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【摘要】近年来，随着社会经济的快速发展和信息技术的不断进步，电气自动在电力系统中的应用范围更为广泛，而传统模式下的电力带动技术在多线路电力系统中的应用显得非常吃力，现代自动化技术的电力系统中的应用可在很大程度上有效降低人工耗能，因此在电力系统中应用现代电气自动技术非常有必要。本文将对电气自动化技术的优点进行分析，以磁阀式可控电抗器为例，就其在电力系统中的应用情况进行探究，并在此基础上就电气自动化的未来发展情况，谈一下自己的观点和认识，以供参考。
【关键词】电气自动化；电力系统；磁阀式可控电抗器；应用实践；研究
实践中可以看到，电气自动化在整个电力系统中的应用实际上就是自动化的具体表现形式，即应用不同的、具有自检、自测以自动化决策和管理功能的设备，通过数据传输系统、信号系统对电力系统中的局部系统、元器件以及全系统实施远程自动化监管、调控，以确保整个电力系统的正常运行。基于此，笔者认为在当前的形势下，加强对电气自动化在电力系统中的应用问题研究，具有非常重大的现实意义。
1.电气自动化技术优势分析
对于电气自动化技术而言，较之于传统的技术，其表现出以下几个方面的优势：
1.1 比较容易实现控制目标
社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，电气自动化在社会各领域中的应用要求不断的提升，尤其在电力系统中的应用更为广泛。在当前以市场为导向的今天，通过提高信息化技术水平，可以使电力系统变得更容易控制，比如IE控制平台在电力系统中的应用，使其工作效率大幅度提高。目前常见的电气自动化主要表现为，以一根总线控制为基础，将变压器等设备有机地联系起来，以便于对整个电力系统实现实时监控。
1.2 对于设备运行效率的提高和降低成本意义重大
电力系统运行过程中，在确保安全性、可靠性的基础上，最大限度的降低成本开支，对其电力企业而言，是非常重要的。实践中，我们可以看到，电气自动化技术在电力系统中的应用，可以有效减少和降低资源损耗；通过选用一些节能设备、节能技术以及补偿无功技术，来实现电力负荷的均衡、有效降低电力系统实际运行过程中的各种费用开支。
1.3 电气自动化的应用，可以有效调整负荷
实践中可以看到，电气自动化技术的应用，对于合理调整电力系统运行负
荷具有非常重要的作用。比如，在电力运行实践中，通过选取科学合理的系数，可以有效降低电力系统的运行耗能，对于全面提升电力系统的运行效率，具有非常显著的促进作用。
1.4 电气自动化技术应用与维护方便快捷
对于电气自动化技术而言，其主要是基于对Internet技术的应用，而计算机网络技术的最大优势在于能够灵活、及时的收集信息资料，较之于传统的技术而言，可谓有过之而无不及，加之其运行维护非常的方便，因此在现代电力系统中得到了非常广泛的应用。电气自动化技术的应用与现代化信息网络技术的发展存在着非常密切的关系，现代信息化操作技术自身非常的简便、而且信息资料的收集也比较充分，在这样的情况下，电力自动化操作系统的控制变得更为方便和灵活。电气自动化技术的应用，使电力系统的维护效率大幅度提升，较之于传统控制系统和相关处理程序而言，电气自动化技术的引入大大增强了电力系统的可实际操作性。
2.电气自动化的应用实践
2.1 电气自动化应用概述
从实践来看，当前国内电气自动化系统的应用呈现出多样化的特点，尤其表现为集监控、远程监控以及现场总监控等几种方式，不同的自动化系统尤其自身的特点，而且差异性非常的大。对于集控方式而言，其表现为维护方便、便于控制站，以及防护要求低和方便维护操作等特点；由于其多种功能同时击中在同一个处理器上来实现，因此不可避免地会出现一些不良后果。一般而言，一个处理器的工作任务非常的繁重，而且信息处理速度也会非常的慢，因电气设备难以有效承担诸多监控对象之压力而导致主控机器自身的冗余度明显降低，电缆的数量会随之增加，电力运行成本非常变大。对于远程监控系统而言，其主要由模拟电路、电话继电设备以及电子管等分立元件等控制设备构成，作为一种远程监控方式，其通常不会涉及到一些软件系统的运行，而是将主要工作大放在了硬件上，并以来实现运算处理。