電機(jī)工程學(xué)電力專業(yè)論文范例
電機(jī)工程學(xué)電力專業(yè)論文范例
作為能源工業(yè)的重要組成部分，電力工業(yè)的發(fā)展程度已成為衡量一個國家(地區(qū))經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的關(guān)于電機(jī)工程學(xué)電力專業(yè)論文范例的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!
電機(jī)工程學(xué)電力專業(yè)論文范例篇1
淺析現(xiàn)代電力與電力污染
【摘 要】本文敘述了現(xiàn)代電力的特點，以及日益嚴(yán)重的電力污染。比較了電力污染與電磁污染的聯(lián)系和區(qū)別。論述了一門新的邊緣分支學(xué)科“電磁工程學(xué)”的形成過程概況。
【關(guān)鍵詞】電力污染 電磁工程學(xué)
電能或電力是公認(rèn)的清潔動力。但眾所周知，它也存在著污染。在電能的形成過程中，如火力發(fā)電廠的煙氣、灰渣造成的常規(guī)環(huán)境污染、核電站可能造成的核輻射污染，大型水電站的建設(shè)可能出現(xiàn)的生態(tài)平衡問題等等。電能形成后，在傳遞、變換過程中電磁波輻射造成的環(huán)境污染等等。電能已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會生活的重要部分。隨著電磁能利用范圍的擴(kuò)大與利用能量的日益提高，存在于地球上的電磁波不斷地增強(qiáng)而且頻帶極寬。這種電磁波與宇宙雜波相比較，對人類的社會生活和國民經(jīng)濟(jì)有著巨大的影響。它不僅直接影響到各個領(lǐng)域中電子設(shè)備的正常工作，使之信息失真，控制失控，更為嚴(yán)重的是，在大強(qiáng)度電磁輻射長期作用下，可使生物的生理、生態(tài)受到影響和危害，影響人的健康和活力。這也造成了環(huán)境污染，即所謂電磁煙霧。
現(xiàn)代電力的超高電壓，特大電流形成強(qiáng)大電磁場對環(huán)境的污染日趨嚴(yán)峻了。這是電磁環(huán)境工程學(xué)的任務(wù)。電力工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了新的情況、出現(xiàn)了新的污染。
一、機(jī)電設(shè)備容量增大，應(yīng)用廣泛，節(jié)省材料變得十分有意義，如鐵芯正常工作點選得比較飽和，設(shè)備工作于十分接近非線性狀態(tài)。
二、電能的使用范圍擴(kuò)大，電力用戶中涌進(jìn)了大量的沖擊、非線性負(fù)載及不平衡負(fù)荷，如電弧爐、電焊、電氣化鐵道等。
三、電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力用戶采用了大量時變控制的非線性元件，晶閘管自從1957年問世以來，由于它獨特的優(yōu)點，從上世紀(jì)六十年代開始逐漸取代了水銀整流器，到七十年代就只用采半導(dǎo)體整流器了。除此之外，在逆變、變頻和交流電壓調(diào)整方面得到了很大的發(fā)展，使電力變換技術(shù)與控制技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。
目前在各工業(yè)、交通部門及家用電器都得到越來越廣泛的應(yīng)用。首先大功率整流裝置既提高了變流效率，又提高了電解產(chǎn)品的質(zhì)量，因而首先得到了發(fā)展。其次，在交流調(diào)速技術(shù)上廣泛使用，如在風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載中用晶閘管串級調(diào)速技術(shù)，已是一項節(jié)電效果比較顯著的措施。晶閘管脈沖調(diào)速的機(jī)車、晶閘管調(diào)速的礦山提升設(shè)備，隔爆型充電設(shè)備等的半導(dǎo)體裝置，均因其安全、可靠、節(jié)能、便于控制等優(yōu)點正在礦業(yè)部門廣泛采用。晶閘管調(diào)壓器和調(diào)功器與常用電磁型的同類產(chǎn)品比較，它具有節(jié)能、維修量少、運行可靠等優(yōu)點，故已廣泛應(yīng)用于民用工業(yè)、機(jī)楊調(diào)光、國防設(shè)施等。
為了改善電爐冶煉的負(fù)載特性，提高電爐冶煉的效率與冶煉產(chǎn)品質(zhì)量，近年來發(fā)展了直流電弧爐，直流精煉爐也采用晶閘管換流裝置。此外在金屬軋制、輕紡、制糖、水泥等行業(yè)中的交直流拖動系統(tǒng)都廣泛采用晶閘管。據(jù)1981年日本電力協(xié)調(diào)研究會對九個電力公司的調(diào)查，電力半導(dǎo)體裝置所占負(fù)荷的比重已達(dá)總負(fù)荷的73%。我國國務(wù)院、國家科委已把推廣使用電力電子技術(shù)作為我國的技術(shù)政策之一，這意味著我國供電系統(tǒng)的負(fù)荷已日趨非線性化與時變化。
四、新的發(fā)電方式與貯能方式的推廣使用，輸電技術(shù)的進(jìn)步，控制方式的完善，非線性元件必將成為電力系統(tǒng)的主要組成元件。例如，為了克服機(jī)械整流的缺點，提高同步發(fā)電機(jī)的控制性能，已廣泛使用靜止勵磁裝置，并正在研究交流勵磁的同步發(fā)電機(jī)異步化;為了改善電壓調(diào)整率，提高系統(tǒng)的靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定，降低過電壓，減小電壓閃變，對次同步振蕩進(jìn)行阻尼，減小電壓和電流的不平衡，推廣使用靜止補(bǔ)償器實施電力系統(tǒng)無功控制。
