时间：2022-02-28 06:25:22
序论：在您撰写电力技术论文时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
电力技术属于电力企业的核心，电力技术发展主要是指发电技术和传输技术。目前电力技术的发展包括太阳能电力技术、燃料电池技术。太阳能电力技术属于高效节能技术，太阳能属于可再生资源。不同地区太阳的辐射程度不同，根据相关分析，太阳能电池只能提供小部分电能，对普通家庭的供电还比较充足。太阳能供电技术包括热发电技术以及光伏发电技术，这两种技术的核心在于利用太阳能，将太阳能转换成电能，属于可再生发电技术。此种技术发展到现在，还存在很大的发展空间，所以太阳能技术发展前景非常乐观，有广阔的未来。与往常的发电技术相比，光伏发电技术具有很大的优势，能最大程度地实现节能环保。燃料电池技术，是一种将化学反应产生的热量直接转换成电能的技术，燃料反应的发电效率非常高，与联合高温燃料电池结合，发电效率能够达到85%以上。优点在于燃料电池的负荷小，燃料的规模对发电的影响也很小。主要燃料电池包括硫酸燃料电池、固态氧化物燃料电池、碳酸盐燃料电池。
2输电与供电技术
发电厂一般都位于城市的郊区，需要经过一定的输送过程，将电源输送到城市生活区。交流输电技术取得了很大的进步，主要特点在于可以充分利用电网资源，实现高效率地输电。交流输电的电力技术在大功率的高压开关驱动下，实现电流的输送。其中大功率的电子设备包括电力技术设备，对输电技术的发展起到了一定的促进作用，能够有效降低电能的损耗。针对城市化的供电技术，需要与供电的可靠性结合在一起，现代化的供电方式和供电负荷设计要不断地改进。但是在现代化的社会生产中，存在很大功率的供电方式与供电负荷密度，所以城市生活供电技术的发展空间也很大，只有保证电力技术的可靠性，才能实现电网负荷的增加。例如，GIS设备、集成供电、配网保护等重要组成部分，是提升城市生活供电质量的重要措施。
3提升电力安全生产水平的措施
3.1完善安全机制，建立安全文化体系作为高危行业的电力系统，安全生产是最重要的问题。电力企业已经形成了独具特色的安全文化，随着社会经济的发展，对电力供应的要求也越来越高，完善电力安全机制的第一要务是建立安全保证体系。将电力安全机制作为考核的重要依据，实现安全管理的标本兼治，建立健全的安全保证体系，建立适应现代安全管理的行为规范，并将其作为安全考核的重要依据。从全部职工入手，建立部门联动机制，实现部门安全网络化控制。健全的风险管理机制，可以保证检查评比的公平公正，保证电力成产的安全，保证企业职工的生命安全，不管机制有多好，都要确保各个部门相互协调，密切配合，这是实现电力安全产生的重要基础。
3.2加强电力企业安全文化的建设供电企业的电力安全生产活动都离不开人员的作用，人是保证安全生产的根本。从管理人员这方面入手，加强安全管理，是提高生产效率，保证创造良好经济效益的根本，因此管理人员应树立安全意识，使安全生产的观念深入人心。人是安全的主体，是保证电力生产安全运行的根本。加强供电企业的安全教育，提高供电企业职工的安全文化素养，是保证职工安全的基础。所以保证安全要从员工做起，不能伤害他人，强化安全管理生产，将安全生产落实到个人。贯彻执行安全第一、预防为主的方针，严格遵循系统的风险性准则和职业规范，这在很大程度上能够减少电力生产中的问题。另外，还要规范人员的安全操作行为，使其按照国家相关规定工作，保证所有人员都不会受到安全隐患的侵害。
3.3提高装备的供电水平，加强对设备的监督和管理提升设备可靠性，也是保证有效供电的重要举措。严格做好供电设备的定期检验、检测工作，重点做好母差、主变、失灵等保护的检验工作，严格按照质量验收；做好二次回路的管理；严格整组试验和带负荷检查等项目的检验，保证回路的接线正确，防止事故范围扩大；提高继电保护专业人员的素质，加大设备的投资力度，保证电网的安全。设备质量的好坏直接关系到电网的安全。对于操作和控制电力设备的人员来说，提升电力专业素养非常重要。硬件设备是电力系统的重要组成部分，提升人员的操作能力对保证电力系统的安全运行具有很重要的作用，因此要加强人员培训，增强电力投资的建设。
4总结
电力计量设备的智能化、信息化以及自动化水平也在逐年提高。电力计量过程中现阶段常用的设备包括：数字化信息化管理系统设备、控制系统设备、供电系统自动控制系统设备、全数字计算机监控设备以及网络管理设备等等。电力计量设备对于供电销售、人力资源配置、设备安装调试、财务管理、生产调度等方面都影响重大。电力计量管理水平的提高可以进一步实现高效、可靠以及安全的电力系统管理目标，并且帮助实现科学化的财务管理、自动化的设备管理、智能化的生产管理等目标。
2提高电力计量技术管理水平的措施
2.1不断完善电力计量管理体系。要想有效地提升电力计量技术的管理，我们首先要做的是不断完善电力计量管理体系，建立电力计量的管理机构，在工作中实行岗位责任制，保证工作人员对其相应工作责任，提高部门之间的合作效率。同时，完善各种管理制度，并制定相应的执行计划。例如，制定电力计量质量的标准化管理、设备管理人员的工作制度、供电系统的管理制度、电力计量设备管理制度、设备的维修与保养制度等。此外，要实行奖惩管理制度，对工作优秀人员进行物质奖励，工作出现问题的人员进行惩罚，提高工作人员的责任心。2.2增强电力计量专业培训。建立完善的电力企业研发和管理人员培训机制，按照企业发展要求，制定培训周期和培训时长。同时，加大科技投资，鼓励产品技术创新，提高研发实力，积极引入国外前沿技术，并不断的进行推广，使产品质量获得不断地完善，提高产品的科技含量，保证企业电力计量技术的不断发展。
2.3做好设备综合管理。设备综合管理在为电力计量管理中有着重要的地位，在管理中要建立相应的设备档案信息，同时根据信息制定相应的编制，并能够按照计划进行审查设备更新、修配、购置、改造等，实现多层次和全方面的监管。此外，要及时的掌握设备运行情况，实行在线管理，能够在设备故障中技术的做出反馈，并制定规范的维护措施，保证设备的正常运行；改进设备中的传感部件，关注核心部件的运行状态，不断地引入加自校正、自诊断以及状态识别功能，提高其质量，延长其工作寿命。企业还应加强技术调研，明确自身技术条件，构建符合企业安防展的综合管理体系，同时，要制定设备综合管理制度，充分的发挥人力资源的优势，形成有效地检查制度，保证设备管理的合理化，技术管理的科学化、制度管理的规范化，实现企业的高质和高效的运行。
