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關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);發(fā)展方向;應(yīng)用概況
電力電子技術(shù)的應(yīng)用于電力領(lǐng)域的一種全新的電子技術(shù)類型,其工作原理是在電力電子器件的作用下對(duì)電能進(jìn)行有效的控制,在電力電子技術(shù)對(duì)電能進(jìn)行處理的過程中,實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能的目的,使得電能使用能夠發(fā)揮出理想性的效果,同時(shí)由于電力電子技術(shù)多方面的優(yōu)勢(shì),在多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,并且取得了良好的成效。
1電力電子技術(shù)的應(yīng)用概況
1.1電力電子技術(shù)在用電領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.1.1電動(dòng)機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行
從世界范圍上看,大約將近有著60%的電量都是電能機(jī)來消耗的,然而電力電子技術(shù)與現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)技術(shù)的結(jié)合下,進(jìn)而形成一種智能的變頻控制技術(shù),在此基礎(chǔ)上,電動(dòng)機(jī)能夠在高校的狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),在節(jié)約電能的同時(shí),還能在一定程度是提高電力企業(yè)整體的經(jīng)濟(jì)效益。
1.1.2高能量密度電源的應(yīng)用
電化學(xué)電源在銅、鋁、鋅、鎳等有色金屬以及氯堿等電解產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的相對(duì)比較廣泛,并且其所具有的效率高、重量輕以及體積小等方面的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)在各種電源開關(guān)也得到較為廣泛的應(yīng)用,我們國(guó)家科技發(fā)展水平的提高,電力電子技術(shù)也得到了快速的發(fā)展,電源(UPS)、穩(wěn)壓穩(wěn)流電源、高精度潔凈電源等特種電源,在應(yīng)用電力電子技術(shù)后,各項(xiàng)性能指標(biāo)得到了極大的提升。
1.2電力電子技術(shù)在信息領(lǐng)域中的應(yīng)用
在信息領(lǐng)域中應(yīng)用電力電子技術(shù),能夠?yàn)槠涮峁┏鱿冗M(jìn)的運(yùn)動(dòng)控制以及信息系統(tǒng),電力電子技術(shù)已經(jīng)成為信息技術(shù)領(lǐng)域中必不可少的一部分。在各種信息類產(chǎn)品的主電路中,目前雙極晶管逐漸被MOS場(chǎng)效應(yīng)所取代,并且MOS場(chǎng)效應(yīng)的用量也呈現(xiàn)出逐漸上升的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
1.3電力電子技術(shù)在發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用
(1)發(fā)電機(jī)直流勵(lì)磁。常規(guī)的發(fā)電機(jī)中的主流勵(lì)磁是通過傳統(tǒng)的直流勵(lì)磁機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏﹄娮诱骷抑蓄l交流勵(lì)磁機(jī)的方法建立的,同時(shí)這種方法已經(jīng)取得了良好的成效,具有極高的可靠度。(2)水輪發(fā)電機(jī)的變頻勵(lì)磁,發(fā)電頻率主要取決于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,應(yīng)用電力電子技術(shù),能夠?qū)⑺啅U電機(jī)的直流勵(lì)磁轉(zhuǎn)化成為低頻交流變頻勵(lì)磁。在應(yīng)用過程中,如果出現(xiàn)水流量有所減低問題的出現(xiàn),此時(shí)必須要使得勵(lì)磁頻率增加,并且將發(fā)電頻率合理的在額定值內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)償,延長(zhǎng)水輪機(jī)的發(fā)電周期,從而能夠在一定程度上預(yù)防水利發(fā)電受到工作時(shí)間以及季節(jié)變化等因素的影響造成頻率無法調(diào)節(jié)的現(xiàn)象的出現(xiàn),同時(shí)也能在一定程度上對(duì)水資源起到一定的節(jié)約性作用。采用這種方式對(duì)于大型水利發(fā)電設(shè)備而言,能夠帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。(3)環(huán)保型能源發(fā)電。通過現(xiàn)代一些新的能源類型進(jìn)行發(fā)電,(舉例來說,地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能以及太陽能等等)很好的解決目前我們國(guó)家出現(xiàn)的能源危機(jī)性問題,并且這些能夠都是可再生性能源,然而這些新型能源在使用過程中也存在一定的局限性,尤其在電能轉(zhuǎn)化過程中,電壓以及頻率無法產(chǎn)生波動(dòng),在電網(wǎng)中使用,只有利用電力電子技術(shù),才能在一定程度上實(shí)現(xiàn)能源的輸出,使得這些新型的能源類型得到有效的使用,充分發(fā)揮出作用。
1.4電力電子技術(shù)在儲(chǔ)能領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.4.1電容器組與蓄電池進(jìn)行蓄能
該種技術(shù)的主要工作原理是使得夜間具有一定富余性的交流電合理的進(jìn)行直流電的轉(zhuǎn)化,在通過蓄電池以及電容進(jìn)行有效的存儲(chǔ),然而,到了白天,為了使得廣大居民能夠正常用電,將夜間存儲(chǔ)的電能進(jìn)行交流電轉(zhuǎn)化。
1.4.2抽水儲(chǔ)能發(fā)電
在白天,每個(gè)水庫都會(huì)采用泄水發(fā)電的形式,而一旦到了夜間,會(huì)在電網(wǎng)電能的作用下,將發(fā)電機(jī)機(jī)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化,在水泵的作用下,將水庫上游中的水輸送到下游中,不僅能夠使得水庫的需水量在一定程度上有所增加,而且還能使得白天進(jìn)行更多的電能發(fā)送。
1.4.3超導(dǎo)線圈磁場(chǎng)儲(chǔ)能
在超導(dǎo)線圈進(jìn)行能源存儲(chǔ)過程中,直流電子超導(dǎo)線圈流動(dòng)過程中將不會(huì)發(fā)生耗損現(xiàn)象,采用這種儲(chǔ)能方式具有儲(chǔ)能器體積小一級(jí)轉(zhuǎn)換率高等方面的優(yōu)勢(shì)。目前,由于受到電力電子技術(shù)水平方面因素的限制,還未能有效的解決交流電進(jìn)行超大電流直流電轉(zhuǎn)化的問題。
2電力電子技術(shù)的發(fā)展方向
目前,世界上各種產(chǎn)品的發(fā)展都與電力電子技術(shù)有著密切關(guān)聯(lián)性,因此說,電力電子技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景,下面我們將對(duì)電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行闡述:(1)電力電子技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)π碌膽?yīng)用材料進(jìn)行研究,使得電力產(chǎn)品的功率。溫度以及頻率范圍大幅度提高,同時(shí)也使得電力器件產(chǎn)品的價(jià)格有所降低。(2)電力電子產(chǎn)品的用用使得電力系統(tǒng)集成化,提高電力設(shè)備產(chǎn)品的可靠度。(3)多電平逆變器在大功率逆變器中的應(yīng)用。(4)柔流輸電技術(shù)主要是現(xiàn)代電力控制技術(shù)與電力電子技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電系統(tǒng)阻抗、相位以及電壓實(shí)現(xiàn)快速靈活調(diào)節(jié)的一種輸電技術(shù),在其應(yīng)用過程中,使得電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性能大幅度提高,動(dòng)力系統(tǒng)的整體供電質(zhì)量也得到一定的改善,因此,柔流電技術(shù)應(yīng)用也越來越廣泛。(5)電力電子技術(shù)應(yīng)用能夠進(jìn)行各種節(jié)能產(chǎn)品的研制,使得電力產(chǎn)品的性能得到極大的提升。
3結(jié)語
綜上所述,隨著國(guó)民生活水平的提高,各種電力產(chǎn)品得到了快速的發(fā)展,并且得到了廣泛的應(yīng)用,居民的用電需求量也在與日俱增,為了能夠在一定程度上提高各種電力設(shè)備產(chǎn)品的使用性能,各領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用電力電子技術(shù),在其應(yīng)用過程中,不僅起到節(jié)約電能消耗的目的,而且提高設(shè)備產(chǎn)品的使用性能,促進(jìn)我們國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展水平的提高。
參考文獻(xiàn)
[1]王萍,劉延斌,趙繼德.機(jī)電一體化專業(yè)獨(dú)立本科段《模擬、數(shù)字及電力電子技術(shù)》課程教考對(duì)策研究[J].科學(xué)大眾(科學(xué)教育),2017(03):56-57.
[2]張志,劉暢,唐校,康麗.工程案例在“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].電子世界,2017(14):45-46.
[3]張靜,王洪月,劉澤華.淺析電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2017(15):123-124.
