電氣化及自動化論文精選(九篇)

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第1篇：電氣化及自動化論文范文

隨著人工智能的發展，智能化技術被應用到電氣工程及其自動化中，主要用于控制器以及機器的智能化。智能化技術的應用可以通過故障診斷、智能控制、優化設計、PLD技術這幾方面來描述。

1.1故障診斷

電氣工程設備的工作時間長，難免會發生故障，由于電氣設施故障的非線性、復雜性及不確定性，一旦發生故障，往往需要大量的時間排查故障，效率低、準確率低。而智能化技術能夠有效解決這一問題。在故障發生前，一般儀器會出現一些人們很難發現的預兆，通過實時監測儀器狀態，在出現異常時及時報警并提示故障位置，在故障真正發生前避免故障，能夠在極大程度上減少維修時間。電氣工程中常常通過分析變壓器中滲漏油分解出來的氣體進行故障診斷，確定故障發生的范圍，并通過各種手段逐步縮小范圍，從而確定故障位置并提示派遣人員及時檢修。同時，智能化裝置可以記錄故障問題，為以后的故障診斷提供參考，使故障診斷更加安全可靠。

1.2智能控制

智能控制能夠在很大程度上實現電氣工程及其自動化的控制過程自動化，實現無人化管理和遠程管理，提高管理的高效性。尤其對于一些高危險、高難度的工作，如高壓控制，智能控制是必不可少的。相對于傳統的控制器，智能控制器的靈活性更好，更易調節。傳統的控制器在設置時需要精確考慮控制對象的動態方程，而實際涉及到的控制環境往往很復雜，存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問題，因為其在設計時并不涉及控制對象的模型。并且智能化控制器可以根據對響應數據（如魯棒性變化、響應時間、下降時間）的分析隨時調整系統，調整后智能控制器的性能會大大提高，調整的過程并不需要專業人士在場，這樣就減少了大量的人力。以風力發電廠智能化升壓站系統為例。智能化升壓站系統通過對過程層和間隔層設備升級，將一些模擬量和開關量數字化，有效運用光纖設備，實現間隔層和過程層的通信。站控層由系統主機、工作站、VQC等設備組成，是全站監控、管理、調度中心。系統通過智能化控制，自動完成信息的采集、測量、控制、保護等功能，相比于傳統的升壓站系統在效率、有效性等方面有很大的提高。

1.3優化設計

電氣設備的設計工作相當繁瑣，需要綜合運用成套設備、電路、電機與電氣、電磁場、變壓器等學科的知識，并結合過去的設計經驗。傳統的設計方式根據經驗和實驗，手工完成設計，方案的達標率非常低，修改難度大，成本高，產品的開發周期也很長。應用智能化技術能夠有效提高設計產品的質量，縮短開發周期。智能化技術在這方面的應用主要有專家系統和遺傳算法。其中，專家系統依據該領域的專家提供的知識經驗，建立數據庫，在決策前模擬專家決策過程，做出合理決策，該技術比較前沿，目前尚處于研發階段，尚未得到大量應用。遺傳算法是一種借鑒進化論的隨機化搜索方法，被廣泛運用于信號處理、組合優化、自適應控制等領域，在電氣設計產品的優化上性能優越。

1.4PLC技術

PLC（可編程邏輯控制器）具有高可靠性和抗干擾能力，廣泛應用于自動控制領域。在一些大型的電力企業的輔助系統中，PLC已經代替了一般的繼電控制器。PLC技術使用內存，用程序方式存儲控制邏輯，并用半導體電路實現。PLC技術的應用實現了供電系統的自動切換，用軟繼電器取代了實物器件，使供電系統更加安全可靠。并且，它能使用復雜的工作環境，具有良好的發揮性能，穩定性強。

2．智能化技術在電氣工程及其自動化中的應用前景

2.1優勢分析

智能化技術在電氣工程及其自動化中相比于傳統的控制系統有巨大優勢。傳統的自動控制系統需要建立控制模型，運用數學方法分析，建立動態方程，但由于系統的復雜性，在實際應用中往往會出現無法預料的問題，很難達到預期的效果。智能化系統可以從根本避免不可控因素，提高工作的效率。智能化技術可以實時監控系統，通過監測響應時間、下降時間等對系統進行實時調節，使系統性能大大提高。因此，智能化系統比傳統的控制器更能適應實際工作環境。另外，智能化技術擁有很強的一致性。在輸入不同的數據時具有同樣可靠的估計能力，有廣泛的適用性。

2.2性能方向

速度、精度及效率是電氣工程及其自動化的關鍵指標。在電力系統中采用智能高速處理器芯片，同時采用交流數字伺服系統，能夠改善電力系統的動態特性和靜態特性，提高系統的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系統和數控系統這兩個方面。對于群控系系統，必須按照生產流程的具體要求設計系統，使系統能夠發揮最大的作用，完成信息流和物料流的動態調控。對于數控系統，其強大的可裁剪性和覆蓋面可以滿足客戶的具體要求。

2.3功能方向

在功能方向上，主要包括設計用戶圖形界面、可視化計算、多媒體技術方面的發展。目前的操作系統一般都采用圖形界面，具有良好的人機交互性。在智能化系統中采用圖形化界面，通過窗口和菜單實現編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能，能夠降低操作者的門檻，方便非專業人士操作。通過可視化技術，信息的表達不再是呆板的文字和數據。將數據轉化成圖表，能方便操作者分析數據，也可以高效地處理和解釋數據。同時，采用無圖紙設計、虛擬樣機技術等技術，將可視化和虛擬環境相結合，能夠更加有效地提高產品質量、縮短產品開發周期。多媒體技術一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸，如果將多媒體技術應用于智能化系統，可以更加綜合化、智能化地處理信息，能帶來很大的經濟效益。

2.4體系結構

通過集成化、模塊化、網絡化實現智能化技術在體系結構方面的發展和完善。可以使用高集成度的處理器、大規模集成電路FPGA、CPLD等提高軟硬件運行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度，減小器件體積，更加方便安裝和使用。將智能化技術模塊化，各模塊之間通過接口通信，這樣有助于技術的標準化和集成，也可以運用模塊的增減將智能化產品分級別銷售。將智能化系統聯網使得人們能夠對系統進行遠程監控，隨時掌握系統狀況，使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實現在一臺設備上控制其他設備，進行編程等操作。對于較小的電力系統，遠程控制能夠節約電纜的增加數，材料以及安裝費用，并且可靠性高、靈活性強；但是在通訊量大的系統中遠程控制會比較困難。