采用该种技术，虽然在一定程度上提高了安全性、自动化水平，同时也节约了材料成本费用，但却仍然难以实现自动控制以及远程调控；由于其独立性明显的增加，因此故障检查、防御能力明显的下降。对于现场总线监控方式而言，其针对性非常的明显，而且系统的整体设计也更加的多元化。采用这一监控方式，除具有远程监控方式层面的所有优点，还可大大减少隔离设备、I/O卡件以及端子柜和模拟量变送器等设备的数量，智能设备就地安装与监控系统通常以通信线为连接终端，这样就可以大大节省控制电缆的费用，减少投资、维护安装工作量，对于降低成本具有非常重要的作用。此外，不同装置的功能通常是相对独立的，而且装置之间只是通过网络进行连接，组态非常的灵活，大大提高了整个系统的运行安全靠性，而且任一设备故障问题的发生，只会影响对应的元器件，一般不会对整个系统产生不利的影响，甚至致其瘫痪。
2.2 电气自动化具体应用案例分析
电气自动化在当前电力系统中的应用，对于电力系统的运行、节能降耗等，都起到了巨大的促进作用，以下将以磁控电抗器的应用为例，具体分析之。所谓磁控电抗器，即磁阀式可控电抗器，又称为是MCR，它实际上就是可调节容量、具体特殊特高压的一种并联电抗设备，在电力系统运行过程中，可作为消弧线圈使用。磁控电抗器对全面提高电网、电力系统的输电能力、补偿无功功率以及调节电网电压等，具有非常重要的作用。图1为单相磁控电抗器示意图。
图1 单相磁控电抗器示意图
图2 磁控电抗器电路图
从图1中可以看到，电抗器存在着两个等截面和等长度主铁芯，同时旁轭截面积通常比主铁芯截面积的要大一些，两个主铁芯柱的截面积相对较小一些，这对于确保实际运行中的磁压降有效降落于两个主铁芯柱上非常重要，可以很容易使其达到饱和状态；每个主铁芯上同时还绕有一定匝数（w）的上、下两个绕组。其中每一个绕组都有抽头，与晶闸管T1与T2分别相连接。同时，不同的铁芯上、下绕组交叉顺连之后，最终并联在电网上，续流二极管（D）跨接于两个绕组交叉位置，铁芯l与旁轭1；铁芯2与旁轭2分别形成两条磁通回路，磁控电抗器电路图如图2所示。 通过对电力系统应用实践调查发现，磁控电抗器在35kV动态无功补偿系统中的应用效果非常的显著。该设备可实时跟踪负荷无功变化，并且根据负荷无功变化确保调节装置无功输出的连续性，可有效改善负荷功率因数，对无功倒流的限制非常重要。同时，电气自动化的应用，可有效减少无功流动的耗损，对于全面提高该系统的输电能力和效率具有非常重要的作用；磁控电抗器、并联电抗器结合应用，可实现动态的无功补偿以及电压的有些调节，并使之在一定的范围内实现感性无功连续平滑调节，对电力系统无功进行灵活补偿。
电抗器电压测量结果如表1所示，结论为控制器电压测量误差在允许范围。
表1 电抗器电压测量结果
输入电压（V） 46.3 52 57.7 60.6 63.5 69.3
控制器显示电压（kV） 4.609 5.190 5.768 6.072 6.365 6.947
控制器测量误差 0.24% 0.19% 0.28% 0.20% 0.24% 0.25%
电抗器电流测量结果如表2所示，测试结论是电抗器电流测量误差也在允许的范围之内。
表2 电抗器电流测量结果
输入电流（A） 0.3 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0
控制器显示电流（A） 30.50 100.8 150.7 201.5 251.0 301.5 401.7
控制器测量误差 1.7% 0.8% 0.47% 0.75% 0.4% 0.5% 0.43%
实践中可以看到，磁控电抗器动态无功补偿的应用，可同时控制两段母线上的电容器组和Ⅱ段母线固定电抗器，并且对于I段母线磁控电抗器的控制效果也非常的好。根据系统无功和电压情况，自动调节MCR的输出容量，配合电容器组投切，使得变电站无功连续平滑补偿，有效的稳定了系统电压和控制功率因数在设定范围内。
以上只是一个应用实例，事实上电力系统运行过程中还存在着很多的电气自动化设备与装置，其应用效果也非常的显著，可以说电气自动化将成为未来我国电力系统发展的主流趋势。
3.电气自动化发展趋势研究
实践中可以看到，电气自动化在电力系统中应用，给后者的发展带来了前所未有的机遇与益处，同时也使电力系统及其发展走上了信息化道路。然而，在新的形势下，应当重新审视电气自动化的价值与应用实践，加强思想重视和技术创新，以此来全面推动国内电气自动化的快速发展，并为电力事业的进步奠定坚实的基础。就未来电气自动化的发展而言，其主要表现出以下几个方面的趋势。
