电气化及自动化论文精选(九篇)

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第1篇：电气化及自动化论文范文

随着人工智能的发展，智能化技术被应用到电气工程及其自动化中，主要用于控制器以及机器的智能化。智能化技术的应用可以通过故障诊断、智能控制、优化设计、PLD技术这几方面来描述。

1.1故障诊断

电气工程设备的工作时间长，难免会发生故障，由于电气设施故障的非线性、复杂性及不确定性，一旦发生故障，往往需要大量的时间排查故障，效率低、准确率低。而智能化技术能够有效解决这一问题。在故障发生前，一般仪器会出现一些人们很难发现的预兆，通过实时监测仪器状态，在出现异常时及时报警并提示故障位置，在故障真正发生前避免故障，能够在极大程度上减少维修时间。电气工程中常常通过分析变压器中渗漏油分解出来的气体进行故障诊断，确定故障发生的范围，并通过各种手段逐步缩小范围，从而确定故障位置并提示派遣人员及时检修。同时，智能化装置可以记录故障问题，为以后的故障诊断提供参考，使故障诊断更加安全可靠。

1.2智能控制

智能控制能够在很大程度上实现电气工程及其自动化的控制过程自动化，实现无人化管理和远程管理，提高管理的高效性。尤其对于一些高危险、高难度的工作，如高压控制，智能控制是必不可少的。相对于传统的控制器，智能控制器的灵活性更好，更易调节。传统的控制器在设置时需要精确考虑控制对象的动态方程，而实际涉及到的控制环境往往很复杂，存在很多不确定因素。但是智能控制不存在这方面问题，因为其在设计时并不涉及控制对象的模型。并且智能化控制器可以根据对响应数据（如鲁棒性变化、响应时间、下降时间）的分析随时调整系统，调整后智能控制器的性能会大大提高，调整的过程并不需要专业人士在场，这样就减少了大量的人力。以风力发电厂智能化升压站系统为例。智能化升压站系统通过对过程层和间隔层设备升级，将一些模拟量和开关量数字化，有效运用光纤设备，实现间隔层和过程层的通信。站控层由系统主机、工作站、VQC等设备组成，是全站监控、管理、调度中心。系统通过智能化控制，自动完成信息的采集、测量、控制、保护等功能，相比于传统的升压站系统在效率、有效性等方面有很大的提高。

1.3优化设计

电气设备的设计工作相当繁琐，需要综合运用成套设备、电路、电机与电气、电磁场、变压器等学科的知识，并结合过去的设计经验。传统的设计方式根据经验和实验，手工完成设计，方案的达标率非常低，修改难度大，成本高，产品的开发周期也很长。应用智能化技术能够有效提高设计产品的质量，缩短开发周期。智能化技术在这方面的应用主要有专家系统和遗传算法。其中，专家系统依据该领域的专家提供的知识经验，建立数据库，在决策前模拟专家决策过程，做出合理决策，该技术比较前沿，目前尚处于研发阶段，尚未得到大量应用。遗传算法是一种借鉴进化论的随机化搜索方法，被广泛运用于信号处理、组合优化、自适应控制等领域，在电气设计产品的优化上性能优越。

1.4PLC技术

PLC（可编程逻辑控制器）具有高可靠性和抗干扰能力，广泛应用于自动控制领域。在一些大型的电力企业的辅助系统中，PLC已经代替了一般的继电控制器。PLC技术使用内存，用程序方式存储控制逻辑，并用半导体电路实现。PLC技术的应用实现了供电系统的自动切换，用软继电器取代了实物器件，使供电系统更加安全可靠。并且，它能使用复杂的工作环境，具有良好的发挥性能，稳定性强。

2．智能化技术在电气工程及其自动化中的应用前景

2.1优势分析

智能化技术在电气工程及其自动化中相比于传统的控制系统有巨大优势。传统的自动控制系统需要建立控制模型，运用数学方法分析，建立动态方程，但由于系统的复杂性，在实际应用中往往会出现无法预料的问题，很难达到预期的效果。智能化系统可以从根本避免不可控因素，提高工作的效率。智能化技术可以实时监控系统，通过监测响应时间、下降时间等对系统进行实时调节，使系统性能大大提高。因此，智能化系统比传统的控制器更能适应实际工作环境。另外，智能化技术拥有很强的一致性。在输入不同的数据时具有同样可靠的估计能力，有广泛的适用性。

2.2性能方向

速度、精度及效率是电气工程及其自动化的关键指标。在电力系统中采用智能高速处理器芯片，同时采用交流数字伺服系统，能够改善电力系统的动态特性和静态特性，提高系统的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系统和数控系统这两个方面。对于群控系系统，必须按照生产流程的具体要求设计系统，使系统能够发挥最大的作用，完成信息流和物料流的动态调控。对于数控系统，其强大的可裁剪性和覆盖面可以满足客户的具体要求。

2.3功能方向

在功能方向上，主要包括设计用户图形界面、可视化计算、多媒体技术方面的发展。目前的操作系统一般都采用图形界面，具有良好的人机交互性。在智能化系统中采用图形化界面，通过窗口和菜单实现编程、图像显示、图像模拟、仿真等功能，能够降低操作者的门槛，方便非专业人士操作。通过可视化技术，信息的表达不再是呆板的文字和数据。将数据转化成图表，能方便操作者分析数据，也可以高效地处理和解释数据。同时，采用无图纸设计、虚拟样机技术等技术，将可视化和虚拟环境相结合，能够更加有效地提高产品质量、缩短产品开发周期。多媒体技术一般是将声音、文字、图像、视频等融合在一起传输，如果将多媒体技术应用于智能化系统，可以更加综合化、智能化地处理信息，能带来很大的经济效益。

2.4体系结构

通过集成化、模块化、网络化实现智能化技术在体系结构方面的发展和完善。可以使用高集成度的处理器、大规模集成电路FPGA、CPLD等提高软硬件运行速度。器件的高度集成化能够提高电路密度，减小器件体积，更加方便安装和使用。将智能化技术模块化，各模块之间通过接口通信，这样有助于技术的标准化和集成，也可以运用模块的增减将智能化产品分级别销售。将智能化系统联网使得人们能够对系统进行远程监控，随时掌握系统状况，使电气工程的控制不受地域限制。也可以实现在一台设备上控制其他设备，进行编程等操作。对于较小的电力系统，远程控制能够节约电缆的增加数，材料以及安装费用，并且可靠性高、灵活性强；但是在通讯量大的系统中远程控制会比较困难。

