前言：中文期刊網(wǎng)精心挑選了發(fā)電技術論文范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感，歡迎閱讀。

發(fā)電技術論文范文1

人口是影響能耗的重要因素，全球人口的增加將造成能耗增加，導致大氣層中二氧化碳濃度上升，使氣溫上升，全球變暖。

在發(fā)電領域減少二氧化碳產(chǎn)生的途徑包括：提高發(fā)電效率減少燃耗；采用原子能發(fā)電；使用再生(天然)能源。每單位發(fā)電量二氧化碳的產(chǎn)生，以礦物燃料發(fā)電最高，特別是燒煤電廠。再生能源發(fā)電雖然設施的建造會產(chǎn)生二氧化碳，但發(fā)電本身不會產(chǎn)生二氧化碳。因此，增加使用再生能源發(fā)電和有效使用礦物燃料，是抑制產(chǎn)生二氧化碳的有效方法。

再生能源發(fā)電技術可分為水力發(fā)電；風力發(fā)電；太陽能發(fā)電(太陽─熱發(fā)電和光伏發(fā)電)；海洋發(fā)電(海洋-熱能轉換、潮汐、洋流、海波)；地熱發(fā)電。

水力發(fā)電

水力發(fā)電是目前發(fā)電技術中每單位發(fā)電量產(chǎn)生二氧化碳最低的。它不會產(chǎn)生破壞環(huán)境的物質；在徑流式水電站的情況下，也不需要水庫，對保護環(huán)境最為有利。在水庫型和抽水儲能型電站情況下，必須考慮水庫建造對環(huán)境的影響。

風力發(fā)電

歐洲和美洲在風力渦輪的發(fā)展上處于領先地位，隨著在美國公用事業(yè)管理政策條例(PURPA)的制定和加州減免賦稅，它們的實際應用迅速取得進展。三菱重工(MHI)已在美國加州安裝了660臺275千瓦級的風力渦輪。實際應用的這些渦輪機，其輸出功率范圍從100千瓦到600千瓦，而兆瓦級的風力渦輪目前正處于中試階段。在日本，迄今輸出功率最高為300-400千瓦，但MHI開發(fā)的500千瓦級的渦輪在1996年10月已成功運轉。

太陽-熱發(fā)電

太陽能發(fā)電技術可分為太陽-熱發(fā)電和光伏發(fā)電。在前一種情況下，通過搜集的太陽熱能，用水或低沸點流體直接或間接產(chǎn)生的蒸汽驅動汽輪發(fā)電機；在后一種情況下，通過p-型和n-型半導體的組合，將陽光直接轉換為電。太陽-熱發(fā)電又分為直接和間接(二元循環(huán))型發(fā)電系統(tǒng)。在前一種情況下，使用一臺冷凝器，通過直接產(chǎn)生的蒸汽驅動汽輪機；而在后一種情況下，是在主系統(tǒng)使用一種沸點高于水的熔鹽或液態(tài)鈉，通過熱交換加熱輔助系統(tǒng)內的工作流體-水或低沸點流體產(chǎn)生蒸汽。雖然前一種系統(tǒng)簡單，但熱效率低于后者，難以在高溫下取得蒸汽，需要輔助燃料點火。

在日本已建成輸出功率1000千瓦的中試裝置，應用了塔型和曲線-直線型冷凝器，用熱水蓄熱設施予以補充。美國在1982年開始對10兆瓦級的發(fā)電機進行研究，隨后建成了實際應用輸出功率超過30兆瓦的裝置。

再生能源發(fā)電尚有一些問題需研究解決：

(1)由于日光能量密度低(在白天，最高每平方米1千瓦)，要放置太陽熱能收集器需要巨大的空間。

(2)太陽輻射的強度變化大，因發(fā)電取決于時間和天氣，所以不能實現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)電。

(3)由于難以通過熱積累把蒸汽的溫度提高到一個高水平，所以不能實現(xiàn)高效率的蘭金循環(huán)(總效率10%～15%)。

為減少成本，實現(xiàn)電力的穩(wěn)定供應和提高效率，要解決的問題(1)必須改善拋物面反向鏡型和定日鏡塔型系統(tǒng)的熱收集效率；(2)必須應用一補充鍋爐或蓄熱系統(tǒng)；(3)需使用一個二元循環(huán)提高溫度，并通過應用低沸點混合液體改善蘭金循環(huán)。

光伏發(fā)電

應用光伏發(fā)電所產(chǎn)生的二氧化碳量僅次于水力發(fā)電技術，也不會產(chǎn)生污染環(huán)境的物質，是一種理想的干凈發(fā)電技術。為發(fā)電提供能量的日光是無限的。假定在白天太陽輻射的最高強度是每平方米1千瓦，發(fā)電效率為10%，整個地面上每年可能的發(fā)電量為1.4億億度，大約相當于全世界能耗量的100倍。這意味著如果把太陽電池放置于不到全球陸地面積的1/100，或其沙漠面積的1/20，所發(fā)電量就足以滿足全世界能量的需求。

這種再生能源每單位面積的輸出功率密度低，所需要的面積大約為燒煤電站的20倍。在美國和印度，沙漠面積巨大，目前正在進行的計劃是建造188兆瓦(美國)或50兆瓦(印度)的光伏發(fā)電廠。由于世界上有許多地區(qū)適用于大規(guī)模光伏發(fā)電，作為新日照計劃的一部分，發(fā)展一種全球性的干凈能源系統(tǒng)，即世界能源網(wǎng)(WENET)正在進行中，該計劃的目的是，在這些地區(qū)實現(xiàn)中央光伏發(fā)電，用所發(fā)出的電使水分解產(chǎn)生氫，氫既可用做能源，又可用做蓄能和輸能介質。從保護全球環(huán)境和能量生產(chǎn)角度看，實現(xiàn)這一計劃很重要。