2.4增强自主创新能力。近年来我国电力计量技术和设备应用逐渐广泛，其技术与管理水平相应的有了较大的提高，但是与发达国家相比，我国技术水平仍然比较落后。所以我国必须进一步提高电力计量设备的使用技术和性能；同时要时刻关注国外电力网络新技术的最新发展动态，积极学习、引进先进的设备与技术，加大研究力度进行产品创新，提高我国的研发创新能力。智能计量电网的技术是智能电网建设的重要基础，其不仅保证了我国电能在线计量的准确性，还通过对整个电网的实时监测，实现了对每度电的实时跟踪，及时了解和掌握各个支路上发生的电网损耗，并能发现电网末端电表的计量误差；第一时间发现支路上出现的窃、漏电问题。
现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。
当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。
1.电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2.现代电力电子的应用领域
2.1计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
2.3直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源),同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
2.4不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器,将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合,整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
2.7大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
2.8电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。
八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3.高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1高频化
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统“整流行业”的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为“开关变换类电源”,其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。
3.2模块化
模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于“标准”功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了“用户专用”功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。另外,大功率的开关电源,由于器件容量的限制和增加冗余提高可靠性方面的考虑,一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流,一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量,在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。
3.3数字化
在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。
3.4绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。
现代电力电子技术是开关电源技术发展的基础。随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现,现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。在传统的应用技术下,由于功率器件性能的限制而使开关电源的性能受到影响。为了极大发挥各种功率器件的特性,使器件性能对开关电源性能的影响减至最小,新型的电源电路拓扑和新型的控制技术,可使功率开关工作在零电压或零电流状态,从而可大大的提高工作频率,提高开关电源工作效率,设计出性能优良的开关电源。
总而言之,电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。
参考文献
(l)林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术,电力电子技术选编,浙江大学,384-390,1992
(2)季幼章:迎接知识经济时代,发展电源技术应用,电源技术应用,N0.2,l998
(3)叶治正,叶靖国:开关稳压电源。高等教育出版社,1998
关键词：电力技术前沿技术发展前景
“电力技术是通向可持续发展的桥梁”，这个论断已经逐渐成为人们的共识。研究表明，为了实现可持续发展，应尽可能把一次能源转换为电能使用，提高电力在终端能源中的比例。因为，在保证相同的能源服务水平的前提下,使用电力这种优质能源最清洁、方便，易于控制、效率最高。如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用，人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。因此，电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为下世纪电力技术的重点领域。电力技术属于传统技术的范畴，技术创新和出现重大突破的机会要比信息科学、生命科学、材料科学等新兴学科少得多。但是，应该看到，电力技术与其他学科的相互交叉和渗透的趋势越来越明显。电力研究的一些前沿课题反映了这种趋势。以下将对若干电力前沿技术的现状和未来发展前景进行评述。
1分布式电源
分布式发电装置（DistributedGeneration）是指功率为数千瓦至50MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有，用以满足电力系统和用户特定的要求。如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电，节省输变电投资、提高供电可靠性等等。
