電機工程學電力專業論文範例
作為能源工業的重要組成部分，電力工業的發展程度已成為衡量一個國家***地區***經濟和社會發達程度的重要標誌。下文是小編為大家整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!
篇1
淺析現代電力與電力汙染
【摘 要】本文敘述了現代電力的特點，以及日益嚴重的電力汙染。比較了電力汙染與電磁汙染的聯絡和區別。論述了一門新的邊緣分支學科“電磁工程學”的形成過程概況。
【關鍵詞】電力汙染 電磁工程學
電能或電力是公認的清潔動力。但眾所周知，它也存在著汙染。在電能的形成過程中，如火力發電廠的煙氣、灰渣造成的常規環境汙染、核電站可能造成的核輻射汙染，大型水電站的建設可能出現的生態平衡問題等等。電能形成後，在傳遞、變換過程中電磁波輻射造成的環境汙染等等。電能已成為經濟發展、社會生活的重要部分。隨著電磁能利用範圍的擴大與利用能量的日益提高，存在於地球上的電磁波不斷地增強而且頻帶極寬。這種電磁波與宇宙雜波相比較，對人類的社會生活和國民經濟有著巨大的影響。它不僅直接影響到各個領域中電子裝置的正常工作，使之資訊失真，控制失控，更為嚴重的是，在大強度電磁輻射長期作用下，可使生物的生理、生態受到影響和危害，影響人的健康和活力。這也造成了環境汙染，即所謂電磁煙霧。
現代電力的超高電壓，特大電流形成強大電磁場對環境的汙染日趨嚴峻了。這是電磁環境工程學的任務。電力工業的發展出現了新的情況、出現了新的汙染。
一、機電裝置容量增大，應用廣泛，節省材料變得十分有意義，如鐵芯正常工作點選得比較飽和，裝置工作於十分接近非線性狀態。
二、電能的使用範圍擴大，電力使用者中湧進了大量的衝擊、非線性負載及不平衡負荷，如電弧爐、電焊、電氣化鐵道等。
三、電力電子技術的發展，電力使用者採用了大量時變控制的非線性元件，閘流體自從1957年問世以來，由於它獨特的優點，從上世紀六十年代開始逐漸取代了水銀整流器，到七十年代就只用採半導體整流器了。除此之外，在逆變、變頻和交流電壓調整方面得到了很大的發展，使電力變換技術與控制技術發生了革命性的變化。
目前在各工業、交通部門及家用電器都得到越來越廣泛的應用。首先大功率整流裝置既提高了變流效率，又提高了電解產品的質量，因而首先得到了發展。其次，在交流調速技術上廣泛使用，如在風機、水泵類負載中用閘流體串級調速技術，已是一項節電效果比較顯著的措施。閘流體脈衝調速的機車、閘流體調速的礦山提升裝置，隔爆型充電裝置等的半導體裝置，均因其安全、可靠、節能、便於控制等優點正在礦業部門廣泛採用。閘流體調壓器和調功器與常用電磁型的同類產品比較，它具有節能、維修量少、執行可靠等優點，故已廣泛應用於民用工業、機楊調光、國防設施等。
為了改善電爐冶煉的負載特性，提高電爐冶煉的效率與冶煉產品質量，近年來發展了直流電弧爐，直流精煉爐也採用閘流體換流裝置。此外在金屬軋製、輕紡、製糖、水泥等行業中的交直流拖動系統都廣泛採用閘流體。據1981年日本電力協調研究會對九個電力公司的調查，電力半導體裝置所佔負荷的比重已達總負荷的73%。我國國務院、國家科委已把推廣使用電力電子技術作為我國的技術政策之一，這意味著我國供電系統的負荷已日趨非線性化與時變化。
四、新的發電方式與貯能方式的推廣使用，輸電技術的進步，控制方式的完善，非線性元件必將成為電力系統的主要組成元件。例如，為了克服機械整流的缺點，提高同步發電機的控制性能，已廣泛使用靜止勵磁裝置，並正在研究交流勵磁的同步發電機非同步化;為了改善電壓調整率，提高系統的靜態和暫態穩定，降低過電壓，減小電壓閃變，對次同步振盪進行阻尼，減小電壓和電流的不平衡，推廣使用靜止補償器實施電力系統無功控制。
五、現代技術裝備，要求高質量的電能，電能質量，包括電壓、頻率與波形。電能的質量不僅直接影響用電器具的使用效能，而且它影響到整個國民經濟的整體效益以及我國產品在國際上的競爭能力。許多電氣裝置***包括電子儀器***為適應電能質量的低下而增設的技術措施不僅降低了裝置的使用效率，而且使成本大大提高。