3.1 全控型电子开关发展趋势
对于电力系统应用器件而言，社会经济的快速发展与科学技术的不断进步，使其从晶闸管逐渐发展到后来的二代全控式器件，再到第四代电子元件，在此过程中，其快速的发展趋势说明技术进步带给电力系统的突破是非常巨大的。实践中可以看到，因传统电力元器件本身存在着很多的控制缺陷，所以应用效果不好。而全控式电子开关的出现，有效的解决了这一问题。同时，因其电流密度相对较大，开关速度比较低，多以电路处理更为简便一些，这使其成为未来国内电气自动化的新应用层面，也必将对电气自动化发展起到巨大的推动作用。
3.2 变换器电路的高频化趋势
对于高频变换器而言，通常其不会对逆变器工作频率产生影响，因此可适当缩小逆变器自身的尺寸，这样可以实现节约成本之目标。随着电气自动化的不断创新，变换器会随着技术的更新而更新，未来趋势会趋向于高频化的需求。
4.结语
总而言之，社会经济快速发展和科技的不断进步，使得电气自动化技术创新必定促使电力系统运作方式、发展趋势等发生巨大的变化。本文主要分析了自动化技术的应用优势，并以磁控电抗器的应用为例，对其在电力系统中应用进行了研究，最后就自动化的未来发展趋势谈了一点个人观点，希望自动化技术得到不断的创新，并为我国电力事业的发展保驾护航。
参考文献
[1]杨晓丽，王强.浅析自动化的发展及在电力系统的应用[J].能源与节能，2012（02）.
[2]孙凌浅析电气自动化技术在电力系统中的应用[J].科技风，2013（09）.
[3]李洪文.我国厂用工业电气自动化的法杖现状与趋势[J].中小企业管理与科技，2010（24）.
[4]蔡蔚.试论电力系统中电气自动化技术[J].农家科技，2011（S1）.
[5]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展[J].科技论坛，2010（04）.
[6]彭益珠.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].建材发展导向（下），2013（05）.
[7]杜强.浅谈电力系统工程技术及自动化应用推广[J].中国科技财富，2011（22）.
作者简介：何伟（1970—），女，河南开封人，大学本科，电子工程师，现供职于开封市仪表有限公司，主要从事工业电子电气自动化控制、仪表仪器检测技术研究。
【关键词】电气自动化；电力系统；磁阀式可控电抗器；应用实践；研究
实践中可以看到，电气自动化在整个电力系统中的应用实际上就是自动化的具体表现形式，即应用不同的、具有自检、自测以自动化决策和管理功能的设备，通过数据传输系统、信号系统对电力系统中的局部系统、元器件以及全系统实施远程自动化监管、调控，以确保整个电力系统的正常运行。基于此，笔者认为在当前的形势下，加强对电气自动化在电力系统中的应用问题研究，具有非常重大的现实意义。
1.电气自动化技术优势分析
对于电气自动化技术而言，较之于传统的技术，其表现出以下几个方面的优势：
1.1 比较容易实现控制目标
社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，电气自动化在社会各领域中的应用要求不断的提升，尤其在电力系统中的应用更为广泛。在当前以市场为导向的今天，通过提高信息化技术水平，可以使电力系统变得更容易控制，比如IE控制平台在电力系统中的应用，使其工作效率大幅度提高。目前常见的电气自动化主要表现为，以一根总线控制为基础，将变压器等设备有机地联系起来，以便于对整个电力系统实现实时监控。
1.2 对于设备运行效率的提高和降低成本意义重大
电力系统运行过程中，在确保安全性、可靠性的基础上，最大限度的降低成本开支，对其电力企业而言，是非常重要的。实践中，我们可以看到，电气自动化技术在电力系统中的应用，可以有效减少和降低资源损耗；通过选用一些节能设备、节能技术以及补偿无功技术，来实现电力负荷的均衡、有效降低电力系统实际运行过程中的各种费用开支。
1.3 电气自动化的应用，可以有效调整负荷
实践中可以看到，电气自动化技术的应用，对于合理调整电力系统运行负