地熱發(fā)電

可供發(fā)電的地熱資源可粗分為蒸汽、蒸汽和熱水二相流、熱水。地熱蒸汽可不加處理直接引入汽輪機；而二相流被分為熱水和蒸汽，熱水通過閃蒸器變?yōu)檎羝?，引入汽輪機的低壓側。在熱水情況下，可采用上述的二元系統(tǒng)(通過使用主系統(tǒng)一側的熱水使輔助側的低沸點液體蒸發(fā)，并通過低沸點液體驅動渦輪)。

自從1966和1967年9.5兆瓦、11兆瓦的電站(由日本三菱重工安裝)分別投入運行以來，目前在日本正在運行的裝置有18臺，約生產(chǎn)530兆瓦的電。以間歇泉電站的容量最高，為151兆瓦。美國目前正在運行的間歇泉電站，功率在100萬千瓦以上。

日本三菱重工的技術得到高度評價，它通過單級或雙級閃蒸系統(tǒng)，將熱水變?yōu)檎羝⒄羝霚u輪的中壓或低壓段，這樣，雙相流熱資源就得到了有效應用。

這種雙級閃蒸系統(tǒng)于1977年投入商用，目前用在60多臺發(fā)電裝置。

從有效使用小規(guī)模地熱資源觀點看，預計未來會發(fā)展小型(便攜式)發(fā)熱發(fā)電裝置。

洋能發(fā)電

發(fā)電技術論文范文2

1.1RF輸出單元：輸出濾波器是RF輸出單元的主要器件，它主要影響發(fā)射機的無用發(fā)射性能，由于數(shù)字電視發(fā)射機的無用發(fā)射是連續(xù)的，因此必須采用帶通濾波器。

1.2監(jiān)控部分：數(shù)字電視的監(jiān)控系統(tǒng)由五部分構成，主要包括傳感器、微處理器和PC機等。它的主要作用就是對發(fā)射機的工作狀態(tài)、信號傳輸、電視機故障處理等進行監(jiān)控，以此保證發(fā)射機的穩(wěn)定工作。

2數(shù)字電視發(fā)射機的技術與應用

2.1數(shù)字電視發(fā)射技術與模擬電視發(fā)射機技術。數(shù)字電視發(fā)射技術和模擬電視發(fā)射技術都是全固態(tài)、單通道發(fā)射，兩者在大功率合成、供電系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制單元等技術上存在互通的關系，在設計理念上，兩者都實現(xiàn)了設計的模塊化、智能化、自動化、網(wǎng)絡化特點，綜上所述，數(shù)字電視發(fā)射機與模擬發(fā)射機存在很多相似之處。但是數(shù)字電視發(fā)射技術與模擬技術又存在著一定的差異性。數(shù)字電視發(fā)射技術在激勵器方面采用了信道編碼，這項技術是國標規(guī)定的內容，頒布國標之后，信道編碼已經(jīng)順利解決了國標部分的問題，伴隨著我國數(shù)字電視發(fā)射機技術的發(fā)展，中國廠商在發(fā)射機產(chǎn)品制造中解決了基帶預矯正、平均功率、低相噪本振和單頻網(wǎng)等技術難題，這些關鍵性技術難題的克服都離不開數(shù)字化技術水平的提高。

2.2調頻廣播發(fā)射的數(shù)字技術特點。數(shù)字化技術的發(fā)展使得調頻廣播的發(fā)射具備了以下特點：抗干擾能力強、信號穩(wěn)定、電臺頻道變寬。調頻廣播的信號傳播受到自然環(huán)境、工業(yè)生產(chǎn)活動、家用電器干擾等等因素的影響，諸多因素在信號傳播過程中一旦一起參與進來就難以被分辨出來，調頻收音機卻可以通過限幅變化切除掉干擾信號。數(shù)字調頻激勵器的引入，使得調頻廣播發(fā)射機改進了同步指標，降低了傳播過程中的噪音影響，使人們獲得了更好的音頻質量。數(shù)字音頻信號傳輸節(jié)約了系統(tǒng)同步性用時，提高了系統(tǒng)調試和維護的工作強度。調頻廣播系統(tǒng)是一個全方位的信息傳播平臺，具有較大的社會實用性。隨著科技的進步，數(shù)字化技術還會不斷更新，數(shù)字化廣播也會有更長足的發(fā)展和進步。