当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(IC)、微型燃气轮机（Microtur_bines）和各种工程用的燃料电池（FuelCell）。因其具有良好的环保性能，分布式电源与“小机组”已不是同一概念。
1.1应用背景
由于公众对输电线路可能产生的电磁影响的忧虑，开辟新的线路走廊越来越困难。例如，北美和西欧许多国家已决定一般不再兴建新的输电线路。于是，直接安置在用户近旁的分布式发电装置便成为一种替代方案。其次，与大电网配合，分布式电源可大大地提高供电可靠性，可在电网崩溃和意外灾害（例如地震、暴风雪、人为破坏、战争）情况下，维持重要用户的供电。加拿大魁北克省1997年冰雪灾造成输配电线路灾难性破坏，引起大面积停电，许多重要用户长期不能恢复供电。人们认识到，如果能有与电网配合的分布式电源在运转，供电可靠性将会大大地提高，一些灾难性后果是可以避免的。
对供电网难以达到的边远分散用户，分布式电源在技术经济上具有竞争力。此外，发展电动车电源是研究发展分布式电源的重要推动力。
1.2微型燃气轮机
微型燃气轮机（MicroTurbine）,是功率为几千瓦至几十千瓦，转速为96000r/min，以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机，工作温度500℃，其发电效率可达30%。目前国外已进入示范阶段。其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。可见，电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。
1.3燃料电池
燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置。它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式，被称为21世纪的分布式电源。
1.3.1燃料电池的工作原理
燃料电池的工作原理颇似电解水的逆过程。氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)转变为氢离子，空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极)，负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离子结合成水，外电路则形成电流。
通常，完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。其中，电池堆是核心。低温燃料电池还应配备燃料改质器（又称为燃料重整器）。高温燃料电池具有内重整功能，无须配备重整器。
磷酸型燃料电池（PAFC）是目前技术成熟、已商业化的燃料电池。现在已能生产大容量加压型11MW的设备及便携式250kW等各种设备。第2代燃料电池的溶融碳酸盐电池（MCFC），工作在高温（600～700℃）下，重整反应可以在内部进行，可用于规模发电，现在正在进行兆瓦级的验证试验。固体电解质燃料电池（SOFC）被称为第3代燃料电池。由于电解质是氧化锆等固体电解质，未来可用于煤基燃料发电。质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。
1.3.2性能和特点
燃料电池有以下优点：（1）有很高的效率，以氢为燃料的燃料电池，理论发电效率可达100%。熔融碳酸盐燃料电池，实际效率可达584%。通过热电联产或联合循环综合利用热能，燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。燃料电池发电效率与规模基本无关，小型设备也能得到高效率。（2）处于热备用状态，燃料电池跟随负荷变化的能力非常强，可以在1s内跟随50%的负荷变化。(3)噪音低；可以实现实际上的零排放；省水。（4）安装周期短，安装位置灵活，可省去新建输配电系统。
目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高，在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。
1.3.3技术关键和研究课题
燃料电池的技术关键涉及电池性能、寿命、大型化、价格等与商业化有关的项目，主要涉及新的电解质材料和催化剂。熔融碳酸盐电池（MCFC）在高温条件下液体电解质的损失和腐蚀渗漏降低了电池的寿命，使MCFC的大型化及实用化受到限制。需要解决电池构成材料的腐蚀；电极细孔构造变化使电池性能下降等问题。
固体氧化物燃料电池（SOFC）使用固体电解质且工作温度很高,对构成材料及其加工有特殊要求。为了得到高温下化学性稳定和致密性（不通过气体）的电解质，在氧化锆中加入Y2O3生成钇稳定氧化锆。为了降低工作温度，应尽可能减少电解质薄膜厚度。通常采用熔射法、烧结法和电化学蒸发涂层法制备电解质薄膜。实用的电解质膜的厚度为0.03～0.05mm。比较先进的已达到0.01mm。这样薄的电解质陶瓷材料除应当有足够的机械强度外，必须具有高度的气体致密性，否则将丧失燃料电池的性能。燃料极使用镍锆等耐热金属陶瓷，镍还用作燃料重整的催化剂，空气极在运行中处在高温氧化中，难以使用一般金属。铂的稳定性好，但费用昂贵，需要寻找替代材料，可用电子导电陶瓷。为了降低工作温度，另外一个重要的研究方向是寻找低温的质子导电的电解质。工作温度倘若能降低到700℃以下，SOFC的造价就可以大幅度降低。
2大功率电力电子技术的应用硅片引起的“第”
2.1大功率电力电子器件的重大进展
电力电子学（PowerElectronics）的应用已经有多年的历史。
电力电子学器件用于电力拖动、变频调速、大功率换流已经是比较成熟的技术。大功率电子器件（HighPowerElectronics）的快速发展也引起了电力系统的重大变革，通常称为硅片引起的第。近10多年来，可控整流器(SCR)、可关断的晶闸管(GTO)、MOS控制的晶闸管(MCT)、绝缘门极双极性三极管(IGBT)等大功率高压开关器件的开断能力不断提高。目前，已经生产出6kA、6kV的GTO，单个元件的开断功率可达到30MW左右，这无疑是一个巨大的进步。
近年来，大功率电子器件已经广泛应用于电力的一次系统。可控硅（晶闸管）用于高压直流输电已经有很长的历史。大功率电子器件应用于灵活的交流输电（FACTS）、定质电力技术（CustomPower）以及新一代直流输电技术则是近10年的事。新的大功率电力电子器件的研究开发和应用，将成为下世纪的电力研究前沿。
