态压降要高于普通晶闸管很多，同时该器件开通的di/dt以及关断dv/dt都限制了GTO的推广和运行工作。而GTP，其各项器件参数都会极大影响到GTP本身的二次击穿现象以及其安全工作区域。而且其电路具有较大的复杂程度，在日常使用中想要很好的掌握是较为困难的，这主要是因为它的热容量较小，不具备较高的过流能力，因此在设计和使用过程中需要注重对电路的驱动电路的保护，所以不断扩大了对电路的压力。

(2)变换器电路向高频方向发展

随着科技的不断进步，电力电子器件的更新换代的速度也逐渐加快，这也让变换器得到相应的更新，当在进行普通晶闸管的应用时，直流传动的变换器主要负责相控整流，在更新换代中，其功率因数得到了提高，高次谐波的电网产生的影响也到有效减少，同时发挥其一定的积极作用，实现了在低频区电动机的转矩脉动问题的解决。就PWM逆变器来说，它其中的电流电压谐波分量所产生的转矩脉动会在定转子上产生作用，这样就导致电机绕组产生振动，进而产生大量的噪音。而且在高压大电流的基本情况下，电力电子器件会有导通或者关闭的状态出现，因此极大的损害了开关。也就是说开关的存在，很大的限制了逆变器工作频率。

(3)逐渐完善了交流调控理论

就电力矢量控制来说，其理论基础在于模拟直流电动机的控制方式，但是在实际中，这种解耦方式是将异步电动机模型向直流电动机运行模式进行等效转换，这也使得其实际的控制效果并不能与数据的分析结果保持一致性。而直接转矩控制是通过对空间矢量分析模式的利用，来直接转矩控制电流电动机。这是对定子磁场定向的利用，并对离散的两点式调节的借助，进而产生的PWM信号，从而最有效的直接控制逆变器的开关，进一步对转矩的高动态性能进行获取。在理论上，这种方式更具新颖性，同时还具有简单的控制结构和直接的手段，是一种新型的高静动态性能的交流调速方式。

结束语

总而言之，为了顺应时代与科技的发展和进步，电力电气自动化元件技术的应用是电力行业发展的必然趋势，同时也是为了使电力系统的工作效率和性能得到有效提高，提高电力电气系统的管理水平，降低工作人员的工作量，实现环保节能，减少电力电气系统的运行成本，促进电力企业良好经济效益的获取。