2.3數(shù)字微波通信技術。數(shù)字微波通過技術經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展，已經(jīng)取得了一定的成績，且在一段時期內是通信系統(tǒng)傳輸?shù)闹饕绞街?，但是由于近年來各種信息傳輸技術的快速發(fā)展，如光纖技術、衛(wèi)星技術等，使得微波技術進行了新的發(fā)展期，面臨的挑戰(zhàn)也更多。現(xiàn)代通信傳輸?shù)娜笾е切l(wèi)星技術、光纖技術和數(shù)字微波通信技術。當前我國的廣播電視領域，已經(jīng)將光纖傳播作為主要的信號傳輸方式，我國廣電行業(yè)早已開展以光纖網(wǎng)絡為基礎的網(wǎng)絡建設。光纖通信技術的特點是容量大、抗干擾能力強、損耗程度低，在廣播電視信號的傳輸過程中基本不會受到中繼引起的噪聲影響，減少了接受信號延時較長的現(xiàn)象。光纖傳播技術是高質量的視頻和音頻傳輸介質，它的傳輸效果非常理想化，逐步成為了直播或者遠地傳播最為主要的方式，也成為了廣播電視城域網(wǎng)最穩(wěn)定可靠的數(shù)字電視和數(shù)據(jù)傳輸鏈路。隨著數(shù)字電視的不斷普及，電視正在由給人們提供單項接收信息向雙向互動方向發(fā)展，光纖傳播技術在電視傳播中的使用，擴展了傳輸?shù)拈L度和寬度，還使電視傳播具備了很強的信號質量，帶動了廣播電視技術的雙向發(fā)展。綜上所述，數(shù)字電視發(fā)射機技術不僅使數(shù)字電視行業(yè)得到了高效的發(fā)展，其在社會生活的各個領域中都發(fā)揮著重要的作用。

發(fā)電技術論文范文3

上世紀50年代末晶閘管在美國問世，標志著電力電子技術就此誕生。第一代電力電子器件主要是可控硅整流器(SCR)，我國70年代將其列為節(jié)能技術在全國推廣。然而，SCR畢竟是一種只能控制其導通而不能控制關斷的半控型開關器件，在交流傳動和變頻電源的應用中受到限制。70年代以后陸續(xù)發(fā)明的功率晶體管(GTR)、門極可關斷晶閘管(GTO)、功率MOS場效應管(PowerMOSFET)、絕緣柵晶體管(IGBT)、靜電感應晶體管(SIT)和靜電感應晶閘管(SITH)等，它們的共同特點是既控制其導通，又能控制其關斷，是全控型開關器件，由于不需要換流電路，故體積、重量較之SCR有大幅度下降。當前，IGBT以其優(yōu)異的特性已成為主流器件，容量大的GTO也有一定地位[1][2][3]。

許多國家都在努力開發(fā)大容量器件，國外已生產(chǎn)6000V的IGBT。IEGT(injectionenhancedgatethyristor)是一種將IGBT和GTO的優(yōu)點結合起來的新型器件，已有1000A/4500V的樣品問世。IGCT(integratedgateeommutatedthyristor)在GTO基礎上采用緩沖層和透明發(fā)射極，它開通時相當于晶閘管，關斷時相當于晶體管，從而有效地協(xié)調了通態(tài)電壓和阻斷電壓的矛盾，工作頻率可達幾千赫茲[2][3]。瑞士ABB公司已經(jīng)推出的IGCT可達4500一6000V，3000一3500A。MCT因進展不大而引退而IGCT的發(fā)展使其在電力電子器件的新格局中占有重要的地位。與發(fā)達國家相比，我國在器件制造方面比在應用方面有更大的差距。高功率溝柵結構IGBT模塊、IEGT、MOS門控晶閘管、高壓砷化稼高頻整流二極管、碳化硅(SIC)等新型功率器件在國外有了最新發(fā)展?？梢韵嘈牛捎肎aAs、SiC等新型半導體材料制成功率器件，實現(xiàn)人們對“理想器件”的追求，將是21世紀電力電子器件發(fā)展的主要趨勢。

高可靠性的電力電子積木(PEBB)和集成電力電子模塊(IPEM)是近期美國電力電子技術發(fā)展新熱點。GTO和IGCT，IGCT和高壓IGBT等電力電子新器件之間的激烈競爭，必將為21世紀世界電力電子新技術和變頻技術的發(fā)展帶來更多的機遇和挑戰(zhàn)。

二、變頻技術的發(fā)展過程

變頻技術是應交流電機無級調速的需要而誕生的。電力電子器件的更新促使電力變換

技術的不斷發(fā)展。起初,變頻技術只局限于變頻不能變壓。20世紀70年代開始,脈寬調制變壓變頻(PWM-VVVF)調速研究引起了人們的高度重視。20世紀80年代,作為變頻技術核心的PWM模式優(yōu)化問題吸引著人們的濃厚興趣,并得出諸多優(yōu)化模式,如:調制波縱向分割法、同相位載波PWM技術、移相載波PWM技術、載波調制波同時移相PWM技術等。

VVVF變頻器的控制相對簡單,機械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動的平滑調速要求,已在產(chǎn)業(yè)的各個領域得到廣泛應用。但是,這種控制方式在低頻時,由于輸出電壓較小,受定子電阻壓降的影響比較顯著,故造成輸出最大轉矩減小。

矢量控制變頻調速的做法是:將異步電動機在三相坐標系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic通過三相——二相變換,等效成同步旋轉坐標系下的直流電流Iml、Itl,然后模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經(jīng)過相應的坐標反變換,實現(xiàn)對異步電動機的控制。

直接轉矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型,控制電動機的磁鏈和轉矩。它不需要將交流電動機化成等效直流電動機,因而省去了矢量旋轉變換中的許多復雜計算;它不需要模仿直流電動機的控制,也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型。

VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低,諧波電流大,直流回路需要大的儲能電容,再生能量又不能反饋回電網(wǎng),即不能進行四象限運行。為此,矩陣式交—交變頻應運而生。

三、變頻技術與家用電器

20世紀70年代,家用電器開始逐步變頻化,出現(xiàn)了電磁烹任器、變頻照明器具、變頻空調、變頻微波爐、變頻電冰箱、IH(感應加熱)飯堡、變頻洗衣機等[4]。