3.结语

第2篇：电气化及自动化论文范文

钢铁冶炼系统中，节能技术的问题，主要表现在方法单一上。我国钢铁冶炼行业运营中，节能一直是社会关注的问题，虽然钢铁冶炼行业积极提倡节能，但是其在实际节能中，仍旧采用的是单一的节能技术，无法在根本上降低钢铁冶炼的能源消耗，很难提高钢铁冶炼生产的效率。钢铁冶炼系统中，如果要引入先进的节能途径，就要以冶炼系统的整体为主，需要消耗大量的资金，如果缺乏资金支持，钢铁冶炼系统的节能技术，就无法落实到位。钢铁冶炼行业，综合考虑到钢铁利用率、节能减排指标等，已经注意到成本投入在冶炼系统节能中的重要性，关键问题是，社会对钢铁的利用率，不能为钢铁冶炼行业带去足够的资金效益，进而阻碍了节能新技术的发展，增加了钢铁冶炼系统的节能压力。

2电气工程及其自动化中存在的问题

2.1能耗大。虽然电气工程自动化技术的出现为人类的发展进步做出了巨大贡献，但是我们不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，摆在当前最为棘手的问题就是对于能源的消耗过大。在电气工程自动的发展系统本身带有复杂性，被应用的范围逐步扩大，对于能源的需求量也与日俱增。电气自动化是以消耗电能为主，作为当下最为先进的技术之一，对其本身最为基础的要求就是要做到在运作过程中保证误差小，并且准确有效，所以，就需要大批量的电气设备共同运作，如此，对于电能的消耗可谓是不计其数，与我们国家提出的走绿色节能的可持续发展道路存在差距。2.2质量水平较低。就现阶段的发展而言，电气工程自动化技术已经得到的飞速的提升，但纵观整体发展情况而言，其质量水平还处在发展低端。尤其是最近几年，人们对于生活追求的品质不断攀升，相应地也加大了对电气自动化水平的要求，但是我国对这一领域研究的时间还不是很长，对于相应的管理流程和先进的发展模式还不能很好的予以把控，特别是在自动化工厂的生产环节，相关人员只关心结果而忽略过程中的质量问题。但是，众所周知的是，如果电气的生产质量得不到有效的保证，就会发生一系列的用电事故，严重的会造成爆炸、火灾等重大安全事故出现，需要引起人们的深思。2.3集成化程度低。　顾名思义，集成化的主要运作原理就是把所有需要的东西做还集合工作，上文已经提到过，虽然电气工程自动化近年来的发展势头迅猛，但由于起步过晚，　虽然在努力的向集成化方面靠拢，确切的来说，现在还处于自动化阶段，技术水平发展有限，集成化技术还不成熟，各个体系和功能之间还无法做到有效的集成连接。所以，还达不到及时实现资源的有效共享，在一定程度上影响了电气自动化功能的发挥，使电气自动化工程技术滞后。

3对电气自动化工程中节能设计技术

3.1减少线路传输产生的耗损。由于无法对线路上的电流做出改变，所以也只能通过减少电阻来有效降低电能在传输中产生的耗损。所以，可以从这几方面做起，减少导线电阻：（1）使用功率较小导线；（2）使用相对较短的导线。这样做可以避免在布线过程中少走弯路，减少人员的工作量，有效减少电能耗损，同时在安装变压器时候与负荷中心保持较短的距离，也是减少供电的距离；（3）使用截面积大较大的导线，如果条件允许，可以选用较大截面积的导线，有效减少电阻产生的耗损。3.2无功补偿。电力系统在运行的过程中，配电设备中的无功功率占有较大的容量，所以存在较为严重的电能耗损的情况，不仅影响到电压，还对整个电能的质量造成不良的影响。对使用者来说，无功功率主要表现在功率低，尤其是当功率过低的时候，用户需要向相关部门缴纳一定的罚款，因此如果说能够使用合适的无功补偿设备，就可以保证功率的平衡，有效提高供电质量。工作人员在操作中要尽量减少对电能不必要的耗损，从而确保电气工程的安全运行。如果导线受到电阻的影响，那么由电机产生的电能就不能被变压器更好的吸收，同时没被吸收的那些电能在电流传输的过程中会被释放出来。同时由于无功功率产生了一定的作用，因此可以让电容器和无功功率进行抵消。利用电气相关设备在进行无功补偿时候，有几处要格外注意：（1）利用电容器在进行无功补偿的时候，一定要根据电压容量，电压负荷，自然功率，目标功率等参数来确定电容器的容量，同时如果在无功补偿的环节中发现产生了谐波，需要通过串联定量电抗器来消除谐波；（2）以参数的物理量来确定无功的电流，功率的参数，从而有效避免投切振荡现象。

4结束语

综上所述，电气自动化对于节能设计的要求是为了响应绿色生产的理念，也是为了响应可持续发展的需求，同时也是时展的必然趋势。虽然我国现阶段在电气自动化的节能设计中取得了显著的进步，但是随着社会的发展，电气自动化节能技术仍然需要进行不断完善和发展，不断优化配电设计，在科学利用电力资源的同时，还需要不断提高电力系统的运行效率，并最终达到节能的目的。

作者:吴尚坤 单位:山东钢铁集团日照有限公司

参考文献

[1]陆伟.电气自动化的节能设计技术研究[J].中国高新技术企业,2015(07).

第3篇：电气化及自动化论文范文

集中化设计理念由于电气工程处理多采用相同处理器进行集中处理，其工作任务相对较为繁重，且处理效率低，而随着处理对象的增多，电缆数量也需进行不断增加，这样不但加大了主机的处理任务，降低了电力系统运行稳定性，增加了故障发生率，同时，还大幅度提高了投资成本，而为了改变这一现状，在电气工程中融合电气自动化设计中，充分将集中化监控技术应用其中，有效的解决了以上问题，给电气工程运行提供了更可靠的保证，现场总线式设计理念现场总线式设计主要是结合电力生产现场具体情况，对不同的间隔，选择不同的功能，更具有针对性，同时，还使设备间隔、模拟量、端子柜进行更合理的分配，避免了不必要的浪费，大大降低了投资成为，为电力工程发展提供了更好的经济方案。远程化设计理念远程化设计在保证电气工程运行稳定及安全的情况下，有效减少电缆的使用量，大大的降低了投资成本，但远程设计在具有优势的同时，也有着许多的缺点，电气通讯量增加就是其中之一，因而，远程化设计只能用于小规模电气工程中。

二、电气自动化在电气工程中的融合

1.电气自动化在电气工程继电保护装置中的应用继电保护装置相当于电气工程中的报警装置，当电气系统在运行过程中出现突发状况时，继电保护装置会在第一时间发出报警信号，并将线路进行切断。而在继电装置中融入电气自动化技术，可对电气工程中的线路运行情况进行实时监控，并予以远程控制，以便及时对电气工程中的各个参数进行调节，有效解决继电装置中反应不及时或误跳情况。另外，继电自动装置保护还能对电气工程中的所有线路及设备进行异常检测，如检测到异常情况，继电自动装置会根据异常情况自动启动保护措施，有效的减少故障发生概率，提高了电气工程运行稳定性。电气自动化在电气工程变电站中的应用变电站综合自动化系统充分运用当前先进的科学技术，将计算机技术、电子技术及通信技术进行紧密融合，并通过依靠计算机进行综合系统监控，并根据电气工程实际运行情况，将自动化装置、机电保护装置、信号管理系统及测量设计进行优化重组，以便对电气工程运行进行监控、测量、通信、及控制。由于变电站综合自动化系统操作简便、维护方便、且具有智能化及集成化特点，因而，它给电气工程发展运行，创造了更多的优势。