2.2灵活交流输电技术(FACTS)
灵活的交流输电系统(FACTS)是80年代后期出现的新技术，近年来在世界上发展迅速。专家们预计在未来这项技术将在电力输送和分配方面将引起重大变革，对于充分利用现有电网资源和实现电能的高效利用，将会发挥重要作用。
灵活交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制，从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平，降低输电损耗。
FACTS技术的出现和应用的背景是：（1）发展电力市场的需要。原作为公用事业之一的电力面临着“放松管制”（Deregulation）的改革。一些国家颁布法令规定用户可以发电并售电给电网，允许电力用户可自由选择供电者，允许实行趸售托送（WholesaleWheeling），某些地区甚至允许实行电力零售托送。发电厂和电力用户可以根据协议通过电网售受电力。电网作为电力市场的物质载体，即发电厂和电力用户间电力输送和分配的通道，需要满足对电力潮流灵活调节控制的要求，而常规的交流输电系统却很难适应这一变化。
（2）发展互联电网的需要。在发达国家已形成了紧密相连、多电压等级的复杂互联电网。由于电路定则使然，电网内部线路及联络线在运行中实际的潮流分布与这些线路的设计输送能力相差甚远；一部分线路已过载或接近稳定极限，而另一部分线路却被迫在远低于线路额定输送容量下运行。这就提出了灵活调节线路潮流、突破瓶颈限制、增加输送能力，以充分利用现有电网资源的要求。发达国家由于环保的严格限制，新建输电线路十分困难，使得这一要求更为迫切。
传统的调节电力潮流的措施，如机械控制的移相器、带负荷调变压器抽头、开关投切电容和电感、固定串联补偿装置等，只能实现部分稳态潮流的调节功能，而且，由于机械开关动作时间长、响应慢，无法适应在暂态过程中快速灵活连续调节电力潮流、阻尼系统振荡的要求。因此，电网发展的需求促进了灵活交流输电这项新技术的发展和应用。近年来，灵活交流输电技术已经在美国、日本、瑞典、巴西等国重要的超高压输电工程中得到应用。
尽管灵活交流输电技术已在多个输电工程中得到应用，并证明了它在提高线路输送能力、阻尼系统振荡、快速调节系统无功、提高系统稳定等方面的优越性能，但其推广应用的进展步伐比预期的要慢。主要原因有：工程造价比常规的解决方案高，因此，只有在常规技术无法解决的情况下，用户才会求助于FACTS技术；FACTS技术还需要进一步完善。目前FACTS技术的应用还局限于个别工程，如果大规模应用FACTS装置，还要解决一些全局性的技术问题，例如：多个FACTS装置控制系统的协调配合问题；FACTS装置与已有的常规控制、继电保护的衔接问题；FACTS控制纳入现有的电网调度控制系统问题等等。也有专家认为，FACTS技术尚不能更快推广应用是因为电力部门对新技术持谨慎观望态度，只有相当成熟的技术才会大规模应用。
随着电力电子器件的性能提高和造价降低，以电力电子器件为核心部件的FACTS装置的造价会降低，可能会在不远的将来比常规的输配电方案更具竞争力。国际大电网会议展开了有关STATCOM与SVC性能价格比的讨论，不少专家认为，由于STATCOM不需要采用大量的电容器就可以实现无功的快速调节，而电容器的价格多年比较稳定，不大可能大幅度下降；相反，电力电子器件的价格会不断降低，故预计STATCOM会比SVC（静止无功补偿器）更有竞争力。若将超导储能装置与STATCOM配合，可以实现系统有功功率的快速调节，这是以往任何的常规设备不能胜任的。
FACTS技术也在不断改进，一些新的FACTS装置被开发出来，例如可转换静止补偿器（ConvertibleStaticCompensator），它由多个同步电压源逆变器构成，可以同时控制2条以上线路潮流（有功、无功）、电压、阻抗和相角，并能实现线路之间功率转换。可转换静止补偿器具有下列功能：（1）静止同步补偿器的并联无功补偿功能；（2）静止同步串联补偿器的功能；（3）综合潮流控制器功能；（4）控制2条线路以上潮流的线间潮流控制（IPFC）功能；CSC被认为是第3代灵活交流输电装置。
电力电子器件的发展趋势是：一方面研制经济性能好的器件，以便降低设备造价；另一方面，研制开断功率更大的高性能器件。最近，国外公司宣布研制成功以碳化硅（SiC）为基片的电力电子器件。基片的耐压和热容量可大幅度提高，而元件的损耗却大大降低，从而使元件的断开功率可望有数量级的飞跃。这预示用电子高压断路器取代机械的高压断路器（油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等）已成为现实的可能。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代，则电力系统完全的灵活调节控制便将成为现实。
2.3定质电力技术
定质电力（CustomPower）技术是应用现代电力电子技术和控制技术为实现电能质量控制，为用户提供用户特定要求的电力供应的技术。
现代工业的发展对提高供电的可靠性、改善电能质量提出了越来越高的要求。在现代企业中，由于变频调速驱动器、机器人、自动生产线、精密的加工工具、可编程控制器、计算机信息系统的日益广泛使用，对电能质量的控制提出了日益严格的要求。这些设备对电源的波动和各种干扰十分敏感，任何供电质量的恶化可能会造成产品质量的下降，产生重大损失。
重要用户为保证优质的不间断供电，往往自己采取措施，如安装不间断电源(UPS)，但是这并不是经济合理的解决办法。根本的出路在于供电部门能根据用户的需要，提供可靠和优质的电能供应。因而，便产生了以电力电子技术和现代控制技术为基础的定质电力技术（CustomPowerTechnology）。
为提高配电网无功调节的质量，已开发出用于配电网的静止无功发生器(DSTATCOM)。它由储能电路、GTO或IGBT变换电路和变压器组成。它的功能是快速调节电压，发生和吸收电网的无功功率，同时可以抑制电压闪变。这是“定质电力”的关键设备之一。此外，静止无功发生器和固态开关配合，可在电网发生故障的暂态过程中保持电压恒定。另一关键设备是动态电压恢复器(DynamicVoltageRestorer)，它由直流储能电路、变换器和级次串联在供电线路中的变压器构成。变换器根据检测到的线路电压波形情况，产生补偿电压，使合成的电压动态保持恒定。无论是短时的电压低落或过电压，通过DVR均可以使负载上的电压保持动态恒定。
