（上海杨电能源环境科技有限公司 200090）
摘要：本文主要对现代电力电子技术在发电厂中的应用与需求展开讨论，列举了一些现在发电厂中常用电力电子设备的应用。同时对于现代电力电子技术的发展提出了一些看法。
关键词：电力；电子技术；发电厂；应用
现代电力电子技术在整个电力系统中起着广泛作用。其中发电厂就是该应用的主要的市场之一。其主要的应用及需求如下：
1.发电机励磁系统控制装置
励磁系统由励磁调节器、励磁电源单元和发电机本身组成。它是发电机的重要组成部分，对整个电力系统和发电机的安全稳定起着非常重要的作用。在同步发电机励磁系统中，主要分为两个部分：功率单元和调节器。功率单元的主要功能是为发电机转子提供励磁电流。调节器的主要功能是根据所要求的输入信号和给定的调节标准来控制励磁电源的输出。
自动调节励磁装置由以下几部分组成：即测量单元、放大单元、稳定单元、同步单元、调差单元、限制单元等。测量单元的作用是将被测量信号（电压、电流等）进行变换，然后将变换的值与相关给定值进行比较。放大单元的作用是将比较结果（偏差）进行放大。稳定单元的作用是稳定整个励磁系统。同步单元的作用是同步交流励磁电源和输出脉冲。调差单元的作用是使发电机并联稳定，合理分配无功负载。限制单元的作用是对发电机的过励磁运行及欠励磁运行进行限制。并不是所有的自动励磁装置都具有上述单元，对于不同的要求，将采用不同的单元。
自动励磁调节器对提高电力系统并联运行的稳定性起着重要作用。随着工艺技术的日新月异，励磁系统也在不断的完善发展中。现今已经涌现出了许多新型的励磁调节装置。其中，微机自动调节励磁装置有着非常多的优点。现今，许多国家都在研制和试验微机自动调节励磁装置。它主要由微机、计算机及相应的外部设备组成，能实现最佳的自适应调节。
2.发电厂风机、水泵等设备的变频调速
发电厂中需要耗能设备（如风机、水泵等），将这些设备进行改造，是节能减排的首选目标，同时也是提高经济及社会效益方式。
用变频调速技术来代替传统调速技术是节能减排、改善环境、提高效益的一种比较好的方法。它的优点是速度快、效率高，并且具有非常好的节电效果。因此，它是如今最具有发展前景的调速方式。
目前发电厂主要是通过加装变频器来改变水泵或者风机等电动机频率，从而改变它们的转速，提高其运行效率，来达到节能减排、节能增效的目的。
3.发电厂中PCC\PLC自动控制系统
PLC称为可编程逻辑控制器，其全称为Programmable Logic Controller。它是面向用户所发出的指令，存储过程、逻辑运算、时序控制、定时、计数和计算都在内部进行，各种机器或生产过程都是通过数字或模拟输入/输出来控制的。
对于现今发电厂越来越高自动化和可靠性要求，PLC这种可靠性高和抗工业干扰强的特点受到了广泛的关注。PLC本身的编程元件较多，能够进行复杂功能的操作。对于传统继电器而言，它的性价比非常之高。同时PLC还能在通过连接网络来实现现场的分散控制和集中管理。PLC拥有非常齐全的产品型号和各种硬件设备供用户选择，用户可以根据自己的需要灵活配置各种功能。它在系统接入上也非常便捷，可以直接用配套的接线端子接入系统。同时，它可以直接接入电气控制回路中，如交流接触器一样，带动系统中一般的电磁阀等设备。PLC具有自我诊断功能，因此它的故障率也很低。当PLC接入的系统控制回路中发生故障时， PLC相关部件会反馈故障信息，根据反馈情况，就可以快速查明故障原因，并及时处理故障，修复并恢复系统运行。现在大多数发电厂在电气控制系统中都使用PLC来代替原本的继电器等元件，大大减轻了控制系统的设计、安装及接线工作。
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PCC称为可编程计算机控制器，其全称为Programmable Computer Controller，是结合了PLC与IPC（工业计算机）这两种设备长处的一种模块化控制装置。它是为了能应用于工业环境下而研发出来的一种可编程计算机控制器。它不仅拥有PLC的所有功能，还具有先进的网络技术及高级语言编程能力。其最大的特点就是具有定性分时多任务操作系统的特点，可以使用各种相关应用软件进行人机交互。其设计为“面向用户指令”界面,因此编程更为简便。它的优点比较多，如存储空间较大、拥有标准的通信接口、总线与系统可以互联、开发环境使用的是高级语言等。因此它的可靠性更高、功能更强、适用性更广。现在一些发电厂已经使用PCC逐渐取代现有PLC，成为自动化控制系统所需。
4.发电厂中DCS控制系统
DCS称为集散控制系统，其全称为Distributed Control System。它的操作、控制及管理都是使用微机来完成的，具有灵活的配置和组合特点。它是现今工业生产自动化环境中新兴的综合控制系统，由监控和控制两方面组成。它主要是由计算机、控制系统、通讯网络及多媒体等部分所组成，通过相关网络之间的通信连接，组成一套分级网络系统的计算机控制系统。通过这套控制系统对相关装置进行集中操作、分散管理。它有着过程控制、过程管理、友好的人机交互及强大的通讯等功能。因此，DCS的应用前景非常广阔。现今，在快速发展的计算机及网络时代，控制系统也逐渐由单一化转变为多元化、本地化转变为网络化。同时，对于我们要将设备进行集中管理、分散操作的需求，则需要将一些功能型号不一样的DCS进行连接，将它们之间相互配合，彼此之间的数据进行传输交换，组成一套自动化程度更高的管理及操作系统。并且，我们还可以利用互联网技术，把相关内容上传至网络，进行数据之间的分享，实现远程管理及操作，这样就能更好地实现企业所需的工业自动化。
如今，DCS已经应用于在许多发电厂的热工控制系统中。因为它所具有的优点，使发电厂在保证机组安全运行的前提下，提高了运行效率。同时它还能够替代传统的控制及保护装置，对于发电厂的发展及节能增效起到了重要作用。
综上所述，现代电力电子技术已经广泛的运用到发电厂的各个区域中。对于在发电厂不断提高的工业自动化及节能减排等环保要求下，电力电子技术还将继续蓬勃发展，以求更好的满足发电厂所需的各种服务。随着新技术的不断出现，将来电力电子技术的产品一定会不断推陈出新。只要把握住发电厂将来的各种需求，并根据这些需求不断推出新技术乃至新产品，那对于整个电力电子市场来说，前景将一片光明。
2017年4月28日
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作者简介：
马云烨（1979-12----）男，籍贯：山东滕州，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：电气工程
论文作者:马云烨
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/21
标签：发电厂论文; 励磁论文; 单元论文; 控制系统论文; 系统论文; 电子技术论文; 电力论文; 《电力设备》2017年第19期论文;