五、現(xiàn)代技術(shù)裝備，要求高質(zhì)量的電能，電能質(zhì)量，包括電壓、頻率與波形。電能的質(zhì)量不僅直接影響用電器具的使用效能，而且它影響到整個國民經(jīng)濟(jì)的整體效益以及我國產(chǎn)品在國際上的競爭能力。許多電氣設(shè)備(包括電子儀器)為適應(yīng)電能質(zhì)量的低下而增設(shè)的技術(shù)措施不僅降低了設(shè)備的使用效率，而且使成本大大提高。
大量非線性元件引人電力系統(tǒng)，使系統(tǒng)電壓波形及電流波形發(fā)生畸變。波形畸變給產(chǎn)生畸變波形電流的裝置自身、與其相接的其它裝置以及電力系統(tǒng)運行都帶來不良影響，這些不良影響或危害可以歸納為以下八個方面：(一)激發(fā)諧振，引起破壞性的過電流與過電壓;(二)產(chǎn)生附加功率損耗，降低效率;(三)引起發(fā)熱，加速絕緣老化，縮短設(shè)備使用壽命;(四)使測量儀表誤差增加，影響監(jiān)控效果與經(jīng)濟(jì)效益;(五)使自動裝置失靈，控制失控，使設(shè)備不能正常運行;(六)使繼電保護(hù)不能正確動作一誤動或拒動;(七)大的有功和無功沖擊，造成電壓和頻率的大幅度波動，將會造成負(fù)載，甚至系統(tǒng)的不穩(wěn)定;(八)電壓閃變，惡化工作環(huán)境，有害人體健康與工作效率。
近十幾年間電力諧波的研究，更準(zhǔn)確一點說電力污染的研究，已經(jīng)超過了電力系統(tǒng)(習(xí)慣上)的范疇，滲透到了電工理論、電網(wǎng)理論、電力電子學(xué)、電氣技術(shù)、數(shù)字信號處理、計算技術(shù)、系統(tǒng)仿真、控制理論與控制技術(shù)等其它學(xué)術(shù)領(lǐng)域。并已形成自己特有的理論體系、分析研究方法、控制與治理技術(shù)、監(jiān)測方法與技術(shù)、限制標(biāo)準(zhǔn)與管理制度。通過這些研究與實踐，一門新的邊緣分支學(xué)科正在形成。這門新學(xué)科與<環(huán)境電磁工程學(xué)》類比，可叫做《電力環(huán)境工程學(xué)》?！措娏Νh(huán)境工程學(xué)>研究電力污染產(chǎn)生的物理機(jī)理和分析方法;電力污染的測量技術(shù)、信息處理與監(jiān)控系統(tǒng);危害的機(jī)理、范圍及可容度;控制、消除或抑制的措施等以及由此而引起的理論與技術(shù)問題。這門新學(xué)科的雛形已經(jīng)可以從近年出版的一些論著中看到。
電力污染隨著現(xiàn)代電力的發(fā)展不斷出現(xiàn)并日趨嚴(yán)重。電力污染與系統(tǒng)關(guān)系密切，實質(zhì)上是電能質(zhì)量問題，涉及面廣，具有獨特的復(fù)雜性，難于認(rèn)識并難于治理。電力污染也隨著技術(shù)的發(fā)展可以得到有效的控制，并最終將與電網(wǎng)運行控制結(jié)合起來。電力污染的理論發(fā)展與實踐，逐步形成自己的理論體系與工程實踐，并因此而形成一門新的邊緣分支學(xué)科一電力環(huán)境工程學(xué)。
參考文獻(xiàn)：
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電機(jī)工程學(xué)電力專業(yè)論文范例篇2
淺談電力工程中的電力自動化技術(shù)應(yīng)用
電能作為一種具有易控制、輸送便利、轉(zhuǎn)換速度快、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點的能源，在上個世紀(jì)八十年代成功取代蒸汽動力，成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源基礎(chǔ)。與此同時，為適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的節(jié)奏，具有對電能生產(chǎn)、傳輸和管理實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)度和自動化管理的電力自動化技術(shù)應(yīng)運而生。電力系統(tǒng)是一個地域分布廣泛、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，主要由變電站、發(fā)電廠、輸配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)以及終端用戶群組成，實行統(tǒng)一調(diào)度和運行，電力自動化技術(shù)的出現(xiàn)，很好的解決了電能在輸送過程中的各種問題，極大的推動了電力工程的發(fā)展。
1 目前電力自動化的主要技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
電力自動化系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，從上個世紀(jì)五十年代開始發(fā)展到今天，電力自動化系統(tǒng)從開始局限于單項自動裝置，到廣泛采用遠(yuǎn)動通信技術(shù)裝設(shè)模擬式調(diào)頻裝置和經(jīng)濟(jì)功率分配裝置，再到后來以計算機(jī)為主體的電網(wǎng)實時監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，電力自動化系統(tǒng)逐步邁入現(xiàn)代化發(fā)展的軌道。電力自動化技術(shù)主要包括電網(wǎng)調(diào)度自動化、火力發(fā)電廠自動化、水力發(fā)電站綜合自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)、電力系統(tǒng)反事故自動裝置、供電系統(tǒng)自動化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動化等方面，以下針對其中主要的幾個方面作簡要的介紹。
1.1 電網(wǎng)調(diào)度自動化