3.結語

第2篇：電氣化及自動化論文范文

鋼鐵冶煉系統中，節能技術的問題，主要表現在方法單一上。我國鋼鐵冶煉行業運營中，節能一直是社會關注的問題，雖然鋼鐵冶煉行業積極提倡節能，但是其在實際節能中，仍舊采用的是單一的節能技術，無法在根本上降低鋼鐵冶煉的能源消耗，很難提高鋼鐵冶煉生產的效率。鋼鐵冶煉系統中，如果要引入先進的節能途徑，就要以冶煉系統的整體為主，需要消耗大量的資金，如果缺乏資金支持，鋼鐵冶煉系統的節能技術，就無法落實到位。鋼鐵冶煉行業，綜合考慮到鋼鐵利用率、節能減排指標等，已經注意到成本投入在冶煉系統節能中的重要性，關鍵問題是，社會對鋼鐵的利用率，不能為鋼鐵冶煉行業帶去足夠的資金效益，進而阻礙了節能新技術的發展，增加了鋼鐵冶煉系統的節能壓力。

2電氣工程及其自動化中存在的問題

2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術的出現為人類的發展進步做出了巨大貢獻，但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，擺在當前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發展系統本身帶有復雜性，被應用的范圍逐步擴大，對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主，作為當下最為先進的技術之一，對其本身最為基礎的要求就是要做到在運作過程中保證誤差小，并且準確有效，所以，就需要大批量的電氣設備共同運作，如此，對于電能的消耗可謂是不計其數，與我們國家提出的走綠色節能的可持續發展道路存在差距。2.2質量水平較低。就現階段的發展而言，電氣工程自動化技術已經得到的飛速的提升，但縱觀整體發展情況而言，其質量水平還處在發展低端。尤其是最近幾年，人們對于生活追求的品質不斷攀升，相應地也加大了對電氣自動化水平的要求，但是我國對這一領域研究的時間還不是很長，對于相應的管理流程和先進的發展模式還不能很好的予以把控，特別是在自動化工廠的生產環節，相關人員只關心結果而忽略過程中的質量問題。但是，眾所周知的是，如果電氣的生產質量得不到有效的保證，就會發生一系列的用電事故，嚴重的會造成爆炸、火災等重大安全事故出現，需要引起人們的深思。2.3集成化程度低。　顧名思義，集成化的主要運作原理就是把所有需要的東西做還集合工作，上文已經提到過，雖然電氣工程自動化近年來的發展勢頭迅猛，但由于起步過晚，　雖然在努力的向集成化方面靠攏，確切的來說，現在還處于自動化階段，技術水平發展有限，集成化技術還不成熟，各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以，還達不到及時實現資源的有效共享，在一定程度上影響了電氣自動化功能的發揮，使電氣自動化工程技術滯后。

3對電氣自動化工程中節能設計技術

3.1減少線路傳輸產生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變，所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產生的耗損。所以，可以從這幾方面做起，減少導線電阻：（1）使用功率較小導線；（2）使用相對較短的導線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路，減少人員的工作量，有效減少電能耗損，同時在安裝變壓器時候與負荷中心保持較短的距離，也是減少供電的距離；（3）使用截面積大較大的導線，如果條件允許，可以選用較大截面積的導線，有效減少電阻產生的耗損。3.2無功補償。電力系統在運行的過程中，配電設備中的無功功率占有較大的容量，所以存在較為嚴重的電能耗損的情況，不僅影響到電壓，還對整個電能的質量造成不良的影響。對使用者來說，無功功率主要表現在功率低，尤其是當功率過低的時候，用戶需要向相關部門繳納一定的罰款，因此如果說能夠使用合適的無功補償設備，就可以保證功率的平衡，有效提高供電質量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損，從而確保電氣工程的安全運行。如果導線受到電阻的影響，那么由電機產生的電能就不能被變壓器更好的吸收，同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸的過程中會被釋放出來。同時由于無功功率產生了一定的作用，因此可以讓電容器和無功功率進行抵消。利用電氣相關設備在進行無功補償時候，有幾處要格外注意：（1）利用電容器在進行無功補償的時候，一定要根據電壓容量，電壓負荷，自然功率，目標功率等參數來確定電容器的容量，同時如果在無功補償的環節中發現產生了諧波，需要通過串聯定量電抗器來消除諧波；（2）以參數的物理量來確定無功的電流，功率的參數，從而有效避免投切振蕩現象。

4結束語

綜上所述，電氣自動化對于節能設計的要求是為了響應綠色生產的理念，也是為了響應可持續發展的需求，同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現階段在電氣自動化的節能設計中取得了顯著的進步，但是隨著社會的發展，電氣自動化節能技術仍然需要進行不斷完善和發展，不斷優化配電設計，在科學利用電力資源的同時，還需要不斷提高電力系統的運行效率，并最終達到節能的目的。

作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團日照有限公司

參考文獻

[1]陸偉.電氣自動化的節能設計技術研究[J].中國高新技術企業,2015(07).

第3篇：電氣化及自動化論文范文

集中化設計理念由于電氣工程處理多采用相同處理器進行集中處理，其工作任務相對較為繁重，且處理效率低，而隨著處理對象的增多，電纜數量也需進行不斷增加，這樣不但加大了主機的處理任務，降低了電力系統運行穩定性，增加了故障發生率，同時，還大幅度提高了投資成本，而為了改變這一現狀，在電氣工程中融合電氣自動化設計中，充分將集中化監控技術應用其中，有效的解決了以上問題，給電氣工程運行提供了更可靠的保證，現場總線式設計理念現場總線式設計主要是結合電力生產現場具體情況，對不同的間隔，選擇不同的功能，更具有針對性，同時，還使設備間隔、模擬量、端子柜進行更合理的分配，避免了不必要的浪費，大大降低了投資成為，為電力工程發展提供了更好的經濟方案。遠程化設計理念遠程化設計在保證電氣工程運行穩定及安全的情況下，有效減少電纜的使用量，大大的降低了投資成本，但遠程設計在具有優勢的同時，也有著許多的缺點，電氣通訊量增加就是其中之一，因而，遠程化設計只能用于小規模電氣工程中。

二、電氣自動化在電氣工程中的融合

1.電氣自動化在電氣工程繼電保護裝置中的應用繼電保護裝置相當于電氣工程中的報警裝置，當電氣系統在運行過程中出現突發狀況時，繼電保護裝置會在第一時間發出報警信號，并將線路進行切斷。而在繼電裝置中融入電氣自動化技術，可對電氣工程中的線路運行情況進行實時監控，并予以遠程控制，以便及時對電氣工程中的各個參數進行調節，有效解決繼電裝置中反應不及時或誤跳情況。另外，繼電自動裝置保護還能對電氣工程中的所有線路及設備進行異常檢測，如檢測到異常情況，繼電自動裝置會根據異常情況自動啟動保護措施，有效的減少故障發生概率，提高了電氣工程運行穩定性。電氣自動化在電氣工程變電站中的應用變電站綜合自動化系統充分運用當前先進的科學技術，將計算機技術、電子技術及通信技術進行緊密融合，并通過依靠計算機進行綜合系統監控，并根據電氣工程實際運行情況，將自動化裝置、機電保護裝置、信號管理系統及測量設計進行優化重組，以便對電氣工程運行進行監控、測量、通信、及控制。由于變電站綜合自動化系統操作簡便、維護方便、且具有智能化及集成化特點，因而，它給電氣工程發展運行，創造了更多的優勢。