大量非線性元件引人電力系統，使系統電壓波形及電流波形發生畸變。波形畸變給產生畸變波形電流的裝置自身、與其相接的其它裝置以及電力系統執行都帶來不良影響，這些不良影響或危害可以歸納為以下八個方面：***一***激發諧振，引起破壞性的過電流與過電壓;***二***產生附加功率損耗，降低效率;***三***引起發熱，加速絕緣老化，縮短裝置使用壽命;***四***使測量儀表誤差增加，影響監控效果與經濟效益;***五***使自動裝置失靈，控制失控，使裝置不能正常執行;***六***使繼電保護不能正確動作一誤動或拒動;***七***大的有功和無功衝擊，造成電壓和頻率的大幅度波動，將會造成負載，甚至系統的不穩定;***八***電壓閃變，惡化工作環境，有害人體健康與工作效率。
近十幾年間電力諧波的研究，更準確一點說電力汙染的研究，已經超過了電力系統***習慣上***的範疇，滲透到了電工理論、電網理論、電力電子學、電氣技術、數字訊號處理、計算技術、系統模擬、控制理論與控制技術等其它學術領域。並已形成自己特有的理論體系、分析研究方法、控制與治理技術、監測方法與技術、限制標準與管理制度。通過這些研究與實踐，一門新的邊緣分支學科正在形成。這門新學科與<環境電磁工程學》類比，可叫做《電力環境工程學》。〈電力環境工程學>研究電力汙染產生的物理機理和分析方法;電力汙染的測量技術、資訊處理與監控系統;危害的機理、範圍及可容度;控制、消除或抑制的措施等以及由此而引起的理論與技術問題。這門新學科的雛形已經可以從近年出版的一些論著中看到。
電力汙染隨著現代電力的發展不斷出現並日趨嚴重。電力汙染與系統關係密切，實質上是電能質量問題，涉及面廣，具有獨特的複雜性，難於認識並難於治理。電力汙染也隨著技術的發展可以得到有效的控制，並最終將與電網執行控制結合起來。電力汙染的理論發展與實踐，逐步形成自己的理論體系與工程實踐，並因此而形成一門新的邊緣分支學科一電力環境工程學。
參考文獻：
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篇2
淺談電力工程中的電力自動化技術應用
電能作為一種具有易控制、輸送便利、轉換速度快、環境汙染小等諸多優點的能源，在上個世紀八十年代成功取代蒸汽動力，成為社會經濟發展的能源基礎。與此同時，為適應現代化生產的節奏，具有對電能生產、傳輸和管理實現自動控制、自動排程和自動化管理的電力自動化技術應運而生。電力系統是一個地域分佈廣泛、網路結構複雜的綜合性系統，主要由變電站、發電廠、輸配電系統網路以及終端使用者群組成，實行統一排程和執行，電力自動化技術的出現，很好的解決了電能在輸送過程中的各種問題，極大的推動了電力工程的發展。
1 目前電力自動化的主要技術應用領域
電力自動化系統應用領域廣泛，從上個世紀五十年代開始發展到今天，電力自動化系統從開始侷限於單項自動裝置，到廣泛採用遠動通訊技術裝設模擬式調頻裝置和經濟功率分配裝置，再到後來以計算機為主體的電網實時監控系統的出現，電力自動化系統逐步邁入現代化發展的軌道。電力自動化技術主要包括電網排程自動化、火力發電廠自動化、水力發電站綜合自動化、電力系統資訊自動傳輸系統、電力系統反事故自動裝置、供電系統自動化、電力工業管理系統的自動化等方面，以下針對其中主要的幾個方面作簡要的介紹。
1.1 電網排程自動化
現代電網排程是基於計算機為核心的控制系統，實現資訊的採集、安全性檢測、螢幕顯示、執行工況計算分析和實時控制的功能。其基本結構按照功能可分為資訊採集和命令執行子系統、資訊收集處理和控制子系統、資訊傳輸子系統以及人機聯絡子系統。電網排程在電力工程中主要應用在變電站自動化、配電網管理系統以及能量管理系統中。該技術的發展使得管理人員可以隨時掌握全網的資訊，便於對系統進行實時的維護和管理，應對突發情況採取及時有效的措施，從而保證電網系統穩定和安全。
1.2 供電系統自動化
供電系統自動化主要包括地區排程實時監控、變電站自動化和負荷控制三個方面。地區排程的實時監控系統通常由小型計算機組成。變電站自動化主要由計算機和通訊技術實現，通過對資訊的集中處理和應用，對電力系統進行優化組合，從而可以更好的對電力系統進行實時監控和維護。負荷控制通常採用工頻或者聲頻控制方式來進行，根據負荷記錄描繪出負荷曲線，以實現對電能使用情況進行控制的目的。
1.3 水、火力發電廠自動化
水力發電廠實施自動化的專案主要包括水庫排程、大壩監護和電站執行三個方面。通過水庫水文資訊的自動監控系統，自動採集雨量等水文資訊，從而為制訂水庫排程計劃、攔洪和蓄洪的方案制定提供了資料支援。在大壩監控方面，通過大壩監控系統對相關資料的採集分析，提供相應的預警和維護服務。電站計算機監控系統對全站裝置執行、發電機組的安全檢測等進行監視和控制，保證電站執行的安全和優化。