2.4新型直流输电技术
直流输电已是成熟技术。造价较高是其与交流送电竞争的不利因素。新一代的直流输电是指进一步改善性能、大幅度简化设备、减少换流站的占地、降低造价的技术。直流输电性能创新的典型例子是轻型直流输电系统（LightHVDC），它采用GTO、IGBT等可关断的器件组成换流器，省去了换流变压器，整个换流站可以搬迁，可以使中型的直流输电工程在较短的输送距离也具有竞争力，从而使中等容量的输电在较短的输送距离也能与交流输电竞争。此外，可关断的器件组成换流器，由于采用可关断的电力电子器件，可以免除换相失败之虞，对受端系统的容量没有要求，故可用于向孤立小系统（海上石油平台、海岛）的供电，今后还可用于城市配电系统，并用于接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。
2.5同步开断技术
同步开断(SynchronizedSwitching)是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。在理论上应用同步开断技术可完全避免电力系统的操作过电压。这样，由操作过电压决定的电力设备绝缘水平可大幅度降低，由于操作引起设备（包括断路器本身）的损坏也可大大减少。目前，高压开关都是属于机械开关，开断的时间长、分散性大，难以实现准确的定相开断。目前的同步开断设备是应用一套复杂的电子控制装置，实时测量各种影响开断时间分散性的参量变化，对开断时刻的提前量进行修正。即便采取了这种代价昂贵的措施，由于机械开关特性决定，还不能做到准确的定相开断，设计人员还不敢贸然降低电气设备的绝缘水平，以防同步开断失败造成设备损毁。因此，同步开断的优势没有发挥出来。
实现同步开断的根本出路在于用电子开关取代机械开关。美国西屋公司已制造出13kV、600A、由GTO元件组成的固态开关，安装在新泽西州的变电站中使用。GTO开断时间可缩短到1/3ms，这是一般机械开关无法比拟的。现在，由固态开关构成的电容器组的配电系统“软开关”已问世。
2.6未来全可控的电力系统
现在的电力系统由于还依赖高压机械开关（油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等）实现线路、设备、负荷的投切，尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程。“电网控制”目前只能做到部分控制，本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代，则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。
3状态维修技术
状态维修技术（ConditionBasedMaintenance）可以包涵可靠性为中心的维修技术（RCM）和预测维修技术（PDM）。
3.1应用背景
这2项技术最初是应用于航空航天系统，后来移植应用于核电站的维修，近年已成功地用于发电厂设备的维修，并正在用于输变电设备的检修。
电力系统的可靠性在很大程度上取决于电力设施的可靠性。随着电网容量的增大和用户对供电可靠性要求的提高，维修管理的重要性日益显现出来。维修费用占电力成本的比例也不断提高。一座现代化核电站的运行维修费用已超过燃料费用。如何采取合理的维修策略和正确决定维修计划，以保证在不降低可靠性的前提下节省维修费用，便成为电力部门或负责设备维修的公司面临的重要课题。
近年来，由于电力体制的改革，电力设备的维修也开始进入市场，过去电力部门独家负责设备维修的局面已被打破，电力设备制造部门也开始介入维修这一领域。由于设备制造商对设备的设计和薄弱环节了如指掌，加上备品备件来源有保证，往往在承接维修合同的竞争中处于有利地位。
电力部门对于设备的运行状况十分熟悉，对系统中可能出现的各种电气、热、机械应力和气象影响因素十分了解，承担维修任务也具有优势。竞争促进了技术的发展。过去电力设备维修常用的定时检修（TimebasedMaintenance）和以定时检修为基础，根据经验决定延长或缩短维修周期的做法已不能满足需要，需要发展新技术。
3.2主要技术内容
以可靠性为中心的维修（RCM）和预测性维修是互相紧密联系而又不同的2个技术领域。
以可靠性为中心的维修（ReliabilitycenteredMaintenance）是在对元件的可能故障对整个系统可靠性影响评估的基础上决定维修计划的一种维修策略。RCM技术在60年代末开始发展起来。当时由于宽体客机的投运，系统变得十分复杂，航空系统沿用定时大修的传统方法在经济上变得不可接受。根据元件故障后果的严重程度确定维修计划的RCM收到了良好效果，使航空系统可靠性提高。现在RCM已成为全世界几乎所有航空公司采用的方法。80年代美国EPRI将RCM引入核电站的维修，后来又应用于火电厂，取得了提高可靠性和降低维修费用的目的。现在正在研究变电站设备的RCM技术。
预测性维修（PredictiveMaintenance）是根据对潜伏故障进行在线或离线测量的结果和其他信息来安排维修的技术。其关键是依靠先进的故障诊断技术对潜伏故障进行分类和严重性分析（CriticalityAnalysis）,以决定设备（部件）是否需要立即退出运行和应及时采取的措施。
综上所述，电力设备状态维修技术涉及复杂大系统可靠性评价、先进的传感技术、信息采集处理技术、干扰抑制技术、模式识别技术、故障严重性分析、寿命估计等领域。
3.3先进传感器
先进的传感器(AdvancedSensor)是实现预测性维修的重要手段,是一个长盛不衰的研究热点。这是因为,故障诊断技术的发展首先决定于能否获取尽可能多的有用信息，这是数据处理和诊断决策的基础。为了提高故障诊断水平，研究各种新型传感器便成为电力界的研究热点。原来用于军事的传感技术，也有一部分移植到电力设备的状态监测上来。例如，用于锅炉管道高温应变测量的光纤传感器，是带有内部谐振腔的光导纤维，它可直接贴在被测管道上。用于测量锅炉燃烧室中温度的传感器，是用氧化铝保护的铂电阻，其测量精度优于1%。
美国电力研究院已开发出一种直接测量分析油中气体的金属*.绝缘子*.半导体传感器，它可在线直接测量和分析油中的4种气体并监视其变化趋势，现已用于一些电力部门的变压器。下一步工作是把测量微水的传感器和它集成起来，并配合负荷电流测量，弄清油中气体、水分随负荷的变化关系。
对紫外光下发萤光的一些传感器，可能会用于测量发电厂中的高温和应变。研究人员还在研究利用偏振光遥测电场和磁场的技术，研究用压电材料的薄膜来测量腐蚀和积尘，传感器测得数据的无线传输也是需要解决的一个重要问题。