關(guān)鍵詞:電力電子器件;晶閘管;技術(shù)創(chuàng)新;智能化
中圖分類號(hào):TN6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
自本世紀(jì)五十年代末第一只晶閘管問世以來,電力電子技術(shù)開始登上現(xiàn)代電氣傳動(dòng)技術(shù)舞臺(tái),以此為基礎(chǔ)開發(fā)的可控硅整流裝置,是電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的一次革命,使電能的變換和控制從旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組和靜止離子變流器進(jìn)入由電力電子器件構(gòu)成的變流器時(shí)代,這標(biāo)志著電力電子的誕生。
進(jìn)入70年代晶閘管開始形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產(chǎn)品,普通晶閘管不能自關(guān)斷的半控型器件,被稱為第一代電力電子器件。
隨著電力電子技術(shù)理論研究和制造工藝水平的不斷提高,電力電子器件在容易和類型等方面得到了很大發(fā)展,是電力電子技術(shù)的又一次飛躍,先后研制出GTR.GTO,功率MOSFET等自關(guān)斷全控型第二代電力電子器件。而以絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件,開始向大容易高頻率、響應(yīng)快、低損耗方向發(fā)展。
而進(jìn)入90年代電力電子器件正朝著復(fù)臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)模塊化、智能化、功率集成的方向發(fā)展,以此為基礎(chǔ)形成一條以電力電子技術(shù)理論研究,器件開發(fā)研制,應(yīng)用滲透性,在國(guó)際上電力電子技術(shù)是競(jìng)爭(zhēng)最激烈的高新技術(shù)領(lǐng)域。
一、電力電子器發(fā)展回顧
整流管是電力電子器件中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,應(yīng)用最廣泛的一種器件。目前已形成普通型,快恢復(fù)型和肖特基型三大系列產(chǎn)品,電力整流管對(duì)改善各種電力電子電路的性能,降低電路損耗和提高電流使用效率等方面都具有非常重要的作用。
自1958年美國(guó)通用電氣GE公司研制出第一個(gè)工業(yè)用普通晶閘管開始,其結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和工藝的改革為新器件開發(fā)研制奠定了基礎(chǔ),在以后的十年間開發(fā)研制出雙向、逆變、逆導(dǎo)、非對(duì)稱晶閘管,至今晶閘管系列產(chǎn)品仍有較為廣泛的市場(chǎng)。
70年代研制出GTR系列產(chǎn)品,其額定值已達(dá)1.8kV/0.8kA/2kHZ,0.6kV/0.003kA/100kHZ,它具有組成的電路靈活成熟,開關(guān)損耗小、開關(guān)時(shí)間短等特點(diǎn),在中等容量、中等頻率的電路中應(yīng)用廣泛,而作為高性能,大容量的第三代絕緣柵型雙極性晶體管IGBT,因其具有電壓型控制,輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小,開關(guān)損耗低及工作頻率高等特點(diǎn),其有著廣闊的發(fā)展前景。
而IGCT是最近發(fā)展起來的新型器件,它是在GTO基礎(chǔ)上發(fā)展起來的器件,稱為集成門極換流晶閘管,也有人稱之為發(fā)射極關(guān)斷晶閘管,它的瞬時(shí)開關(guān)頻率可達(dá)20kHZ,關(guān)斷時(shí)間為1μs,dildt 4kA/ms,du/dt10-20kV/ms,開關(guān)時(shí)間1000Hz。
二、電力電子器件發(fā)展趨勢(shì)
進(jìn)入90年代電力電子器件的研究和開發(fā),已進(jìn)入高頻化,標(biāo)準(zhǔn)模塊化,集成化和智能時(shí)代。高頻化是今后電力電子技術(shù)創(chuàng)新的主導(dǎo)方向,而硬件結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模塊是器件發(fā)展的必然趨勢(shì),目前先進(jìn)的模塊,已經(jīng)包括開關(guān)元件和與其反向并聯(lián)的續(xù)流二極管在內(nèi)及驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路多個(gè)單元,并都以標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)出系列產(chǎn)品,并且可以在一致性與可靠性上達(dá)到極高的水平。
日本新電元公司的IPM智能化功率模塊的主要特點(diǎn)是:
(一)其功率芯片采用的是開關(guān)速度高,驅(qū)動(dòng)電流小的IGBT,且自帶電流傳感器,可以高效地檢測(cè)出過電流和短路電流,給功率芯片以安全的保護(hù)。
(二)在內(nèi)部配線上將電源電路和驅(qū)動(dòng)電路的配線長(zhǎng)度控制到最短,從而很好地解決了浪涌電壓及噪聲影響誤動(dòng)作等問題。
(三)自帶可靠的安全保護(hù)措施,當(dāng)故障發(fā)生時(shí)能及時(shí)關(guān)斷功率器件并發(fā)出故障信號(hào),對(duì)芯片實(shí)施雙重保護(hù),以保證其運(yùn)行的可靠性。
三、電力電子技術(shù)創(chuàng)新
電力電子技術(shù)雖然它具有微電子技術(shù)的許多共同特征,如發(fā)展變化都非常迅速,滲透力和創(chuàng)新表現(xiàn)十分突出,生命力格外旺盛,處于陽光產(chǎn)業(yè)地位,并與其它學(xué)科相互融合和發(fā)展產(chǎn)生新的機(jī)遇,而電力電子技術(shù)還有其自身一些獨(dú)具特色的地方,如高電壓、大容量及控制功率范圍大,因此技術(shù)的創(chuàng)新難度在于必須跨越高電壓大功率這一關(guān)卡,及其技術(shù)的綜合難度,如材料工業(yè)和制造工藝,而電力電子器件工作的可靠性是其極其重要的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。為此電力電子技術(shù)的創(chuàng)新是與多種學(xué)科相互滲透并對(duì)各種工業(yè)領(lǐng)域有著極強(qiáng)的滲透性。
因此電力電子技術(shù)與國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)關(guān)系密切,并與國(guó)家發(fā)展的各項(xiàng)方針及產(chǎn)業(yè)政策相配臺(tái)的要求在21世紀(jì)會(huì)顯得越來越強(qiáng)烈。電力電子技術(shù)又稱為能流技術(shù),因此電力電子技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新是21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略綱領(lǐng)的重要組成部分。
關(guān)鍵詞:電工電子技術(shù);發(fā)展歷程;發(fā)展趨勢(shì);實(shí)際應(yīng)用
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2016)19-019-01
一、引言
電力電子技術(shù)主要研究力電子原件的組裝構(gòu)成對(duì)電能進(jìn)行控制操作的裝置。電力電工技術(shù)既包括了電工學(xué)也包括了電子學(xué)領(lǐng)域,廣泛應(yīng)用于我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)電力電工技術(shù)的發(fā)展歷程未來發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用進(jìn)行研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
二、電力電子技術(shù)的發(fā)展歷程
1948年第一只晶體管的問世引發(fā)了第三次科技革命,也推動(dòng)了電子技術(shù)的發(fā)展,隨后在1957年晶閘管的研制成功,標(biāo)志著電力電工技術(shù)的誕生。
1、晶閘管時(shí)代
功率器件的發(fā)展推動(dòng)了電力電子技術(shù)的發(fā)展,在20世紀(jì)60.70年代,通過電力電工技術(shù)將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姂?yīng)用到硅整流管和品閘管中,這一時(shí)期稱為晶閘管時(shí)代。
2、逆變時(shí)代
20世紀(jì)70年代以后,隨著電力電工技術(shù)逐漸應(yīng)用在變頻調(diào)速裝置大功率逆變用品閘管和GTR中,實(shí)現(xiàn)了低頻整流和逆變,標(biāo)志著電子電力技術(shù)的發(fā)展邁人了逆變時(shí)代。
3、現(xiàn)代電力電子時(shí)代
90年代初期至今,隨著科技的快速發(fā)展,電子電力技術(shù)的發(fā)展也進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代,對(duì)電力電子技術(shù)的要求也越來越高。電力電子技術(shù)也從低頻技術(shù)向高頻技術(shù)進(jìn)軍。
新時(shí)期,各種大規(guī)模集成電路的集成化,模塊化發(fā)展標(biāo)志著電力電子技術(shù)進(jìn)入了現(xiàn)代電力電子時(shí)代。另外在這個(gè)時(shí)期,電力電子技術(shù)開始涉足其他領(lǐng)域的應(yīng)用,稱為人工智能等領(lǐng)域中很重要的一種技術(shù)手段。
三、電力電子技術(shù)的應(yīng)用
科技的不斷發(fā)展推動(dòng)了電子技術(shù)的發(fā)展,隨著人民生活水平的提高,電力電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用也越來越廣泛。在當(dāng)今科技作為第一生產(chǎn)力,強(qiáng)調(diào)科技興國(guó)的時(shí)代,電力電子技術(shù)作為各個(gè)領(lǐng)域相聯(lián)系的紐帶,扮演的角色越來越重要。
1、電力電子技術(shù)在節(jié)能減排十的應(yīng)用
今年來,環(huán)境問題成為人民最關(guān)注的話題之一。電力以其清潔、高效、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的關(guān)注,深入到了全國(guó)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用中。
以目前的車輛發(fā)展?fàn)顩r為例,目前的大中小型車輛雖然還是以化學(xué)動(dòng)力為主,但是隨著電動(dòng)自行車和電動(dòng)汽車的推廣,我國(guó)的汽車行業(yè)也開始通過借助電力電子技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行產(chǎn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。
因此,面對(duì)當(dāng)今時(shí)代煤、石油等資源短缺的現(xiàn)狀,電子電力技術(shù)的發(fā)展對(duì)我國(guó)乃至世界的科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。
2、電力電子技術(shù)在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用
中國(guó)作為世界人口大國(guó),無論是在人口運(yùn)輸還是在物資運(yùn)輸方面都面臨著諸多考驗(yàn)。但近年來在電力電子技術(shù)的推動(dòng)下,通過變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用,我國(guó)磁懸浮列車的發(fā)展和應(yīng)用取得了可喜可賀的成功。
3、電力電子技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用
時(shí)代的要求使機(jī)械工業(yè)向大型化、規(guī)?;l(fā)展,所以單純的人力已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)今的機(jī)械工業(yè)的發(fā)展,所以電力電工技術(shù)邁上了機(jī)械工業(yè)發(fā)展的舞臺(tái)。 數(shù)控機(jī)床、風(fēng)機(jī)水泵、礦井提升車等技術(shù)的應(yīng)用很大程度上解決了人力的局限性和丁業(yè)高要求的矛盾,而作為機(jī)械工業(yè)技術(shù)中很重要的一部分,電力電子技術(shù)是其發(fā)展的基礎(chǔ)。
4、電力電子技術(shù)在誦信行業(yè)中的應(yīng)用
第三次科技革命以后,世界邁人了信息時(shí)代。信息時(shí)代最顯著的特征是高效、迅速、便潔。而通信技術(shù)也在電子信息、電子儀表、工業(yè)自動(dòng)化甚至于航空航天和國(guó)防中擔(dān)任著重要角色。
