有关电力工程中电气自动化技术探析

1986 年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上，电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’，其开关损耗较大，限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上，使电力电子器件在零电压或零电流下转换，即工作在所谓的‘软开关’状态下，从而使开关损耗降低到零。这样，可以使逆器尺寸减少，降低成本，还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此，谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
　　
　　3 交流调速控制理论日渐成熟
　　1971 年，德国学者 F , Blaschke 发表论文阐明了交流电机磁场定向即矢量控制的原理，为交流传动高性能控制奠定了理论基础。矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式，把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来，分别加以控制。这种解耦，实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式，这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向，且其性能易受转子参数，特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性，使得实际的控制效果难于达到分析的结果。
　　1985 年德国鲁尔大学的 Depenbrock 教授提出了直接转矩控制的理论，接着 1987 年又把它推 广到弱磁调速范围。大致来说，直接转矩控制，用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节（Band 一 Band 控制）产生 PWM 信号，直接对逆变器的开关状态进行*控制，以获得转矩的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动数学模型的简化处理，大大减少了矢量控制中控制性能参数易受参数变化影响的问题，没有通常的 PWM 信号发生器，其控制思想新颖，控制结构简单，控制手段直接，信号处物理概念明确，转矩响应迅速，限制在一拍之内，且无超调，是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。
　　
　　4 通用变频器开始大量投入实用
　　一般把系列化、批量化、占市场量zui大的中小功率如 400KVA 以下的变频器称为通用变频器。从产品来看，*代是普通功能型 U / F 控制型，多采用 16 位 CPU ，第二代为高功能型 U /F 型，采用 32位DSP或双 16 位CPU 进行控制，采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器．具有挖土机和“无跳闸”能力，也称为“无跳闸变频器”。这类变频器！目前占*zui大。第三代为高动态性能矢量控制型。它采用全数字控制，可通过软件实现参数自动设定，实现变结构控制和自适应控制，可选择 U /F频率开环控制、无速度传感器矢量控制和有速度传感器矢量控制，实现了闭环控制的自优化。从技术发展看，虽然电力半导体器件有GTO、GTI、 IGBT，但以后两种为主，尤以 IGBT为发展趋势：变频器的可靠性、可维修性、可操作性即所谓的 RAs （ Reliabiliry，Availability，Serviceability）功能也由于采用单片机控制动技术而得以提高。
　　
　　5 单片机、集成曳路及工业控荆计算机的发展
　　以 MCS-51为代表白 8 位机虽然仍占主导地位，但功能简单，指令集短小，可靠性高，保密性高，适于大批量生产的 PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广，而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外，单片机的开发手段也更加丰富，除用汇编语言外，更多地是采用模块化的（ - 语言、PL / M 语言。
　　在集成电路方面，需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。在电机控制方面，还有于产生 PWM 控制信号的 HEF4752、 TL494 、 SL E4520 和 MA818 等应用也相当广泛。
　　在逻辑电路方面，值得注意的是用芯片（ ASIC）进行逻辑设计。 ASIC （ Appilca- , tion Specific L ntegrated Circuit ）中有编程逻辑阵列 PL D （ Programrnable Logic Device ）。 PLD力现有四种类型的器件： PROM 、 FPLA 、 PAL、 GAL 。 GAL是 PAL的第二代产品，它可以在线电擦洗，与TTL兼容，有较高的响应速度，有可编程的保密位等优点。这些特点使得 GAL在降低系统造价，减少产品体积和功耗，提高可靠性和稳定性及简化系统设计，增强应用的保密性方面有厂‘阔的发展产景，特别适合新产品研制及 DMA控制和高速图表处理，其上述交流的控制zui终用工业控制计算机完成。

6.结束语
　　*,电气自动化技术是当今世界zui活跃、zui充满生机、zui富有开发前景的综合性学科与众多*的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门，随着我国科技技术的发展，电气自动化技术也随之提高。