20世紀末期期,家用電器則依托變頻技術,主要瞄準高功能和省電。

首先是電冰箱,由于它處于全天工作,采用變頻制冷后,壓縮機始終處在低速運行狀態(tài),可以徹底消除因壓縮機起動引的噪聲,節(jié)能效果更加明顯。其次,空調器使用變頻后,擴大了壓縮機的工作范圍,不需要壓縮機在斷續(xù)狀態(tài)下運行就可實現(xiàn)冷、暖控制,達到降低電力消耗,消除由于溫度變動而引起的不適感。近年來,新式的變頻冷藏庫不但耗電量減少、實現(xiàn)靜音化,而且利用高速運行能實現(xiàn)快速冷凍。

在洗衣機方面,過去使用變頻實現(xiàn)可變速控制,提高洗凈性能,新流行的洗衣機除了節(jié)能和靜音化外,還在確保衣物柔和洗滌等方面推出新的控制內容;電磁烹任器利用高頻感應加熱使鍋子直接發(fā)熱,沒有燃氣和電加熱的熾熱部分,因此不但安全,還大幅度提高加熱效率,其工作頻率高于聽覺之上,從而消除了飯鍋振動引起的噪聲。

四、電力電子裝置帶來的危害及對策

電力電子裝置中的相控整流和不可控二極管整流使輸入電流波形發(fā)生嚴重畸變,不但大大降低了系統(tǒng)的功率因數(shù),還引起了嚴重的諧波污染。

另外,硬件電路中電壓和電流的急劇變化,使得電力電子器件承受很大的電應力,并給周圍的電氣設備及電波造成嚴重的電磁干擾(EM1),而且情況日趨嚴重。許多國家都已制定了限制諧波的國家標準,國際電氣電子工程師協(xié)會(IEEE)、國際電工委員會(IEC)和國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)紛紛推出了自己的諧波標準。我國政府也制定了限制諧波的有關規(guī)定[5]。

（一）諧波與電磁干擾的對策

1、諧波抑制

為了抑制電力電子裝置產(chǎn)生的諧波,一種方法是進行諧波補償,即設置諧波補償裝置,使輸入電流成為正弦波[3]。

傳統(tǒng)的諧波補償裝置是采用IC調諧濾波器,它既可補償諧波,又可補償無功功率。其缺點是,補償特性受電網(wǎng)阻抗和運行狀態(tài)影響,易和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振,導致諧波放大,使LC濾波器過載甚至燒毀。此外,它只能補償固定頻率的諧波,效果也不夠理想。

電力電子器件普及應用之后,運用有源電力濾波器進行諧波補償成為重要方向。其原理是,從補償對象中檢測出諧波電流,然后產(chǎn)生一個與該諧波電流大小相等極性相反的補償電流,從而使電網(wǎng)電流只含有基波分量。這種濾波器能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償,且補償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響。

大容量變流器減少諧波的主要方法是采用多重化技術:將多個方波疊加以消除次數(shù)較低的諧波,從而得到接近正弦的階梯波。重數(shù)越多,波形越接近正弦,但電路結構越復雜。小容量變流器為了實現(xiàn)低諧波和高功率因數(shù),一般采用二極管整流加PWM斬波,常稱之為功率因數(shù)校正(PEC)。典型的電路有升壓型、降壓型、升降壓型等。

2、電磁干擾抑制

解決EMI的措施是克服開關器件導通和關斷時出現(xiàn)過大的電流上升率di/dt和電壓上升率du/dt,目前比較引入注目的是零電流開關(ZCS)和零電壓開關(ZVS)電路。方法是:

(1)開關器件上串聯(lián)電感,這樣可抑制開關器件導通時的di/dt,使器件上不存在電壓、電流重疊區(qū),減少了正關損耗;

(2)開關器件上并聯(lián)電容,當器件關斷后抑制du/dt上升,器件上不存在電壓、電流重疊區(qū),減少了開關損耗;

(3)器件上反并聯(lián)二極管,在二極管導通期間,開關器件呈零電壓、零電流狀態(tài),此時驅動器件導通或關斷能實現(xiàn)ZVS、ZCS動作。

目前較常用的軟件開關技術有部分諧振PWM和無損耗緩沖電路。

（二）功率因數(shù)補償

早期的方法是采用同步調相機,它是專門用來產(chǎn)生無功功率的同步電機,利用過勵磁和欠勵磁分別發(fā)出不同大小的容性或感性無功功率。然而,由于它是旋轉電機,噪聲和損耗都較大,運行維護也復雜,響應速度慢。因此,在很多情況下已無法適應快速無功功率補償?shù)囊蟆?/p>

另一種方法是采用飽和電抗器的靜止無功補償裝置。它具有靜止型和響應速度快的優(yōu)點,但由于其鐵心需磁化到飽和狀態(tài),損耗和噪聲都很大,而且存在非線性電路的一些特殊問題,又不能分相調節(jié)以補償負載的不平衡,所以未能占據(jù)靜止無功補償裝置的主流。

隨著電力電子技術的不斷發(fā)展,使用SCR、GTO和IGBT等的靜止無功補償裝置得到了長足發(fā)展,其中以靜止無功發(fā)生器最為優(yōu)越。它具有調節(jié)速度快、運行范圍寬的優(yōu)點,而且在采取多重化、多電平或PWM技術等措施后,可大大減少補償電流中諧波含量。更重要的是,靜止無功發(fā)生器使用的抗器和電容元件小,大大縮小裝置的體積和成本。靜止無功發(fā)生器代表著動態(tài)無功補償裝置的發(fā)展方向。

五、結束語

我們相信，電力電子技術將成為21世紀重要的支柱技術之一，變頻技術在電力電子技術領域中占有重要的地位，近年來在中壓變頻調速和電力牽引領域中的發(fā)展引人注目。隨著全球經(jīng)濟一體化及我國加人世界貿(mào)易組織，我國電力電子技術及變頻技術產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)前所未有的發(fā)展機遇。

參考文獻:

[1]周明寶.電力電子技術[M].北京:機制工業(yè)出版社,1985.

