电力电子与电力传动技术在发展过程中伴随着传输功率的交流传动，本文回顾了电力牵引传动控制技术历史并揭示了这些技术的密切关系，重点在于研究我国目前的电力牵引发展情况和前景，旨在于让同行们加强交流，让电力牵引传动技术更好的服务于车辆装备和铁路机车制造业。
【关键词】电力牵引 交流传动 控制 电力 电子器件
在很早的时候，电气传动技术系统刚刚引入牵引机车的技术领域，第一台电力驱动的机车于1879年问世，两年后也就是1881年成功实现了城市电动机车的大规模铺开，西门子公司于1891发明了三相交流电源直接测试的电动机车，该机车使用的是线式转子异步牵引电动机，直到今天，单相交流供电的电力牵引与控制技术仍然在飞速的发展中，测试车辆的规模也日益变大。交流变换技术系统规模过于庞大，能量转换效率低，电能转换机械能过程中的影响因素非常多，这样的电力牵引力不适用我国现有的铁路运输系统。
1955年，整流器的发明标志是机车电力牵引传动技术开始进入实践动态。1957年可控硅整流器（即普通晶闸管）的发明，标志着电力牵引时代的出现，大功率电子硅整流技术广泛应用于机械传动系统，这个技术使机车传动和电力传动系统从内燃机-直流或直流电动机向交流电动机转变。1965年，晶闸管的机车牵引动力系统出现了，各国的铁路运输系统广泛采用晶闸管电力传动系统。大功率可关断晶闸管（GTO）的出现和发展推动了微机控制技术，在20世纪70年代，交流-直流-交流的传动系统取代了交流-直流的传输模式，至今仍在不断的进行迭代更新。
1 科学技术的发展，交流电动机作为牵引电机具有独特的优势
（1）交流电机体积小，重量轻，功率大，小体积解决了安装时占用空间过大的问题，电动机的重量轻，减少地面设备的体积，有利于提高机车轮轨力，以满足大功率、高转速的高速动态要求。
（2）交流电机的速度和保持恒功率范围比较大，有利于实现通用式的机车以满足运输乘客和货物的需求。
（3）交流电动机没有换向器、电刷磨损和清除器等易损设备，提高了整个电力牵引传动系统的可靠性，降低制造成本和维护成本。
（4）交流感应电动机具有牵引性能优良的自然特征，有助于提高在复杂地形的利用率，更好地发挥电力牵引力的控制作用。
虽然交流电动机，特别是异步电动机具有特殊的优点，但在上世纪70年代之前，通过简单的控制的直流电机得到了广泛的使用，电力电子开关与晶闸管整流装置工艺的改进致使直流传动系统更加普及。随着快速晶闸管基础的牵引电机出现，以快速晶闸管变流器为单元的内燃机滑动车组DE-2500内燃机车问世了，交流传动控制技术领域开启机车车辆设备的新纪元。
2 交流传输线控制优势
1983年，5台大功率BR120交流传输线控制的电力机车诞生于德国联邦铁路，BR120机车的总体布置、系统设计和参数选择更加优化，电路结构和材料的主要成分都有所更新，如卧式水平主变压器、牵引变流器、牵引电机空心轴和万向节等，在外观设计和辅助变流器上都成功地进行了尝试，建立了机车电力牵引设计和运行的基本模式，交流传动不仅优于直流电机，采用新技术后带来了更多的优势：
（1）机车广泛使用四象限脉冲变流器，大大降低电流谐波分量的电源网络，提高供电质量，提升通信信号的抗干扰能力。
（2）交流传动可以实现电网功率的高效能量转换，降低电网能量损耗，多方向的反馈结果是网络质量好，节能效果也很优异。
（3）前后机车牵引制动操作无需转换，开关位置的变化可以通过主电路控制，整个系统简单可靠。
发达国家已经进入大规模的轨道交通系统，交流传动的研究和开发，以及评估技术更新都完成的比较彻底，交流传动车辆取代了直流驱动产业，形成了自己的新干线，已经成为铁路运输的现代化符号，铁路管理实现高速发展。在发展的过程中，发展电力电子器件的基本技术就是交流传动技术。第一代机车采用快速晶闸管变流器单元结构复杂，效率较低，可靠性和可维护性都不突出。GTO在80年代问世，之后大功率交流传动系统迅速应用于机车组，并且伴随着性能的改进。在上世纪90年代，IGBT高压装置提高了电源转换器和更新的效果。同时，控制发展进步的基础还是对交流传动的控制技术，目前有可控硅移相开关控制，脉冲PWM控制和四象限整流控制，还有磁场定向控制和直接转矩控制等。
微电子技术、信息技术和通信传输技术的进步也使控制装置从模拟数字电路转向复杂控制，并逐步使其操作简单化，现代网络控制的模块也在单片机和微处理器质量提升的推动下不断提高，发展为8位，32位和64位的浮点运算程序，每一点科技的进步都会大大提高电力牵引传动控制技术的处理能力。这个庞大系统得益于电力电子技术的发展水平，牵引力的交流传动系统依赖于技术的革新。
3 我国机车电力牵引系统的发展与现状
1958年年底，我国生产的电力机车主表，即机车电力机车是前苏联的直流型电力机车为模型，根据中国铁路的规范研制而成，当时大功率电子器件还不成熟，整流器件是电力机车运行试验后通过环形铁路客车车辆。1962年，前后共5个单元投入到宝凤线试运行，由于主要设备（调压开关、牵引电机等）技术和质量问题仍然存在，特别是引燃管整流难以达到实际使用的要求，因此电力机车不能大规模生产。随后中国的发展工业、电力电子整流二极管的高功率开始进入实用阶段，机车电力牵引技术在该技术的基础上形成了新型电力机车，交流-直流电力机车大规模使用，从1969年开始直到1988年停产，共计826台，我国机车交流-直流电传技术在这个周期内广泛应用。