荷具有非常重要的作用。比如，在电力运行实践中，通过选取科学合理的系数，可以有效降低电力系统的运行耗能，对于全面提升电力系统的运行效率，具有非常显著的促进作用。
1.4 电气自动化技术应用与维护方便快捷
对于电气自动化技术而言，其主要是基于对Internet技术的应用，而计算机网络技术的最大优势在于能够灵活、及时的收集信息资料，较之于传统的技术而言，可谓有过之而无不及，加之其运行维护非常的方便，因此在现代电力系统中得到了非常广泛的应用。电气自动化技术的应用与现代化信息网络技术的发展存在着非常密切的关系，现代信息化操作技术自身非常的简便、而且信息资料的收集也比较充分，在这样的情况下，电力自动化操作系统的控制变得更为方便和灵活。电气自动化技术的应用，使电力系统的维护效率大幅度提升，较之于传统控制系统和相关处理程序而言，电气自动化技术的引入大大增强了电力系统的可实际操作性。
2.电气自动化的应用实践
2.1 电气自动化应用概述
从实践来看，当前国内电气自动化系统的应用呈现出多样化的特点，尤其表现为集监控、远程监控以及现场总监控等几种方式，不同的自动化系统尤其自身的特点，而且差异性非常的大。对于集控方式而言，其表现为维护方便、便于控制站，以及防护要求低和方便维护操作等特点；由于其多种功能同时击中在同一个处理器上来实现，因此不可避免地会出现一些不良后果。一般而言，一个处理器的工作任务非常的繁重，而且信息处理速度也会非常的慢，因电气设备难以有效承担诸多监控对象之压力而导致主控机器自身的冗余度明显降低，电缆的数量会随之增加，电力运行成本非常变大。对于远程监控系统而言，其主要由模拟电路、电话继电设备以及电子管等分立元件等控制设备构成，作为一种远程监控方式，其通常不会涉及到一些软件系统的运行，而是将主要工作大放在了硬件上，并以来实现运算处理。采用该种技术，虽然在一定程度上提高了安全性、自动化水平，同时也节约了材料成本费用，但却仍然难以实现自动控制以及远程调控；由于其独立性明显的增加，因此故障检查、防御能力明显的下降。对于现场总线监控方式而言，其针对性非常的明显，而且系统的整体设计也更加的多元化。采用这一监控方式，除具有远程监控方式层面的所有优点，还可大大减少隔离设备、I/O卡件以及端子柜和模拟量变送器等设备的数量，智能设备就地安装与监控系统通常以通信线为连接终端，这样就可以大大节省控制电缆的费用，减少投资、维护安装工作量，对于降低成本具有非常重要的作用。此外，不同装置的功能通常是相对独立的，而且装置之间只是通过网络进行连接，组态非常的灵活，大大提高了整个系统的运行安全靠性，而且任一设备故障问题的发生，只会影响对应的元器件，一般不会对整个系统产生不利的影响，甚至致其瘫痪。
2.2 电气自动化具体应用案例分析
电气自动化在当前电力系统中的应用，对于电力系统的运行、节能降耗等，都起到了巨大的促进作用，以下将以磁控电抗器的应用为例，具体分析之。所谓磁控电抗器，即磁阀式可控电抗器，又称为是MCR，它实际上就是可调节容量、具体特殊特高压的一种并联电抗设备，在电力系统运行过程中，可作为消弧线圈使用。磁控电抗器对全面提高电网、电力系统的输电能力、补偿无功功率以及调节电网电压等，具有非常重要的作用。图1为单相磁控电抗器示意图。
图1 单相磁控电抗器示意图
图2 磁控电抗器电路图
从图1中可以看到，电抗器存在着两个等截面和等长度主铁芯，同时旁轭截面积通常比主铁芯截面积的要大一些，两个主铁芯柱的截面积相对较小一些，这对于确保实际运行中的磁压降有效降落于两个主铁芯柱上非常重要，可以很容易使其达到饱和状态；每个主铁芯上同时还绕有一定匝数（w）的上、下两个绕组。其中每一个绕组都有抽头，与晶闸管T1与T2分别相连接。同时，不同的铁芯上、下绕组交叉顺连之后，最终并联在电网上，续流二极管（D）跨接于两个绕组交叉位置，铁芯l与旁轭1；铁芯2与旁轭2分别形成两条磁通回路，磁控电抗器电路图如图2所示。 通过对电力系统应用实践调查发现，磁控电抗器在35kV动态无功补偿系统中的应用效果非常的显著。该设备可实时跟踪负荷无功变化，并且根据负荷无功变化确保调节装置无功输出的连续性，可有效改善负荷功率因数，对无功倒流的限制非常重要。同时，电气自动化的应用，可有效减少无功流动的耗损，对于全面提高该系统的输电能力和效率具有非常重要的作用；磁控电抗器、并联电抗器结合应用，可实现动态的无功补偿以及电压的有些调节，并使之在一定的范围内实现感性无功连续平滑调节，对电力系统无功进行灵活补偿。