[2]陳堅.電力電子學－電力電子變換和控制技術.北京：高等教育出版社,2002.

[3]王兆安黃俊.電力電子技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003.

[4]陳國呈,周勤利.變頻技術研究[J].上海大學自動化學院學報,1995(6):23-26.

發(fā)電技術論文范文4

隨著我國現(xiàn)代科技的發(fā)展，電工電子技術已經(jīng)作為電氣工程領域信息化的基礎，對國家的科技和經(jīng)濟發(fā)展具有重要的作用。目前，我國的電工電子技術已經(jīng)有了很大的進步，并被廣泛應用在多個領域之中。通過應用電工電子技術，電氣工程行業(yè)的工作效率得到了顯著的提升。但是，由于各種歷史因素的影響，我國的電工電子技術水平普遍較低，尤其是和西方一些發(fā)達國家相比，電工電子技術應用情況相對較差，因此，加強電工電子技術領域的研究，對我國電氣工程工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。本文從我國的工業(yè)發(fā)展實際需要出發(fā)，對電工電子技術的基本理論、應用現(xiàn)狀進行了介紹，并對電工電子技術的發(fā)展情況進行了探討。

2電子電工技術簡介

2.1電子電工技術的基本特點隨著電工電子技術的進步，各種新型電子器件的使用和研究也步入了新的階段，目前，電工電子技術呈現(xiàn)出如下幾個特點：

2.1.1高頻化高頻化是指電子器件在集成化的前提下也提高了器件的工作速度。

2.1.2集成化集成化是指全控型器件通過并聯(lián)多個單元器件，并將其全部集成在一個基片上的技術。

2.1.3高效率化高效率化主要表現(xiàn)在兩個主要的方面，即器件和變換技術。通過降低器件的壓降，能夠實現(xiàn)降低損耗的目的。

2.1.4全控化全控化表現(xiàn)在將有自斷電功能的器件應用到電力系統(tǒng)中，從而取代了半控型的晶閘管，這是一項電子器件的重大突破。全控化的實現(xiàn)，在很大程度上實現(xiàn)了電路設計的精簡化。

2.2電子電工技術的應用現(xiàn)狀

2.2.1優(yōu)化電能的使用以整個電力系統(tǒng)的正常運行為前提，通過合理整合和配置電能資源，電子電工技術能夠對電能進行廣泛的優(yōu)化。

2.2.2實現(xiàn)了機電一體化設計隨著電子技術的發(fā)展，通過改造加工傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，逐漸實現(xiàn)了新型機電一體化的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2.2.3促進了電子技術的智能化發(fā)展電子電工技術的智能化，首先保障了功率和信息的和諧發(fā)展，并在此基礎上促進電子電工技術的一體化進程。

2.2.4指明了系統(tǒng)工頻的研究方向以電子電工技術的發(fā)展為背景，為了在小型化發(fā)展的過程中使機電設備加快響應速度，就需要進行系統(tǒng)高頻和變頻化的研究，這樣才能支持和保證電氣工程設備的安全穩(wěn)定運行。

3電工電子技術的發(fā)展研究

電工電子技術在交通運輸、電氣工程、能源開發(fā)等多個領域都有著廣泛的應用。隨著各種新材料和新技術的使用，電工電子技術也得到了巨大的發(fā)展。下面，我們對電工電子技術的新研究領域進行了探討。

3.1太陽能和風力發(fā)電技術風能和太陽能是兩種存儲量最大的可再生資源，目前已經(jīng)得到了越來越廣泛的應用。隨著建設規(guī)模的不斷提升，風力和太陽能發(fā)電廠的投資成本下降了很多，裝機容量也不斷地擴大，電工電子技術得到了很好的應用。目前，建設規(guī)模更大、容量更高的新能源電廠，提高能量的轉換效率，已經(jīng)成為該領域電工電子技術研究的重點內容。

3.2太陽能電池發(fā)電技術太陽能電池的發(fā)展和電工電子技術的發(fā)展息息相關，新型太陽能技術將光伏電池鑲嵌到塑料薄膜的外表面，進而形成太陽能薄膜，這樣不僅降低了投資成本，也顯著提高了發(fā)電廠的發(fā)電效率。

3.3磁流體發(fā)電技術磁流體發(fā)電是指通過加熱燃料使其成為易電離的狀態(tài)，然后在磁場中高速運動切割磁力線，進而產(chǎn)生電能的技術。該技術在很大程度上提高了能量的轉換效率。目前，該技術的原理實驗已獲得成功，電工電子技術方面還需要在功率調節(jié)、超導磁體和發(fā)電通道等方面進行更深入的研究。

3.4受控核聚變技術受控核聚變是一種性價比高、安全無污染、原料充足、運行可靠的新型能源技術。與氫彈爆炸類似，受控核聚變的技術難度相對較高，并且無法進行有效的控制，因此，需要通過電工電子技術中的輔助加熱、強磁場、等離子體和大能量脈沖等技術為核聚變技術的發(fā)展提供支持，使核聚變的反應條件、啟動和停止都在可控范圍內。