2.電氣自動化在電氣工程中發電廠分散控制中的應用發電廠分散控制主要有工作站、太網、控制單元及通訊網四大部分組成，在發電生產過程中，采用分層結構方式，結合直接應用控制單元，從而現實電氣設備之間的信號及數據傳遞，并對電氣工程中的設備運行情況進行監控、控制，從而實現電力生產監測、控制、保護。電氣自動化在電氣工程中電網調度中的應用電網調度主要是通過調度服務器及電氣自動化系統來實現，而電氣自動化在電網調度中應用主要有以下幾個優勢：實現電網經濟調度，充分確保電網運行的安全性及穩定性。為電網故障檢測提供準確、可靠的相關數據，充分提高電網故障查詢速度，以便及時對電網故障點進行排除。為電網電力負荷檢測顯示、提供有效的生產過程數據，從而實現電力系統負荷預測。

三、結束語

第4篇：電氣化及自動化論文范文

人工智能技術是人類科學技術不斷發展進步的必然結果，也是工業發展過程中，促進工業自動化科學化發展的重要推動力量。在人工智能技術的發展中，科技的發展和工業技術的進步會促進人工智能技術的發展；反之，人工智能技術的進步，可以完成那些人類自身無法辦到、技術條件效果不好的生產技術操作。當前的人工智能主要是計算機技術的發展結果，隨著計算機技術的飛速發展，通過對計算機信息特點和操作性能的了解和設計，使計算機操作系統具有更多更先進的人工化反應，并在實際的信息技術處理過程中，通過其系統內部的人工化、智能化識別和處理系統，對電氣自動化控制和其他工業技術領域在運行中的問題進行自主解決。如今，人工智能技術已經取得了較大的進步，其研究發展項目也越來越多，越來越先進，實用性越來越強。人工智能技術已經廣泛運用與工業自動化、過程控制和電子信息處理等先進的技術領域。人工智能技術通過模糊理論算法、遺傳算法和模糊神經算法等方式，可以在電氣自動化控制中，采取更靈活多變的控制方式，對電氣自動化設備運行中的不穩定因素和動態變化進行自主的調整，從而保障其運行的準確和高效，減少出錯率。人工智能技術的運用，可以大大減少在電氣自動化控制等領域的人力成本，并且能夠解決一些工作人員無法有效監控和解決的問題，做到及時有效。

2人工智能技術在電氣自動化控制中的應用

2.1人工智能控制實現了數據的采集及處理功能

在電氣設備的運行過程中，數據的采集和處理是了解電氣設備自動化控制情況，發現運行過程中的問題和提出解決辦法的重要依據。在傳統的自動化控制中，由于技術水平和實際運行中的動態變化，數據的采集和傳輸無法做到準確和穩定，保存數據容易出現丟失的情況。人工智能技術的使用，可以保障電氣自動化運行過程中對動態信息的及時收集和穩定傳輸，對相關數據的保存工作也更安全，這就提高了電氣自動化的控制水平，充分保障了電氣運行中的安全性和穩定性。

2.2人工智能控制實現了系統運行監視機報警功能

電氣自動化控制是用電氣的可編程控制器，控制繼電器，帶動執行機構，完成預期設計動作的過程。在此過程中，系統內部各部分之間的運行都要嚴格按照設計模型和函數計算的基礎上進行，如果系統中的一點出現問題，就會造成整個自動控制系統的故障。在以往的自動化控制系統運行中，對系統內部各部分之間的運行數據和運行狀態進行實時監測，對運行中的特殊情況進行及時的報警處理，幫助自動化系統及時處理可能出現的故障，提醒電氣管理人員加強對電氣系統的管理。

2.3人工智能控制實現了操作控制功能

電氣自動化控制的主要特征之一就是通過計算機的一鍵操作，就可以實現對電氣系統的整體控制，保障電氣自動化運行符合現實的需要。傳統的自動化系統的操作，需要靠人工對系統各個環節進行人工操作，從而促進自動化系統內部的協調和配合，這種方式既降低了自動化運行的效率，也增加了自動化系統的故障發生頻率。人工智能技術對電氣自動化系統的控制，是通過各種先進的算法，按照電氣自動化的需求，對自動化系統進行自動化和智能化設計，從而實現對電氣自動化控制系統的同時操作，大大提高了自動化控制的效率，減少了單獨指令操作中容易出現的不協調情況的發生。

3人工智能技術在電氣自動化控制中的控制方式

3.1模糊控制

模糊控制以模糊推理和模糊語言變量等為理論基礎，并以專家經驗作為模糊控制的規則。模糊控制就是在被控制的對象的模糊模型的基礎之上，運用模糊控制器，實現對電氣控制系統的控制。在實際控制設計過程中，通過對計算機控制系統的使用，使電氣自動化系統形成具有反饋通道的閉環結構的數字控制系統，從而達到對電氣自動化系統的科學控制。

3.2專家控制

專家控制是指在進行電氣自動化控制過程中，利用相關的系統控制理論和控制技術的結合，通過對以往控制經驗的模擬和學習，實現電氣自動化控制中智能控制技術的實施。這種控制方式具有很強的靈活性，在實際運行中，面對控制要求和系統運行情況，專家控制可以自覺選取控制率，并通過自我調整，強化對工作環境的適應。

3.3網絡神經控制

網絡神經控制的原理就是基于對人腦神經元的活動模擬，以逼近原理為依據的網絡建模。神經控制是有學習能力的，屬于學習控制，對電氣自動化控制中出現的新問題可以及時提出有效的解決辦法，并通過對相關技術問題的分析解決，提高自身的人工智能水平。

4結語

第5篇：電氣化及自動化論文范文

關鍵詞：電氣自動化技術 電力系統 應用

引言

隨著科學技術的發展，電氣自動化技術在電力系統中的應用與日俱增。目前，電力系統中電氣自動化技術主要涉及以下3個方面：變配電站集中監控、繼電保護和遠程調度管理部分。我國對電力系統中電氣自動化技術的研究起步較晚，近年來雖取得了一定的成績，但與國外先進水平相比仍存在較大的差距。因此，對電氣自動化技術在電力系統中的應用展開研究迫在眉睫，我們必須在結合本國實情的基礎上，研究和開發出更加符合我國國情的電氣自動化綜合技術化系統。