可控硅式装置使机车电力牵引传动技术上了一个新台阶，通过二极管整流级压力控制形成了最新型的电力牵引传动技术，在SS3型电力电路中使用调压变压器，在低压侧之间的牵引开关和相控晶闸管调压相结合的平滑调速技术，使机车获得更好的调速性能。无级调压和交流-直流传动轴重载货运电力机车构成一个相控晶闸管的一系列产品，该型机车由2部分相同的4轴电力机车重新连接每个部分，使机车的性能和质量大大提高，成为我们的主要干线运输机车。
我国机车电传动技术已走过50余年的发展里程，取得了巨大进步，铁路运输从速度和功率已被用到技术极限的交-直传动迈入速度更快、功率更高的交流传动的阶段，但这项技术的创新和开拓是永无止境的，它必将随着相关技术的发展而不断提高到更新的水平上，为我国的社会主义现代化建设做出贡献，进而走向世界，在高速、重载铁路牵引设备领域与世界先进企业同台竞争。
参考文献
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作者简介
王森（1983-），男。现为哈尔滨铁路局供电处工程师。主要研究方向为牵引供电。
摘要：随着电网建设的不断发展以及智能电网的大规模建设，基于电力传输网的重要应用价值以及其安全稳定运行的要求，电力传输网络同样需要发展智能化。故而，新一代的智能通信技术的应用是目前电力传输网的以发展与优化的基础。文章通过对自动交换光网络技术（ASON）的应用优势以及当前电力传输网运行中存在的问题进行分析，探讨自动交换光网络技术（ASON）对电力传输网优化，为电力传输网的发展提供有价值的参考。
关键词 风力发电；传动链故障； 诊断技术
【分类号】：TM315
1.风力发电传动链介绍
所谓风力发电，就是指通过某种手段将风能转化为电能。作为一种清洁的可再生能源，风能收到越来越多的关注与重视。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量达到10亿kW：陆地上的风能储量为2.53亿kW左右，海上可开发和利用的风能储量为7.5亿kW。风力发电是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电，其根本原理是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
就我国来说，风力发电已经占到我国用电总量的很大一部分。但是，由于各种主客观因素的影响，风力发电的过程中会出现一些故障，影响发电过程以及电能的应用效率。为了更好地做好故障诊断工作，国内相关工作人员都进行了大量的研究，还开发出大型的传动链故障诊断系统。传动链是由内链接和外链接两部分组成的，还包括五个小部件：内链板、外链板、销轴、套筒以及滚柱。传动链在风力发电的过程中常见的。风机发电组通过风轮叶片将风的动能转变为机械能，并带动发电机旋转发出电能。风电机组按照叶片可以分为双叶式、三叶式和多叶式；而按照传动链的连接方式可以分为变速箱式和直驱式等。下面，笔者将对风力发电传动链故障诊断技术进行相应的分析。
2.传动链故障诊断的基本原理
传动链故障诊断的方法有很多种。一般来说，按照诊断环境来说，可以分为离线和在线；按照检测手段来分，可以分为振动、噪声、温度、压力以及声发射等；按照诊断方法来说，可以分为频域、时域、统计、信息理论、模式识别或者人工智能等。大部分故障诊断系统是以振动分析为主要的诊断手段，振动分析法也是目前传动机故障分析的最主要技术之一。
在检测过程中，工作人员要对机器主要部分的振动量，包括位移、速度以及加速度等方面进行测定，并与标准值进行相应的比较，以此得出传动链的具体运转状态。该种故障诊断的优点是故障诊断的十分精确，可以进行故障的定位工作；但是，诊断的过程中需要加装传感器和信号采集设备，诊断过程中的投资额度较大。传动链故障诊断过程中应用最广泛的方法使频域分析法。该种方法就是通过快速富立叶变化将原来的时域波形转变为频谱，这些频谱与故障之间有着高度地对应关系。
3.风力发电传动链故障诊断的具体流程
风力发电传动链故障的诊断是一个系统性工程，需要多方面的共同努力与配合。下面，笔者将对风力发电传动链故障诊断的具体流程进行阐述。
风机的传动链系统通常是由叶片、主轴、增速齿轮箱、连轴器、发电机等多个部件组成的，工作人员也可以根据实际情况进行调整。传动链是动态作用的，因此，我们必须关注其动态特征。风力发电机组传动链系统的故障主要可以分为三个方面，包括传动链震动、噪声以及共振问题等。而风力发电机传动链故障分析可以分为两种手段进行 数值仿真与现场检测，从而诊断出故障的具体激励，明确故障发生的原因与维护的建议。
4.风力发电传动链故障诊断技术分析
风力发电传动链的故障诊断是一项较为复杂的工作。下面，笔者将会结合具体的案例，根据仿真数据做好现场测算工作。
4.1数值仿真
对于数值仿真方面，我们主要从风机设计的角度入手，在仿真过程中要注意借鉴多体动力学仿真如见，对传动链的固有特性以及其动态响应进行分析，从而甄别出传动链的共振源，诊断出传动链中各个部件的震动问题及噪声的大小等。