3.5微型光芯片技術微型光芯片技術能夠顯著降低光纜的入戶成本，從而讓家庭用戶方便地享用真正的高速寬帶技術。微型光芯片通過把不同類型的光路集中在同一個芯片上，使光纜體積大大減小，同時還不會影響數(shù)據(jù)的傳輸，在節(jié)約成本方面起到了積極的作用。

3.6磁懸浮技術磁懸浮列車的高速度甚至超過了飛機，使乘客真正享受到了出行的方便，其應用的前景非常廣闊。事實上，磁懸浮列車使用的磁懸浮技術也是一種電工電子技術，它通過減少行車的阻力，提高了行駛的速度，同時還具有能耗低、運行安全、噪聲低、運力強的特點。磁懸浮技術是一種集合了供電系統(tǒng)、電機驅動、磁懸浮和列車檢測等多種電工電子技術的高新科技。

3.7超導電工技術高溫超導技術對超導的應用不再局限在實驗室中，超導儲能、超導輸電都在超導技術領域得到了實際的應用。目前，超導電工技術已經(jīng)成了電工電子技術發(fā)展的重點，超導體的使用將會更加普遍。

4結論

發(fā)電技術論文范文5

1、整定計算的條件

以往的整定計算軟件在開發(fā)的時候，我國的大多數(shù)110kV電網(wǎng)還是環(huán)網(wǎng)運行，這些軟件充分考慮了220kV電網(wǎng)同110kV環(huán)網(wǎng)之間電磁環(huán)的存在對保護整定的影響，并因此增加了軟件的復雜程度，降低了其靈活性。這些軟件對于110kV電網(wǎng)保護的整定不規(guī)范、失配點多、非常規(guī)整定多的問題沒有重視，大大降低了計算出的結果的實用價值。另外受軟件開發(fā)平臺的限制，開發(fā)者在人機界面的方便程度考慮較少，使得人工干預非常煩瑣，費時費力，不得不棄而不用。

準專家系統(tǒng)模式的計算機整定計算能夠解決以往的軟件應用到110kV電網(wǎng)時所遇到的問題，其主要依據(jù)有兩點：110kV電網(wǎng)結構的變化和計算機技術的發(fā)展。

1.1、110kV電網(wǎng)形成單電源的輻射結構，簡化了整定計算

隨著220kV的主輸電網(wǎng)絡的形成，原來的110kV環(huán)網(wǎng)得以解環(huán)運行，從而形成了以220kV變電站為中心電源的輻射型結構的分區(qū)網(wǎng)絡，使得110kV的電網(wǎng)結構大大地簡化。由于不再考慮電磁環(huán)，也使得110kV電網(wǎng)的整定計算軟件的開發(fā)思路發(fā)生了重大改變。解環(huán)運行之后，分區(qū)網(wǎng)絡的規(guī)模較以前減少了許多，各電力元件之間的保護配合關系變得非常簡單，如果仍沿用節(jié)點方程的方法進行整定計算，一方面將簡單問題復雜化，另一方面仍不能解決短線群、T接線、小電源的問題。準專家模式是將電力元件的所有的整定配合關系歸納為相應的用計算公式表示的規(guī)則（由于不存在電磁環(huán)，這些規(guī)則的數(shù)目及復雜程度都大大降低），然后由整定人選擇所整定的電力元件的整定規(guī)則。這種模式簡單、直觀，對整定計算全過程可進行有效的控制。

1.2、計算機技術的發(fā)展為新模式提供強大的技術支持

最早進行整定計算軟件的開發(fā)大約是在七八十年代，現(xiàn)在計算機軟硬件的技術水平同當時相比不可同日而語。當時編制軟件最先要考慮的是軟件的運行速度以及數(shù)據(jù)的存儲容量，其次才是用戶界面，而以目前的計算機技術水平，對于編制這種規(guī)模的軟件，其運算速度及數(shù)據(jù)存儲容量可以不予考慮，因此其重點應該是良好的用戶界面。準專家系統(tǒng)模式完全在系統(tǒng)一次圖形界面上完成參數(shù)數(shù)據(jù)的輸入、計算過程的控制、計算結果的輸出，大大降低了使用者掌握軟件的難度，不經(jīng)培訓就可以方便地使用。

2、整定計算的實施方案

2.1、方案總體設計

該方案由以下幾個模塊組成：電網(wǎng)拓撲繪圖模塊、參數(shù)數(shù)據(jù)輸入模塊、短路電流計算模塊、整定計算規(guī)則模塊、整定計算模塊、ODBC接口模塊。

由圖1可以看出，整定計算的全過程都是在系統(tǒng)一次圖形的界面下完成，不需要使用者對底層進行操作。在專用的電網(wǎng)拓撲繪圖模塊下，一次圖一旦繪好，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的拓撲結構就建成，結構中各單元同系統(tǒng)各元件一一對應，這種對應是由軟件完成，毋需人工干預；參數(shù)數(shù)據(jù)庫、短路電流數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫都是整定計算的數(shù)據(jù)源，其中參數(shù)數(shù)據(jù)庫、短路電流數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)一次結構緊密相關，當系統(tǒng)一次結構變化后，這兩個數(shù)據(jù)庫的內容相應修改。整定規(guī)則庫則完全獨立，其修改、補充等操作單獨進行。