一、電氣自動化技術在電力系統中應用的研究方向

目前我國對電力系統中電氣自動化技術開展的研究，主要可以概括為以下4個方面：

（一）對電力系統智能保護和綜合自動化技術開展的研究

我國對智能保護和綜合自動化技術的相關原理展開了大量研究，將先進的綜合自動化控制理論、人工智能理論、自適應理論、微機和網絡通信技術等引入到電力系統的自動化保護裝置中，使得保護裝置更加智能化，極大地提高了電力系統的可靠性和安全性。經過多年努力所研制成功的分層式綜合自動化裝置，突破了傳統裝置所受的限制，能夠廣泛應用于各種電壓等級的電站，極大地拓寬了綜合自動化裝置的應用范圍。

（二）對電力系統配電網自動化技術開展的研究

我國對電力系統配電網自動化技術開展了大量的研究，主要表現在配網模型、中低壓網絡數字、信息配網一體化、高級應用軟件等方面的突破。其中，高級應用軟件將配電網的實際情況和輸電網的理論算法結合在一起，使用最新的國際標準公共信息模型，利用配網遞歸虛擬流算法對潮流進行計算，利用人工智能灰色神經元算法對負荷進行預測，極大地提高了計算結果的準確性和可靠性。

（三）對電力系統人工智能技術開展的研究

我國對電力系統人工智能技術開展了大量的研究，主要體現在將模糊邏輯、專家系統和進化理論等先進理論運用到電力系統及其設備的故障分析、運行分析、規劃設計等方面，確保了電力系統運行的安全性和可靠性，并能及時診斷各種故障信息，將損失降低到最小，提高了電網規劃設計的科學性和合理性。

（四）對電力系統自動化實時仿真技術開展的研究

我國對電力系統自動化實時仿真技術開展了深入的研究，重點研究了電力系統實時仿真建模和負荷動態特性建模，同時將國外先進的電力系統數字模擬實時仿真系統引入到國內，構建了基于混合實時仿真環境的實驗室。電力系統自動化實時仿真系統不但能夠對電力系統的暫態和穩態進行試驗，而且能夠聯合多種控制裝置，形成閉環系統，從而確保科研人員能夠完成對新裝置的測試實驗。

二、電氣自動化技術在電力系統中應用的設計思想

（一）電氣自動化技術在電力系統中應用的選型原則

電氣自動化技術在電力系統中應用的選型原則，主要從遠程調度和自動化系統監控這兩個方面進行考慮。電力系統的保護裝置一般優先選用微機保護綜合自動化系統，電力系統中電氣自動化的選型接線比較簡單，通常以常規繼電保護裝置為主，選用性能可靠且價格合理的智能化開關。

（二）電氣自動化技術在電力系統中應用的設計原則

電氣自動化技術在電力系統中應用的設計原則主要應從以下幾個方面進行考慮：

1.電氣主接線方式按照原設計來執行，要將采用監控系統后所增加的設備種類和數量（如電力監控器、電量變送器等的數量）在單線系統圖的設備型號說明中加以標注；

2.凡是需要利用計算機監控系統進行遠程遙控操作的開關，一定要使用具備遠程分閘和合閘功能的智能開關，從而確保遠程遙控操作功能得以實現；

3.運行狀態需要進入計算機監控狀態的開關，通常需要使用一對獨立的常開接點引入計算機監控系統，此外，低壓自動開關還需多選用一對常開輔助接點；

4.對繼電保護進行設計時，供電系統應該優先考慮使用變壓保護和綜合電氣自動化技術。

三、電氣自動化技術在電力系統中應用的研究趨勢

我國對電力系統中電氣自動化技術的研究還存在很多不足，未來的研究工作還有很多。電氣自動化技術在電力系統中應用的研究趨勢，主要包括以下3個方面：

（一）國際標準的大規模推廣和使用

近年來電氣自動化技術在我國有了廣泛的應用，但是由于電氣自動化設備的生產廠家眾多，導致這些設備的信息共享和相互操作間存在諸多障礙。為滿足不同廠家所生產設備的兼容性，電子工業協會制訂了IEC 61850標準，作為站端與站間進行通信的標準，從而實現站內的無縫通信。我國要大力推廣和使用IEC 61850標準，并基于此標準開發出電氣綜合自動化系統的相關產品。

（二）將測量、保護和控制工作融合為一體

長期以來，受電力行業專業分工、人員配置和運行機制的影響，我國電氣自動化系統主要通過站內監控采集相關數據、單獨進行保護的工作模式。這種工作模式雖然能對事故進行清晰的分析和處理，但是增加了工作量，降低了設備的利用率。為了減少設備的重復配置率和操作人員的工作量，提高事故的處理效率，必須將測量、保護和控制工作融合在電氣自動化綜合系統中。

（三）以太網技術的使用

隨著經濟和社會的發展，人們對電力的需求與日俱增，加之電網系統越來越復雜化，其涉及的數據和信息也越來越多。在這種背景下，電氣綜合自動化系統所需要采集和傳輸的數據日益龐大，對通訊的實時性和傳輸速度提出了更高的要求。以太網具有傳輸數據量大、傳輸數據快的優勢，能夠滿足電氣綜合自動化系統的發展需求，因此，以太網在電氣綜合自動化系統中必然會有更多的應用。

四、現代電氣工程自動化技術的特點

電力系統自動化的主要內容有電力系統調度自動化、變電站自動化、配電網自動化、火電場自動化、水電廠自動化等。現代電力系統技術上的發展主要以“大機組、大電網、高電壓、高度自動化”為特征來描述。21世紀，信息科技革命的到來，使得數字化、網絡化、信息化、智能化技術得到了飛速的發展，它們在電氣工程發展過程中的引進日益提高電力系統的自動化水平。同時，潔凈煤技術、水電開發、核電的發展也越來越得到重視；新能源的開發利用，特別是可再生能源的開發利用也是現代電力技術的發展趨勢。因此，建立健全的電力市場機制是提高效率、降低成本，促進電力資產的合理利用與發展的有效保證。

五、結語

電網調度自動化是電力系統自動化的主要組成部分。伴隨著科技的進步與社會的發展，自動化技術作為一門綜合性技術，它在電力系統中起到的作用越來越顯著，電力體制改革等新形勢對電網調度自動化系統既提出了新的挑戰，也提供了前所未有的機遇。未來調度自動化技術及系統將會有更快更大的發展，但也需要付出艱辛的努力。

參考文獻

[1] 張國慶.電力系統自動化發展趨勢及新技術的應用[J]. 科技風. 2010（23）

第6篇：電氣化及自動化論文范文

論文摘要：介紹了西南交通大學建成的教學用模擬變電所實訓基地的結構、功能、特點、實踐項目。使用表明，該基地具有國內領先技術水平，完善的教學、培訓和科研的綜合功能。由于采用最新的遠程監控技術，該變電所可作為目前鐵路牽引變電所技術改造的參考。