而数值仿真工作有包括以下步骤：第一，工作人员要建立柔性的多体系统动力学模型。我们知道数值仿真的根本原理是建立在多体动力学基础之上的，风机传动链则是由多个刚体和柔性体共同组成的系统，也就被称为柔体多体系统。在数值仿真的过程中，相关人员要将复杂的风机传动系统模型简化成等效的动力学模型，这就需要相关工作人员具备传动链系统的动力学拓扑图，并能够输入传动链 各个部件的刚度、质量、惯性矩等等参数，之后再通过力元将各个部件连接起来，最终完成系统模型。
第二，要做好频域分析工作。所谓频域分析，就是指在系统动力学精确建模的基础之上，相关人员要进行模态计算，并从中得出风机传动链系统的固有频率值及振型等。但是，由于风力发电机祭祖的转速较快，激励频率带也相对较宽，传动链容易发生共振现象，也会对系统的正常运行造成一定的影响。因此，在对风机传动链系统进行频域分析时，工作人员又要通过一定的步骤对潜在的共振点进行分析：首先，要对切入、切出以及耳钉状态下传动链系统的模态进行分别计算。其次，要根据风机传动链系统在不同模态频率下的振型和模态能量的分布特征绘制能量分布图，从而筛选出那些扭转振型，和扭转方向能量的固有频率。再次，要根据筛选出的固有频率和传动链熊的激励频率机制绘制出工作转速之内的坎贝尔图，坎贝尔图中的焦点位置也就是风机传动链熊中的潜在共振点。频域分析的根本目的是通过对照风机传动链系统的模态能量分布和坎贝尔图，对共振点进行初步的甄别，从而采取措施进行防震工作。
第三，做好时域分析工作，对传动链系统进行动态响应计算，从而得出系统的震动加速度与速度，进一步甄别共振点，处理系统噪声和震动问题。要辨别出传动链系统的内、外部激励，从而使得风机在驱动力的作用下横过整个区间。要分析扭矩扫频响应，绘制三维坎贝尔图。还对共振点进行定性分析，看是否会出现震动加剧情况 最后，对仿真结果进行分析，判断系统是否存在振动过大现象。
4.2现场测算
进行现场检测的根本目的就是为了评价目标风机的健康状况。下面，笔者将从三个方面对现场测算工作进行分析。
4.2.1确定测试位置
工作人员要通过数值分析的结果来确定风机传动链系统中振动较大的元件，并在齿轮箱位置做好测试点的布置工作，当然也要兼顾其他的部件，主要以齿轮箱的扭力臂、主轴承座为主要的测试点 . 在测试过程中，要根据测试点的选取情况，分析计算结果，设置合理的宽带。
4.2.2执行测试
测试前要对传动链进行振动的基准测试，由于风载的强随性，风机的运行情况相对复杂。因此，在执行测试之前，工作人员要做好系统检测工作。
4.2.3数值分析
要利用振动测试仪器作为传动链加速度的传感器，对风机一段时间内稳定的工况进行数据的采集与分析，并做好傅里叶的变换等工作，从而得出噪声、振动等的水平参数。之后，要结合数值仿真的结果和各个元件的固有频率值，定位问题元件，并对出现问题的原因作出合理的介绍，为后续的维修工作提供建议。
5.总结
总之，风力发电机传动链故障分析的难度较大、复杂程度较高。这需要相关工作人员了解风机作用的根本原理，熟悉各个部件的性能，以便能胜任检测与调试工作。同时，相关单位必须注意引进先进的技术设备，做好设备的采购工作，保证设备的良性、合理运转，提高工作效率，避免各种故障的发生。
参考文献
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一、引言
电气传动技术课程群是电气工程及其自动化本科专业的课程主线之一，其课程包括“电机学”、“电力拖动基础”、“电力电子技术”、“电气数字控制技术”、“电气传动控制技术”等。课程的数量多、相互衔接和耦合紧密，因此对课程群中各门课程的所需基础、课程内容、掌握程度、时间安排和实践方式方法等都需要合理设计、规划和实施，否则出现一个环节不合理，就会影响整个教育质量。
目前，高校的教学改革主要针对两个方面：一个是宏观层次，即研究某一专业的课程规划和设置，以该专业学生在毕业之后应具备的素质和能力为牵引，提出全周期的总体课程规划和时间安排。例如，文献[1]讨论了电气工程及其自动化专业的总体培养目标及毕业后的服务对象，对专业四年中应当学习的公共基础类课程和专业技术类课程进行规划设置，但没有考虑课程的具体内容和统筹衔接。另一个是微观层次，即针对某一门具体的课程，提出相应的课程内容改革、教学方法改革等，如文献[2]、[3]等分别讨论了“电机学”、“电力电子技术”等课程的改革和教学方法，这些研究都是从课程自身建设的角度出发，都没有考虑该门课程和其他课程之间的接口关系。而课程群是处于二者之间的一种课程体系，它既讲究内容安排，又讲究衔接关系，集系统性和个体性于一体。现有的教育科研对电气工程专业的课程群系统教学方法鲜有研究。因此需要针对电气工程及其自动化专业本科学生的最终培养目标，对课程群中的各个课程的课程内容和授课时序等进行统筹安排，才能在达到良好教学效果的同时提高教学效率。
二、电气传动技术课程群的培养目标和课程设置
电气工程及其自动化专业学生的培养目标是要求学生在掌握电气工程学科基础理论、基本知识和学科研究方法的基础上，系统地掌握电气工程专业的专业理论，具有较强的实践实作、工程计算、仿真建模等方面的能力，能够综合运用所学知识分析解决工程技术实际问题。同时具有归纳、评估、处理各种资料信息并加以利用的能力。