2.2、功能模塊介紹

2.2.1、電網(wǎng)拓撲繪圖模塊

電網(wǎng)拓撲繪圖模塊是一個面向對象的電網(wǎng)繪圖工具，能夠支持全屏幕動態(tài)縮放、屏幕漫游，以基本圖元（如線路、斷路器、變壓器等）為繪圖單位，進行系統(tǒng)一次網(wǎng)絡圖的繪制，各圖元通過定義形成網(wǎng)絡拓撲結構，性能優(yōu)良且操作方便。除了具有圖形編輯軟件的一般功能外，它的最大特點在于可以無隙地嵌入數(shù)據(jù)庫和保護整定計算模塊。因此，該模塊實際上充當了本系統(tǒng)的用戶交互界面，用戶在圖上即可進行數(shù)據(jù)庫操作并可啟動線路或變壓器的保護整定計算。

2.2.2、參數(shù)數(shù)據(jù)輸入模塊

在系統(tǒng)一次圖上，在定義好的圖元上輸入?yún)?shù)數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算機處理后形成參數(shù)數(shù)據(jù)庫，并同網(wǎng)絡拓撲結構一一對應。參數(shù)數(shù)據(jù)能夠在系統(tǒng)一次圖上打印出來。

2.2.3、短路電流計算模塊

利用已形成的網(wǎng)絡拓撲結果及參數(shù)數(shù)據(jù)庫，以各母線為故障點，計算大小運行方式下三相短路、兩相短路、單相接地、兩相短路接地的故障電流，形成短路電流數(shù)據(jù)庫，并能夠以一定格式輸出打印。

2.2.4、整定計算規(guī)則模塊

以單電源輻射型網(wǎng)絡為主要整定對象，充分考慮短線群、T接線、小電源對整定計算的影響，將各種保護的整定方法總結、歸納，形成標準化、公式化的規(guī)則庫。

2.2.5、整定計算模塊

模塊分為整定設置、線路保護整定及元件保護整定三部分。整定計算所需的有關系數(shù)要求，例如靈敏系數(shù)、可靠系數(shù)、配合系數(shù)、整定原則等，整定前在整定設置菜單下填入。

線路保護整定計算分三種方式：

1）全自動方式：所有整定步驟由計算機完成，沒有人工干預；

2）半自動方式：由人工指定失配點及失配參數(shù)，計算機完成后面的工作；

3）全人工方式：全部整定步驟采用問答式，由整定人逐步完成，每一步的計算結果均在屏幕顯示。

保護整定均在系統(tǒng)網(wǎng)絡界面上進行，根據(jù)用戶在系統(tǒng)一次圖上選定的電力元件，直接啟動相應保護的整定計算模塊，通過調用參數(shù)數(shù)據(jù)庫、短路電流數(shù)據(jù)庫、規(guī)則庫的內容進行計算，計算過程可人工干預。

所有的計算結果均以整定計算書的形式輸出。

2.2.6、ODBC接口模塊

整定計算是在一次圖形界面上完成的，要通過ODBC（OpenDataBaseConnectivity，開放數(shù)據(jù)庫互聯(lián)）將參數(shù)數(shù)據(jù)、短路電流數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡拓撲結構參數(shù)結合起來，完成相應的計算。

2.3、方案的特點

該方案具有以下特點：

1）數(shù)學模型簡單

由于以單電源輻射型網(wǎng)絡作為整定計算的對象，大大簡化了整定計算的數(shù)學模型，從而使整定計算的復雜程度大大降低。

2）人機界面友好

數(shù)學模型簡單使開發(fā)者在開發(fā)平臺的選擇上有很大的余地，不用對平臺的數(shù)學計算能力有太高要求，因此可以充分利用近年來推出的優(yōu)秀商業(yè)軟件，從用戶角度開發(fā)出具有直觀、簡單、靈活的人機界面的軟件。

3）輸入輸出設計靈活

參數(shù)的輸入完全在系統(tǒng)一次圖形界面上完成，徹底擯棄了過去需要用戶做節(jié)點編號、做數(shù)據(jù)文件的方法，大大降低了工作量。計算結果的輸出有兩種方式，一是在屏幕輸出，這樣可以讓整定人監(jiān)視整定計算的每一個步驟，這對于整定計算的審核十分有利；第二種方式是以整定計算書的形式輸出，可以文本格式進行編輯，由于目前微機保護的許多小定值不是計算的結果，而是運行方式的一些具體要求，因此對整定計算書進行必要的編輯，一方面使計算書更加完整，另一方面對無紙化辦公也有一定的意義。

3、開發(fā)軟件的選擇

3.1、軟件運行平臺：中文Windows95

中文Windows95是一個32位的操作系統(tǒng)，它是專門為中國大陸的用戶而設計的，因此它具有內置的雙字節(jié)漢字內核，無需再外掛中文平臺即可顯示漢字，極大地方便了國內用戶。Windows95與Windows3.X以及DOS相比較，有操作容易、支持搶先式多任務、運行穩(wěn)定等優(yōu)點。

3.2、數(shù)據(jù)庫接口工具：MicrosoftODBC2.0

MicrosoftODBC2.0是一個由微軟公司在90年代初提出的開放式數(shù)據(jù)庫互連的標準，發(fā)展到現(xiàn)在在技術上已相當成熟，幾乎所有主要的數(shù)據(jù)庫開發(fā)商都提供了相應的ODBC驅動程序。ODBC的優(yōu)點在于它使程序員無須關心他所要存取的數(shù)據(jù)源的類型、位置和格式等。他只需調用相同的API函數(shù)來和ODBC接口打交道即可，直接和某個特定的數(shù)據(jù)庫交互則由ODBC來完成。這樣，一方面使程序員的工作量大為減輕，另一方面使得程序更加靈活，因為當?shù)蛯訑?shù)據(jù)庫發(fā)生變化（如數(shù)據(jù)庫由DBASE變?yōu)锳CCESS）時，慶用程序不須做較大的改動可適應新的數(shù)據(jù)源。