0引言

西南交通大學有部分直接服務于鐵路現代化建設的專業，其中“鐵道電氣化”專業作為教育部、鐵道部的重點特色專業而一直受到重視。

分布于鐵路沿線的牽引變電所，是電氣化鐵道供電的樞紐。隨著我國電氣化鐵路和城市軌道交通的發展，變電所綜合自動化技術水平的不斷提高，對從事牽引變電所設計、運行、管理等方面的專業技術人才的需求數量增加，同時對其掌握知識的廣度和深度特別是具有較強的實踐動手能力方面提出了更高的要求。因此，在教學環節中，應加強學生理論和實踐相結合的能力的培養。在教育部“示范性教學實踐基地”基金支持下，2002年西南交大在峨眉校區建成一座集教學、實習、培訓和科研為一體的模擬變電所實訓基地。

1模擬變電所簡介

我校模擬變電所分為兩期建成:

I期是與實際變電所相同的開關控制屏柜和繼電保護屏柜、中央控制盤、交直流電源盤、以及自行設計的模擬負載電量和故障盤。如圖1所示。

Ⅱ期是模擬一段地方電力網或電氣化鐵路的環境下，一個調度中心使用遠動監控系統控制的五個變電所，圖2是這五個模擬變電所的一次接線圖。該項目綜合了地方與鐵路、不同主變、不同接線類型的各種變電所，且負載的大小和相位均可調節，其中S”模擬變電所采用了WBH-891型電鐵主變微機保護裝置、WKH-891型電鐵饋線微機保護裝置、DQWC-03牽引變電所二次設備測試系統。

模擬變電所中被監控設備的位置狀態信號、保護動作信號、預告信號、事故信號等遙信信號通過電纜與RTU (Remote Terminal Unit遠方終端)的開關量輸人/輸出模塊相連接，電流、電壓等遙測信號將通過信號變送器柜，輸人RTU的模擬量輸人模塊;控制中心下發的遙控命令，通過以太網傳輸，實現遙信、遙測、遙控的功能。遠動監控系統結構圖如圖3所示。RTU是采用施耐德電氣公司的PLC系列中模塊式結構的Momentum，其編程軟件Con-cept是一個基于Microsoft Windows環境的編程軟件套件，具有很強的設計性、可擴展性;主站組態軟件iFix支持工業標準，具有開放性、可組態性、兼容性及可開發性。

為了比較和研究，我系的教師正在進行一系列的科研開發，其目標是在模擬變電所二次系統中采用測控、保護一體化的分布式控制系統(DCS)實現變電所自動化管理，其結構圖如圖4。

2教學實踐基地的開發

1)校內學生及現場工程技術人員，可對照變電所各種屏柜，提高閱讀二次系統接線圖、安裝施工圖的能力，通過開閉操作、設置故障等項目的訓練，可以培養他們對現場運行中出現的故障的分析和處理能力，包括一次設備的故障范圍的判斷、二次系統的故障判斷、查找和處理。

2)變電所基本電器及二次接線方面實訓項目n個。如斷路器結構、原理;斷路器參數的測量與調整;變電所二次接線、電纜的數字編號法以及“相對標志法”的識別;二次接線盤后安裝圖及實際安裝技術;變壓器控制、保護盤結構、接線、檢測、調試及整套保護聯動實驗(包括整定計算);在以上各盤設置不同故障(可達幾百種)練習查找及消除故障的方法等。

3)運動系統遙測、遙信信號源接線的校正及采集的遙測量的精度實驗。

4)利用便攜式計算機對遙控設備進行合、分實驗，讓學生了解遠動系統是如何驅動被控設備動作。

5)利用一般的瀏覽器訪問各RTU中PLC的網頁，實時了解該PLC的運行、通信等狀態的實驗。

6)上位機各種功能的校核實驗。通過該實驗讓學生了解調度員的工作職責、工作內容、iFix軟件的各種功能的使用，從而對遠動系統有更深層的了解。

7)利用組態軟件Concept對PLC進行配置，使學生熟練掌握利用Concept按照所用的PLC型號及設計要求對PLC進行配置;利用Concept對PLC遙控、遙信和遙測功能的編程，使學生熟練掌握Concept編程方法。

8)自動化組態軟件iFix系統的安裝，熟悉掌握iFix系統軟件的運行環境及其安裝過程。

9)通過在iFix系統新增6#模擬變電所的實驗，使學生了解iFix系統的可組態性及可擴展性。

10)進行繼電保護單體測試及數據管理。

11)進行繼電保護盤上測試及數據管理。

12)微機保護裝置的調試與特性實驗。

3實踐意義

模擬變電所實訓基地自1998年投入使用后，至今已連續培訓了五屆畢業生和一批現場工程技術人員，經總結，其實踐意義在于:

1)為學生提供專業技能訓練的條件與場所。能完成供變電工程、繼電保護、變電所二次接線、微機監控技術等幾乎全部專業課程的大量綜合性實驗，以及電氣設備的實際操作技能、檢修調試技術、查找故障及排除方法的實際訓練。而且充分利用學校具有的學科優勢，以模擬變電所為基地，配合學生專業課和專業基礎課學習，開發如電工理論、電氣裝備、自動化、計算機應用、網絡與通訊等領域的多個應用性、研究性實驗;同時由于人員和設備的集中，能夠按項目組織學生進行綜合性實訓，盡可能使學生參與以教師為主導的科研活動。

2)對于現場技術和施工人員，很重要的一點就是要能閱讀二次回路圖紙、熟練地掌握接線、配線工藝，能查找和處理運行故障和設計缺陷。通過實地培訓，能大大的提高他們的讀圖、判斷、查找、處理故障的能力。該基地于2000年為樂山電力股份有限公司培訓和考核職工283人，取得良好的效果。

3)目前西南地區鐵路已完全實現電氣化，全區擁有牽引變電所200多座，其中大都為上世紀70~80年代所建，技術水平落后。而我校模擬變電所實訓基地的建成，對其技術改造具有借鑒的意義，在應用新技術、新設備和進行技術創新方面起到示范的作用。

第7篇：電氣化及自動化論文范文

關鍵詞 電氣化鐵路;牽引變壓器;接線方式

中圖分類號U224 文獻標識碼A 文章編號1674-6708(2010)26-0112-02

0 引言

近幾十年來,隨著國民經濟的突飛猛進和工業基礎設施的完善,我國的電氣化鐵路發展迅猛,鐵路線總里程不斷加長,列車載重量不斷增加,鐵路牽引變壓器需求數量隨之越來越多,需求容量也越來越大。我們知道,電氣鐵路的27.5kV(BT制)或55kV(AT制)的單相牽引電網是通過牽引變電所從常規三相電網獲取電能的,牽引變電所的主要作用便是將110kV或220kV三相交流電變換成27.5kV或55kV單相交流電,并供電給電牽引網和電力機車。根據供電方式和具體要求的不同,牽引變壓所采用的牽引變壓器種類也不同,主要有:單相牽引變壓器,V/V接線變壓器,普通三個繞組對稱的三相變壓器,三相―兩相平衡牽引變壓器。本文擬從接線原理、負序和零序影響、容量利用率等方面對兩種特殊接線形式的牽引變壓器加以總結和評述,以期對電氣化鐵路牽引供電系統的研究有所幫助。