而通信行業(yè)的發(fā)展離不開電力電子技術(shù)的支持,通過開發(fā)新型電力電子模塊和器件、應(yīng)用軟件開關(guān)和電源性能改進(jìn)等方面的研究契合通信時(shí)代高質(zhì)量、高效率和高可靠的要求。
四、電力電子技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)
1、大功率化
隨著科技的發(fā)展,我國(guó)的加工的不斷精進(jìn),使得各類電子器件的容量的不斷增大,電力電子技術(shù)將向大功率化方向發(fā)展。例如當(dāng)前交通系統(tǒng)中的電動(dòng)出租車、電動(dòng)公交車和磁懸浮列車在全國(guó)部分城市的推廣正好驗(yàn)證了大功率化的發(fā)展方向。
2、高頻化
全控型器件的全面發(fā)展使電力電工技術(shù)向高頻化發(fā)展。這也將使相關(guān)的元件向小尺寸,輕質(zhì)量發(fā)展.利于裝置的小型化。
3、集成化
在人們對(duì)于科技產(chǎn)品多功能、輕質(zhì)量、易攜帶等方面的要求推動(dòng)下,模塊化也是電力電T技術(shù)未來發(fā)展的一大方向。模塊化主要是指在電力電工技術(shù)的支持下,將各種元件聯(lián)成多單元,裝在襯底上,完成相關(guān)功能的完成。典型的代表就是計(jì)算機(jī)的更新發(fā)展。
集成化將使產(chǎn)品具有使用簡(jiǎn)便、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),滿足人們的需要。
4、智能化
上面已經(jīng)提到了集成化,在集成化的基礎(chǔ)上,未來的發(fā)展方向很重要的一個(gè)就是智能化。工業(yè)中的遠(yuǎn)程控制、電腦操作和自動(dòng)化的發(fā)展就是智能化的具體體現(xiàn),相信隨著電力電工技術(shù)的不斷發(fā)展,智能化的發(fā)展將是不可逆轉(zhuǎn)的潮流。
【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù) 技術(shù)應(yīng)用 技術(shù)系統(tǒng) 發(fā)展研究
1 引言
隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化的飛速發(fā)展,國(guó)內(nèi)各行各業(yè)均得到了極大的進(jìn)步。政治、經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)、法律等諸多環(huán)境的完善,給當(dāng)代國(guó)內(nèi)新技術(shù)的研發(fā)與使用提供了良好的氛圍與平臺(tái)。電力電子技術(shù)作為當(dāng)代眾多新型技術(shù)之一,其已然對(duì)當(dāng)代我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響,并成為了支撐眾多領(lǐng)域及其技術(shù)發(fā)展的核心基礎(chǔ)之一。在十上提出了經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的概念,指出了國(guó)內(nèi)粗放經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式產(chǎn)生的詬病與弊端。誠(chéng)然,隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度與水平的不斷提升,逐漸開始以經(jīng)濟(jì)為中心開展國(guó)內(nèi)建設(shè),嚴(yán)重忽略了對(duì)能源與資源的保護(hù),從而使國(guó)內(nèi)的生活居住環(huán)境不斷變差。這些問題也同樣存在于世界上的各個(gè)發(fā)展中國(guó)家。新能源的生產(chǎn)、新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)作為保護(hù)生態(tài)資源、提升勞動(dòng)力水平的重要途徑,其已經(jīng)成為了解決世界各國(guó)難題的關(guān)鍵所在。電力電子技術(shù)作為新技術(shù)之一,其能夠應(yīng)用于電力科技領(lǐng)域的重要影響力,逐漸使對(duì)電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究成為了時(shí)下熱門的課題。在本文中作者將從三個(gè)角度(熱電電氣節(jié)能、新能源的發(fā)電、智能電網(wǎng)技術(shù))來對(duì)國(guó)內(nèi)電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀給予研究,以此提升對(duì)新技術(shù)的推廣與應(yīng)用。
2 國(guó)內(nèi)電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀研究
2.1 熱電電氣節(jié)能領(lǐng)域的發(fā)展
電力電子技術(shù)在熱電電氣節(jié)能領(lǐng)域已經(jīng)產(chǎn)生了深入的影響,其中以變頻調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)明與使用最具有代表性。該設(shè)備通過采用由電力電子技術(shù)支撐研發(fā)的變頻器,并將其作為眾多機(jī)械設(shè)備中電機(jī)裝置的驅(qū)動(dòng)電源,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有供給機(jī)械設(shè)備運(yùn)作電力動(dòng)力的節(jié)能。搭載電力電子技術(shù)的變頻器已經(jīng)被廣為使用在空調(diào)、洗衣機(jī)等家用領(lǐng)域中,并且由于該項(xiàng)技術(shù)較為成熟,使設(shè)備整機(jī)更新?lián)Q代的頻率與時(shí)間通常為十年。這些優(yōu)質(zhì)的特性與特點(diǎn),使國(guó)內(nèi)電力電子變頻器擁有了十分廣闊的市場(chǎng)與用戶人群。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),當(dāng)前在使用低壓電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備中,其中采用了電力電子變頻技術(shù)的設(shè)備占比為百分之三十左右,高壓電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備中,其中采用了電力電子變頻技術(shù)的設(shè)備占比為百分之二十左右。盡管電力電子變頻裝置在各領(lǐng)域中的使用已經(jīng)較為成熟,但是其整體運(yùn)作的穩(wěn)定性、新機(jī)使用的成本、現(xiàn)場(chǎng)安裝操作的復(fù)雜程度等依舊需要不斷的進(jìn)行深入研究。根據(jù)對(duì)該領(lǐng)域的研究,作者認(rèn)為未來國(guó)際電子電力變頻器的發(fā)展將更加集中于專用型。通過更多專用化的設(shè)計(jì)將可不斷優(yōu)化變頻器的功能與特點(diǎn),從而使變頻器與設(shè)備之間更加匹配,從而達(dá)到增強(qiáng)穩(wěn)定性、復(fù)雜性的目的,并間接降低設(shè)備的整體成本。
2.2 新能源發(fā)電領(lǐng)域的發(fā)展
國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的粗放快速發(fā)展,使中國(guó)又一次進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)新常態(tài)時(shí)期。面對(duì)人與自然、人與社會(huì)的關(guān)系,眾多又經(jīng)濟(jì)發(fā)展過速帶來的問題成為了時(shí)下熱門的研究課題。新能源作為替代傳統(tǒng)能源、實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)的重要支撐,其在當(dāng)前國(guó)內(nèi)自然環(huán)境逐漸遭到破壞、石油天然氣等傳統(tǒng)能源逐漸枯竭的今天,成為了亟待解決的重中之重,并成為了世界各國(guó)的日常關(guān)注焦c。在新能源發(fā)電領(lǐng)域,電力電子技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于一個(gè)較為典型的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),其內(nèi)部通常會(huì)包含多個(gè)電力與電子變化的環(huán)境,例如:DC至AC的逆變;DC至DC的直流交換;AC至DC的整流交換等。可以發(fā)現(xiàn),該太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)除了與光伏陣列之間不存在較為密切的聯(lián)系,其他部分的組成與使用均和電力電子技術(shù)之間有著密切的聯(lián)系。對(duì)于一套較為典型的采用雙饋式的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)而言,其內(nèi)部通常包括有發(fā)電機(jī)側(cè)變換器裝置、網(wǎng)側(cè)變換器裝置以及變槳控制器裝置等,這些裝置與組件均涵蓋有電力與電子之間的變換過程。通過這些舉例可以發(fā)現(xiàn),新能源發(fā)電與電力電子技術(shù)間具有著深入的聯(lián)系。
2.3 智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展
智能電網(wǎng)中的電力電子應(yīng)用系統(tǒng)包括以SVC為代表的柔流輸電技術(shù)、以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術(shù)、以智能開關(guān)為代表的同步開斷技術(shù),以靜止無功發(fā)生器、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器為代表的用戶電力技術(shù)等。這些技術(shù)的開發(fā)與使用均是以電力電子技術(shù)為依托。智能電網(wǎng)技術(shù)是近年來電力領(lǐng)域較為熱門的概念之一。根據(jù)行業(yè)當(dāng)中對(duì)該概念的理解,可以將其總結(jié)為一種兼具電力電子技術(shù)、新能源發(fā)電技術(shù)、傳感傳導(dǎo)技術(shù)、通信鏈接技術(shù)等的組合型技術(shù)。其中對(duì)于電力電子技術(shù)而言,其是智能電網(wǎng)技術(shù)的核心組成,其為保障新型能源的儲(chǔ)備、電力輸送的靈活、信息的傳導(dǎo)與控制等功能性特點(diǎn)提供了巨大支撐,并且還給利用再生能源進(jìn)行電力的生產(chǎn)、保障整個(gè)電力系統(tǒng)的供需調(diào)配及安全運(yùn)行帶來巨大幫助。我國(guó)自二零零八年保持與世界同步,提出了國(guó)家智能電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃,并擴(kuò)展了智能電網(wǎng)電力生產(chǎn)的領(lǐng)域,積極推動(dòng)熱電、太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電等電力的共同使用,將統(tǒng)一現(xiàn)有各電能的入網(wǎng)、調(diào)配、供給等能源管理模式作為重要發(fā)展目的,為提升國(guó)家電網(wǎng)的運(yùn)作效率、能源利用率帶來巨大幫助。
3 結(jié)論
通過上文的研究,可以發(fā)現(xiàn),電力電子技術(shù)作為當(dāng)代新技術(shù)之一,其已然開始對(duì)國(guó)內(nèi)眾多行業(yè)及領(lǐng)域產(chǎn)生深入的影響。特別是對(duì)于新能源的研制與開發(fā)、能源的節(jié)能與保護(hù)領(lǐng)域具有著巨大的影響力。在本文中作者首先對(duì)我國(guó)能源使用及發(fā)展?fàn)顩r開展了宏觀環(huán)境分析與研究,在此基礎(chǔ)上從三個(gè)角度對(duì)電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展進(jìn)行了研究。利用本文的研究,作者謹(jǐn)此希望能夠不斷推動(dòng)國(guó)內(nèi)電力電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)資源與環(huán)境的保護(hù),并逐步促進(jìn)國(guó)內(nèi)各行各業(yè)發(fā)展模式的改進(jìn),為國(guó)內(nèi)社會(huì)主義和諧社會(huì)的建設(shè)做出自身貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:電氣工程;自動(dòng)化技術(shù);電力系統(tǒng)自動(dòng)化