2.电气自动化在电气工程中发电厂分散控制中的应用发电厂分散控制主要有工作站、太网、控制单元及通讯网四大部分组成，在发电生产过程中，采用分层结构方式，结合直接应用控制单元，从而现实电气设备之间的信号及数据传递，并对电气工程中的设备运行情况进行监控、控制，从而实现电力生产监测、控制、保护。电气自动化在电气工程中电网调度中的应用电网调度主要是通过调度服务器及电气自动化系统来实现，而电气自动化在电网调度中应用主要有以下几个优势：实现电网经济调度，充分确保电网运行的安全性及稳定性。为电网故障检测提供准确、可靠的相关数据，充分提高电网故障查询速度，以便及时对电网故障点进行排除。为电网电力负荷检测显示、提供有效的生产过程数据，从而实现电力系统负荷预测。

三、结束语

第4篇：电气化及自动化论文范文

电气自动化有更高校的工作效率和经济效益，工作的可靠性及环境条件都得到了显著的提升。电气自动化是企业在市场竞争中获胜的一项有力的支持。目前的电气自动化正处在飞速进步的阶段，在发展中仍存在一些问题需要改进。

1电气工程自动化现在的状况

(1)电气自动化系统集成性不强。电气自动化系统集成是电气自动化系统功能提升的必经之路，我国目前一些电气自动化还处在多岛自动化的层次，多岛自动化具有互不连接、功能单一、信息独享的缺陷，不能充分发挥电气机动化的功能和作用。

(2)电气自动化的网络构架不统一。电气自动化的发展方向是建立高效、快捷的电气工程师及自动化系统，但目前很多企业自身网络构架不尽相同，使得依托于网络结构而发展的电气工程自动化的发展受到了阻碍。另外不同企业和商家在软、硬件产品交换过程中，因为程序接口的不一致，影响企业数据和信息的传输交流，进而阻碍了企业数据和信息的共享，使电气工程及自动化系统在实际运行中无法发挥应有的效应。

(3)电气自动化技术的使用过于受主观支配。不同的企业在对电气自动化技术的实际应用和开发中，由于技术人员思想理论及技术掌握程度的不同，过分根据技术人员主观习惯和意识支配，系统的开发平台各有不同，进而导致电气工程及自动化的实际设计、实施、运行和维护中的程序和成本增加，增加了系统整体的运行费用和负担。

2电气工程自动化的应对和改进措施

(1)从科技化方面，科技化是指电气自动化的发展应当出现实用性新技术、新材料、新产品。本着自主创新的思想，以节能降耗为切入点，积极推广应用节能降耗新技术、新方法、新工艺，在材料的使用，技术的使用等方面力求创新，采用信息技术、计算机技术、网络技术与自动化技术等高新技术，研发新产品。

(2)从信息化方面，信息化则是指信息技术在电气自动化的地位应更加突出。电力设备的设计、制造和运行中广泛应用的计算机优化与仿真技术，人工智能分析的广泛应用以及电气工程中广泛使用的网络通信技术，都充分展现了信息技术爱电气自动化中起到的重要作用。

(3)从开放化方面，开放化则是要与外界建立一个接口，实现与外界网络的连接。计算网络是实现信息实时交换和共享的重要基础设施，也是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键，它已广泛应用于电力系统各元件和局部系统的管理、监视、调节和控制上，是电力系统信息管理、远动技术、调度自动化等方面的核心。

二、电气工程自动化系统中的节能技术

(1)选择合适的变压器。变压器会因铜损、铁损、空载损耗和负载损耗等因素造成许多电能的浪费，但是变压器在供配电系统中的运用又非常广泛，所以变压器选择得好可以有效地实现节能的目标。总的来说，选择变压器可以从以下几个方面考虑：首先是要将变压器自身的消耗降到最低，这就是选用单相的自动补偿设备，使流经的三相电电流保持平衡，消除或降低负载的不平衡性，从而实现变压器自耗最小；其次是要选择有较好节能特征的变压器，进一步减少变压器有功功率的耗能。

(2)减少电能在传输中的消耗。电能在进行传输的途中，导线里的电阻就会造成一定有功功率损耗，这是无法避免的。但是，整个途中线路上的电流是保持不变的，因此要想减少电能在途中的浪费，只能使导线所带的电阻尽可能的小。由电阻的推导公式可知它和电导以及导线的长度是正比关系，和导线的横截面积是反比关系，所以可以通过以下的途径来减少导线的电阻：第一，合理的布局，避免导线走弯路或回头路，尽可能降低导线的长度；第二，选择电阻率比较小的材料制成导线；第三，同等条件下要选择一些横截面面积比较大的导线，这样可以有效降低电阻；第四，使变压器和负载中心尽量靠近，使供电的距离减少。

(3)使用有源滤波器。在实际的操作中常常会发生误动作，所以要消除谐波来避免或减少电气设备的误操作，而最高效的方法就是运用滤波器。造成误动作的因素主要就是越来越多的电气设备，其带来的谐波也随之增加，但是产生的谐波与基波在电网阻抗上会重叠，从而使电压形成畸形，由此导致电气设备误动作的产生。

(4)采取无功功率补偿。整个供配电系统是由升降压变压器、输配电线路、用户电力负荷以及配电变压器等多个环节形成。电能通过电流的形式流动于整个电力系统，为终端客户提供电能的同时必不可免的会有能量的浪费，其中无功功率占据着比较大的比例，不仅降低了整个电路的电压，而且会影响电网的经济运行和降低电能的输送质量。而无功功率在终端客户那里最直观的反映就是功率因数降低。若其功率因数低于0.9，那用户就要缴纳罚款，从而增加了用户用电的成本。所以实际操作时可以选用合适的无功补偿设备来增加功率因数，让无功就地实现平衡，从而使电力系统的电压能够保持相对稳定，进一步提高电能的质量，实现绿色节能的目的，还可以使经济效益提高并为社会效益提供支撑与保证。在电力系统运行时，若使用无功功率补偿，就要达到如下要求：首先就是后来的投切开关和在旧的补偿电容里的循环投切要按比例进行分配，这些都没有办法达到理想补偿效果；其次是电容器的容量大小，要参照配电电压容量以及自然功率因素等参数，并且加以计算而得来，若在补偿时会产生谐波，就要串联相应数量的电抗器，借此来消除线路中的谐波；最后就是在确定投切参数的时，最好是选用无功功率，这是为了能有效地避免过度补偿、无功倒送和投切震荡。目前使用较多的模糊投切就取得了很好的效果，不仅能有效调节平滑，并且跟踪准确性很高，应用范围很广。