1 Le Blanc結線變壓器

1.1 接線原理分析

Le Blanc變壓器繞組結構如圖所示,其初級繞組與普通三相變壓器繞組相同,基于電氣化鐵道的不同要求,它們可以為型或Y型,本文僅分析 型,以防由于不平衡負荷產生的諧波(主要是三次諧波)進入系統。在二次側有5個將三相電源轉化為兩相電源的非對稱繞組,其接線如圖1所示。

1.2 負序和零序影響

二次側各繞組的變比如下

當k=1時,由接線原理圖和繞組匝數關系可得電流關系式:

根據對稱分量法,電壓平衡關系得一次側各相的正負零序電流:

當Iα=Iβ時,原方三相線電流完全對稱,無負序電流存在,故該接線也具有將兩相對稱負荷轉換為原方三相對稱負荷的能力[1]。

1.3 優缺點分析

1)其料利用率稍高,最關鍵的是其制造工藝要求上容易實現;

2)與斯科特變壓器相比,中性點也是不接地,低壓側兩相輸出依然沒有電的聯系;

3)在具有相等容量的情況下,和平衡變壓器相比,體積小、價格低[2]。

2 阻抗匹配牽引變壓器

2.1 接線原理分析

阻抗匹配平衡變壓器的接線如圖2所示。高壓側采用星型接線,每相繞組匝數為W1 ;低壓側采用三角形接線,每相繞組匝數為W2 ,并且還在ab繞組的兩端各接一個外延繞組,其匝數為W= 0.336 W2,這樣可使兩供電臂的電壓Uα和Uβ形成90°的相位差。

副邊繞組三角形結線結構即在非接地相增設兩個外移繞組 。內三角形接線的一角c與軌道,接地網連接。 兩端分別接到牽引側兩相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側對應的供電臂牽引網供電。

2.2 負序和零序電流

根據阻抗匹配平衡變壓器的結構,并且變比k=W1/W2=1可得一二次側電流關系:

由上式知,變壓器高壓側沒有零序電流,并且當低壓側電流和負荷阻抗角越接近時,高壓側電流不對稱度就會越小,當低壓側兩供電臂上的負荷阻抗完全相等時,高壓側三相電流完全對稱。在同樣的牽引負荷作用下,新型的阻抗匹配平衡變壓器注人電網的負序電流比普通的Y/-11接線的變壓器要小[3]。

2.3 優缺點分析

1)顯著的減少電力牽引負荷注入電網的負序電流[4-5];

2)平衡繞組與a(或b,c)繞組的匝數比和阻抗匹配系數兩個方面,必須予以考慮.當阻抗匹配系數相匹配時,無論副邊負荷電流大小是否相等,原邊三相電流平衡,即無零序電流。當副邊負荷電流對稱時,原邊三相電流對稱,沒有負序電流對電力系統的影響,原邊三相制的視在功率完全轉化為副邊二相制的視在功率,變壓器容量可全部利用;

3)原邊仍為YN結線,有中性點引出,降低了對變壓器絕緣的要求,減少了投資[6],與高壓中性點接地電力系統匹配方便。副邊仍有結線繞組,三次諧波電流可以流通,使主磁通和電勢波形有較好的正旋度;

4)次邊兩相不對稱負荷時,原邊三相電流依然具有較好的對稱性[6]。對接觸網的供電可實現兩邊供電;

5)設計計算及制造工藝復雜,造價較高。無論從設計上還是制造工藝上來講,要得到預先確定的某一阻抗匹配系數都是相當困難的,因此在設計上和制造工藝上的難度是不言而喻的;

6)分相絕緣器兩端承受的電壓為55kV ,絕緣要求高。

3 結論

在對電氣化鐵路供用電的研究領域里,電力機車作為大功率單相負荷,其運行對三相電網造成的諸多不良影響,一直都是電力方面的研究人員努力解決的問題,而作為電網和牽引網的交叉點的牽引變壓器,便是一個不容忽視的研究課題。本文綜述了國內單相交流供電環境下兩種特殊接線形式的牽引變壓器接線、電氣原理、及其優缺點。這些研究豐富了電鐵研究領域的理論內容,不僅對研究電鐵對三相電網的穩定性影響有重要意義,也可為其他大功率單相交流負荷的具體工程的設計和規劃提供依據,具有一定的理論意義和工程價值。

參考文獻

[1]歐陽帆.基于平衡變壓器三相-單相接線供電方式研究[D]. 湖南大學博士學位論文,2008.

[2]丁明,沈軍.列波蘭變壓器功率差動保護的探究[J].合肥 工業大學學報:自然科學版,2000,23(5):636-641.

[3]周勇,王緒雄,劉中元.阻抗匹配平衡變壓器的負序電流 [J].鄭州大學學報:工學版,2002,23(4):43-45.

[4]林海雪.電力系統的三相不平衡[M].北京:中國電力出版 社,1998.

[5]孫樹勤,林海雪.干擾性負荷的供電[M].北京:中國電力 出版社,1996.

[6]關海川.三相-兩相牽引變壓器保護原理.西南交大研究生 學位論文:21.

第8篇：電氣化及自動化論文范文

建筑電氣工程是建筑工程中的一個重要步驟，是各種電氣設備、線路電纜、照明設置等的安裝工程，為了提高建筑質量，建筑電氣工程的施工也運用了智能化技術，其就是將現代先進計算機技術應用到電氣工程中，這項舉措在建筑行業中具有十分重大的意義。本論文主要闡述了智能化技術在建筑電氣工程中如何應用，智能化技術在我國建筑電氣工程的實施中出現了哪些問題，以期對于建筑電氣安裝工程的發展提供借鑒。

［關鍵詞］

建筑;電氣工程;智能化技術

時代在進步，科技在發展，城市高速建設的同時，也在帶領建筑行業不斷前行。近年來建筑企業不斷增多，隨之而來的不僅是機遇，也是挑戰，建筑中的電氣工程很大程度上影響著建筑的質量，所以建筑電氣工程智能化勢在必行。

1智能化技術在建筑電氣工程中的應用

1．1自動控制系統和保護系統中智能化技術的應用

自我控制系統和保護系統是在建筑的內部形成防護系統，能有效控制事故的發生，提高建筑的安全水準。各種電器設備、照明配電裝置、電纜、變壓器等等的安裝，都離不開自我控制系統和保護系統，為了提高效率和施工的精準度，智能化技術可以在此應用。將電器設備等應用GPS定位系統，運用計算機的傳感技術，將各項的施工情況進行匯總，能夠一目了然的了解工程進度，和設備安裝運行情況。技術人員再通過計算機設定程序，能有效的對所安裝的電氣設置進行控制，從而形成“保護網”，對突發性事故進行了有效防護。