電力能源在我國(guó)整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)較為關(guān)鍵的位置,也是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的能源基礎(chǔ),在整個(gè)生活生產(chǎn)生活中占據(jù)重要的地位,但是隨著電力體制改革的不斷推進(jìn),電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也在不斷的加劇,對(duì)供電的質(zhì)量要求不斷的增加,這樣就出現(xiàn)了電氣工程與自動(dòng)化技術(shù),在該技術(shù)成果下電力系統(tǒng)逐步向著自動(dòng)化的角度發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)運(yùn)行的無人化供電和系統(tǒng)故障的自動(dòng)化排除,降低了電力系統(tǒng)的消耗,從而進(jìn)一步提升電力企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)電力事業(yè)的全面發(fā)展與進(jìn)步。
1 電氣工程及其自動(dòng)化概述
1.電氣系統(tǒng)以及自動(dòng)化定義。電氣工程及其自動(dòng)化在整個(gè)的管理中是綜合性較強(qiáng)的學(xué)科,對(duì)于知識(shí)的涉及點(diǎn)也較多,不僅牽涉到日常的電力電子技術(shù),還包括網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等各項(xiàng)現(xiàn)代化的科技手段,將電力系統(tǒng)中的強(qiáng)弱電、運(yùn)行原件、運(yùn)行系統(tǒng)等全面的結(jié)合起來,將新型的技術(shù)使用到電力系統(tǒng)中,提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的整體質(zhì)量,并減少系統(tǒng)運(yùn)行中的人力物力,從而進(jìn)一步促進(jìn)電力系統(tǒng)整體水平的提升,為電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的提升創(chuàng)造前提。
2.電氣系統(tǒng)及其自動(dòng)化作用。電氣系統(tǒng)及其自動(dòng)化是通過技術(shù)人員對(duì)電氣化的有效仿真,將電力工作中的各項(xiàng)裝置進(jìn)行模擬,從而獲得更多的精確數(shù)據(jù),這樣在進(jìn)行實(shí)際工作中可以不用擔(dān)心對(duì)系統(tǒng)的浪費(fèi),系統(tǒng)管理得到更加全面的使用,獲得更加準(zhǔn)確的參數(shù),提升整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果。其次,電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中經(jīng)常會(huì)遇到各種不同的的故障,這就需要在日常的行為中更好的對(duì)電力系統(tǒng)的故障進(jìn)行管理,從而保證整體系統(tǒng)的運(yùn)行效果,而通過電氣系統(tǒng)及其自動(dòng)化,可以對(duì)運(yùn)行效果進(jìn)行模擬,從而使得整體系統(tǒng)的運(yùn)行更加的真實(shí)有效,提升整體系統(tǒng)的運(yùn)行效果。
3.電氣自動(dòng)化的使用現(xiàn)狀。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,電氣自動(dòng)化已經(jīng)成為工作化的標(biāo)志,并在各個(gè)行業(yè)得到更加全面的應(yīng)用,這個(gè)過程不僅降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性也具有較強(qiáng)的效果,進(jìn)一步保證可人身的安全,在生產(chǎn)中對(duì)技術(shù)進(jìn)行更加全面的使用,保證了技術(shù)使用的安全性。合理的對(duì)電氣化自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行使用,可以將系統(tǒng)的多項(xiàng)智能控制和故障模擬技術(shù)進(jìn)行全面的使用,提升數(shù)據(jù)分析的詳細(xì)性,為數(shù)據(jù)的全面管理提供有效的管理和幫助。
2 電氣工程及其自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)分析
1.智能控制系統(tǒng)。電力智能控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電氣工程及其自動(dòng)化的關(guān)鍵技g,通過對(duì)電力系統(tǒng)的智能化控制,可以實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)的合理管理和控制,為電力工業(yè)的發(fā)展提供更加科學(xué)的發(fā)展方向。電力智能控制系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行智能化的監(jiān)控、操作和使用,減少人工操作系統(tǒng)帶來的風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)用的潛力非常巨大,將系統(tǒng)操作復(fù)雜的問題進(jìn)行解決,使得不穩(wěn)定性系統(tǒng)和非線性等得到更加全面的發(fā)展,為電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行提供了較為穩(wěn)定的操控效果。
2.柔流輸電系統(tǒng)。該系統(tǒng)是目前自動(dòng)化輸電系統(tǒng)的核心,在系統(tǒng)中涉及到較多的遠(yuǎn)程遙感技術(shù)、傳感技術(shù)、電力電子技術(shù)和微機(jī)處理技術(shù)等高科技的技術(shù)成果,同時(shí)將一些新型的節(jié)能技術(shù)使用的控制系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)串聯(lián)補(bǔ)償、SVC技術(shù)等各項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)使用到輸電系統(tǒng)中,對(duì)整體的操作系統(tǒng)進(jìn)行智能化和自動(dòng)化的調(diào)控,對(duì)整體的電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),使整個(gè)輸電更加的可靠,提升了輸電的效率和輸電系統(tǒng)的性能,整個(gè)輸電系統(tǒng)更加的穩(wěn)定可靠。
3.安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。在進(jìn)行系統(tǒng)管理的過程中電力系統(tǒng)的運(yùn)行存在一定的風(fēng)險(xiǎn),因此需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)調(diào)整,這是電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),因此在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中加入了SCADA系統(tǒng)與監(jiān)視控制這兩個(gè)模塊,主要的目的是為了對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行整體全面的檢測(cè),并對(duì)出現(xiàn)故障的位置進(jìn)行記錄,將故障發(fā)生的信息進(jìn)行傳輸,這樣就能夠全面的提升系統(tǒng)的監(jiān)控和維護(hù)的效率,將傳統(tǒng)管理中故障記錄的問題進(jìn)行解決,提升數(shù)據(jù)監(jiān)控的準(zhǔn)確性與可靠性。
3 電氣工程與自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.人工智能技術(shù)。人工智能技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的分支,通過人工智能技術(shù)的使用,可以提升電力系統(tǒng)的發(fā)展方向,依靠計(jì)算機(jī)編程模擬人類對(duì)信息進(jìn)行收集、判斷和識(shí)別,并在此基礎(chǔ)上對(duì)模擬人類做出反映,這樣的方式應(yīng)用到電力系統(tǒng)中可以提升設(shè)備的使用效率,并在人力、物力的投入方面節(jié)省相應(yīng)的資源,提升整體的工作效率,實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)管理的智能化和高效化。
2.自動(dòng)化仿真技術(shù)。自動(dòng)化仿真技術(shù)也是今后電力系統(tǒng)發(fā)展的重要方向,在發(fā)展中通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),可以模擬整體電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程,對(duì)于電力系統(tǒng)建設(shè)中出現(xiàn)的設(shè)備安全隱患、不規(guī)范的情況進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,從而全面的對(duì)系統(tǒng)管理中的各項(xiàng)規(guī)定進(jìn)行提升,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)整體的全面的發(fā)展與進(jìn)步,為技術(shù)的發(fā)展提供必要的技術(shù)基礎(chǔ)。
4 結(jié)束語
電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)是電力系統(tǒng)的進(jìn)步,也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的主流方向,實(shí)現(xiàn)了電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的全面應(yīng)用,為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展提供必要的技術(shù)支持,因此我國(guó)應(yīng)該積極的相應(yīng)國(guó)家的相關(guān)號(hào)召,推動(dòng)電力工業(yè)領(lǐng)域的全面推廣與進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)自動(dòng)化的建設(shè),為電力工業(yè)的發(fā)展提供必要的支持。
參考文獻(xiàn)
[1]展宗波,趙健.電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,11:177-178.
[2]朱澤宇.基于電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用探析[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2015,06:34+37.
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);電氣自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展方向
Abstract: This paper analyzes the electrical automation control system application mode, and power system automation and control technology application and development were discussed for peer reference.
Keywords: power system; electrical automation technology; application; development
中圖分類號(hào):F416.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
一、前言
隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、功率電子技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的日新月異,自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于智能化、最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、適應(yīng)化、區(qū)域化發(fā)展。而且這些新技術(shù)漸漸由實(shí)驗(yàn)及理論過程進(jìn)入運(yùn)用領(lǐng)域,其都對(duì)電力自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生了較大的影響。本文分析了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用模式,并對(duì)電力系統(tǒng)中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展方向進(jìn)行了論述,以供同仁參考。
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用模式