三、电气自动化节能设计技术的实际应用

要想实现电气自动化节能的目标，最重要也是最先要完成的就是要很好的完成电气工程的电气设备以及安装工艺的设计。只有完成了这些才能在未来成功的利用电气自动化来实现节能的目的。

(1)提高电气系统的运作效率。在选择电气系统的设备时，最好选用那些节能设备，这是为以后节能减排做好了基础和铺垫。同时实际操作中还可以运用补偿无功、均衡负荷和降低电路损耗等途径来实现在电气系统运作过程中的节能目标。比如说，可以在配电设计过程中，利用适当的调整负荷以及选用合理的设计系数等方法来达到目的。通过这种途径能确保电力系统在安装以及运作的过程中，有效提升电源的综合利用率并提高设备的运作效率，从而实现减少电能损耗的目的。

(2)优化配电系统的设计。电力系统的服务宗旨就是为安装此电气系统过程中要用电的设备提供所需的动力。所以，在整个配电设计过程中首先要实现的最低要求就是要将电力系统的适用性充分考虑在内。适用性，简单来说就是能对电气设备的有效控制做出相应的保障，还要达到用电设备对供电设备以及负荷容量等因素可靠性的要求。其次是电容器的容量大小，要参照配电电压容量以及自然功率因素等参数，并且加以计算而得来，若在补偿时会产生谐波，就要串联相应数量的电抗器，借此来消除线路中的谐波；最后就是在确定投切参数的时，最好是选用无功功率，这是为了能有效地避免过度补偿、无功倒送和投切震荡。目前使用较多的模糊投切就取得了很好的效果，不仅能有效调节平滑，并且跟踪准确性很高，应用范围很广。

四、结语

第5篇：电气化及自动化论文范文

关键词：电气自动化技术 电力系统 应用

引言

随着科学技术的发展，电气自动化技术在电力系统中的应用与日俱增。目前，电力系统中电气自动化技术主要涉及以下3个方面：变配电站集中监控、继电保护和远程调度管理部分。我国对电力系统中电气自动化技术的研究起步较晚，近年来虽取得了一定的成绩，但与国外先进水平相比仍存在较大的差距。因此，对电气自动化技术在电力系统中的应用展开研究迫在眉睫，我们必须在结合本国实情的基础上，研究和开发出更加符合我国国情的电气自动化综合技术化系统。

一、电气自动化技术在电力系统中应用的研究方向

目前我国对电力系统中电气自动化技术开展的研究，主要可以概括为以下4个方面：

（一）对电力系统智能保护和综合自动化技术开展的研究

我国对智能保护和综合自动化技术的相关原理展开了大量研究，将先进的综合自动化控制理论、人工智能理论、自适应理论、微机和网络通信技术等引入到电力系统的自动化保护装置中，使得保护装置更加智能化，极大地提高了电力系统的可靠性和安全性。经过多年努力所研制成功的分层式综合自动化装置，突破了传统装置所受的限制，能够广泛应用于各种电压等级的电站，极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围。

（二）对电力系统配电网自动化技术开展的研究

我国对电力系统配电网自动化技术开展了大量的研究，主要表现在配网模型、中低压网络数字、信息配网一体化、高级应用软件等方面的突破。其中，高级应用软件将配电网的实际情况和输电网的理论算法结合在一起，使用最新的国际标准公共信息模型，利用配网递归虚拟流算法对潮流进行计算，利用人工智能灰色神经元算法对负荷进行预测，极大地提高了计算结果的准确性和可靠性。

（三）对电力系统人工智能技术开展的研究

我国对电力系统人工智能技术开展了大量的研究，主要体现在将模糊逻辑、专家系统和进化理论等先进理论运用到电力系统及其设备的故障分析、运行分析、规划设计等方面，确保了电力系统运行的安全性和可靠性，并能及时诊断各种故障信息，将损失降低到最小，提高了电网规划设计的科学性和合理性。

（四）对电力系统自动化实时仿真技术开展的研究

我国对电力系统自动化实时仿真技术开展了深入的研究，重点研究了电力系统实时仿真建模和负荷动态特性建模，同时将国外先进的电力系统数字模拟实时仿真系统引入到国内，构建了基于混合实时仿真环境的实验室。电力系统自动化实时仿真系统不但能够对电力系统的暂态和稳态进行试验，而且能够联合多种控制装置，形成闭环系统，从而确保科研人员能够完成对新装置的测试实验。

二、电气自动化技术在电力系统中应用的设计思想

（一）电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则

电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则，主要从远程调度和自动化系统监控这两个方面进行考虑。电力系统的保护装置一般优先选用微机保护综合自动化系统，电力系统中电气自动化的选型接线比较简单，通常以常规继电保护装置为主，选用性能可靠且价格合理的智能化开关。

（二）电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则

电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则主要应从以下几个方面进行考虑：

1.电气主接线方式按照原设计来执行，要将采用监控系统后所增加的设备种类和数量（如电力监控器、电量变送器等的数量）在单线系统图的设备型号说明中加以标注；

2.凡是需要利用计算机监控系统进行远程遥控操作的开关，一定要使用具备远程分闸和合闸功能的智能开关，从而确保远程遥控操作功能得以实现；

3.运行状态需要进入计算机监控状态的开关，通常需要使用一对独立的常开接点引入计算机监控系统，此外，低压自动开关还需多选用一对常开辅助接点；

4.对继电保护进行设计时，供电系统应该优先考虑使用变压保护和综合电气自动化技术。

三、电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势

我国对电力系统中电气自动化技术的研究还存在很多不足，未来的研究工作还有很多。电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势，主要包括以下3个方面：

（一）国际标准的大规模推广和使用

近年来电气自动化技术在我国有了广泛的应用，但是由于电气自动化设备的生产厂家众多，导致这些设备的信息共享和相互操作间存在诸多障碍。为满足不同厂家所生产设备的兼容性，电子工业协会制订了IEC 61850标准，作为站端与站间进行通信的标准，从而实现站内的无缝通信。我国要大力推广和使用IEC 61850标准，并基于此标准开发出电气综合自动化系统的相关产品。

（二）将测量、保护和控制工作融合为一体

长期以来，受电力行业专业分工、人员配置和运行机制的影响，我国电气自动化系统主要通过站内监控采集相关数据、单独进行保护的工作模式。这种工作模式虽然能对事故进行清晰的分析和处理，但是增加了工作量，降低了设备的利用率。为了减少设备的重复配置率和操作人员的工作量，提高事故的处理效率，必须将测量、保护和控制工作融合在电气自动化综合系统中。

（三）以太网技术的使用

随着经济和社会的发展，人们对电力的需求与日俱增，加之电网系统越来越复杂化，其涉及的数据和信息也越来越多。在这种背景下，电气综合自动化系统所需要采集和传输的数据日益庞大，对通讯的实时性和传输速度提出了更高的要求。以太网具有传输数据量大、传输数据快的优势，能够满足电气综合自动化系统的发展需求，因此，以太网在电气综合自动化系统中必然会有更多的应用。