1．2故障檢測中智能化技術的應用

在建筑電氣工程還沒有應用智能化技術的時候，建筑電氣工程的故障檢測十分困難，只能依靠技術人員進行人力檢測，對技術人員的專業水平，細心程度，耐心體力都有很高的要求，不僅浪費了時間、浪費了人力，且還不能完全保證故障檢測的精準性。智能化技術應用到電氣工程故障檢測中時，這些問題都將迎刃而解，計算機系統記錄電氣設備正常運行的信息，與故障檢測信息對比分析，一旦信息對比發現偏差，立刻通過警報或其他方式通知監控人員或管理人員，能夠有效的進行故障檢測和防控，以便及時解決問題，增加建筑電氣化工程的穩定性和安全性。電氣工程故障檢測中應用智能化技術，就是為了讓故障檢測變的更加便利和精準，不留安全隱患。并且利用智能化技術，對故障的地區設備進行監控和實時監測，對傳回計算機的信息進行匯總和分析，讓故障檢測不再只有滯后性，做好日常防護，可以防患于未然。

1．3電氣設備優化設計中智能化技術的應用

智能化技術中根據建筑電氣工程的需要加入了許多其他學科的理論，如仿生學、控制學、自動化、語言學等內容。在電氣工程設備優化過程中，智能化技術運用遺傳算法進行隨機搜索，應用了生物界中的進化規律，在電氣設備優化中起到重要作用。隨著建筑水品的提高，電氣工程作為輔助工程也必然要有所提高，將智能化技術應用其中，會為電氣設備優化帶來全面高速的發展。

2智能化技術在建筑電氣工程實施中的問題

2．1電氣工程智能化在我國應用的整體水平不高

近年來，智能化技術應用于建筑電氣工程，為我國建筑行業的發展帶來了十分顯著的效果，提高了建筑企業的效率，減少了人工操作量，工程的可靠程度也大幅度提升，在電氣工程施工的過程中也產生了較好的效果。雖說如此，智能化技術給建筑行業帶來了新的變化，但實際上我國對智能化技術的開發還不夠深入，很多觀點還只是停留在理論水平，整體來看，建筑電氣工程智能化在我國應用的整體水平不高。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，要想通過智能化技術使我國的建筑電氣工程的實施有長足的進步，還需要用更多的實踐來鋪設智能化的康莊大道。

2．2智能化技術在電氣工程中領域狹窄

智能化技術可以應用在電氣工程中的保護系統、自動控制系統、故障檢測等方面，例如變壓器出現故障時，計算機可以對變壓器油中的氣體成分進行分析，進一步的縮小故障范圍。在這些領域里已經部分實現了電氣化技術，但在其他生活化領域里，智能化技術還沒有達到普及，也就是說，在建筑電氣工程中，智能化技術的應用沒有實現全方面發展，其應用的領域還較為狹窄，如何擴大智能化技術在建筑電氣工程中的應用，這將是今后著重研究的方向。

2．3電氣工程智能化應用需要推陳出新

科技是第一生產力，也是推動時展的第一動力，敢想敢做，才能直面時代的機遇和挑戰。智能化技術的應用離不開創新，沒有創新就沒有科技的發展，在我國對于建筑電氣工程智能化技術的理論研究，遠遠高于智能化技術的實踐水平，并且缺乏新意，只是這樣循規蹈矩的做研究想必是收效甚微的，所以，在今后智能化技術的研究和應用過程中，要更加注重推陳出新。

3結語

本文首先簡要介紹了建筑電氣工程，隨后著重介紹了建筑電氣工程應用智能化技術。智能化技術是綜合了精密傳感技術、計算機技術以及GPS定位技術的一種新興技術，重點闡述了智能化技術在建筑電氣工程中的自動控制系統、保護系統、故障檢測、電氣設備優化設計中的應用。智能化技術的推廣為建筑電氣工程帶來了一次大的變革，未來需要對智能化技術的研究更加深入，努力擴大智能化技術的應用領域和程度。

作者：李明蕓 單位：上海建工集團股份有限公司

參考文獻:

［1］孫萍．建筑電氣與智能化專業本科實踐教學改革探討［J］．吉林省經濟管理干部學院學報，2010，24(2):109－112．

第9篇：電氣化及自動化論文范文

“節能型電網限流裝置”的應用使這一難題得以破解。

“目前，寧夏石嘴山供電局投運的35KV戶外電網限流裝置每年可節省運行損耗高達390萬千瓦時，直接節電經濟效益達195萬元。到2020年，寧夏電網采用‘節能型電網限流裝置’的成本約為2900萬元。相比目前應用的斷路器而言，僅此一項可節約2.86億元。寧夏電網的裝機水平和電網規模約占全國電網的1%左右，依此計算，若將該裝置在全國推廣，可節約資金高達286億元。”

以上精辟判斷，出自負責該課題組的寧夏電力科學研究院系統分析室主任黃永寧。

現年48歲的黃永寧，在人生的26年里與“電力系統分析”結下不解之緣。多年來，他以嚴謹的科學態度和爭創一流的職業精神，刻苦鉆研、勇于拼搏，填補了寧夏電網系統分析和仿真計算、電能質量數字化分析、相量測試等電網智能分析領域的空白。

功夫不負有心人。2011年9月，黃永寧被榮聘為寧夏電力公司首席技術專家，成為勇立電力科研 “潮頭”的領軍人。

“寧夏電網必須有自己的電力系統分析軟件系統！”

1981年，18歲的黃永寧考入西安交通大學。懷揣奉獻電力科學事業的夢想，電機系發電專業成了他開啟人生理想的鑰匙。

“在大學校園，我常常凝望圖書館門口錢學森先生的高大塑像。在那里，我種下了此生與電力研究相守的‘種子’。每當遇到困難，科學巨匠的奮發精神總激勵我前行。他們對祖國、對事業的熱忱，不僅在專業學習方面給予我充足養分，更凈化了我的靈魂。”黃永寧深情地說。

1985年，邁出大學校門的黃永寧，作為“支邊”知識分子回到家鄉，進入寧夏電力試驗研究所（寧夏電力公司電力科學研究院前身）高壓室工作。第二年他又調入剛成立的系統室，主要從事電網電力系統短路、潮流、穩定三大計算系統分析工作。

20世紀80年代中期，信息技術已經開始運用于電力系統各個領域，包括電網調度自動化、電力負荷控制、計算機輔助設計、計算機仿真系統等。然而，寧夏電網由于條件所限，海量的計算工作仍需依賴大量的人力計算。當時，電子計算能夠進行電力系統三大計算的設備，離寧夏最近的是西安某科研機構所投運的VAX小型機，高昂的運算費用，往返的時間等巨大的成本使年輕的黃永寧感到“窩火”。他許下承諾：“寧夏電網必須有自己的電力系統分析軟件系統！”