現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度是基于計算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)信息的采集、安全性檢測、屏幕顯示、運行工況計算分析和實時控制的功能。其基本結(jié)構(gòu)按照功能可分為信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)、信息收集處理和控制子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)以及人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度在電力工程中主要應(yīng)用在變電站自動化、配電網(wǎng)管理系統(tǒng)以及能量管理系統(tǒng)中。該技術(shù)的發(fā)展使得管理人員可以隨時掌握全網(wǎng)的信息，便于對系統(tǒng)進(jìn)行實時的維護(hù)和管理，應(yīng)對突發(fā)情況采取及時有效的措施，從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定和安全。
1.2 供電系統(tǒng)自動化
供電系統(tǒng)自動化主要包括地區(qū)調(diào)度實時監(jiān)控、變電站自動化和負(fù)荷控制三個方面。地區(qū)調(diào)度的實時監(jiān)控系統(tǒng)通常由小型計算機(jī)組成。變電站自動化主要由計算機(jī)和通信技術(shù)實現(xiàn)，通過對信息的集中處理和應(yīng)用，對電力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化組合，從而可以更好的對電力系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控和維護(hù)。負(fù)荷控制通常采用工頻或者聲頻控制方式來進(jìn)行，根據(jù)負(fù)荷記錄描繪出負(fù)荷曲線，以實現(xiàn)對電能使用情況進(jìn)行控制的目的。
1.3 水、火力發(fā)電廠自動化
水力發(fā)電廠實施自動化的項目主要包括水庫調(diào)度、大壩監(jiān)護(hù)和電站運行三個方面。通過水庫水文信息的自動監(jiān)控系統(tǒng)，自動采集雨量等水文信息，從而為制訂水庫調(diào)度計劃、攔洪和蓄洪的方案制定提供了數(shù)據(jù)支持。在大壩監(jiān)控方面，通過大壩監(jiān)控系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)的采集分析，提供相應(yīng)的預(yù)警和維護(hù)服務(wù)。電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對全站設(shè)備運行、發(fā)電機(jī)組的安全檢測等進(jìn)行監(jiān)視和控制，保證電站運行的安全和優(yōu)化。
火力發(fā)電廠實施自動化的項目主要包括廠內(nèi)機(jī)、爐、電運行設(shè)備的安全檢測、計算機(jī)實時控制、有功負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配和自動增減、母線電壓控制和無功功率的自動增減以及穩(wěn)定監(jiān)視和控制等。
1.4 電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)
電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)調(diào)度中心和發(fā)電廠變電站間的實時信息傳輸。自動傳輸系統(tǒng)由遠(yuǎn)動裝置和遠(yuǎn)動通道組成。遠(yuǎn)動通道有微波、載波、高頻、聲頻和光導(dǎo)通信等多種形式，遠(yuǎn)動裝置按功能分為遙測、遙信、遙控三類。
2 電力工程中電力自動化技術(shù)的應(yīng)用
電力自動化技術(shù)利用現(xiàn)代化通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)等將電網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)、在線離線數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等信息整合，形成一套完整的自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)在相關(guān)設(shè)備正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的監(jiān)控、維護(hù)和管理。
2.1 現(xiàn)場總線技術(shù)
現(xiàn)場總線技術(shù)是指在電力工程中將自動化裝置和儀表控制設(shè)備進(jìn)行連接，形成多向多站的信息網(wǎng)絡(luò)，并且將數(shù)字通信、智能控制以及計算機(jī)設(shè)備等集成一體化的綜合性技術(shù)。目前典型的現(xiàn)場總線有CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS等。這種技術(shù)通過相關(guān)設(shè)備和傳感器，將電流、電阻等信息參數(shù)傳遞到主機(jī)上，工作人員根據(jù)數(shù)學(xué)模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，并最終將指令發(fā)送到控制設(shè)備上。近年來通過對35KV級變電站等一系列的自動化改造表明，現(xiàn)場總線技術(shù)在節(jié)省硬件數(shù)量與投資、安裝、維護(hù)等方面表現(xiàn)突出，同時給予用戶高度的系統(tǒng)集成主動權(quán)，讓用戶自主選擇設(shè)備品牌，市場潛力巨大。
2.2 電力自動化補(bǔ)償技術(shù)