集中模式。集中模式也就是傳統(tǒng)的硬接線方式,將強(qiáng)電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼娦盘?hào),采用空接點(diǎn)方式和 4mA~20mA 標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào),通過電纜硬接線將電氣模擬量和開關(guān)量信號(hào)一對(duì)一接至DCS的I/O模件柜,進(jìn)入DCS進(jìn)行組態(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的監(jiān)控。這種模式又分為直接I/O接入方式和遠(yuǎn)程I/0接入方式兩種,前者是將電纜接至電子間集中組屏,后者是在數(shù)據(jù)較集中且離主控室較遠(yuǎn)的電氣設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立遠(yuǎn)程I/0采集柜,然后通過通信方式與DCS控制主機(jī)相連,兩者具有相同的實(shí)現(xiàn)技術(shù),本質(zhì)上沒有區(qū)別。電氣量的采集集中組屏,便于管理,設(shè)備運(yùn)行環(huán)境好;硬接線方式成熟,響應(yīng)速度快。缺點(diǎn)主要有:電纜數(shù)量大,電纜安裝工程量大,長(zhǎng)距離電纜引進(jìn)的干擾也可能影響 DCS的可靠性;DCS系統(tǒng)按“點(diǎn)”收費(fèi),不僅投資大,而且只有重要的電氣量才能進(jìn)入DCS,系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的電氣信息不完整;所有信息量均要集中匯總至 DCS系統(tǒng),風(fēng)險(xiǎn)集中,影響系統(tǒng)可靠性;由于 DCS調(diào)試一般是最后進(jìn)行,采用集中模式通常難以滿足倒送廠用電的要求;沒有獨(dú)立的電氣監(jiān)控主站系統(tǒng),無法完成較復(fù)雜的 電氣運(yùn)行管理工作(如防誤、事故追憶、繼電保護(hù)運(yùn)行與故障信息自動(dòng)化管理、錄波分析等高級(jí)應(yīng)用功能),不能實(shí)現(xiàn)電氣的“綜合自動(dòng)化”。
分層分布式模式。分層分布式模式從邏輯上將ECS劃分為三層,即站級(jí)監(jiān)控層、通信層和間隔層(間隔單元)。間隔層由終端保護(hù)測(cè)控單元組成,利用面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進(jìn)行設(shè)計(jì),將測(cè)控單元和保護(hù)單元就地分布安裝在各個(gè)開關(guān)柜或其他一次設(shè)備附近。網(wǎng)絡(luò)層由通信管理機(jī)、光纖或電纜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總、規(guī)約轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)和傳控制命令的功能。站級(jí)監(jiān)控層通過通信網(wǎng)絡(luò),對(duì)間隔層進(jìn)行管理和交換信息。間隔層測(cè)控終端就地安裝,減少占用面積,各裝置功能獨(dú)立,組態(tài)靈活,可靠性高。模擬量采用交流采樣,節(jié)省二次電纜,降低了成本,抗干擾能力增強(qiáng),系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)精度大大提高。系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)量提高,監(jiān)控信息完整,能實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)方對(duì)保護(hù)定值的修改及信號(hào)復(fù)歸,運(yùn)行維護(hù)方便。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù),局部故障不影響其他模塊(部件)正常運(yùn)行。設(shè)置獨(dú)立的電氣監(jiān)控主站,便于分步調(diào)試和投運(yùn),滿足倒送電的要求。同時(shí)有利于廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)和檢修。
三、電力系統(tǒng)中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用
(1)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主要組成部分,由電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工作站、服務(wù)器、大屏蔽顯示器、打印設(shè)備等,其主要是通過電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的,下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、變電站終端設(shè)備(如測(cè)量控制等裝置)等構(gòu)成。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的主要功能是:電力生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行安全分析、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)、自動(dòng)發(fā)電控制(省級(jí)電網(wǎng)以上)、自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度(省級(jí)電網(wǎng)以上)并適應(yīng)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的需求等。
(2)變電站自動(dòng)化。變電站自動(dòng)化的目的是取代人工監(jiān)視和電話人工操作,提高工作效率,擴(kuò)大對(duì)變電站的監(jiān)控功能,提高變電站的安全運(yùn)行水平。變電站自動(dòng)化的內(nèi)容就是對(duì)站內(nèi)運(yùn)行的電氣設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)視和有效控制,其特點(diǎn)是全微機(jī)化的裝置替代各種常規(guī)電磁式設(shè)備;二次設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化,盡量采用計(jì)算機(jī)電纜或光纖代替電力信號(hào)電纜;操作監(jiān)視實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)屏幕化:運(yùn)行管理、記錄統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。變電站自動(dòng)化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化不可分割的重要組成部分,是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
(3)配電網(wǎng)自動(dòng)化。該技術(shù)采用的模型為最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型,輸電網(wǎng)的理論算法采用與配網(wǎng)實(shí)際與高級(jí)應(yīng)用軟件相結(jié)合,負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)配合應(yīng)用人工智能灰色神經(jīng)元算法進(jìn)行,最后進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)采用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)取得了重大技術(shù)突破,主要表現(xiàn)在信息配網(wǎng)一體化、高級(jí)應(yīng)用軟件、配網(wǎng)模型、中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字方面,最終,解決了載波正在配電網(wǎng)上應(yīng)用的路由、衰耗等技術(shù)難題,正是因?yàn)椴捎脭?shù)字信號(hào)處理技術(shù),才得以提高了載波接收靈敏度。
(4)電力一次設(shè)備智能化。常規(guī)電力一次設(shè)備和二次設(shè)備安裝地點(diǎn)一般相隔幾十至幾百米距離,互相間用強(qiáng)信號(hào)電力電纜和大電流控制電纜連接,而電力一次設(shè)備智能化是指一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮將常規(guī)二次設(shè)備的部分或全部功能就地實(shí)現(xiàn),省卻大量電力信號(hào)電纜和控制電纜,通常簡(jiǎn)述為一次設(shè)備自帶測(cè)量和保護(hù)功能。如常見的“智能化開關(guān)”、“智能化開關(guān)柜”、“智能化箱式變電站”等。電力一次設(shè)備智能化主要問題是電子部件經(jīng)常受到現(xiàn)場(chǎng)大電流開斷而引起的高強(qiáng)度電磁場(chǎng)干擾,關(guān)鍵技術(shù)是電磁兼容、電子部件的供電電源以及與外部通信接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)問題。
(5)適應(yīng)光電互感器技術(shù)的新型繼電保護(hù)及測(cè)控裝置。自從電力系統(tǒng)采用光電互感器技術(shù)后,與之相關(guān)的二次設(shè)備,如測(cè)控設(shè)備,繼電保等裝置的結(jié)構(gòu)與內(nèi)部功能將發(fā)生巨大的變化。首先節(jié)省了裝置內(nèi)部的隔離互感器、A/D轉(zhuǎn)換電路及部分信號(hào)處理電路,從而提高了裝置的響應(yīng)速度。但需要解決的重要關(guān)鍵技術(shù)是為滿足數(shù)值計(jì)算需要對(duì)相關(guān)的來自不同互感器的數(shù)據(jù)如何實(shí)現(xiàn)同步采樣,其次是高效快速的數(shù)據(jù)交換通信協(xié)議的設(shè)計(jì)。
四、電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向
(1)全控型電力電子開關(guān)的發(fā)展。電力系統(tǒng)的運(yùn)用器件隨著時(shí)代的進(jìn)步不斷更新,從最初的晶閘管發(fā)展到二代全控式器件直到第四代電子元件,期間的發(fā)展正好說明了技術(shù)的進(jìn)步所帶來的電力方面的突破進(jìn)展。那么由于傳統(tǒng)的器件存在一些不易控制的缺點(diǎn),而全控式的電子開關(guān)就促進(jìn)了可控性,同時(shí)由于其電流密度較大而且開關(guān)速度相對(duì)較低,使得電路在處理方面變得更為方便,由此全控型電子開關(guān)的應(yīng)用就可以促進(jìn)電流的驅(qū)動(dòng)和保護(hù),同時(shí)可以整合檢測(cè)等等流程,這是未來電氣自動(dòng)化的一個(gè)應(yīng)用,而且必將對(duì)中國(guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展起到很好的推動(dòng)作用。同時(shí),對(duì)待全控型開關(guān),要不斷完善其弱點(diǎn),針對(duì)不足進(jìn)行改善,創(chuàng)新新一代電子開關(guān)技術(shù),為電力系統(tǒng)注入新的科技力量。
(2)變換器電路高頻化的發(fā)展。變換器電路的高頻化會(huì)提高工作效率,同時(shí)可以降低開關(guān)損耗。由于高頻變換器不會(huì)阻礙逆變器的工作頻率所以可以適當(dāng)縮小逆變器的尺寸,節(jié)約成本。隨著電氣自動(dòng)化的不斷創(chuàng)新,變換器會(huì)隨著技術(shù)的更新而更新,未來趨勢(shì)會(huì)趨向于高頻化的需求。那么電力的高頻化不僅可以降低外界對(duì)電壓的干擾,同時(shí)可以提供供電的功率,逐步改善低頻引致的問題。
(3)電流控制技術(shù)的更新。電流控制技術(shù)主要用于分離定子電流的磁場(chǎng),從而分別對(duì)電流磁場(chǎng)進(jìn)行控制。電流控制技術(shù)的發(fā)展將更好的服務(wù)于定子電流磁場(chǎng)的分離,從而可以加大電流的控制,促使管理技術(shù)的更新。電流控制技術(shù)的應(yīng)用是一種控制電流的新型管理方法,管理手段可以發(fā)揮直接的效用,同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便易懂,這種方法的應(yīng)用將大大促進(jìn)電力系統(tǒng)的完善。
(4)通用變電器的使用。通用變電器的使用可以促使自動(dòng)化控制效率的提升,操作性較強(qiáng),可控性較為明顯。在未來的電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中,通用變電器的大量使用會(huì)不斷提高系統(tǒng)的操作效率,同時(shí)會(huì)增強(qiáng)系統(tǒng)的可控性,由此服務(wù)于電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展。
