鄢圣杰 王如意

广东技术师范学院天河学院

机电一体化技术在电力行业中的应用研究

鄢圣杰 王如意

广东技术师范学院天河学院

机电一体化技术随着当前科技进步的快速发展，所发挥的作用日益显著，但是它在电力行业的应用远远不能满足当前发展的需求，还需要进一步地研究并应用。本文首先介绍机电一体化概要，然后通过分析机电一体化发展现状及发展趋势，简单探讨机电一体化技术在电力行业的应用情况。

机电一体化；电力行业；应用

1 、机电一体化技术概要

机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术两者于一体。随着计算机技术快速发展和广泛应用，也带动了机电一体化技术前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术方向发展，应用范围愈来愈广泛。机电一体化技术具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗等特定功能价值，涵盖了“技术”和“产品”两个方面，是一个功能强大的系统。

2 、机电一体化技术发展现状

随着社会的高速发展，“机电一体化”这个名词越来越流行，它最开始只是被认为是机械与电子的简单结合，但随着微机发展性能的不断提高，以及各种信息技术、密集数据库、能量光学，尤其是通信技术逐渐与机电一体化相融合，各种复杂机器可以直接通过遥控和网络化实现机电一体化，生产范围也日益普及。

机电一体化目前广泛应用于汽车制造、各种零部件制造、大小型机械加工等行业，其优越的性能在电力行业的实际应用还处于初级发展阶段。电力行业发展需要数字化、智能化，也需要人性化、绿色化，这些都是机电一体化技术暂不能够做到。因此，机电一体化技术在电力行业的应用还远远不能满足当前电力行业发展的需求，还需要进一步地探索研究。

3 、机电一体化技术的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展，并对全球的经济、社会、科技和军事等方面有着深远的影响。其发展趋势如下：

(1)向着光电一体化发展：常用的机电一体化系统是由由动力、信息处理、传感、机械结构等零部件组成，如果加入光学技术，并利用其特点，能够有效完善机电一体化系统中的动力、信息处理、传感等部件。

(2)向着柔韧化发展：未来的机电一体化系列产品，会有足够的空间来运转执行和控制系统，对突发事件的应对处理能力加强，柔韧化改善。该系统下面的子系统之间是相互独立，但都是服务于总系统，而其本身也具有“自律性”，能在不同的环境中做出差异反应，并且单个子系统如果发生故障，是不会影响总系统性能的发挥，这使得总系统的柔韧性充分得到加强。

(3)向着智能化发展：未来的机电一体化系列产品的各种个性特点将会更突出，在其控制理论的基础上，吸收了各种人工智能、计算机科学、模糊数学、心理学、运筹学等多种学科，使其具有判断推理及自我决策等能力，表现极强的智能化

4 、机电一体化技术在电力行业中的应用研究

(1)机电一体化在电力系统中的主导作用。电力系统所覆盖的区域是非常广阔的，特别是在同一调度分配协调运行的时候，需要考虑很多方面。电力系统中的发电站、变电站、配电网络、居民商业用户等方面都在不同程度的使用了自动控制。比如在生产过程中的自动检测、网络信息的自动传输、电力网络调度的自动调节、系统和元件的自动安全保护等。电力系统的这些自动控制主要是为了保护供电的稳定和安全，保障社会生产和居民用电，提高经济效益。

(2)电力信息自动传输系统。发电站、变电站、配电网络、居民商业用户之间的信息传递是否及时准确，这关系到整个电力系统的安危，那么就做好对电能生产传递过程中的各种检测。如果这些交流沟通实现了控制的自动化和智能化，那么将很大程度的提高电力系统的运行效率，从而更好的保障电能质量。

(3)电力系统的反事故自动装置。反事故自动装置也就是一种事故预警装置，它可以在电力系统出故障的时候给予相应的报警，以避免更大的事故发生。这种反事故自动装置一般分为两种，一种是作用于事故发生前，在电力系统不稳定的时候，它用于保护装置使其自动恢复到原来的稳定状态，避免电压震荡、崩溃等事故；另一种是作用于事故发生后，它可以准确的找出故障点，并断开故障电源设备，以保证电力系统的正常运作。

(4)供电系统的自动化。电力系统供电自动化主要的作用是电力分配，电能从发电厂输出后将配送给各个区域，具体配送多少，这都需要对各个区域进行实时监测。供电系统的自动化主要是为了使人们的生活更加方便快捷，电力系统的管理更加的简单明了，实现了智能化无人值班，从而提高工作效率。

5 、机电一体化在电力系统保护中的应用

电力系统中存在着很多种保护装置，而这些保护装置与机电一体化是紧密相连的。电力系统中涉及到的保护主要有电网的电流电压保护、供电系统的单端电网的保护、过电流保护、电流速断保护、低电压保护、中性点不接地系统的单相接地保护、变压器的保护等等。而要实现这些保护，最主要的元件就是继电器。继电器在电力系统某段出问题的时候，它会自动切断故障原件，从而保障整个电力系统。在继电器保护系统中机电一体化中的电气自动化起到了决定性的作用。

6 、机电一体化在配电过程中的应用

(1)保护的功能类型。变配电所是电力系统中的重要组成部分，其中里面有很多的电气装置，这些装置对整个电力系统安全非常重要，那么保护这些电气设备势在必行，而机电一体化的应用正好可以用来保障这些电气设备的安全。除此之外，机电一体化还可以对电压、过电流进行保护。

(2)通信功能。通信功能就是实现上下级的信息交流与沟通，它将配电站的所有电气设备的运行情况，各种异常事故等都进行数据上报。它还可以对临近的站点数据进行转发，实现了各个站点的信息互通，从而对整个系统能有效控制，及时获取异常数据并进行维修解决，保证整个电力系统的安全畅通。

[1] 李建勇.机电一体化技术[M].北京：科学出版社，2004

[2] 冯旭强. 机电一体化技术的研究及其应用[J].机械工程与自动化，2014