3.4故障诊断的信息处理技术
对采集到的信号加工处理，要比采集信号本身更为困难，信号加工和处理的目标有3：从现场中大量的背景干扰信号中提取有用的信号；根据测得的信号进行故障分类；判断故障的严重程度，以便决定设备是否需要退出运行。
为抑制现场测量中不可避免的干扰，除了应用硬件滤波器和数字滤波技术以外，近年的研究发现小波变换技术可有效地滤除稳态信号（如现场测试中经常遇到的载波信号干扰和噪杂声干扰)，可以把有用信号从比信号强几个数量级的干扰中提取出来。
故障信号的分类则是更为困难的研究课题。过去用频谱来区分故障类型的方法有很大的局限性。因为许多不同类型的故障信号频谱往往有一部分甚至大部分是重叠的，在频域内很难加以区分。研究故障的“指纹特征”以及提取和识别指纹特征的方法便成为故障诊断研究的一个重要的分支。在研究的故障分类方法有：神经网络、专家系统、小波分析、分形维分析等。
4电磁兼容技术
电磁兼容（EMC）是指设备或系统在所处的电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何其他事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科，涉及电子、计算机、通信、航空航天、铁路交通、电力、军事以至人民生活各个方面。在当今信息社会，随着电子技术、计算机技术的发展，一个系统中采用的电气及电子设备数量大大增加，而且电子设备的频带日益加宽，功率逐渐增大，灵敏度提高，联接各种设备的电缆网络也越来越复杂，因此，电磁兼容问题日显重要。
电力系统中，在电网容量增大、输电电压增高的同时，以计算机和微处理器为基础的继电保护、电网控制、通信设备得到广泛采用。因此，电力系统电磁兼容问题也变得十分突出。例如，集继电保护、通信、SCADA功能于一体的变电站综合自动化设备，通常安装在变电站高压设备的附近，该设备能正常工作的先决条件就是它能够承受变电站中在正常操作或事故情况下产生的极强的电磁干扰。此外，由于现代的高压开关常常与电子控制和保护设备集成于一体，因此，对这种强电与弱电设备组合的设备不仅需要进行高电压、大电流的试验，同时还要通过电磁兼容的试验。GIS的隔离开关操作时，可以产生频率高达数兆赫的快速暂态电压。这种快速暂态过电压不仅会危及变压器等设备的绝缘，而且会通过接地网向外传播，干扰变电站继电保护、控制设备的正常工作。随着电力系统自动化水平的提高，电磁兼容技术的重要性日益显现出来。
4.1电磁兼容技术的主要内容和发展趋势
电力系统电磁兼容的主要内容包括：
（1）电磁环境评价。即通过实测或数字仿真等手段，对设备在运行时可能受到的电磁干扰水平（幅值、频率、波形等）进行估计。例如，利用可移动的电磁兼容测试车对高压输电线路或变电站产生的各种干扰进行实测，或通过电磁暂态计算程序对可能产生的瞬变电磁场进行数字仿真。电磁环境评价是电磁兼容技术的重要组成部分，是抗干扰设计的基础。
（2）电磁干扰耦合路径。弄清干扰源产生的电磁搔扰通过何种路径到达扰的对象。一般来说，干扰可分为传导型干扰和辐射型干扰2大类。传导干扰是指电磁搔扰通过电源线路，接地线和信号线传播到达对象所造成的干扰，例如，通过电源线传入的雷电冲击源产生的干扰；辐射干扰是指通过电磁源空间传播到达敏感设备的干扰。例如，输电线路电晕产生的无线电干扰或电视干扰即属于辐射型的干扰。研究干扰的耦合途径，对制定抗干扰的措施，消除或抑制干扰有重要的意义。
（3）电磁抗扰性评价。研究电力系统中各种敏感的设备仪表，如继电保护、自动装置、计算机系统、电能计量仪表等耐受电磁干扰的能力。一般是采用试验来模拟运行中可能出现的干扰并在设备尽可能接近工作条件下，试验被试设备是否会产生误动或永久性损坏。设备的抗扰性决定于该设备的工作原理，电子线路布置、工作信号电平，以及所采取的抗干扰措施。随着电力系统中各种自动化系统和通信系统的广泛采用，随着强电设备与强电设备集成为一体的趋向，如何评价这些设备耐受干扰的能力、研究实用和有效的试验方法，制定评价标准将成为电力系统电磁兼容技术的重要课题。
（4）抗干扰措施，电磁干扰的产生和耦合。敏感设备是不可能完全避免电磁搔扰的。因此，往往比较经济合理的解决办法是在敏感设备上应用抗干扰措施。例如，电力调度大楼遭受雷击是不可避免的。但通往系统和调度自动化系统的安全运行可通过正确的接地、屏蔽、隔离措施加以保证。研究有效经济和适用的抗干扰措施也是未来电磁兼容领域的重要任务。
（5）电能质量。国际大电网会议36学术委员会（电力系统电磁兼容）把电能质量控制也列入电磁兼容的范畴，研究频率变化、谐波、电压闪变、电压骤降等对用户设备性能的影响。
4.2电磁场生态影响
1.变电站技术的自动化变电站是电力系统中的重要部分，变电站中电气自动化技术的应用，主要是将计算机和通讯技术结合在一起，对数据信息进行集中处理和分析，并重组优化变电站设备和电力系统。这种技术对各个系统的互连配置进行了简化，操作起来更加方面快捷，满足了电网自动化建设的要求，另外数据监控的利用时微机保护功能进一步完善，并且还能有效识别处理系统内单元模块的故障，实现电力系统的安全、稳定运行。
2.配电网技术的自动化配电网技术的自动化技术主要运用在改造城乡的配电网上，目的是进一步实现电网的自动化，解决城乡自动化系统中的问题，促进电网的发展，这样才有利于确保电网运行的平稳安全，提高企业的经济效益。通过运用电气自动化技术能对用户计量表进行数据分析，及时排查出故障，减少切点情况的发生，降低用电量损失。另外，利用系统检测能计算出线路线损，保证线路运行更加通畅。
二、电力工程中电力自动化技术的应用
1.现场总线技术几年来，现场总线技术逐渐兴起，并在电力工程中起着不可或缺的作用。现场总线技术，不仅有利于实现智能自动化装置和控制器之间的连接，还有利于解决电气设备与高级控制系统间的信息传递问题。具体来说，这项技术就是将传感器和监测系统所获得的信息参数传递到计算机上，计算机通过分析数据模型，显示出电网的运行状态以及故障，然后利用布线技术将最终指令传送到控制设备上，进而实现电力系统的控制功能。现场总线技术优势是，利用信息技术就能对电力系统的现场设备进行远程操作，这样就大大降低了管理难度，而且有利于技术人员分析不同渠道的供电数据，以此全面掌握用户的用电需求，制定出行之有效的电力营销策略。