微電子封裝主要是將數(shù)十萬乃至數(shù)百萬個(gè)半導(dǎo)體元件(即集成電路芯片)組裝成一個(gè)緊湊的封裝體,并由外界提供電源,且與外界進(jìn)行信息交流。微電子封裝所包含的范圍應(yīng)包括單芯片封裝(SCP)設(shè)計(jì)和制造,多芯片封裝(MCM)設(shè)計(jì)和制造,芯片后封裝工藝,各種封裝基板設(shè)計(jì)和制造,芯片互連與組裝,封裝總體電性能、力學(xué)性能、熱性能和可靠性設(shè)計(jì)、封裝材料等多項(xiàng)內(nèi)容。微電子封裝不但直接影響著集成電路本身的電性能、力學(xué)性能、光性能和熱性能,影響其可靠性和成本,還在很大程度上決定著電子整機(jī)系統(tǒng)的小型化、多功能化、可靠性和成本,微電子封裝越來越受到人們的重視。目前,表面貼裝技術(shù)(SMT)是微電子連接技術(shù)發(fā)展的主流,而表面貼裝器件、設(shè)備及生產(chǎn)工藝技術(shù)是SMT的三大要素。因而在微電子封裝技術(shù)發(fā)展過程中,微電子連接技術(shù)也隨之發(fā)展,自動(dòng)化程度越來越高,加工過程也越來越精細(xì)。
2微電子封裝的發(fā)展歷程及其連接技術(shù)的應(yīng)用
2.1發(fā)展歷程
回顧集成電路封裝的歷史,其發(fā)展主要?jiǎng)澐譃?個(gè)階段:
第一階段,在20世紀(jì)70年代之前,以插裝型封裝為主。包括最初的金屬圓形(TO型)封裝、后來的陶瓷雙列直插封裝(CDIP)、陶瓷一玻璃雙列直插封裝(CerDIP)和塑料雙列直插封裝(PDIP)。尤其是PDIP,由于性能優(yōu)良、成本低廉又能批量生產(chǎn)而成為主流產(chǎn)品。插裝型器件分別通過波峰焊接和機(jī)械接觸實(shí)現(xiàn)器件的機(jī)械和電學(xué)連接。由于需要較高的對(duì)準(zhǔn)精度,因而組裝效率較低,器件的封裝密度也較低,不能滿足高效自動(dòng)化生產(chǎn)的需求。
第二階段,在20世紀(jì)80年代以后,以表面安裝類型的四邊引線封裝為主的表面安裝技術(shù)迅速發(fā)展。它改變了傳統(tǒng)的插裝形式,器件通過再流技術(shù)進(jìn)行焊接,由于再流焊接過程中焊錫熔化時(shí)的表面張力產(chǎn)生自對(duì)準(zhǔn)效應(yīng),降低了對(duì)貼片精度的要求,同時(shí)再流焊接代替了波峰焊,也提高了組裝良品率。此階段的封裝類型如塑料有引線片式裁體(PLCC)、塑料四邊引線扁平封裝(PQFP)、塑料小外形封裝(PSOP)以及無引線四邊扁平封裝等。由于采用了四面引腳,引線短,引線細(xì),間距小,因此,在很大程度上提高了封裝和組裝的密度,封裝體的電性能也大大提高,體積減小、質(zhì)量減輕、厚度減小,滿足了自動(dòng)化生產(chǎn)的需求。表面安裝技術(shù)被稱為電子封裝技術(shù)的一大突破。
第三階段,在20世紀(jì)90年代中前期,集成電路發(fā)展到了超大規(guī)模階段,要求集成電路封裝向更高密度和更高速度發(fā)展,因此集成電路封裝從四邊引線型向平面陣列型發(fā)展,發(fā)明了球柵陣列封裝(BGA),堪稱封裝技術(shù)領(lǐng)域的第二次重大突破,并很快成為主流產(chǎn)品。到了90年代后期,電子封裝進(jìn)入超高速發(fā)展時(shí)期,新的封裝形式不斷涌現(xiàn)并獲得應(yīng)用,相繼又開發(fā)出了各種封裝體積更小的芯片尺寸封裝。也就是在同一時(shí)期,多芯片組件(MCM)蓬勃發(fā)展起來。MCM將多個(gè)集成電路芯片和其他片式元器件組裝在一塊高密度多層互連基板上,然后封裝在外殼內(nèi),是電路組件功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的基礎(chǔ)??梢?,由于封裝技術(shù)的發(fā)展越來越趨向于小型化、低功耗、高密度方向發(fā)展,目前典型的就是BGA技術(shù)和CSP技術(shù)。
2.2球柵陣列封裝
20世紀(jì)90年代,隨著集成技術(shù)的進(jìn)步、設(shè)備的改進(jìn)和深亞微米技術(shù)的使用,硅單芯片集成度不斷提高,對(duì)集成電路封裝要求更加嚴(yán)格,I/O引腳數(shù)急劇增加,功耗也隨之增大。為滿足發(fā)展的需要,在原有封裝品種基礎(chǔ)上,又增添了新的品種一一球柵陣列封裝,簡(jiǎn)稱BGA。其采用小的焊球作為元件和基板之間的引線連接。這種BGA突出的優(yōu)點(diǎn)包括[3]:①電性能更好:BGA用焊球代替引線,引出路徑短,減少了引腳寄生效應(yīng);②封裝密度更高:由于焊球是整個(gè)平面排列,因此對(duì)于同樣面積,引腳數(shù)更高。③BGA的節(jié)距與現(xiàn)有的表面安裝工藝和設(shè)備完全相容,安裝更可靠;④由于奸料熔化時(shí)的表面張力具有‘自對(duì)準(zhǔn)”效應(yīng),避免了傳統(tǒng)封裝引線變形的損失,大大提高了組裝成品率;⑤BGA引腳牢固;⑥焊球引出形式同樣適用2.3芯片尺寸封裝
1994年9月,日本三菱電氣公司研宄出一種芯片面積/封裝面積=1:1.1的封裝結(jié)構(gòu),其封裝外形尺寸只比裸芯片大一點(diǎn)點(diǎn)。也就是說,單個(gè)IC芯片有多大,封裝尺寸就有多大,從而誕生了一種新的封裝形式,命名為芯片尺寸封裝,簡(jiǎn)稱CSP。CSP是整機(jī)小型化、便攜化的結(jié)果。它定義為封裝后尺寸不超過原芯片的1.2倍或封裝后面積不超過裸片面積的1.5倍。倒裝焊和引線鍵合技術(shù)都可以用來對(duì)CSP封裝器件進(jìn)行引線。它具有更突出的優(yōu)點(diǎn):①近似芯片尺寸的超小型封裝;②保護(hù)裸芯片;③便于焊接、安裝和修整更換;④便于測(cè)試和老化;⑤電、熱性能優(yōu)良。
3微電子焊接及微連接技術(shù)3.1微電子焊接研宄的重要性
在微電子元器件制造和電子設(shè)備組裝中,焊接(或稱連接)技術(shù)是決定產(chǎn)品最終質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)。在一個(gè)大規(guī)模集成電路中,少則有幾十個(gè)焊點(diǎn),多則達(dá)到幾百個(gè)焊點(diǎn),而在巨型計(jì)算機(jī)的印刷線路板上焊點(diǎn)數(shù)目達(dá)到上萬。這些焊點(diǎn)中只要有一個(gè)焊點(diǎn)失效就有可能導(dǎo)致整個(gè)元器件或整機(jī)停止工作。有統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明[4],在電子元器件或電子整機(jī)的所有故障原因中,60%以上為焊點(diǎn)失效所造成的。可見焊接(連接)技術(shù)是電子工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)中較為薄弱的環(huán)節(jié)。
3.2芯片焊接技術(shù)
3.2.1引線鍵合技術(shù)
引線鍵合(WB)技術(shù)是將芯片I/O焊盤和對(duì)應(yīng)的封裝體上的焊盤用細(xì)金屬絲一一連接起來,一次連接一根。引線鍵合時(shí),采用超聲波焊將一根細(xì)引線——一般是直徑25m的金屬絲的兩端分別鍵合到IC鍵合區(qū)和對(duì)應(yīng)的封裝或基板鍵合區(qū)上[5]。這種點(diǎn)到點(diǎn)工藝的一大優(yōu)點(diǎn)是具有很強(qiáng)的靈活性。該技術(shù)通常采用熱壓、熱超聲和超聲方法進(jìn)行。熱壓鍵合和熱超聲鍵合都是先用高壓電火花使金屬絲端部形成球形,然后在IC芯片上球焊,再在管殼基板上楔焊,故又稱球楔鍵合。其原理是:對(duì)金屬絲和壓焊點(diǎn)同時(shí)加熱加超聲波,接觸面便產(chǎn)生塑性變形,并破壞了界面的氧化膜,使其活性化,通過接觸面兩金屬之間的相互擴(kuò)散而完成連接。球焊條件一般為:毛細(xì)管鍵合力小于0.98N,溫度150300°C,毛細(xì)管和引線上施加的超聲波頻率在60420kHz。球楔鍵合在IC封裝中是應(yīng)用最廣泛的鍵合方法。
超聲鍵合是利用超聲波的能量,使金屬絲與鋁電極在常溫下直接鍵合。由于鍵合工具頭呈楔形,故又稱楔壓焊。其原理是:當(dāng)劈刀加超聲功率時(shí),劈刀產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng),在負(fù)載的作用下,超聲波能量被金屬絲吸收,使金屬絲發(fā)生流變,并破壞工件表面氧化層,暴露出潔凈的表面,在壓力作用下絲。在高密度封裝中,焊盤的中心間距縮小,當(dāng)中心間距小于120um時(shí),球焊難以實(shí)現(xiàn),需要采用超聲波楔焊。目前,!25um金屬絲、!90um焊盤中心間距的超聲波楔焊機(jī)已成功地進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域。
3.2.2載帶自動(dòng)鍵合技術(shù)
載帶自動(dòng)焊(TAB)是一種將IC安裝和互連到柔性金屬化聚合物載帶上的IC組裝技術(shù)。載帶內(nèi)引線鍵合到IC上,外引線鍵合到常規(guī)封裝或PWB上,整個(gè)過程均自動(dòng)完成。為適應(yīng)超窄引線間距、多引腳和薄外形封裝要求,載帶自動(dòng)鍵合(TAB)技術(shù)應(yīng)用越來越普遍。雖然載帶價(jià)格較貴,但引線間距最小可達(dá)到150um,而且TAB技術(shù)比較成熟,自動(dòng)化程度相對(duì)較高,是一種高生產(chǎn)效率的內(nèi)引線鍵合技術(shù)。
3.2.3倒裝芯片鍵合技術(shù)
倒裝芯片鍵合技術(shù)是目前半導(dǎo)體封裝的主流技術(shù),是將芯片的有源區(qū)面對(duì)基板鍵合。在芯片和基板上分別制備了焊盤,然后面對(duì)面鍵合,鍵合材料可以是金屬引線或載帶,也可以是合金奸料或有機(jī)導(dǎo)電聚合物制作的凸焊點(diǎn)。倒裝芯片鍵合引線短,焊凸點(diǎn)直接與印刷線路板或其它基板焊接,引線電感小,信號(hào)間竄擾小,信號(hào)傳輸延時(shí)短,電性能好,是互連中延時(shí)最短、寄生效應(yīng)最小的一種互連方法。
倒裝芯片技術(shù)一般有2個(gè)較為關(guān)鍵的工藝。一是芯片的凸焊點(diǎn)的制作,另一個(gè)是凸焊點(diǎn)UBM的制作。凸焊點(diǎn)的制作方法有多種,較為常用的有:電鍍法、模板印刷法、蒸發(fā)法、化學(xué)鍍法和釘頭法。其中化學(xué)鍍法的成本最低,蒸發(fā)法成本最高。但是,化學(xué)鍍法制作的凸焊點(diǎn)存在一個(gè)很大的問題:鍍層的均勻性比較差。特別是對(duì)于Au凸焊點(diǎn),化學(xué)鍍鍍層均勻性有可能不能滿足凸焊點(diǎn)高度容差的要求。而釘頭法制作Au凸焊點(diǎn)時(shí),凸焊點(diǎn)下不需要有一多層金屬薄膜——焊點(diǎn)下金屬,即UBM,因而可以大大降低成本,但是,由于釘頭法是逐個(gè)制作凸點(diǎn),而且凸點(diǎn)尺寸較大,它僅適用于較少I/O端數(shù)的IC的封裝(目前只占市場(chǎng)的0.3%)。因此,目前凸焊點(diǎn)的大批量制作普遍采用電鍍法,占70%以上,其次是蒸發(fā)法和模板印刷法,除了部分釘頭法和化學(xué)鍍法制作的凸焊點(diǎn)外,凸焊點(diǎn)下都需要有UBM。UBM處于凸焊點(diǎn)與鋁壓焊塊之間,主要起粘附和擴(kuò)散阻擋的作用。它通常由粘附層、擴(kuò)散阻擋層和漫潤(rùn)層等多層金屬膜組成。UBM的制作是凸焊點(diǎn)制作的一個(gè)關(guān)鍵工藝,其質(zhì)量的好壞將直接影響到凸焊點(diǎn)質(zhì)量、倒裝焊接的成功率和封裝后凸焊點(diǎn)的可靠性。UBM通常采用電子束蒸發(fā)或?yàn)R射工藝,布滿整個(gè)圓片。需要制作厚金屬膜時(shí),則采用電鍍或化學(xué)鍍工藝。
3.3微電子封裝與組裝中的焊接技術(shù)
微電子焊接一般用錫基奸料的奸焊技術(shù),錫奸焊方法有多種,但適合自動(dòng)化、大批量生產(chǎn)的主要是波峰焊和再流焊技術(shù)。
3.3.1波峰焊
波峰焊是通孔插裝最常用的焊接方法[6]。組裝板一般被放在一夾具上,該夾具夾著組裝板通過波峰焊接機(jī),要經(jīng)歷助焊劑的供給、預(yù)熱區(qū)域、焊峰焊接以及與助焊劑類型有關(guān)的清洗工藝。在進(jìn)行波峰焊接時(shí),板的底部剛好碰到奸料,所有元件的引腳同時(shí)被焊接。波峰焊有時(shí)采用氮?dú)獾榷栊詺怏w來提高奸料的潤(rùn)濕性能。奸料和板的整個(gè)底面接觸,但只是沒有阻焊劑的板上金屬表面才被奸料潤(rùn)濕。
波峰焊技術(shù)適合于插裝型電子線路的規(guī)模化生產(chǎn),在當(dāng)前的電子工業(yè)中仍具有重要地位,但隨著IC電路高密度、小型化的發(fā)展,體積更小的表面貼裝型電路占的比例越來越大。在焊接形狀變化多樣、管腳間距極小的元件時(shí),波峰焊技術(shù)有一定局限性。與此相應(yīng)的再流焊技術(shù)越來越顯示出其重要性。目前波峰焊技術(shù)的主要發(fā)展方向是適應(yīng)無鉛焊接的耐高溫波峰焊。
3.3.2再流焊
所謂的再流焊(reflowsoldering)就是通過加熱使預(yù)置的奸料膏或奸料凸點(diǎn)重新熔化即再次流動(dòng),潤(rùn)濕金屬焊盤表面形成牢固連接的過程[7]。常用的再流焊熱源有紅外輻射、熱風(fēng)、熱板傳導(dǎo)和激光等。