四、现代电气工程自动化技术的特点

电力系统自动化的主要内容有电力系统调度自动化、变电站自动化、配电网自动化、火电场自动化、水电厂自动化等。现代电力系统技术上的发展主要以“大机组、大电网、高电压、高度自动化”为特征来描述。21世纪，信息科技革命的到来，使得数字化、网络化、信息化、智能化技术得到了飞速的发展，它们在电气工程发展过程中的引进日益提高电力系统的自动化水平。同时，洁净煤技术、水电开发、核电的发展也越来越得到重视；新能源的开发利用，特别是可再生能源的开发利用也是现代电力技术的发展趋势。因此，建立健全的电力市场机制是提高效率、降低成本，促进电力资产的合理利用与发展的有效保证。

五、结语

电网调度自动化是电力系统自动化的主要组成部分。伴随着科技的进步与社会的发展，自动化技术作为一门综合性技术，它在电力系统中起到的作用越来越显著，电力体制改革等新形势对电网调度自动化系统既提出了新的挑战，也提供了前所未有的机遇。未来调度自动化技术及系统将会有更快更大的发展，但也需要付出艰辛的努力。

参考文献

[1] 张国庆.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J]. 科技风. 2010（23）

第6篇：电气化及自动化论文范文

论文摘要：介绍了西南交通大学建成的教学用模拟变电所实训基地的结构、功能、特点、实践项目。使用表明，该基地具有国内领先技术水平，完善的教学、培训和科研的综合功能。由于采用最新的远程监控技术，该变电所可作为目前铁路牵引变电所技术改造的参考。

0引言

西南交通大学有部分直接服务于铁路现代化建设的专业，其中“铁道电气化”专业作为教育部、铁道部的重点特色专业而一直受到重视。

分布于铁路沿线的牵引变电所，是电气化铁道供电的枢纽。随着我国电气化铁路和城市轨道交通的发展，变电所综合自动化技术水平的不断提高，对从事牵引变电所设计、运行、管理等方面的专业技术人才的需求数量增加，同时对其掌握知识的广度和深度特别是具有较强的实践动手能力方面提出了更高的要求。因此，在教学环节中，应加强学生理论和实践相结合的能力的培养。在教育部“示范性教学实践基地”基金支持下，2002年西南交大在峨眉校区建成一座集教学、实习、培训和科研为一体的模拟变电所实训基地。

1模拟变电所简介

我校模拟变电所分为两期建成:

I期是与实际变电所相同的开关控制屏柜和继电保护屏柜、中央控制盘、交直流电源盘、以及自行设计的模拟负载电量和故障盘。如图1所示。

Ⅱ期是模拟一段地方电力网或电气化铁路的环境下，一个调度中心使用远动监控系统控制的五个变电所，图2是这五个模拟变电所的一次接线图。该项目综合了地方与铁路、不同主变、不同接线类型的各种变电所，且负载的大小和相位均可调节，其中S”模拟变电所采用了WBH-891型电铁主变微机保护装置、WKH-891型电铁馈线微机保护装置、DQWC-03牵引变电所二次设备测试系统。

模拟变电所中被监控设备的位置状态信号、保护动作信号、预告信号、事故信号等遥信信号通过电缆与RTU (Remote Terminal Unit远方终端)的开关量输人/输出模块相连接，电流、电压等遥测信号将通过信号变送器柜，输人RTU的模拟量输人模块;控制中心下发的遥控命令，通过以太网传输，实现遥信、遥测、遥控的功能。远动监控系统结构图如图3所示。RTU是采用施耐德电气公司的PLC系列中模块式结构的Momentum，其编程软件Con-cept是一个基于Microsoft Windows环境的编程软件套件，具有很强的设计性、可扩展性;主站组态软件iFix支持工业标准，具有开放性、可组态性、兼容性及可开发性。

为了比较和研究，我系的教师正在进行一系列的科研开发，其目标是在模拟变电所二次系统中采用测控、保护一体化的分布式控制系统(DCS)实现变电所自动化管理，其结构图如图4。

2教学实践基地的开发

1)校内学生及现场工程技术人员，可对照变电所各种屏柜，提高阅读二次系统接线图、安装施工图的能力，通过开闭操作、设置故障等项目的训练，可以培养他们对现场运行中出现的故障的分析和处理能力，包括一次设备的故障范围的判断、二次系统的故障判断、查找和处理。

2)变电所基本电器及二次接线方面实训项目n个。如断路器结构、原理;断路器参数的测量与调整;变电所二次接线、电缆的数字编号法以及“相对标志法”的识别;二次接线盘后安装图及实际安装技术;变压器控制、保护盘结构、接线、检测、调试及整套保护联动实验(包括整定计算);在以上各盘设置不同故障(可达几百种)练习查找及消除故障的方法等。

3)运动系统遥测、遥信信号源接线的校正及采集的遥测量的精度实验。

4)利用便携式计算机对遥控设备进行合、分实验，让学生了解远动系统是如何驱动被控设备动作。

5)利用一般的浏览器访问各RTU中PLC的网页，实时了解该PLC的运行、通信等状态的实验。

6)上位机各种功能的校核实验。通过该实验让学生了解调度员的工作职责、工作内容、iFix软件的各种功能的使用，从而对远动系统有更深层的了解。

7)利用组态软件Concept对PLC进行配置，使学生熟练掌握利用Concept按照所用的PLC型号及设计要求对PLC进行配置;利用Concept对PLC遥控、遥信和遥测功能的编程，使学生熟练掌握Concept编程方法。

8)自动化组态软件iFix系统的安装，熟悉掌握iFix系统软件的运行环境及其安装过程。

9)通过在iFix系统新增6#模拟变电所的实验，使学生了解iFix系统的可组态性及可扩展性。

10)进行继电保护单体测试及数据管理。

11)进行继电保护盘上测试及数据管理。

12)微机保护装置的调试与特性实验。

3实践意义

模拟变电所实训基地自1998年投入使用后，至今已连续培训了五届毕业生和一批现场工程技术人员，经总结，其实践意义在于:

1)为学生提供专业技能训练的条件与场所。能完成供变电工程、继电保护、变电所二次接线、微机监控技术等几乎全部专业课程的大量综合性实验，以及电气设备的实际操作技能、检修调试技术、查找故障及排除方法的实际训练。而且充分利用学校具有的学科优势，以模拟变电所为基地，配合学生专业课和专业基础课学习，开发如电工理论、电气装备、自动化、计算机应用、网络与通讯等领域的多个应用性、研究性实验;同时由于人员和设备的集中，能够按项目组织学生进行综合性实训，尽可能使学生参与以教师为主导的科研活动。

2)对于现场技术和施工人员，很重要的一点就是要能阅读二次回路图纸、熟练地掌握接线、配线工艺，能查找和处理运行故障和设计缺陷。通过实地培训，能大大的提高他们的读图、判断、查找、处理故障的能力。该基地于2000年为乐山电力股份有限公司培训和考核职工283人，取得良好的效果。