电气传动技术课程群作为电气工程及其自动化专业的重要分支方向必然要配合专业的人才培养要求实现高素质人才的培养。结合电气工程及其自动化专业的总体人才培养目标以及电气传动技术课程群方向的实际情况，可制定电气传动技术课程群的分培养目标为：在掌握电路、电子技术基础、自动控制原理、数字信号处理等专业基础课程基本知识与实践方法的基础上，能够系统深入地掌握电机学、电力电子技术、电气传动控制技术的理论基础以及对电气传动系统进行数字控制的编程基础；能够综合运用所学的各门专业知识实现对电气传动系统的分析、计算与仿真，最终完成电气传动系统的软件、硬件设计与制作。
上述培养目标决定了电气传动技术课程群融合了电机学、电力电子技术、现代交直流电气传动技术以及数字控制技术等多个方向的理论知识与实践知识，在有限的教学周期内需要多门课程的理论教学与实践教学统筹规划才能更好地完成。
三、电气传动技术课程群教学内容统筹规划
在传统的教学方法中，课程群中的各个课程和课时虽然安排比较多，但是，一方面各个课程内容上交叉重复较多，另一方面仍然缺少电气传动技术所亟需的一些教学内容，因此需要进行合理的梳理和统筹规划，以提高教学效率和效果。为此采用以下措施。
（一）课程设置调整
取消“电力拖动基础”课程，把课程中的传统电力拖动部分的内容并入到“电机学”中进行讲授。把“现代交直流调速控制技术”课程调整为“电气传动控制技术”课程，课时由60学时调整为40学时，并新增40学时的“电气传动控制技术综合设计及实践”课程，以强化学员的综合分析、设计和实践能力。新增40学时的“电气数字控制技术”课程，使学员掌握电气传动控制所需要的单片机、PLC等方面的数字控制知识。
（二）课时及课程内容安排
“电机学”的课时由122学时调整为110学时，精简合并有关直流电机特性、特殊用途的直流电机、变压器的并联运行和不对称运行、非正弦分布磁场下绕组电动势中的高次谐波及削弱方法等部分内容，强化直流电动机的电力拖动和交流异步电动机电力拖动部分的教学内容，使得被取消了的“电气传动”课程中与传动电力拖动控制相关的内容在电机学中进行了补充。
“电力电子技术”作为电气工程专业的专业基础课程，除了为电气传动技术课程群服务之外，还要为电力系统自动化课程群服务，因此其教学时数保持60学时不变，但是对教学内容进行调整，删减部分基于晶闸管器件的教学内容，增补电气传动控制技术所需要的SVPWM、多电平控制、间接直流变换等内容。对于四大基本变流器以及PWM控制技术的内容仍然作为重点在“电力电子技术”课程中讲授。
调整后的“电气传动控制技术”变为40学时，删减PWM控制和变流技术部分的内容，该部分内容由“电力电子技术课程”统一讲授。
（三）教材调整
由于课程及课程内容进行了调整，因此对各个课程的教材也进行调整：
“电机学”的教材改为自编教材《船用电机学》；“电力电子技术”课程的教材改为王兆安编《电力电子技术》第5版；“现代交直流调速技术”课程调整为“电气传动控制技术”后，选用的教材为阮毅、陈伯时编写的《电力拖动自动控制系统》第4版；“电气数字控制技术”课选用的教材为：韩俊峰等编写的《单片机原理及应用》和王阿根等编写的《电气可编程控制原理与应用》。
（四）课程时序安排
课程群中的各个课程，既相对独立，又相互联系，有的课程需要其他的课程作为基础，因此在开课顺序上要合理安排，否则在授课和学习上都会造成困难。
电气传动技术课程群的各个课程中，“电气传动控制技术”及其综合实践应当是终极课程，其他课程都是为该课程服务并作为该课程的基础，因此应在其他课程之后开课。此外，“电机学”是所有其他课程的基础，应当在课程群中最先开课。因此在课程时序安排中，应当把握以上基本原则。
四、结语
关键词：自动化；电力工程；技术应用
前言
随着我国社会的整体发展，电力行业也在进行不断完善和进步。高科技的技术是各行各业都得到了受益，电力工程也不例外。电力自动化的发展在电力工程中已经得到了较大的认可，为我国电力行业的整体进步做出了贡献。为保证电力工程的质量和安全性，确保电力工程能够继续走可持续发展的道路，电力工程和电力系统还要对电力自动化技术进行研究和创新，不断解决电力工程中出现的电力问题，不断发现新的研究思路，来促进电力自动化发展，为电力系统的发展做出更大的贡献。
1简述电力系统自动化
电力工程的发展是我国一直较为重视的一个行业。电力系统自动化就是通过自动化控制、调度及监控对电能的产生、传递进行管理和技术的检测[1]。资历系统自动化技术的应用范围尤为广泛，其中包括对生产产品的自动化检测、对系统的自动调度、对相关产业的自动化设备管理等等。电力系统自动化的根本目的在于，简化电力工程中不必要的传递过程，对传递过程中的电力系统的质量进行管理和检测，保证电力系统的安全性，实现节约电力的目的，提高经济效益和电力自动化技术的发展。电力工程的实施过程要注意做到保证电力工作人员的安全，能够对电力信息进行收集整理和利用，做到用专业知识和专业技能来解决实际问题。在电力系统的传递运输中要注重对资源的使用和资源的节约，充分落实国家“节能减排”政策，减少不必要的环节和设备，对整个环节和流程都做出相对合理的计划和安排，是整个电力传送流程得以安全的运行。
2电力系统自动化的应用领域