火力發電廠實施自動化的專案主要包括廠內機、爐、電執行裝置的安全檢測、計算機實時控制、有功負荷的經濟分配和自動增減、母線電壓控制和無功功率的自動增減以及穩定監視和控制等。
1.4 電力系統資訊自動傳輸系統
電力系統資訊自動傳輸系統的功能是實現排程中心和發電廠變電站間的實時資訊傳輸。自動傳輸系統由遠動裝置和遠動通道組成。遠動通道有微波、載波、高頻、聲頻和光導通訊等多種形式，遠動裝置按功能分為遙測、遙信、遙控三類。
2 電力工程中電力自動化技術的應用
電力自動化技術利用現代化通訊技術、網路技術、電子技術等將電網使用者資料、線上離線資料、電網結構等資訊整合，形成一套完整的自動化控制系統，實現在相關裝置正常運轉狀態下的監控、維護和管理。
2.1 現場匯流排技術
現場匯流排技術是指在電力工程中將自動化裝置和儀表控制裝置進行連線，形成多向多站的資訊網路，並且將數字通訊、智慧控制以及計算機裝置等整合一體化的綜合性技術。目前典型的現場匯流排有CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS等。這種技術通過相關裝置和感測器，將電流、電阻等資訊引數傳遞到主機上，工作人員根據數學模型對資料進行分析整理，並最終將指令傳送到控制裝置上。近年來通過對35KV級變電站等一系列的自動化改造表明，現場匯流排技術在節省硬體數量與投資、安裝、維護等方面表現突出，同時給予使用者高度的系統整合主動權，讓使用者自主選擇裝置品牌，市場潛力巨大。
2.2 電力自動化補償技術
傳統的低壓無功補償技術採集單一訊號和三相電容器，三相互補。採用這種補償方式對於主要用電為單相負荷的使用者，會出現三相負荷不平衡的情況，導致在一定程度上出現過補或者欠補，而且該補償技術沒有考慮到電壓的平衡關係，且一般不具備配電檢測的功能。
智慧無功補償技術通過固定補償與動態補償相結合、三相共補與分相補償相結合、穩態補償與快速補償相結合的方式，彌補了傳統技術單純固定補償的缺陷，能夠較好的適應負載變化。並且採用先進的投切開關、科學的電壓限制條件等技術模式，實現電容器投切的智慧控制，提高補償精度，同時具備缺相保護功能。
2.3 主動物件資料庫技術
主動物件資料庫技術的出現，對軟體工程帶來了巨大的變革，對軟體的開發、封裝、設計方向等亦產生了深刻的影響。在現代電力工程中，主動物件資料庫技術被廣泛應用於電力系統的自動化監控方面，與傳統的技術相比，該技術在物件技術和主動功能的支援方面佔據著絕對的優勢。由於物件技術和觸發機制的引入，資料庫自動監控得以實現，同時處理後的資料準確率高，利用價值高、能夠為相關的操作提供可靠的資料參考。隨著資料庫技術的發展，以及對監控系統中觸發子和物件的函式功能的進一步研究，有望實現電力系統自動監視與控制的更加複雜的功能。通過在國際上借鑑先進技術和國內專家研發完善，主動物件資料庫技術得以不斷髮展和提高，極大地滿足了工業生產和生活的需要。
3 電力自動化技術的發展趨勢
隨著人們生活水平的提高，使用者對供電系統的可靠性和穩定性要求越來越高，由於電力企業的各部門職能不統一，各系統之間沒有實現資訊共享，導致在供電過程中不可避免的出現紕漏。因此，在今後電力自動化的發展中，必須整合電力系統各部門的資源，逐漸改善這一現狀。將原本分散、具有單一功能的電力自動化系統轉化為資訊共享的系統，將資料採集與配電系統、監控系統、管理系統、地理系統、高階應用軟體包、通訊系統整合和饋線自動化整合為一個體系完善、平臺開放、資訊共享、高效便利的資訊系統。
近年來，在社會發展和現代科學技術的推動下，電力自動化技術得到突飛猛進的發展。隨著電力工程的發展，電力自動化程度將會越來越高，新一代的電力自動化技術，即智慧電力自動化技術應運而生。它在第二階段的配電自動化系統的基礎上增加了智慧配電功能，更科學地管理複雜的電路網路。智慧配電系統不僅能夠在故障時發揮作用，而且在配電網正常執行時，也能為供電企業提高經濟效益和社會效益。
4 結語
從目前電力工程的發展趨勢可以看出，電力自動化的發展必將推動電力工程發展，通過工業生產和生活廣泛對電力自動化技術的應用，未來的電力自動化技術將朝著提高供電裝置的利用率、提高供電穩定性和安全性、降低運營成本、改善供電質量的方向不斷努力推進，這一技術對推動電力事業的發展具有重要意義。