3)目前西南地区铁路已完全实现电气化，全区拥有牵引变电所200多座，其中大都为上世纪70~80年代所建，技术水平落后。而我校模拟变电所实训基地的建成，对其技术改造具有借鉴的意义，在应用新技术、新设备和进行技术创新方面起到示范的作用。

第7篇：电气化及自动化论文范文

关键词 电气化铁路;牵引变压器;接线方式

中图分类号U224 文献标识码A 文章编号1674-6708(2010)26-0112-02

0 引言

近几十年来,随着国民经济的突飞猛进和工业基础设施的完善,我国的电气化铁路发展迅猛,铁路线总里程不断加长,列车载重量不断增加,铁路牵引变压器需求数量随之越来越多,需求容量也越来越大。我们知道,电气铁路的27.5kV(BT制)或55kV(AT制)的单相牵引电网是通过牵引变电所从常规三相电网获取电能的,牵引变电所的主要作用便是将110kV或220kV三相交流电变换成27.5kV或55kV单相交流电,并供电给电牵引网和电力机车。根据供电方式和具体要求的不同,牵引变压所采用的牵引变压器种类也不同,主要有:单相牵引变压器,V/V接线变压器,普通三个绕组对称的三相变压器,三相―两相平衡牵引变压器。本文拟从接线原理、负序和零序影响、容量利用率等方面对两种特殊接线形式的牵引变压器加以总结和评述,以期对电气化铁路牵引供电系统的研究有所帮助。

1 Le Blanc结线变压器

1.1 接线原理分析

Le Blanc变压器绕组结构如图所示,其初级绕组与普通三相变压器绕组相同,基于电气化铁道的不同要求,它们可以为型或Y型,本文仅分析 型,以防由于不平衡负荷产生的谐波(主要是三次谐波)进入系统。在二次侧有5个将三相电源转化为两相电源的非对称绕组,其接线如图1所示。

1.2 负序和零序影响

二次侧各绕组的变比如下

当k=1时,由接线原理图和绕组匝数关系可得电流关系式:

根据对称分量法,电压平衡关系得一次侧各相的正负零序电流:

当Iα=Iβ时,原方三相线电流完全对称,无负序电流存在,故该接线也具有将两相对称负荷转换为原方三相对称负荷的能力[1]。

1.3 优缺点分析

1)其料利用率稍高,最关键的是其制造工艺要求上容易实现;

2)与斯科特变压器相比,中性点也是不接地,低压侧两相输出依然没有电的联系;

3)在具有相等容量的情况下,和平衡变压器相比,体积小、价格低[2]。

2 阻抗匹配牵引变压器

2.1 接线原理分析

阻抗匹配平衡变压器的接线如图2所示。高压侧采用星型接线,每相绕组匝数为W1 ;低压侧采用三角形接线,每相绕组匝数为W2 ,并且还在ab绕组的两端各接一个外延绕组,其匝数为W= 0.336 W2,这样可使两供电臂的电压Uα和Uβ形成90°的相位差。

副边绕组三角形结线结构即在非接地相增设两个外移绕组 。内三角形接线的一角c与轨道,接地网连接。 两端分别接到牵引侧两相母线上。由两相牵引母线分别向两侧对应的供电臂牵引网供电。

2.2 负序和零序电流

根据阻抗匹配平衡变压器的结构,并且变比k=W1/W2=1可得一二次侧电流关系:

由上式知,变压器高压侧没有零序电流,并且当低压侧电流和负荷阻抗角越接近时,高压侧电流不对称度就会越小,当低压侧两供电臂上的负荷阻抗完全相等时,高压侧三相电流完全对称。在同样的牵引负荷作用下,新型的阻抗匹配平衡变压器注人电网的负序电流比普通的Y/-11接线的变压器要小[3]。

2.3 优缺点分析

1)显著的减少电力牵引负荷注入电网的负序电流[4-5];

2)平衡绕组与a(或b,c)绕组的匝数比和阻抗匹配系数两个方面,必须予以考虑.当阻抗匹配系数相匹配时,无论副边负荷电流大小是否相等,原边三相电流平衡,即无零序电流。当副边负荷电流对称时,原边三相电流对称,没有负序电流对电力系统的影响,原边三相制的视在功率完全转化为副边二相制的视在功率,变压器容量可全部利用;

3)原边仍为YN结线,有中性点引出,降低了对变压器绝缘的要求,减少了投资[6],与高压中性点接地电力系统匹配方便。副边仍有结线绕组,三次谐波电流可以流通,使主磁通和电势波形有较好的正旋度;

4)次边两相不对称负荷时,原边三相电流依然具有较好的对称性[6]。对接触网的供电可实现两边供电;

5)设计计算及制造工艺复杂,造价较高。无论从设计上还是制造工艺上来讲,要得到预先确定的某一阻抗匹配系数都是相当困难的,因此在设计上和制造工艺上的难度是不言而喻的;

6)分相绝缘器两端承受的电压为55kV ,绝缘要求高。

3 结论

在对电气化铁路供用电的研究领域里,电力机车作为大功率单相负荷,其运行对三相电网造成的诸多不良影响,一直都是电力方面的研究人员努力解决的问题,而作为电网和牵引网的交叉点的牵引变压器,便是一个不容忽视的研究课题。本文综述了国内单相交流供电环境下两种特殊接线形式的牵引变压器接线、电气原理、及其优缺点。这些研究丰富了电铁研究领域的理论内容,不仅对研究电铁对三相电网的稳定性影响有重要意义,也可为其他大功率单相交流负荷的具体工程的设计和规划提供依据,具有一定的理论意义和工程价值。

参考文献

[1]欧阳帆.基于平衡变压器三相-单相接线供电方式研究[D]. 湖南大学博士学位论文,2008.

[2]丁明,沈军.列波兰变压器功率差动保护的探究[J].合肥 工业大学学报:自然科学版,2000,23(5):636-641.

[3]周勇,王绪雄,刘中元.阻抗匹配平衡变压器的负序电流 [J].郑州大学学报:工学版,2002,23(4):43-45.

[4]林海雪.电力系统的三相不平衡[M].北京:中国电力出版 社,1998.

[5]孙树勤,林海雪.干扰性负荷的供电[M].北京:中国电力 出版社,1996.

[6]关海川.三相-两相牵引变压器保护原理.西南交大研究生 学位论文:21.