再流焊溫度曲線的建立是再流焊技術(shù)中一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。按照焊接過程各區(qū)段的作用,一般將其分為預(yù)熱區(qū)、保溫區(qū)、再流區(qū)和冷卻區(qū)等4段。預(yù)熱過程的目的是為了用一個(gè)可控制的速度來提高溫度,以減少元件和板的任何熱損壞。保溫主要是為了平衡所有焊接表面溫度,使SMA上所有元件在這一段結(jié)束時(shí)具有相同的溫度。再流區(qū)域里加熱器的溫度設(shè)置得最高,使組件的溫度快速上升至峰值溫度,一般推薦為焊膏的熔點(diǎn)溫度加20-40°C。而冷卻過程使得奸料在退出加熱爐前固化,從而得到明亮的焊點(diǎn)并有好的外形和低的接觸角度。
目前再流焊工藝中比較成熟的是熱風(fēng)再流焊和紅外再流焊。隨著免清洗和無鉛焊接的要求,出現(xiàn)了氮?dú)夂附蛹夹g(shù)。適應(yīng)無鉛焊接的耐高溫再流焊成為該技術(shù)重要的發(fā)展方向。
4無鉛奸料的發(fā)展
長(zhǎng)期以來,錫鉛(Sn37Pb)奸料以其較低的熔點(diǎn)、良好的性價(jià)比以及易獲得而成為低溫奸料中最主要的奸料系列,研宄結(jié)果表明,鉛在Sn-Pb奸料中起著重要作用:①有效降低合金的表面張力,進(jìn)而促進(jìn)潤(rùn)濕和鋪展;②能阻止錫瘟”發(fā)生;③促進(jìn)奸料與被焊件之間快速形成鍵合。但是鉛是一種具害。隨著人類環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng),大范圍內(nèi)禁止使用含鉛物質(zhì)的呼聲越來越高。
目前,國(guó)際上公認(rèn)的無鉛奸料定義為:以Sn為基體,添加了Ag,Cu,Sb,In其它合金元素,而Pb的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.2%以下的主要用于電子組裝的軟奸料合金。
選擇Sn-Pb奸料的替代合金應(yīng)滿足以下要求[8_10]:①其全球儲(chǔ)量足夠滿足市場(chǎng)需求;②無毒性;③能被加工成需要的所有形式;④相變溫度(固/液相線溫度)與Sn-Pb奸料相近;⑤合適的物理性能,特別是電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù);⑥與現(xiàn)有元件基板/引線及PCB材料在金屬學(xué)性能上兼容;⑦足夠的力學(xué)性能:抗剪強(qiáng)度、蠕變抗力、等溫疲勞抗力、熱機(jī)疲勞抗力、金屬學(xué)組織的穩(wěn)定性;⑧良好的潤(rùn)濕性;⑨可接受的成本價(jià)格。
5結(jié)語
在微電子封裝技術(shù)方面經(jīng)歷了雙列直插、四方扁平等階段。目前球柵陣列封裝已經(jīng)成為主流產(chǎn)品,現(xiàn)在芯片尺寸封裝和多芯片組件也在蓬勃發(fā)展。今后微電子封裝將繼續(xù)向高性能、高可靠性、多功能、小型化、薄型化、便攜式及低成本方向發(fā)展,相關(guān)的連接技術(shù)也必須符合這種發(fā)展趨勢(shì)。在所使用的封裝材料方面有金屬、陶瓷、塑料,而低成本的塑料是應(yīng)用的主要方向。
對(duì)奸料而言,錫鉛共晶奸料雖有許多優(yōu)點(diǎn),但鑒于Sb及其化合物的劇毒性對(duì)人類健康和生活環(huán)境的危害,要求生產(chǎn)各種無鉛奸料。目前最吸引人的是Sn-Ag-Cu系列,另外還有Sn-0.7Cu,Sn-3.5Ag,Sn-Zn和Sn-Ag-Bi等無鉛奸料。從世界發(fā)展趨勢(shì)看,新型無鉛奸料的成分設(shè)計(jì)趨向于合金的多元化,因多種合金元素的加入可提高其力學(xué)性能和可靠性。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,人們也更注重免清洗無鉛奸料的開發(fā)和應(yīng)用,這是降低生產(chǎn)成本和能耗、提高產(chǎn)品性能的有效途徑。
參考文獻(xiàn):
[1]范琳,袁桐,楊士勇.微電子封裝技術(shù)與聚合物封裝材料的發(fā)展趨勢(shì)[J].新材料產(chǎn)業(yè),2005,7(8):88-97.
[2]李枚.微電子封裝技術(shù)的發(fā)展與展望[J].半導(dǎo)體雜志,2000,25(2):32-36.
[3]劉勁松,郭儉.BGA/CSP封裝技術(shù)的研宄[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,50(5):602-604.
[4]王春青.微電子焊接及微連接[J].電子科技導(dǎo)報(bào),1995,2(4):30-31.
[5]王春青,李明雨,田艷紅.電子封裝中的微連接技術(shù)[A].第十次全國(guó)焊接會(huì)議論文集[C].黑龍江哈爾濱:黑龍江人民出版社,2001.107-118.
[6]賈永平.波峰焊接技術(shù)的應(yīng)用[J].航天制造技術(shù),2003,22(3):6-8.
[7]吳念租,蔡均達(dá).錫焊技術(shù)與可靠性[M].北京:人民郵電出版社,1993.69-89.
[8]WilliamB,Hampshire.T^esearchforlead-freesolders[J].Soldering&SurfaceMountTechnology,1993,14:49.
【關(guān)鍵詞】電力 自動(dòng)化
電廠熱工自動(dòng)化是在火力發(fā)電的道路中慢慢發(fā)展而來的,自動(dòng)化的發(fā)展也為我國(guó)的電力事業(yè)提供了有效的基礎(chǔ)。目前,我國(guó)在火力發(fā)電加強(qiáng)了技術(shù)改革,現(xiàn)階段的電廠熱動(dòng)自動(dòng)化已經(jīng)得到了很大的發(fā)展。隨著世界高科技的飛速發(fā)展和我國(guó)機(jī)組容量的快速提高,電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)不斷地從相關(guān)學(xué)科中吸取最新成果而迅速發(fā)展和完善。熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是高速化、智能化、一體化和透明化,對(duì)故障信息的研究和充分利用是發(fā)掘熱工故障診斷與故障預(yù)測(cè)的基礎(chǔ),現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用,為熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展提供了不斷拓展的空間。
一、當(dāng)前電力行業(yè)熱工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展
隨著世界高科技的飛速發(fā)展和我國(guó)機(jī)組容量的快速提高,電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)不斷地從相關(guān)學(xué)科中吸取最新成果而迅速發(fā)展和完善,近幾年更是日新月異,一方面作為機(jī)組主要控制系統(tǒng)的DCS,已在控制結(jié)構(gòu)和控制范圍上發(fā)生了巨大的變化;另一方面隨著廠級(jí)監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)(SIS)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和基于現(xiàn)代控制理論的控制技術(shù)的應(yīng)用,給熱工自動(dòng)化系統(tǒng)注入了新的活力。
(一)DCS的應(yīng)用與發(fā)展。
火電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展變化,在二十世紀(jì)給人耳目一新的是DCS的應(yīng)用,而當(dāng)今則是DCS的應(yīng)用范圍和功能的迅速擴(kuò)展。
1. DCS應(yīng)用范圍的迅速擴(kuò)展
20世紀(jì)末,DCS在國(guó)內(nèi)燃煤機(jī)組上應(yīng)用時(shí),其監(jiān)控功能覆蓋范圍還僅限D(zhuǎn)AS、MCS、FSSS和SCS四項(xiàng)。即使在2004年的Q/DG1-K401-2004《火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)(DCS)技術(shù)規(guī)范書》中,DCS應(yīng)用的主要功能子系統(tǒng)仍然還是以上四項(xiàng),但實(shí)際上近幾年DCS的應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)展,除了一大批高參數(shù)、大容量、不同控制結(jié)構(gòu)的燃煤火電機(jī)組的各個(gè)控制子系統(tǒng)全面應(yīng)用外,脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、空冷系統(tǒng)、大型循環(huán)流化床(CFB)鍋爐等新工藝上都成功應(yīng)用??梢哉f只要工藝上能夠?qū)崿F(xiàn)的系統(tǒng),DCS都能實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行可靠控制。
2.單元機(jī)組控制系統(tǒng)一體化的崛起
隨著一些電廠將電氣發(fā)變組和廠用電系統(tǒng)的控制(ECS)功能納入DCS的SCS控制功能范圍,ETS控制功能改由DCS模件構(gòu)成,DEH與DCS的軟硬件合二為一,以及一些機(jī)組的煙氣濕法脫硫控制直接進(jìn)入單元機(jī)組DCS控制的成功運(yùn)行,標(biāo)志著控制系統(tǒng)一體化,在DCS技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)下而走向成熟。
由于一體化減少了信號(hào)間的連接接口以及因接口及線路異常帶來的傳遞過程故障,減少了備品備件的品種和數(shù)量,降低了維護(hù)的工作量及費(fèi)用,所以近幾年一體化控制系統(tǒng)在不同容量的新建機(jī)組中逐漸得到應(yīng)用??刂葡到y(tǒng)一體化的實(shí)現(xiàn),是電力行業(yè)DCS應(yīng)用功能快速發(fā)展的體現(xiàn)。排除人為因素外,控制系統(tǒng)一體化將為越來越多的電廠所采用。
3.DCS結(jié)構(gòu)變化,應(yīng)用技術(shù)得到快速發(fā)展
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,近年來DCS系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化。過去強(qiáng)調(diào)的是控制功能盡可能分散,由此帶來的是使用過多的控制器和接口間連接。但過多的控制器和接口間連接,不一定能提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性,相反到有可能導(dǎo)致故障停機(jī)的概率增加。何況單元機(jī)組各個(gè)控制系統(tǒng)間的信號(hào)聯(lián)系千絲萬縷,互相牽連,一對(duì)控制器故障就可能導(dǎo)致機(jī)組停機(jī),即使沒有直接導(dǎo)致停機(jī),也會(huì)影響其它控制器因失去正確的信號(hào)而不能正常工作。因此隨著控制器功能與容量的成倍增加、更多安全措施(包括采用安全性控制器)、冗余技術(shù)的采用(有的DCS的核心部件CPU,采用2×2冗余方式)以及速度與可靠性的提高,目前DCS正在轉(zhuǎn)向適度集中,將相互聯(lián)系密切的多個(gè)控制系統(tǒng)和非常復(fù)雜的控制功能集中在一對(duì)控制器中,以及上述所說的單元機(jī)組采用一體化控制系統(tǒng),正成為DCS應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的新方向,這不但減少了故障環(huán)節(jié),還因內(nèi)部信息交換方便和信息傳遞途徑的減少而提高了可靠性。此外,隨著近幾年DCS應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,如采用通用化的硬件平臺(tái),獨(dú)立的應(yīng)用軟件體系,標(biāo)準(zhǔn)化的通訊協(xié)議,PLC控制器的融入,F(xiàn)CS功能的實(shí)現(xiàn),一鍵啟動(dòng)技術(shù)的成功應(yīng)用等,都為DCS增添了新的活力,功能進(jìn)一步提高,應(yīng)用范圍更加寬廣。
二、全廠輔控系統(tǒng)走向集中監(jiān)控
一個(gè)火電廠有10多個(gè)輔助車間,國(guó)內(nèi)過去通常都是由PLC和上位機(jī)構(gòu)成各自的網(wǎng)絡(luò),在各車間控制室內(nèi)單獨(dú)控制,因此得配備大量的運(yùn)行人員。為了提高設(shè)備控制水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率,達(dá)到減員增效的目的,隨著DCS技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊功能的提高,目前各個(gè)輔助車間的控制已趨向適度集中,整合成一個(gè)輔控網(wǎng)(簡(jiǎn)稱BOP 即Balance Of Plant的縮寫)方向發(fā)展,即將相互獨(dú)立的各個(gè)輔助系統(tǒng),利用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行集成,在全廠IT系統(tǒng)上進(jìn)行運(yùn)行狀況監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)控制少人值班或無人值班。