电抗器电压测量结果如表1所示，结论为控制器电压测量误差在允许范围。
表1 电抗器电压测量结果
输入电压（V） 46.3 52 57.7 60.6 63.5 69.3
控制器显示电压（kV） 4.609 5.190 5.768 6.072 6.365 6.947
控制器测量误差 0.24% 0.19% 0.28% 0.20% 0.24% 0.25%
电抗器电流测量结果如表2所示，测试结论是电抗器电流测量误差也在允许的范围之内。
表2 电抗器电流测量结果
输入电流（A） 0.3 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0
控制器显示电流（A） 30.50 100.8 150.7 201.5 251.0 301.5 401.7
控制器测量误差 1.7% 0.8% 0.47% 0.75% 0.4% 0.5% 0.43%
实践中可以看到，磁控电抗器动态无功补偿的应用，可同时控制两段母线上的电容器组和Ⅱ段母线固定电抗器，并且对于I段母线磁控电抗器的控制效果也非常的好。根据系统无功和电压情况，自动调节MCR的输出容量，配合电容器组投切，使得变电站无功连续平滑补偿，有效的稳定了系统电压和控制功率因数在设定范围内。
以上只是一个应用实例，事实上电力系统运行过程中还存在着很多的电气自动化设备与装置，其应用效果也非常的显著，可以说电气自动化将成为未来我国电力系统发展的主流趋势。
3.电气自动化发展趋势研究
实践中可以看到，电气自动化在电力系统中应用，给后者的发展带来了前所未有的机遇与益处，同时也使电力系统及其发展走上了信息化道路。然而，在新的形势下，应当重新审视电气自动化的价值与应用实践，加强思想重视和技术创新，以此来全面推动国内电气自动化的快速发展，并为电力事业的进步奠定坚实的基础。就未来电气自动化的发展而言，其主要表现出以下几个方面的趋势。
3.1 全控型电子开关发展趋势
对于电力系统应用器件而言，社会经济的快速发展与科学技术的不断进步，使其从晶闸管逐渐发展到后来的二代全控式器件，再到第四代电子元件，在此过程中，其快速的发展趋势说明技术进步带给电力系统的突破是非常巨大的。实践中可以看到，因传统电力元器件本身存在着很多的控制缺陷，所以应用效果不好。而全控式电子开关的出现，有效的解决了这一问题。同时，因其电流密度相对较大，开关速度比较低，多以电路处理更为简便一些，这使其成为未来国内电气自动化的新应用层面，也必将对电气自动化发展起到巨大的推动作用。
3.2 变换器电路的高频化趋势
对于高频变换器而言，通常其不会对逆变器工作频率产生影响，因此可适当缩小逆变器自身的尺寸，这样可以实现节约成本之目标。随着电气自动化的不断创新，变换器会随着技术的更新而更新，未来趋势会趋向于高频化的需求。
4.结语
总而言之，社会经济快速发展和科技的不断进步，使得电气自动化技术创新必定促使电力系统运作方式、发展趋势等发生巨大的变化。本文主要分析了自动化技术的应用优势，并以磁控电抗器的应用为例，对其在电力系统中应用进行了研究，最后就自动化的未来发展趋势谈了一点个人观点，希望自动化技术得到不断的创新，并为我国电力事业的发展保驾护航。
参考文献
[1]杨晓丽，王强.浅析自动化的发展及在电力系统的应用[J].能源与节能，2012（02）.
[2]孙凌浅析电气自动化技术在电力系统中的应用[J].科技风，2013（09）.
[3]李洪文.我国厂用工业电气自动化的法杖现状与趋势[J].中小企业管理与科技，2010（24）.
[4]蔡蔚.试论电力系统中电气自动化技术[J].农家科技，2011（S1）.
[5]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展[J].科技论坛，2010（04）.
[6]彭益珠.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].建材发展导向（下），2013（05）.
[7]杜强.浅谈电力系统工程技术及自动化应用推广[J].中国科技财富，2011（22）.
作者简介：何伟（1970—），女，河南开封人，大学本科，电子工程师，现供职于开封市仪表有限公司，主要从事工业电子电气自动化控制、仪表仪器检测技术研究。