傳統(tǒng)的低壓無功補(bǔ)償技術(shù)采集單一信號和三相電容器，三相互補(bǔ)。采用這種補(bǔ)償方式對于主要用電為單相負(fù)荷的用戶，會出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡的情況，導(dǎo)致在一定程度上出現(xiàn)過補(bǔ)或者欠補(bǔ)，而且該補(bǔ)償技術(shù)沒有考慮到電壓的平衡關(guān)系，且一般不具備配電檢測的功能。
智能無功補(bǔ)償技術(shù)通過固定補(bǔ)償與動態(tài)補(bǔ)償相結(jié)合、三相共補(bǔ)與分相補(bǔ)償相結(jié)合、穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償與快速補(bǔ)償相結(jié)合的方式，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)單純固定補(bǔ)償?shù)娜毕?，能夠較好的適應(yīng)負(fù)載變化。并且采用先進(jìn)的投切開關(guān)、科學(xué)的電壓限制條件等技術(shù)模式，實現(xiàn)電容器投切的智能控制，提高補(bǔ)償精度，同時具備缺相保護(hù)功能。
2.3 主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)
主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)的出現(xiàn)，對軟件工程帶來了巨大的變革，對軟件的開發(fā)、封裝、設(shè)計方向等亦產(chǎn)生了深刻的影響。在現(xiàn)代電力工程中，主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的自動化監(jiān)控方面，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，該技術(shù)在對象技術(shù)和主動功能的支持方面占據(jù)著絕對的優(yōu)勢。由于對象技術(shù)和觸發(fā)機(jī)制的引入，數(shù)據(jù)庫自動監(jiān)控得以實現(xiàn)，同時處理后的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高，利用價值高、能夠為相關(guān)的操作提供可靠的數(shù)據(jù)參考。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，以及對監(jiān)控系統(tǒng)中觸發(fā)子和對象的函數(shù)功能的進(jìn)一步研究，有望實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動監(jiān)視與控制的更加復(fù)雜的功能。通過在國際上借鑒先進(jìn)技術(shù)和國內(nèi)專家研發(fā)完善，主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)得以不斷發(fā)展和提高，極大地滿足了工業(yè)生產(chǎn)和生活的需要。
3 電力自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著人們生活水平的提高，用戶對供電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求越來越高，由于電力企業(yè)的各部門職能不統(tǒng)一，各系統(tǒng)之間沒有實現(xiàn)信息共享，導(dǎo)致在供電過程中不可避免的出現(xiàn)紕漏。因此，在今后電力自動化的發(fā)展中，必須整合電力系統(tǒng)各部門的資源，逐漸改善這一現(xiàn)狀。將原本分散、具有單一功能的電力自動化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為信息共享的系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)采集與配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、高級應(yīng)用軟件包、通信系統(tǒng)集成和饋線自動化整合為一個體系完善、平臺開放、信息共享、高效便利的信息系統(tǒng)。
近年來，在社會發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推動下，電力自動化技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。隨著電力工程的發(fā)展，電力自動化程度將會越來越高，新一代的電力自動化技術(shù)，即智能電力自動化技術(shù)應(yīng)運而生。它在第二階段的配電自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了智能配電功能，更科學(xué)地管理復(fù)雜的電路網(wǎng)絡(luò)。智能配電系統(tǒng)不僅能夠在故障時發(fā)揮作用，而且在配電網(wǎng)正常運行時，也能為供電企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
4 結(jié)語
從目前電力工程的發(fā)展趨勢可以看出，電力自動化的發(fā)展必將推動電力工程發(fā)展，通過工業(yè)生產(chǎn)和生活廣泛對電力自動化技術(shù)的應(yīng)用，未來的電力自動化技術(shù)將朝著提高供電設(shè)備的利用率、提高供電穩(wěn)定性和安全性、降低運營成本、改善供電質(zhì)量的方向不斷努力推進(jìn)，這一技術(shù)對推動電力事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
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