2.主动对象数据库技术作为电力自动化关键技术之一，主动对象数据库技术给软件工程造成了非常大的变革，也影响着软件的开发与利用。在电力工程中，主动对象数据库技术是一种监控技术手段，可以主动对电力系统的运行进行监督控制，以提高供电的可靠性，还有利于降低对信息数据的处理和计算速度，这样处理电力数据的成本也就大大减少了。采用对象技术和触发机制，可以实现对数据库的自动监控，而且信息数据在处理之后能够提高准确率和利用价值，这样相关技术人员就能对数据进行恰当处理，操作使也有了更加准确的数据资料可以参考。目前随着计算机信息技术的更新与发展，数据库技术也得到了更加复杂和全面的功能，更多先进的设备进入电力自动化建设，有利于提升电力系统的自动监视与控制功能，进而满足工业生产和生活的需要。
3.光互连技术在继电和自动控制系统中，光互连技术运用得比较广泛，这种技术主要是利用探测器功率限制电力扇出数，提升电力系统的集成度，并且不存在信道对带宽的限制，有利于实现重构互连，另外光互联技术的干扰性比较强，能使数据传输更加便捷。而电子传输和电子交换技术的运用，不仅有利于拓展互联网络，还能促进编程结构的不断改善，让电力系统的灵活性得到增强。除此之外，光互连技术还具备强大的数据处理能力，可以通过搜集和分析电力系统的数据资料，及时找到出现故障的位置，以提高电力故障的处理效率，尽可能避免因故障带来的不必要损失，这样才能提高电力服务的质量。光互连技术还有非常强的数据处理功能，在技术使用方面更具灵活性，产生的画面也更为清晰，为电力调度人员开展电力调度工作提供了参考标准和依据，因此在电力系统中被广泛运用。
三、结束语
1.1发电技术———燃料电池
目前在电力技术中较为新颖的一种技术形式，实际上就是燃料电池，而燃料电池本身在实际使用的过程中，实际上就是通过内部化学物质反应的方式，将释放出的相关化学能，直接转换成为电能。从相关的统计数据来看，燃料电池表现出的发电率极高，如果说单纯的采取联合循环式的燃料电池进行使用，那么其所表现出的发电率能够维持在85%左右。不仅如此，还由于燃料电池表现出的负荷不高，那么负荷变化的情况下，便能够有效的进行跟踪，满足高调峰需求。燃料电池在节能上也只是存在着较低的污染问，在燃料电池技术持续完善的情况下，甚至能够达到零排放以及节水的效果，进而最大限度的促使能源缺乏现象得以解决。
1.2交流输电
交流电技术已经在是如今的电力技术体系中，发展到了一个极为成熟的地步，特别是在电力的分配以及输送上，都呈现出了极大的提升。在实际使用的过程中，完全可以有效的促使电网资源利用效率大幅度提升，这对于电能体系的利用高效性有着极大的促进意义。在这一过程中，交流输电电力技术在大功率之下，表现出的高压开关，一般都是直接使用的大功率电子器件，而FACTS设备实际上还包含了其他形式的电力设备技术，这方面的技术应用，对于电力系统实际运行过程中的调节工作，有着极为良好的改善效果。并且在电力系统运行稳定的功能需求上，交流输电技术在其中发挥出了至关重要的作用。
1.3太阳能电力技术
太阳能技术本身属于大自然中可使用的最多自然资源，并且在这其中也表现出了较高的能量转换率。太阳能辐射本身在实际对地球进行照射的过程中，会由于纬度的差异性，而表现出一定的不同，地球上最大太阳照射率870-3400KWh/m2。根据中国科学院对电力研究的分析，太阳能电池和其他电池有所不同———只可用于小面积地方。每年的供量大概是3500KWh/m2到5500KWh/m2之间。一般来说可以满足我国普通家庭一年的用电量。太阳能发电技术具体包扩了两个方面：①利用太阳能的热动力发电的技术；②利用光伏发电的技术。所谓光伏发电，就是利用太阳能将其转变为电能，的技术。随然太阳能发电具有很多优势，但是因为一些局限性，在全球范围内光伏发电的规模还十分小，但是在未来几十年内，相较于常规电力技术，光伏发电技术肯定会慢慢啤机开来。
1.4城市化的供电技术
随着现代化社会的不断发展，电能的质量和供电的可靠性要求也在提高。在现代化社会里存在着较为复杂供电方式和供电的负荷密度，需要相当大的发展空间和灵活性，并且需要较为稳定可靠的电力技术相辅相成，从而真正意义上的满足电网的升格和不断增加的供电负荷，其电网建设所具备的电力技术也相对复杂。例如：新型的GIS设备、集成技术和配电网的保护等。高压下的直流配电技术，即骨干网架的高压直流电缆，以及自变流的电力技术的一种流向用户工频或者是高频下供电技术在城市供电中普遍应用。
2电力生产安全
2.1继电保护运行管理与技术监督
在电力生产安全方面需要保证电气设备运行的可靠性，因此要求我们能在日常工作中及时发现并排除安全隐患，建立电气设备隐患和缺陷库，减少保护装置动作的机会。如确有故障存在，则需要保护装置可靠正确动作切除故障，将故障设备隔离，避免扩大事故范围，以免造成更大的损失。在此基础上整合计算机的运行维护与管理、保护装置的入网管理，降低电气设备的缺陷发生率，对保护装置严格按规范进行定期校验，并有试验合格可以投入运行的确切结论，对于母差、主变差动及光纤纵差等保护尤其要重点关注，保证各二次回路的正确接线，避免继电保护装置设备产生误动或拒动。
2.2完善电力生产的安全机制
安全机制在一定程度上可以带动工作人员的安全生产积极性，从而实现了安全事故的控制管理和安全生产的良性循环，保证了工作人员生命安全和电网安全。建立相关的安全机制，规范了生产管理的各项工作流程，体现了标准化作业的安全性，保证了电力生产的正常、稳定、安全进行。通过安全保障机构建立，以安全生产为第一要素，重点扶持安全生产，并且建立有效可行的机制；建立责任制度和安全管理制度，规范生产行为，让考核、管理和执行做到有据可依的网络化的机制体系，从根本上落实电力生产安全。
2.3加强电力企业的安全文化的建设
企业中的员工是企业主体部分，无论是企业的内部还是外部都不能脱离人员因素的重要影响作用，所以，调动企业员工的能动性就显得非常重要。因此，从管理角度入手，需加强电力企业生产安全方面的管理，提高员工的生产效率与工作责任心，从而为电力发展创造更大的发展空间和经济效益。逐级签订《安全目标责任书》、《人员互保责任书》、《四不伤害责任书》等，使每一个员工始终绷紧安全这根弦，做到警钟长鸣。其次，建设电力生产的安全文化中心的根本是树立安全意识，让员工从根本上认识到生产安全的利害关系，使安全意识深入人心。
3结论
1.1电力技术的概念我们所说的电力技术就是通过使用电力器件或系统变换来达到控制电能，使电网中的电能能够有效地传输到各生产单位或者居民家中的一项现代化技术。
1.2电力技术对电网调度运行的应用
（1）电力技术是电网运行的关键，只有将电力技术运用到电力调度运行中去才能保证电网的安全有效运行。
（2）电网的调度是对电网输送电能过程中的状态实行实时监控，确保经济调度并对所有的意外情况发生的可能性进行有效地分析和对已经发生的安全事故进行处理。电网的运行的质量和效率直接关乎到整个电网的运行以及电力有关的企业的经济效益。