第8篇：电气化及自动化论文范文

建筑电气工程是建筑工程中的一个重要步骤，是各种电气设备、线路电缆、照明设置等的安装工程，为了提高建筑质量，建筑电气工程的施工也运用了智能化技术，其就是将现代先进计算机技术应用到电气工程中，这项举措在建筑行业中具有十分重大的意义。本论文主要阐述了智能化技术在建筑电气工程中如何应用，智能化技术在我国建筑电气工程的实施中出现了哪些问题，以期对于建筑电气安装工程的发展提供借鉴。

［关键词］

建筑;电气工程;智能化技术

时代在进步，科技在发展，城市高速建设的同时，也在带领建筑行业不断前行。近年来建筑企业不断增多，随之而来的不仅是机遇，也是挑战，建筑中的电气工程很大程度上影响着建筑的质量，所以建筑电气工程智能化势在必行。

1智能化技术在建筑电气工程中的应用

1．1自动控制系统和保护系统中智能化技术的应用

自我控制系统和保护系统是在建筑的内部形成防护系统，能有效控制事故的发生，提高建筑的安全水准。各种电器设备、照明配电装置、电缆、变压器等等的安装，都离不开自我控制系统和保护系统，为了提高效率和施工的精准度，智能化技术可以在此应用。将电器设备等应用GPS定位系统，运用计算机的传感技术，将各项的施工情况进行汇总，能够一目了然的了解工程进度，和设备安装运行情况。技术人员再通过计算机设定程序，能有效的对所安装的电气设置进行控制，从而形成“保护网”，对突发性事故进行了有效防护。

1．2故障检测中智能化技术的应用

在建筑电气工程还没有应用智能化技术的时候，建筑电气工程的故障检测十分困难，只能依靠技术人员进行人力检测，对技术人员的专业水平，细心程度，耐心体力都有很高的要求，不仅浪费了时间、浪费了人力，且还不能完全保证故障检测的精准性。智能化技术应用到电气工程故障检测中时，这些问题都将迎刃而解，计算机系统记录电气设备正常运行的信息，与故障检测信息对比分析，一旦信息对比发现偏差，立刻通过警报或其他方式通知监控人员或管理人员，能够有效的进行故障检测和防控，以便及时解决问题，增加建筑电气化工程的稳定性和安全性。电气工程故障检测中应用智能化技术，就是为了让故障检测变的更加便利和精准，不留安全隐患。并且利用智能化技术，对故障的地区设备进行监控和实时监测，对传回计算机的信息进行汇总和分析，让故障检测不再只有滞后性，做好日常防护，可以防患于未然。

1．3电气设备优化设计中智能化技术的应用

智能化技术中根据建筑电气工程的需要加入了许多其他学科的理论，如仿生学、控制学、自动化、语言学等内容。在电气工程设备优化过程中，智能化技术运用遗传算法进行随机搜索，应用了生物界中的进化规律，在电气设备优化中起到重要作用。随着建筑水品的提高，电气工程作为辅助工程也必然要有所提高，将智能化技术应用其中，会为电气设备优化带来全面高速的发展。

2智能化技术在建筑电气工程实施中的问题

2．1电气工程智能化在我国应用的整体水平不高

近年来，智能化技术应用于建筑电气工程，为我国建筑行业的发展带来了十分显著的效果，提高了建筑企业的效率，减少了人工操作量，工程的可靠程度也大幅度提升，在电气工程施工的过程中也产生了较好的效果。虽说如此，智能化技术给建筑行业带来了新的变化，但实际上我国对智能化技术的开发还不够深入，很多观点还只是停留在理论水平，整体来看，建筑电气工程智能化在我国应用的整体水平不高。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，要想通过智能化技术使我国的建筑电气工程的实施有长足的进步，还需要用更多的实践来铺设智能化的康庄大道。

2．2智能化技术在电气工程中领域狭窄

智能化技术可以应用在电气工程中的保护系统、自动控制系统、故障检测等方面，例如变压器出现故障时，计算机可以对变压器油中的气体成分进行分析，进一步的缩小故障范围。在这些领域里已经部分实现了电气化技术，但在其他生活化领域里，智能化技术还没有达到普及，也就是说，在建筑电气工程中，智能化技术的应用没有实现全方面发展，其应用的领域还较为狭窄，如何扩大智能化技术在建筑电气工程中的应用，这将是今后着重研究的方向。

2．3电气工程智能化应用需要推陈出新

科技是第一生产力，也是推动时展的第一动力，敢想敢做，才能直面时代的机遇和挑战。智能化技术的应用离不开创新，没有创新就没有科技的发展，在我国对于建筑电气工程智能化技术的理论研究，远远高于智能化技术的实践水平，并且缺乏新意，只是这样循规蹈矩的做研究想必是收效甚微的，所以，在今后智能化技术的研究和应用过程中，要更加注重推陈出新。

3结语

本文首先简要介绍了建筑电气工程，随后着重介绍了建筑电气工程应用智能化技术。智能化技术是综合了精密传感技术、计算机技术以及GPS定位技术的一种新兴技术，重点阐述了智能化技术在建筑电气工程中的自动控制系统、保护系统、故障检测、电气设备优化设计中的应用。智能化技术的推广为建筑电气工程带来了一次大的变革，未来需要对智能化技术的研究更加深入，努力扩大智能化技术的应用领域和程度。

作者：李明芸 单位：上海建工集团股份有限公司

参考文献:

［1］孙萍．建筑电气与智能化专业本科实践教学改革探讨［J］．吉林省经济管理干部学院学报，2010，24(2):109－112．

第9篇：电气化及自动化论文范文

“节能型电网限流装置”的应用使这一难题得以破解。

“目前，宁夏石嘴山供电局投运的35KV户外电网限流装置每年可节省运行损耗高达390万千瓦时，直接节电经济效益达195万元。到2020年，宁夏电网采用‘节能型电网限流装置’的成本约为2900万元。相比目前应用的断路器而言，仅此一项可节约2.86亿元。宁夏电网的装机水平和电网规模约占全国电网的1%左右，依此计算，若将该装置在全国推广，可节约资金高达286亿元。”

以上精辟判断，出自负责该课题组的宁夏电力科学研究院系统分析室主任黄永宁。

现年48岁的黄永宁，在人生的26年里与“电力系统分析”结下不解之缘。多年来，他以严谨的科学态度和争创一流的职业精神，刻苦钻研、勇于拼搏，填补了宁夏电网系统分析和仿真计算、电能质量数字化分析、相量测试等电网智能分析领域的空白。

功夫不负有心人。2011年9月，黄永宁被荣聘为宁夏电力公司首席技术专家，成为勇立电力科研 “潮头”的领军人。

“宁夏电网必须有自己的电力系统分析软件系统！”

1981年，18岁的黄永宁考入西安交通大学。怀揣奉献电力科学事业的梦想，电机系发电专业成了他开启人生理想的钥匙。

“在大学校园，我常常凝望图书馆门口钱学森先生的高大塑像。在那里，我种下了此生与电力研究相守的‘种子’。每当遇到困难，科学巨匠的奋发精神总激励我前行。他们对祖国、对事业的热忱，不仅在专业学习方面给予我充足养分，更净化了我的灵魂。”黄永宁深情地说。

1985年，迈出大学校门的黄永宁，作为“支边”知识分子回到家乡，进入宁夏电力试验研究所（宁夏电力公司电力科学研究院前身）高压室工作。第二年他又调入刚成立的系统室，主要从事电网电力系统短路、潮流、稳定三大计算系统分析工作。