三、變頻技術(shù)的普及應(yīng)用與發(fā)展
變頻器作為控制系統(tǒng)的一個(gè)重要功率變換部件,以提供高性能變壓變頻可控的交流電源的特點(diǎn),前些年在火電廠小型電機(jī)(如給粉機(jī)、凝泵)等控制上的應(yīng)用,得到了迅猛的發(fā)展。由于變頻調(diào)速不但在調(diào)速范圍和精度,動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,低速轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,工作效率,方便使用方面表現(xiàn)出優(yōu)越性,更重要的是節(jié)能效果在經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益上產(chǎn)生的顯著效應(yīng),因此繼一些中小型電機(jī)上普遍應(yīng)用后,近年來交流變頻調(diào)速技術(shù),擴(kuò)展到一些高壓電機(jī)的控制上試用,如送、引風(fēng)機(jī)和給水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制等。
因?yàn)樘N(yùn)藏著巨大的節(jié)能潛力,可以預(yù)見隨著高壓變頻器可靠性的提高、一次性投資降低和對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾減少,更多機(jī)組的風(fēng)機(jī)、水泵上的大電機(jī)會(huì)走向變頻調(diào)速控制,在一段時(shí)間內(nèi),變頻技術(shù)將繼續(xù)在火電廠節(jié)能工作中,扮演重要角色。
四、局部系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線
自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,帶來新型自動(dòng)化儀表的涌現(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)(FCS)是其中一種,它和DCS緊密結(jié)合,是提高控制信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、快速性和機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性,解決現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的現(xiàn)代化管理,以及降低工程投資等的一項(xiàng)先進(jìn)的和有效的組合。目前在西方發(fā)達(dá)國(guó)家,現(xiàn)場(chǎng)總線已應(yīng)用到各個(gè)行業(yè),其中電力行業(yè)最典型的是德國(guó)尼德豪森電廠2×950MW機(jī)組的控制系統(tǒng),采用的就是PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線。
關(guān)鍵詞:主設(shè)備 繼電保護(hù)
中圖分類號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)12-0090-01
電氣設(shè)備的繼電保護(hù)主要是研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況,以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。因在其發(fā)展過程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件(發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等),使之免遭損害,所以沿稱繼電保護(hù)。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)先后經(jīng)歷了不同的發(fā)展時(shí)期。近10年來,電力工業(yè)突飛猛進(jìn),整個(gè)電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出往超高電壓等級(jí)、單機(jī)容量增大、大聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方向發(fā)展的趨勢(shì),這就對(duì)主設(shè)備保護(hù)的可靠性、靈敏性、選擇性和快速性提出了更高的要求。
1 電氣主設(shè)備保護(hù)的現(xiàn)狀
以往電力系統(tǒng)大型主設(shè)備(包括發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、高壓并聯(lián)電抗器等)繼電保護(hù)與超高壓線路繼電保護(hù)相比,處于一種相對(duì)滯后的狀態(tài),主設(shè)備保護(hù)正確動(dòng)作率一直較低,與線路保護(hù)相比有較大差距。
近年來主設(shè)備保護(hù)的分析計(jì)算方法取得了很大進(jìn)展,比如采用多回路分析法可以比較精確地計(jì)算發(fā)電機(jī)的內(nèi)部故障,主設(shè)備內(nèi)部故障保護(hù)的配置具備了理論基礎(chǔ)[1,2]。利用真實(shí)反應(yīng)主設(shè)備內(nèi)部各種故障及異常工況的動(dòng)模系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)檢驗(yàn)主設(shè)備保護(hù),極大地提高了新原理新技術(shù)的驗(yàn)證水平。隨著基于新硬件平臺(tái)的數(shù)字式主設(shè)備保護(hù)的推陳出新,實(shí)現(xiàn)了主設(shè)備保護(hù)雙主雙后的配置方案,保護(hù)的設(shè)計(jì)方案、配置原則趨于完善,同時(shí),新原理和新技術(shù)的應(yīng)用也大大提高了主設(shè)備保護(hù)的安全運(yùn)行水平。
2 主設(shè)備保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 保護(hù)裝置的一體化發(fā)展
(1)充分的資源共享,一個(gè)裝置包含了被保護(hù)元件所有的模擬量,保護(hù)邏輯的判據(jù)可以充分利用所有電氣量,使保護(hù)更加完善、可靠,判據(jù)更加靈活實(shí)用。
(2)主后一體化裝置,給故障錄波、后臺(tái)分析帶來了便利。任何一個(gè)故障啟動(dòng)或動(dòng)作保護(hù)裝置就可以錄下整個(gè)單元所有模擬量,使得現(xiàn)場(chǎng)故障的綜合分析、定性及事故處理更加方便,而分體式保護(hù)只能錄下部分信息。
(3)主后一體化裝置便于保護(hù)雙重化的實(shí)現(xiàn)。主后共用一組TA,TA斷線概率大大下降;裝置數(shù)量少,誤動(dòng)概率降低。
2.2 新型光電流互感器、光電壓互感器的應(yīng)用
傳統(tǒng)的電磁式TA是一種非線性電流互感器,具有鐵磁諧振、磁飽和、絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)范圍小、使用頻帶窄、銅材耗費(fèi)大,遠(yuǎn)距離傳送造成電位升高等問題。
新型光電流互感器(OTA)、光電壓互感器(OTV)相對(duì)于電磁式TA具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì):不存在飽和問題,頻率響應(yīng)寬,動(dòng)態(tài)范圍大,在很大的電流變化區(qū)間內(nèi)保持線性變換關(guān)系;實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)電和弱電的完全絕緣隔離,具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力;不存在二次開路的問題,二次輸出值較小,適合與保護(hù)直接接口。因此其將成為主設(shè)備微機(jī)保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)。
2.3 信息網(wǎng)絡(luò)化
變電站監(jiān)控和發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展,要求主設(shè)備保護(hù)具有強(qiáng)大的通信功能,以便通過監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作報(bào)文管理、故障數(shù)據(jù)處理、定值遠(yuǎn)方整定、事故追憶等功能,實(shí)現(xiàn)了電氣智能設(shè)備運(yùn)行的深層次管理。
在采用高速度、大容量的微處理器及高速總線設(shè)計(jì)后,保護(hù)裝置將具有更完善的數(shù)據(jù)處理功能和通信功能,可以更好地實(shí)現(xiàn)保護(hù)信息化、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)。主設(shè)備保護(hù)除了動(dòng)作后經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)上傳故障報(bào)文、數(shù)據(jù)到監(jiān)控系統(tǒng)以外,還可以為系統(tǒng)動(dòng)態(tài)提供保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)和信息,并可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化通過數(shù)據(jù)交換,提供修改保護(hù)判據(jù)和定值的依據(jù),保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2.4 故障分析技術(shù)
新一代主設(shè)備保護(hù)必須具有強(qiáng)大的故障錄波功能,除了記錄完整的事件報(bào)文、故障數(shù)據(jù)外,裝置還可以記錄故障發(fā)生前后全過程所有的模擬量、開關(guān)量、啟動(dòng)量、中間量的變化,完整地記錄每個(gè)保護(hù)的動(dòng)作行為。主設(shè)備保護(hù)的故障信息上傳至電氣監(jiān)控系統(tǒng)或保護(hù)信息管理系統(tǒng)后,通過高級(jí)應(yīng)用軟件,分析保護(hù)的動(dòng)作行為是否正確,為故障查找、分析提供充分的依據(jù)。完整的故障數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)字仿真系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)主設(shè)備的故障再現(xiàn),對(duì)事故進(jìn)行深入分析,為保護(hù)性能的改進(jìn)完善提供重要的依據(jù)。
2.5 信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
當(dāng)代繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展,正在從傳統(tǒng)的模擬式、數(shù)字式探索著進(jìn)入信息技術(shù)領(lǐng)域。在變電站綜合自動(dòng)化方面,保護(hù)的配置比較靈活。如果變電站綜合自動(dòng)化采用傳統(tǒng)模式,也就是遠(yuǎn)方終端裝置(RTU)加上當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng),這時(shí)候,保護(hù)裝置的信息可以通過遙信輸入回路進(jìn)入RTU,也可以通過串行口與RTU按照約定的通信規(guī)約進(jìn)行信息傳遞。
2.6 自適應(yīng)技術(shù)、智能技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展
自適應(yīng)繼電保護(hù)的基本思想是使保護(hù)能盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化,進(jìn)一步改善保護(hù)的性能。對(duì)于主設(shè)備保護(hù)而言,它與某些保護(hù)的判據(jù)、定值和系統(tǒng)的變化也是息息相關(guān)的,比如發(fā)電機(jī)失步保護(hù)、變壓器零序保護(hù)等。目前,部分保護(hù)功能已經(jīng)具備了一定的自適應(yīng)能力,比如浮動(dòng)門限、變斜率比率差動(dòng)保護(hù)中的制動(dòng)特性、自適應(yīng)3次諧波電壓比率定子接地判據(jù)等。隨著與微機(jī)保護(hù)技術(shù)密切相關(guān)的其他科技領(lǐng)域新技術(shù)和新理論的出現(xiàn),通信技術(shù)、信息技術(shù)、自適應(yīng)控制理論、全球定位系統(tǒng)(GPS)等的應(yīng)用,必將促進(jìn)自適應(yīng)保護(hù)的飛速發(fā)展。
3 結(jié)語
隨著電力系統(tǒng)容量日益增大,范圍越來越廣,僅設(shè)置系統(tǒng)各元件的繼電保護(hù)裝置,遠(yuǎn)不能防止發(fā)生全電力系統(tǒng)長(zhǎng)期大面積停電的嚴(yán)重事故。為此必須從電力系統(tǒng)全局出發(fā),進(jìn)行電氣設(shè)備繼電保護(hù)的相關(guān)研究。
參考文獻(xiàn)