2.1自动化传输过程在传输过程中尽量减少劳动力，多增加技术性人员，针对传输过程进行研究，可适当加以现代科研成果的新技术，利用对电厂或电站及其他相关部门电力操作系统的网络设备进行远程监控和操作。提高传输设备的实用价值，通过自动化装置的传递来完成电力的传送。通过对电力系统的远程操作与控制来引进新的网络设备和新的电力输送技巧，提高电力工作人员的操作技巧和对自动化设备的应用能力，从而电力工作稳定安全的开展。2.2自动化设备的引进通过对电力传输设备的引进，来加快电力系统的传送过程[2]。经过调研组人员进行研究和考察，加强对老设备的管理和维护，及时检测设备问题，然后可以适当引进新的技术和新设备，来完善电力传送过程中的缺陷，通过自动化装置来降低电力事故的发生，确保每个传送环节都有可靠的安全解决措施，保证电力系统能够安全进展，提高电力自动化技术的发展。2.3国家电网实施自动化调度合理利用计算机软件等网络设备来优化电网操作系统，对电力系统的信息采集、用电量计算、传输过程分解和设备控制等进行安全检测。通过对计算机等网络软件系统进行评估和控制，实现发电安全的检测和电路程序的安全实施。通过实施自动化的安全分析、检测和调度，来实现自动化在电力工程中的价值。从而促进我国整体电力行业的发展，引领自动化技术的发展脚步，为我国电力系统的自动化建设起了重要的作用。2.4水利水电的综合自动化发展电力和水利的发展是息息相关的，在城市的发展中需要保证对居民水利水电的基本建设和发展。通过对水利的数据采集和分析及自动监控系统来调节水利的发展。城市中电厂一体化运行和电站的基本设施的健全体现着城市的市政管理的基本建设，对电力自动化的管理、设备自动化的安全检测、资源的利用和分析、用电量的数据和统计、传输过程的优化处理等一系列相关内容进行审核和检测，来实现水利水电发展一体化建设，综合促进二者发展。
3实现电力自动化技术发展的重要意义
电力自动化发展技术已经成为我国电力发展的必要环节和发展阶段。电力行业自动化不但可以优化电力系统，还可以减少使用资源，避免造成资源浪费的现象[3]。电力自动化技术还可以提高我国电力行业工作人员的技术水平和电力知识的运用和掌握，能够电力自动化发展的同时了解科技的进步和设备的使用及维护，能够充分自身价值，为电力行业做出贡献。电力工程的自动化可以满足人们对电力的需求，一定程度上提高人们的生活质量。电力系统自动化可以实现从分析到传电的整个过程的工作流程一体化，实现电力信息的高度整合和有效利用，从而促使电力系统自动化的综合发展和不断创新。电力系统自动化技术的完善，可以不断确立我电力行业的发展目标和前进方向，不断引进新设备和新技术，改善我国传统电网的建设模式，逐渐落实到各个城市、乡镇等地区，实现电力系统与计算机等网路通讯设备的高速配合和完美合作，加快了电力行业的网络技术创新脚步，合理转换电力系统，确保国家电网的实际运行质量与操作安全。
4结论
通过本文对电力自动化在电力系统中的技术应用的分析和研究，可知，随着电力行业的不断发展，电力系统的自动化技术的发展和应用也越来越重要。电力系统自动化技术的发展，能够带动相关行业的发展，能够改进电力系统中传统的电力技术，能够使电力技术人员了解更多电力方面的知识，促进整个电力工程中技术人员的操作规范性和技术性，使电力行业的自动化技术不断得以创新，实现整个行业的整体发展。
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电力系统中远动及调度自动化技术是整个电力系统中控制的核心。不但能调度自动化，还能对系统中的交互性和智能化有效的提升，并且还对电力系统的电力运用的事业有着促进的作用。远动及调度自动化的技术和电力系统是密不可分的，同时电力系统对现社会中经济的运转和人们的生活水平是密不可分的。所以，在电力系统中，电力系统远动控制技术及调度自动化技术的应用，对电力系统自动化的发展有着重要的作用。
1 电力系统的控制要求
电力系统是由发电厂和配电网以及输电网和电力用户相互的组合。电力系统就是将能源一次性的转化成电能，再分配和输送给每个用户。电网是电力系统中是最重要的部分，其中电网又分配电网和输电网。发电的整个过程是通过发电厂把一次性的能源转换成电能，电能再通过电网把电能分配和输送到电力用户的用电设备中，这就是发电从生成电能到使用的整个过程。
对供电的可靠和对电能中的频率、波形、电压的质量保证以及电力系统的提高和对用户的用电要求，最大限度的满足，是在运行电力系统中最重要的。
2 远动控制
对电力系统的遥信、遥测、遥调和遥控是远动控质技术，简称为“四遥”。远动控制技术是保证电力系统运行的经济性和稳定性。
2.1 远动控制的技术说明
远动控制主要包括控制端、调动端、执行终端的变电站和发电站四个部分组成。这四个部分在远动控制的工作中是都是按照顺序来进行的，并且这四个部分对电力系统整体的分析数据和整体控制能够得到实现。终端的变电站和发电站的参数以及系统运行的数据都是通过远动控制来进行采集的，并进行调度的实现。在控制端主要负责的是将获取的系统运行的状况进行判断和分析的作用。控制端将把判断和分析形成指令后，再将参数调整和设备操作的命令下发给执行端的变电站和发电厂等，从而对测控任务的完成。在变电中与执行、调度端与变电站之间远动控制设备在两者之间有着信息传递的作用。