20世纪80年代中期，信息技术已经开始运用于电力系统各个领域，包括电网调度自动化、电力负荷控制、计算机辅助设计、计算机仿真系统等。然而，宁夏电网由于条件所限，海量的计算工作仍需依赖大量的人力计算。当时，电子计算能够进行电力系统三大计算的设备，离宁夏最近的是西安某科研机构所投运的VAX小型机，高昂的运算费用，往返的时间等巨大的成本使年轻的黄永宁感到“窝火”。他许下承诺：“宁夏电网必须有自己的电力系统分析软件系统！”

1986年年底，黄永宁背起行囊，赴清华大学深造。“那年春节我未能与家人团聚，但那次学习之旅使我真正迈进了智能电力系统计算的门槛，更加坚定了我致力‘电力系统分析’并一生都愿意为之付出的信念。”黄永宁说。

学习期间，他参与了编写程序及使用说明书，使宁夏电网成功引进了清华大学微机版《电力系统三大计算软件包》，填补了宁夏电力系统计算工作的空白。

“繁琐的计算推演，计算机可在下班时间运算。第二天上班时计算机显示出自己想要的结果，甭提多高兴了！”黄永宁的微笑里依然洋溢着昔日的兴奋。

那时，他是宁夏电力界最先接触电脑的“弄潮儿”。他的同事们也从浩瀚的数据计算海洋中解脱出来。当年的黄永宁虽然年轻，但是在大伙的心目中已成为知名的“电力人物”了。

如今，宁夏电科院所使用的电力系统计算分析工具，与当年相比不可同日而语。刚刚建成的“宁夏电力公司电网仿真实验室”是国内目前最为先进的全数字动态仿真系统之一。借助这一平台，黄永宁及其团队将开创宁夏电网电力系统仿真分析工作的全新局面。

“我们要像‘保健医生’一样，让电网运行‘规矩有型’”

又一个喜讯在宁夏电力系统交口相传――黄永宁主持完成的《节能型电网限流装置的研制与应用》科研项目，获宁夏回族自治区科学技术进步奖一等奖，宁夏电力公司科学技术进步奖一等奖，该装置的实用新型和外观设计两项专利获国家专利局授权。

迄今为止，国内外研究应用的超导故障限流器、串联谐振限流器及固态限流器等，采用电力电子器件的限流装置，虽然动作快速但容量有限，价格昂贵，应用量很少，大部分处于试验样机阶段。黄永宁及团队研制的节能型电网限流装置取得了新的突破。在石嘴山供电局投运的35KV户外电网限流装置，每年可节省运行损耗高达390万千瓦时，直接节电经济效益达195万元。

目前，黄永宁及其团队正在推进《户外高压可重复节能电网限流装置研制》科研项目。为克服瓶颈，他创造性地提出了“户外高压可重复节能限流装置”的构想。该装置以较低的成本和极大的节能降耗效果，实现在高压、超高压电网限制短路电流的功能。“这是一项世界领先技术”，黄永宁估算，该限流装置若运用于全国电网，将产生百亿元的经济效益。

“‘短路与谐波’是威胁电网安全的幽灵，必须像医生做手术一样精确诊治。”黄永宁做出剪刀的手势。自从事电能质量分析与测试以来，谐波成为了黄永宁及其团队直面的一大难题。黄永宁说，这一课题做了20多年，我们要像“保健医生”，手拿“手术刀”，让电网运行“规矩有型”。

黄永宁说，谐波是影响电网电能质量的“罪魁祸首”，对电网的污染就像化工厂向清澈的湖泊排污一样。在理想干净的供电系统中，在只含线性元件的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。在实际的供电系统中，由于有非线性负荷，如整流负载、电力机车、轧钢机、电弧炉等存在，当电流流过与所加电压不呈线性关系的负荷时，就形成非正弦电流，造成电网污染。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。

“作为从事电网系统分析研究电能质量技术监督的一名工作人员，必须结合当地经济社会发展现状，为当地电力建设和用户使用优良电能，扫清一切技术故障。”黄永宁针对高耗能负荷，提出的无功补偿兼带滤波的措施被高耗能厂家广泛应用，使得电网电能质量得到显著改善。

1994年，第一条电气化铁路宝中铁路宁夏段开建，宁夏电网面临前所未有的全新课题。黄永宁开始研究电气化铁路对宁夏电网的影响。当时，他和团队率先在全国使用CHP电力系统谐波分析程序，进行宝中电气化铁道谐波及负序分量计算工作，计算报告《宝中电气化铁道宁夏段谐波分量计算报告》获宁夏电力公司优秀科技论文一等奖。

研究虽有进展，但如何将铁路机车运行过程模拟出来？机车运行过程中会产生多少谐波？带电多长时间？对供电电网有什么影响？一系列崭新的课题面前，黄永宁选择了重回母校“充电“，同时也为了圆梦。

黄永宁说，四年大学生活对自己而言是一场如痴如醉的梦，现在这个梦依然未醒。这一次寻梦之旅其实并不浪漫，面对电气化铁路对宁夏电网影响的整体分析评估，诸多技术难关需要攻克。最终，在导师的指导下，他以该项目为论文选题，如愿拿到了一直心仪的“工程硕士”。

“电网安全只有起点，没有终点”

见到黄永宁时，他正在电网仿真实验室指导同事做线路参数测试，模拟实验电网交直流混合仿真计算分析。偶尔会有争论，但他亲和的语气让实验室气氛融洽。其实，更多时候是他过硬的理论知识令同事们“折服”。

“与同事们探讨问题是一种快乐，争论会产生灵感，使得分析和实验能够走上捷径。”黄永宁笑呵呵地说。

在实验室里与他“交锋”的系统分析专责田蓓，与黄永宁共事7年，是他一手带起来的技术骨干。

2004年，宁夏电力试验研究所与银川电校合并为宁夏电力科技教育工程院。工程院成立后，系统室也进行了重组，只剩黄永宁一人。田蓓等新调入的7位电校老师，具备丰富的理论知识，但实践能力尚需提高。黄永宁的工作便由原来只管专业转变为专业、教培“两翼齐飞”。

田蓓和同事们回忆起当时的情景，感慨万千：“作为一名只教过电力基础课程的年轻职工，转为从事电力系统分析计算，心里完全没底。黄永宁耐心细致的言传身教，让我们很快找到了感觉。”

5年后，黄永宁的团队不仅承担起繁重的教学任务，电网分析专业更是突飞猛进，现已能够承担电网分析、试验方面的各项基础工作和国网公司科研项目，成绩斐然：

完成750kV、±500kV及大机组群接入宁夏电网的前期研究项目――短路电流、过电压计算及其限制措施研究两个子项目，获国网公司科技进步三等奖、宁夏电力公司科技进步特等奖；

推进宁夏电网仿真中心建设，完成宁夏电网动态仿真系统开发及应用。完成了基于ADPSS的宁夏电网主网架数字电网建设及其应用，搭建了详细的宁夏电网主网架电磁暂态仿真模型与机电暂态仿真模型融合，建成了全数字式宁夏电网……