（3）随着科学技术的发展，多种多样的电力技术被发明创造出来，运用先进的电力技术能够有效的提高电网电力调度的效率，并能对运行的电网进行信息采集、监控、分析运行状态并对所有的数据进行处理工作，诊断出电网的错误点并能快速修复故障，也可以调整整个电网的负荷，对电能进行优化配置，使电网顺利输送电能。综上可见电力技术是电力调度必不可少的技术并能有效地推动电网的安全性，使电网稳定运行。
2电力技术在电力调度运行中的应用
2.1基于广域测量系统(WAMS)的动态EMS系统(AEMS)
2.1.1什么是AEMS所谓的AEMS是建立在WAMS之上的由动态测量系统、通信系统、中央处理系统、和同步定时系统四部分共同组成的一个电力技术系统。这个能够对同步定时的母线电压和发电机电势正序分量的空间矢量族。因此这个系统可以实现对电网的整体状态的动态评估，测量发电机的运行状态和电网输电过程中其他的震荡现象。
2.2为什么要建立AEMS？随着经济对于电力的需求，电网改造工作正在全国范围内进行着改造工作，这也就使得电力的协调工作越来越困难，并且整个电力的运输安全稳定性下降，这种情况在现有的EMS系统下对于电力的运行变得极为不利，因此必须加强整个电网的调度的稳定与安全性的研究与探讨工作。从而使得更为先进的AEMS得以运用。
2.1.1电力电子技术的应用
（1）高压直流输电。高压直流输电是一种可以保证整个电网系统动态的稳定性和电力疏导的两端系统的稳定性能的技术，并且高压直流输电中的核心设备和技术（换流阀和换流技术）正在变革和研究。它主要是在长距离输电的情况不受稳定性的限制。在运用中由于直流电不必要求两端的系统进行同步的工作，因此可以用两个甚至更多个不同频率的交流电网进行链接工作，因此对于这种高压直流输电的运用在经济性和技术两个层面来说的话，未来的发展前途不可估量。
（2）不间断电源。不间断电源是一种紧急的供电系统，这种系统是电力自动化系统能够安全、稳定运行的最基本的要求和基本保障，这种电源对于计算机通信系统和其余的不能断电的场合来说是一种非常可靠并且具有极高性能的电源，在电力调度中得到极大的推广和广泛的应用。
（3）柔流输电。柔流输电主要是采用现行的电力电子技术对交流输电系统进行连续、灵活、重复控制等柔性控制，并对协调控制进行有效地优化工作，这样可以有效提高对于电力疏导能力和它的可控性。对于柔流电控制系统目前有数十种，可以按照它的安装位置分为三大类即发电型、输电型和供电型。他们这三种类型的安装装置都是通过快速有效地控制电力系统中电压、功率等变量，并通过对变量的控制来加强电网交流电的运行稳定性。目前为止已经运用的柔流电控制器有串联补偿器和静止调相机等多种。
2.3安全稳定控制技术
2.2.1安全稳定控制技术的作用安全稳定控制技术就是一种系统保护或者说是一种特殊的保护整个电力系统的稳定和安全运行的控制技术，随着电网的革新和智能化这种系统得到了更大面积的推广和应用。
2.2.2安全稳定控制技术的分类
（1）按照应用分：受端电网侧、送端电网侧、电网解列。
（2）按照范围分：区域电网控制、大区联网控制、局部电网控制。
（3）按照稳定类型分：电压稳定控制、设备过负荷控制、暂态稳定控制、失步控制。
3变电站综合自动化技术
3.1什么是变电站综合自动化技术变电站综合自动化技术是目前正在处于试用阶段的一项新发展起来的技术，它是以计算机技术为基础，用现有的数据通信为手段达到信息共享的目标。能够实现当前电网下对于故障录波、电度采集、四遥、重合闸和对电路的保护，是一种多功能的专家综合系统。
3.2变电站综合自动化技术的特点目前的电网大多是采用分层分布式综合自动化系统，这种系统是一种新型的设计系统，它主要是用面向间隔的设计代替了传统的面相功能的设计。这种系统是通过安装的数据采集装置和我们的变电站系统相连，通过专用的网络实现所有数据的共享工作。这种系统具有实时性、灵活性和可靠性。在很大的程度上实现了专业的电网调度自动化，从而很好的管理了整个电网的运行。
3.3对于调度运行工作的要求随着电力系统的电网的完善和改造，对于县级等小电网设施是一个不小的冲击，这类电网时间较久系统落后，调度等方面比较闭塞，所以必须进行大面积的改造工作来实现新兴技术的应用，以达到更好的调度工作。
4雷电定位技术的应用
4.1为什么要运用雷电定位技术在平时的电力输送过程中，遇到阴雨天气对于电网的损坏程度很大，并且在摸查时候困难较大，不能有效找到出事地点，从而可能引起大面积的停电造成经济损失和人民的生活不便。因此采用雷电定位技术就可以有效解决这种问题的出现，提高了工作的效率。
4.2雷电定位系统的作用在电路被雷电击中之后会出现电路跳闸的情况，及时找到被雷电击中的的位置是一个十分重要的任务，在雷电定位系统没有使用之前往往会消耗大量的人力物力进行查找事故点，这种工作往往浪费时间不容易而没有效果。在采用了雷电定位系统之后可以就跳闸的部位进行有效的定位，在短时间内可以分析出具体的遭受雷击的部位，通过电脑告诉有关人员，然后指挥人员会派出专人进行现场查看工作，这样很大程度上节约了时间，提高了效率，可以有效的避免经济损失。
4.3确定线路跳闸原因与雷击的关联性在没有雷电定位系统之前，出现跳闸的情况我们会认为是出现了雷击，但是在系统出现之后我们可以很容易的确定雷击部位，并通过传回的数据进行有效地分析，准确判断是否跳闸与雷击有关。这个系统的运用有效的提高了工作人员的工作效率。
4.4对雷击的有效防范这个雷击定位系统能够将多处的雷击破坏进行有效地定位工作，并将所有的数据进行汇总反馈工作。在汇总后可以有效地分析出雷击的次数并可以针对这些雷击的次数及地点采取有效的防范措施。
5电力调度运行对电力市场化运营技术的应用
电力是一种特殊的能源，要想在能源市场是取得应有的份额，必须发展电力市场化系统。电力市场化系统是电力大规模化和自动化发展后的必然趋势。
5.1电力市场化运营技术在电力调度上的作用要想实现电力企业市场化必须要提高电力系统的稳定性，并且联合电力市场上的其余成员制定一定的电力运营规则，实现电能安全生产、传输、配送服务上的和谐统一，要想实现这一目标离不开强有力的技术支持，其中EMOS系统深受电力工作者的喜爱。
5.2调度人员对电力市场化运营的意义虽然电力供应的市场运营需要依赖先进的技术，但是调度工作者在这个运营的过程中也有着不可替代的地位，他们是系统的操作者和实行者。在所有的技术支持的条件下他们还必须有自己的判断意识，做到公正、公平、公开。因此所有的工作人员要充分认识电力企业运营市场化，提升自己的业务水平和操作水准，在系统支持和运行安全的基础上掌握电网的调度，从而满足市场和消费者的需求，进而促进企业的市场利益最大化。
6结语