3.3、數(shù)據(jù)庫開發(fā)軟件：MicrosoftAccess97中文版

MicrosoftAccess97中文版是微軟公司在1997年推出的最新的數(shù)據(jù)庫開發(fā)及管理軟件，它在小型的數(shù)據(jù)庫應用中具有許多優(yōu)點。它是一個臺式的關系型數(shù)據(jù)庫，但同時又可被應用到客戶／服務器數(shù)據(jù)庫前端機的開發(fā)應用中。它生成的數(shù)據(jù)庫僅由一個文件組成，極易管理。而且，它的開發(fā)平臺是基于Windows95的，能充分利用其穩(wěn)定、多任務的優(yōu)勢，并給開發(fā)人員一個良好的開發(fā)界面，操作相當容易。它具有以下特點：

（1）Access支持多種數(shù)據(jù)形式，可以從FoxPro，Paradox3.X，Lotus1-2-3.X，Dbase，Lotus1-2-3，MicrosoftExcel和Betrieve中引入數(shù)據(jù)。

（2）提供一整套極富特色的集成窗口式菜單開發(fā)環(huán)境，所有對象的屬性采用窗口式表達，大大減少了編程語言，使得建立、編輯和調試一個應用程序既輕松又快速。

（3）Access本身并不是一個面向對象的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（OODBMS），但它是一個面向對象的開發(fā)環(huán)境。超級秘書網(wǎng)

（4）Access引入了SQL數(shù)據(jù)庫標準查詢語言，用戶可能直接在程序中嵌入SQL語言，從而使Access成為比較完善的關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

（5）在Access中，可使用WindowsAPI函數(shù)，支持OLE和DDE.

（6）Access中的數(shù)據(jù)庫安全控制機制也是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫無法比擬的。

3.4、編程語言：MicrosoftVisualC++5.0

MicrosoftVisualC++5.0是微軟公司最新推出的應用程序開發(fā)工具。較之其他同類產(chǎn)品（如BorlandC++5.0，WatcomC++等），功能更加強大。它支持Windows平臺上幾乎所有技術標準的開發(fā)，其編譯器支持增量編譯，每次編譯只將修改過的部分重編譯一遍，而其他部分不動，大大加快了編譯速度，縮短了開發(fā)時間。在VisualC++5.0中，ClassWizard的功能大為增強，可以為開發(fā)人員自動生成許多代碼，使開發(fā)人員能夠把精力集中于程序所要實現(xiàn)的特定功能上，不必為一些細節(jié)浪費時間。

發(fā)電技術論文范文6

【關鍵詞】繼電保護現(xiàn)狀發(fā)展

一、繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發(fā)展又為繼電保護技術的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術得天獨厚，在40余年的時間里完成了發(fā)展的4個歷史階段。

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發(fā)展奠定了堅實基礎。

自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上，結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。

在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產(chǎn)、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用，天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。

我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究，高等院校和科研院所起著先導的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應用［5］，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果?？梢哉f從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。

二、繼電保護的未來發(fā)展

繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

2.1計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：從8位單CPU結構的微機保護問世，不到5年時間就發(fā)展到多CPU結構，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結構，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機核心部分為基礎的32位微機保護。

南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統(tǒng)。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經(jīng)過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉換器分辨率的限制，超過16位時在轉換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數(shù)部件都集成在CPU內。

電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發(fā)展初期，曾設想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設想是不現(xiàn)實的。現(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經(jīng)成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結構完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優(yōu)點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結構與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。

繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。

2.2網(wǎng)絡化

計算機網(wǎng)絡作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個工業(yè)領域，也為各個工業(yè)領域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務)，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎上協(xié)調動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。顯然，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡化。這在當前的技術條件下是完全可能的。

對于一般的非系統(tǒng)保護，實現(xiàn)保護裝置的計算機聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確。對自適應保護原理的研究已經(jīng)過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現(xiàn)保護對系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應，必須獲得更多的系統(tǒng)運行和故障信息，只有實現(xiàn)保護的計算機網(wǎng)絡化，才能做到這一點。

對于某些保護裝置實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護的可靠性。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數(shù)相同)母線保護單元，分散裝設在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網(wǎng)絡聯(lián)接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據(jù)本回路的電流量和從計算機網(wǎng)絡上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，如果計算結果證明是母線內部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)的分布式母線保護原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。

由上述可知，微機保護裝置網(wǎng)絡化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發(fā)展的必然趨勢。

2.3保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。

目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡的傳輸介質，還可免除電磁干擾。現(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應放在被保護設備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網(wǎng)絡送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎的一個保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。

2.4智能化

近年來，人工智能技術如神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領域都得到了應用，在繼電保護領域應用的研究也已開始。神經(jīng)網(wǎng)絡是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復雜的非線性問題，應用神經(jīng)網(wǎng)絡方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規(guī)劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經(jīng)網(wǎng)絡式繼電保護的研究，已取得初步成果。可以預見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

三、結束語

建國以來，我國電力系統(tǒng)繼電保護技術經(jīng)歷了4個時代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內外繼電保護技術發(fā)展的趨勢為：計算機化，網(wǎng)絡化，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。