1986年年底，黃永寧背起行囊，赴清華大學深造。“那年春節我未能與家人團聚，但那次學習之旅使我真正邁進了智能電力系統計算的門檻，更加堅定了我致力‘電力系統分析’并一生都愿意為之付出的信念。”黃永寧說。

學習期間，他參與了編寫程序及使用說明書，使寧夏電網成功引進了清華大學微機版《電力系統三大計算軟件包》，填補了寧夏電力系統計算工作的空白。

“繁瑣的計算推演，計算機可在下班時間運算。第二天上班時計算機顯示出自己想要的結果，甭提多高興了！”黃永寧的微笑里依然洋溢著昔日的興奮。

那時，他是寧夏電力界最先接觸電腦的“弄潮兒”。他的同事們也從浩瀚的數據計算海洋中解脫出來。當年的黃永寧雖然年輕，但是在大伙的心目中已成為知名的“電力人物”了。

如今，寧夏電科院所使用的電力系統計算分析工具，與當年相比不可同日而語。剛剛建成的“寧夏電力公司電網仿真實驗室”是國內目前最為先進的全數字動態仿真系統之一。借助這一平臺，黃永寧及其團隊將開創寧夏電網電力系統仿真分析工作的全新局面。

“我們要像‘保健醫生’一樣，讓電網運行‘規矩有型’”

又一個喜訊在寧夏電力系統交口相傳――黃永寧主持完成的《節能型電網限流裝置的研制與應用》科研項目，獲寧夏回族自治區科學技術進步獎一等獎，寧夏電力公司科學技術進步獎一等獎，該裝置的實用新型和外觀設計兩項專利獲國家專利局授權。

迄今為止，國內外研究應用的超導故障限流器、串聯諧振限流器及固態限流器等，采用電力電子器件的限流裝置，雖然動作快速但容量有限，價格昂貴，應用量很少，大部分處于試驗樣機階段。黃永寧及團隊研制的節能型電網限流裝置取得了新的突破。在石嘴山供電局投運的35KV戶外電網限流裝置，每年可節省運行損耗高達390萬千瓦時，直接節電經濟效益達195萬元。

目前，黃永寧及其團隊正在推進《戶外高壓可重復節能電網限流裝置研制》科研項目。為克服瓶頸，他創造性地提出了“戶外高壓可重復節能限流裝置”的構想。該裝置以較低的成本和極大的節能降耗效果，實現在高壓、超高壓電網限制短路電流的功能。“這是一項世界領先技術”，黃永寧估算，該限流裝置若運用于全國電網，將產生百億元的經濟效益。

“‘短路與諧波’是威脅電網安全的幽靈，必須像醫生做手術一樣精確診治。”黃永寧做出剪刀的手勢。自從事電能質量分析與測試以來，諧波成為了黃永寧及其團隊直面的一大難題。黃永寧說，這一課題做了20多年，我們要像“保健醫生”，手拿“手術刀”，讓電網運行“規矩有型”。

黃永寧說，諧波是影響電網電能質量的“罪魁禍首”，對電網的污染就像化工廠向清澈的湖泊排污一樣。在理想干凈的供電系統中，在只含線性元件的簡單電路里，流過的電流與施加的電壓成正比，流過的電流是正弦波。在實際的供電系統中，由于有非線性負荷，如整流負載、電力機車、軋鋼機、電弧爐等存在，當電流流過與所加電壓不呈線性關系的負荷時，就形成非正弦電流，造成電網污染。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒毀。

“作為從事電網系統分析研究電能質量技術監督的一名工作人員，必須結合當地經濟社會發展現狀，為當地電力建設和用戶使用優良電能，掃清一切技術故障。”黃永寧針對高耗能負荷，提出的無功補償兼帶濾波的措施被高耗能廠家廣泛應用，使得電網電能質量得到顯著改善。

1994年，第一條電氣化鐵路寶中鐵路寧夏段開建，寧夏電網面臨前所未有的全新課題。黃永寧開始研究電氣化鐵路對寧夏電網的影響。當時，他和團隊率先在全國使用CHP電力系統諧波分析程序，進行寶中電氣化鐵道諧波及負序分量計算工作，計算報告《寶中電氣化鐵道寧夏段諧波分量計算報告》獲寧夏電力公司優秀科技論文一等獎。

研究雖有進展，但如何將鐵路機車運行過程模擬出來？機車運行過程中會產生多少諧波？帶電多長時間？對供電電網有什么影響？一系列嶄新的課題面前，黃永寧選擇了重回母校“充電“，同時也為了圓夢。

黃永寧說，四年大學生活對自己而言是一場如癡如醉的夢，現在這個夢依然未醒。這一次尋夢之旅其實并不浪漫，面對電氣化鐵路對寧夏電網影響的整體分析評估，諸多技術難關需要攻克。最終，在導師的指導下，他以該項目為論文選題，如愿拿到了一直心儀的“工程碩士”。

“電網安全只有起點，沒有終點”

見到黃永寧時，他正在電網仿真實驗室指導同事做線路參數測試，模擬實驗電網交直流混合仿真計算分析。偶爾會有爭論，但他親和的語氣讓實驗室氣氛融洽。其實，更多時候是他過硬的理論知識令同事們“折服”。

“與同事們探討問題是一種快樂，爭論會產生靈感，使得分析和實驗能夠走上捷徑。”黃永寧笑呵呵地說。

在實驗室里與他“交鋒”的系統分析專責田蓓，與黃永寧共事7年，是他一手帶起來的技術骨干。

2004年，寧夏電力試驗研究所與銀川電校合并為寧夏電力科技教育工程院。工程院成立后，系統室也進行了重組，只剩黃永寧一人。田蓓等新調入的7位電校老師，具備豐富的理論知識，但實踐能力尚需提高。黃永寧的工作便由原來只管專業轉變為專業、教培“兩翼齊飛”。

田蓓和同事們回憶起當時的情景，感慨萬千：“作為一名只教過電力基礎課程的年輕職工，轉為從事電力系統分析計算，心里完全沒底。黃永寧耐心細致的言傳身教，讓我們很快找到了感覺。”

5年后，黃永寧的團隊不僅承擔起繁重的教學任務，電網分析專業更是突飛猛進，現已能夠承擔電網分析、試驗方面的各項基礎工作和國網公司科研項目，成績斐然：

完成750kV、±500kV及大機組群接入寧夏電網的前期研究項目――短路電流、過電壓計算及其限制措施研究兩個子項目，獲國網公司科技進步三等獎、寧夏電力公司科技進步特等獎；

推進寧夏電網仿真中心建設，完成寧夏電網動態仿真系統開發及應用。完成了基于ADPSS的寧夏電網主網架數字電網建設及其應用，搭建了詳細的寧夏電網主網架電磁暫態仿真模型與機電暫態仿真模型融合，建成了全數字式寧夏電網……