远动控制的四大功能，“四遥”―― 遥信、遥测、遥调和遥控。其中“遥信”是通将应用的通信技术监视设备状态的信息结果再转化成数字信号或者符号；“遥测”是远程检测，通过应用的通信技术对某一变量的测量值的传送；“遥调”则是在应用通信技术对两个确定状态的运行设备控制的实现。而在通信技术改变运行设备的状态的技术控制应用则是“遥控”。
2.2 远动控制技术的原理说明
远动控制是通过对数据采集的技术、信道编码的技术和通信传输技术三个技术部分相互协调的实现。远动控制的过程是将信息的传送、产生和接受的构成。远动控制在保证电力系统的安全的时候，并且在稳定运行的情况下，信息的传输距离和信道等系统结构因素也存在有自身的局限性，从而影响远动控制技术对外界的干扰的防御比较薄弱，以及对系统长效持续运行有一定的影响。
远动控制技术的原理是，先将遥控和遥调的信息输入进去之后，再对输入进去的信息进行编码之后，再进入到抗干扰编码程序中，这是远动装置控制端原理。对下行通道和调制解调器和远东控制端与被控端链接，这是在传输系统中的操作原理。信息通过传输系统和抗干扰编译码进入到远动控制装置的被控制端，再从进行中的译码中，遥调和遥控从中得出命令，最后对其执行命令。这个信息运动控制的过程就是信息远动控制的其中一个。远动控制的另外一个方面则是在信息传输的与之前的阐述的方向是相反的流动。
3 远动及调度自动化
远动技术传输原理和编码理论以及信号转换技术等都是最基本技术原理，并且远动技术还是综合性的技术，其中包括遥信信息、遥测信息、遥调信息和遥控信息都是远动信息。在远动信息的传输中有两种模式，其中包括循环数字传输模式和问答传输模式。其中专用的有线信道、复用电力线载波信道、无线电信道和微波信道以及光纤信道等都是最常用的远动信道。通过远动终端对信息的采集，也是远方数据中段，主要应用于控制和监控以及数据的采集。有遥信、遥调、遥测和遥控的功能。
表征电力系统在运行的时候对变电所和发电厂正在进行的发生的实时信息进行采集和传输到调度控制中心，事实的信息再通过调度控制中心发送到变电站和发电厂，最后再对设备进行调节整个过程就是电力系统中远动的重要任务。
利用软件的平台对远动技术的应用和运行来得以实现，在软件平台中，其中包括SCADA和EMS软件，这两个软件的平台就是电力系统调度自动化的软件应用平台。能量管理系统软件是EMS，通过进行测量后，再利用在线分析软件，才能更安全和高效的让电力系统运行，EMS软件是现代电力综合化自动化的系统，并且还是由技术支撑平台和计算机系统以及监事监控和数据收集系统等系统构成的。SCADA软件是执行和感知的系统，利用远方测量终端和表计测量装置以及前置计算机和数据新通还有主站计算机构成的，提供电力系统实时运行数据显示、控制指令下达、报警和事故纪律等功能是SCADA的主要功能。
4 远动控制技术在电力系统中的应用
在经济的迅速发展中，电力的需求也在不断的增长。对电力的质量和可靠性也越来越高，没有自动化是达不到的。远东控制技术在电力系统中的应用，能够让电力系统自动化中远动控制中所采集的数据，能够得到有效的处理，不会出现乱码的现象，从而对电力系统的自动化运作有一定的影响。在电力系统中远动及调度自动化控制信道中的信息不被受到外界的干扰，就应该必须对信道采用线性分组码，对循环码进行中信息的编码和译码得以辅助循环。
解调技术和调制技术这两个技术是电力系统中远动的通信技术，解调技术和调制技术利用电力自动化系统的电力通信网络资源，再通过微波和卫星以及载波和光缆等的通信的形式形成的。其中电力线载波和电力线光纤这两种形式都是电力自动化系统信号的传输，这两种形式通过编码后生成的载波信号和基带信号，再利用多种调制的技术，再转换成为模拟的信号，最后再利用电流和电压的形式通信传输出去这就是电力线载波的传输形式。在光纤的技术发展的不断的完善中，光纤设备的价格也在逐步的下降，在设备的经济型和技术的推广上全国的电力自动化系统控制光纤传输的网络也不在不断的扩大，把传统的微波传输技术从而取代。从而在电力自动化系统控制的通信传输的技术上，也在不断的加强发展中。
关键词：自动化；电力系统；应用；趋势
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
1电力系统自动化技术的实际运用
1.1数据分类
在电力自动化系统中，按照数据的来源可以把数据分为2类：（1）原始数据。所谓原始数据主要是指从现场获得的最直接的数据类型。（2）再生数据。再生数据则是对原始数据进行加工后产生的数据类型。结合电力系统自动化技术的特点，数据的类型又可细分为以下几个种类：（1）现场实时数据。这类数据主要来源于现场采集，其特点是数据量大，对存储设备有较高的要求。（2）基础数据。这类数据是电力设备的属性数据，被纳入设备管理的范围中。（3）日常工作数据，即自动化系统进行日常工作过程中产生的各种数据以及电力企业中各个部门在运转过程中产生的数据。（4）市场数据。这类数据用来反映整个电力行业的基本情况。引入市场数据的主要原因是当前电力行业已经逐渐向市场化转变，电力企业想要生存和发展，就必须对市场数据进行收集和分析。
1.2数据获取
数据获取，顾名思义就是数据采集，它是电力系统自动化技术中的输入环节。数据获取的过程主要有采集、处理和转发3个阶段。在电力系统中，数据采集的核心在于数据的传输。当前数据传输一般采用2种方式：（1）有线传输。有线传输通常通过光纤、双绞线以及电缆等媒介进行。（2）无线传输。无线传输一般通过微波、高速蜂窝以及无线扩频等形式进行。当前，电力系统自动化技术的数据传输方式通常以有线为主。与有线传输相比，无线传输能够在很大程度上减少线路的铺设，节省人力、物力、财力，尤其是在偏远地区，利用无线传输采集数据具有明显的优势，但是目前还有一些技术性的问题需要处理，如数据的稳定性、可靠性等，这些问题的解决将会让无线传输技术在电力自动化系统中得到更多的运用。
1.3电量计量
作为电力市场的基础，电量计量与电能交易各方的实际利益有直接的联系，同时也是电力交易的依据。当前，电力调度部门一般是通过分阶段统计分析电力关口的有功功率遥测信号进行电量采集工作。电力电量的采集工作必须要保持连续性，确保得到的数据准确可靠，而数据的传输通道应该保证具有稳定大量传输的能力以及对大量数据进行处理的能力。而电力系统自动化技术的运用能够让电能采集设备具有较强的独立采集与处理数据的能力，且能够进行同步校时，确保电力系统数据的时效性。此外，自动化技术的运用还能够让其具备和远动通道、电话通道进行挂接的功能。
1.4GPRS网络系统的运用
GPRS网络系统能够把工业电表与民用电表采集到的数据及时地向监控中心传输，从而能够对电力监控设备进行分布式管理。GPRS网络系统还能够提供简单高效的通讯技术，它可以进行无线IP连接，从而通过移动公司的GPRS平台来组建远程抄表系统，将数据通过无线方式进行传输。GPRS网络系统具有建设周期短、成本低、安装维护方便的优势，它最大限度地利用了现有网络进行运转。GPRS远程抄表系统的组成由配电中心以及分散的采集点构建而成。位于居民小区的电表终端与集中器相连，电表的数据利用协议封装之后直接通过移动公司的GPRS数据网络发送到电力局的配电中心，从而使电表数据采集点与配电中心数据能够进行实时的连接。电表集中器把电力局配电中心的遥控指令发送给电表控制模块，从而能够对电表进行控制。GPRS网络系统仅仅是电力系统自动化技术中的一个组成部分，通过与其他自动化技术相结合，可以更好地提升工作效率，促进电力企业的发展。
2电力系统自动化技术的发展前景
从我国的现状来看，电力系统自动化技术的发展方向主要是建立DMS系统，利用DMS系统来提升电力系统的管理水平，使其能够更好地与自动化技术发展需求相适应，有效降低大面积断电故障的发生几率，从而使电力系统供电更加稳定。电能数据的共享是变电站自动化技术中的关键内容，可以让监控和保护功能同处于一个设备中来实现电能数据的共享。从SCADA的情况来看，它与继电保护装置所需要的数据是相同的，因此可以将部分分布式变电站SCADA与电脑保护相结合，让监控作业与保护作业处于同一个硬件平台之上，从而取得更多的经济效益。随着现代科学技术的不断更新、计算机信息技术的普及和推广，电力系统自动化技术也就有了更多的技术支援，其发展必然会越来越快，从而迎来一次大的改革。这样，更多具有高科技含量和高实用性的技术会随之诞生，同时电力系统自动化技术自身的智能性也会得到增强，从而促进电力监控系统和电力控制系统的不断发展。
3电力系统自动化技术的发展趋势
3.1电力系统自动控制技术的发展趋势
（1）电力系统自动化各种技术之间的配合效率逐步提高，自动化技术随着其他支持技术的发展而发展，从而能够有效地利用各种资源不断进行自我完善。（2）在数据分析过程中，自动化技术逐渐向多机模型分析的方式发展，该种数据处理形式能够使自动化技术得到进一步提升。（3）在自动控制技术理论方面，实用性的理念将会得到更多的应用。（4）电力系统自动控制技术操作人员的自身综合素质和业务能力将会逐渐提升，处理突发性问题的效率也会越来越高。（5）电力系统自动控制技术将会在管控理论形成过程中注重智能化的建设，自动化系统的实用性成为未来技术发展方向的重要决定条件。
3.2整个电力系统自动化的发展趋势
（1）从以往提高电力系统的经济效益与安全性能逐渐向自动化的性质转型，自动化技术的实用性得到很大提高。（2）随着科技的不断发展，电力系统自动化技术水平不断提高，各种自动化设备将会更加具有灵活性和高效性。（3）电力系统自动化技术的综合性将会不断加强，同时还会增加各种相应的功能来满足各种需求。（4）电压的等级将逐渐降低，低压形式的电能可以提高电力系统自动化技术的稳定性。（5）自动化技术的发展将会更加注重安全性，而不仅仅是对重点装置进行管理和维护。
4结语
电力与人们的生产生活密切相关。作为电力工作者，应该不断地进行技术研究和工作创新，同时电力企业也必须积极地进行电力设备和技术的更新，这样不仅可以满足人们日益增长的用电需求，而且还能够促进电力企业的持续发展,从而推动我国经济建设的不断发展。
参考文献：
[1]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息,2011(2).
[2]郭红生.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创业月刊,2011(12).
【关键词】 电气传动技术 电动机 电力电子变换器 交流变频调速 发展趋势
电气传动技术是指通过电动机将电能转化为机械能，然后带动各种类型的交通车辆、生产机械和生活设备等运行。自十九世纪发明电动机以来，电气传动技术被广泛地应用于电力、冶金、水力、化工和石油等行业中，成为工业现代化的重要基础和推动力。近年来随着电力电子技术、传感技术和微电子技术的快速发展，电气传动技术正面临着一场历史革命，交流调速取代直流调速已经成为发展趋势，这促使电气传动技术向着智能化和信息化的方向不断发展。
1 电气传动的分类
按照所使用的传动装置类型，可将电气传动分为直流电气传动和交流电气传动，两者所使用的电动机分别为直流电动机和交流电动机。在二十世纪八十年代以前，直流电气传动在高性能的电气传动领域占据了绝对的统治地位，其虽然有较好的优越性，但是也有一些直流电动机本身难以克服的缺点，主要是容量、电流和电压的上限值所带来的约束。二十世纪八十年代以后，伴随着计算机控制技术和电力电子技术的发展，交流电气传动的应用日益增多，其在高性能的电气传动领域多占比例不断上升。
（1）直流电气传动。直流电动机有三种调速方式，分别为弱磁升速、调压调速和变电阻调速。由于现代工业企业的低压供电系统多使用交流供电，因此调压调速方式目前的应用最为广泛。自应用以来，直流电气传动经历了如下的发展历程：开环控制单闭环控制多闭环控制；硬件控制软件控制；模拟电路控制数模电路混合控制数字电路控制；分立元件电路控制小规模集成电路控制大规模集成电路控制。
（2）交流电气传动。交流异步电动机有三种调速方式，分别为转差功率回馈型调速、转差功率消耗型调速和转差功率不变型调速，其中转差功率不变型调速是目前应用最广和效率最高的调速方式。自应用以来，交流电气传动经历了如下的发展趋势：分立元件电路控制小规模集成电路控制大规模集成电路控制；硬件控制软件控制；模拟电路控制数字电路控制；转速开环的恒压频比控制转速闭环转差频率控制矢量控制解耦控制模糊控制。
2 电气传动控制的主要措施
机械控制是最早的自动控制措施，后来逐渐被电子控制和电气控制所取代。二十世纪七十年代以后，成本低、体积小、能耗低、速度快和可靠性高的大规模集成电路微处理器逐渐商品化，这极大地促进了电子控制的发展，目前电气传动系统控制器的主要方式已经是以微处理器为核心的数字控制方式。作为最为常用的电子控制方式，数字控制和模拟控制具有不同的适用范围和优点，但毋庸置疑地，数字控制正在不断取代模拟控制：数字控制系统能够进行故障的自我诊断，从而提高诊断结果的可靠性和诊断过程的智能化；数字控制器能够实现模拟控制所无法实现的多种复杂控制策略。
3 交流变频调速的发展
随着小功率晶体管和普通晶闸管的实用化，交流变频调速以其优异的制动性能、高功率因素和低能耗逐渐成为了交流调速的主流。作为既有弱电存在又有强电存在的综合调速技术，交流变频调速要同时处理信息的可靠传输和电能向机械能的转换，因此它的共性技术包括控制和功率两个部分，其核心是解决智能功率模块和新型嵌入式控制器件的应用技术问题，以及硬件和软件开发的相关技术问题。近年来随着微电子技术和电力电子技术的发展，交流变频调速正在向着如下方向不断演变：
（1）向着大容量和特大容量等级的方向不断发展。交流变频调速系统已由中小容量发展到大容量和特大容量等级，其性能指标问题也得到了解决，从而弥补了直流调速系统在特大容量调速时的空白。
（2）向着长期连续运行和高可靠性的方向不断发展。交流变频调速的可靠性不断提高，同时可以长期连续运行，从而满足某些场合不停机检修的要求或是对可靠性的特殊要求。
（3）向着高精度转速控制的方向不断发展。相较于直流调速，交流变频调速除了控制部分具有同样良好的性能，其异步电动机本身固有的优点极大地提高了整个系统的控制性能。此外，使用数字锁相控制的异步电动机变频调速系统，其调速精度可达到0.002%，这是直流调速所无法实现的。
4 系统化、绿色化和集成化的发展
电气传动技术日后的发展必然是将逆变器、电网、整流器、控制系统和生产机械作为一个整体，从系统上进行整体考虑，例如要求和上位控制的可编程控制器通过串行通信连接，一般具有串行通讯标准功能（RS-485、RS-232），此外还通过专用的开放总线方式来运行。
近年来越来越多的学者和厂家将研究重点放在了清洁电能变流器的开发上，致力于使变流器的功率因素接近于1，通过减少负载侧和网侧的谐波分量来降低对电网的危害和电动机的转矩脉动。目前已经投入使用的清洁电能变流器有：多单元串联的中压变换器、双PWM交-直-交变换器、多电平中压变换器等。从这个意义上而言，电气传动技术日益向着绿色化的方向不断发展。
紧凑型变流器要求控制元件和功率具有较高的集成度，其中包括紧凑型的光耦合器、智能化的功率模块、使用新型电工材料的小体积变压器和电容器、高频率的开关电源等。这就意味着，电气传动技术向着集成化的方向不断发展，相关装置的尺寸不断缩小。
5 电力电子变换器是物质能量流和信息流间必需的接口
作为物质能量流和信息流间必需的接口，电力电子变换器经历了如下发展历程：晶闸管GTR和GTOIGBT，其中IGBT目前的电流和电压容量还比较有限，一般只适用于小中容量的低压电气传动使用，而GTO适合于大容量的低压电气传动，但是GTO的可靠性还有待提高。日后电力电子变换器的发展方向是集成化、模块化、改善封装、高频化和使用新型材料等，它可以为电气传动的智能化和信息化提供强有力的保障。在电力电子变换器中，主要由全控器件组成的斩波器/PWM变换器、晶闸管相控整流器来控制直流电机，由变压变频器来控制交流电机。
综上所述，电气传动技术在我国经济和社会的发展中发挥着举足轻重的作用，随着现代科学技术的不断发展，越来越多的先进技术（如微电子技术和传感技术等）融入到电气传动技术的研究中，这促使电气传动技术不断向着实用化、智能化、信息化、交流化、数字化、集成化和绿色化的方向发展。
参考文献：
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