電工儀器儀表在節(jié)能減排中的作用

★陳 鍇（吉林奇峰化纖股份有限公司）

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電工儀器儀表在節(jié)能減排中的作用

★陳 鍇
（吉林奇峰化纖股份有限公司）

【摘要】伴隨電工儀器表在電能源管理、采集和質(zhì)量分析中的廣泛應(yīng)用，電工儀器儀表的使用情況和作用逐漸受到人們的關(guān)注和重視。面對(duì)全球能源的逐漸枯竭和減少，節(jié)能減排已經(jīng)成為各個(gè)國(guó)家面對(duì)的主要問(wèn)題，節(jié)約和控制電能也是節(jié)能減排的一個(gè)重要方面，電能的質(zhì)量和充足的電量，為電能源節(jié)能減排最基礎(chǔ)的工作。本文中通過(guò)對(duì)電工儀器儀表設(shè)計(jì)理念、電能質(zhì)量和電量分析、無(wú)功功率監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償、電能源的計(jì)量分析、管理，在節(jié)能減排和公平交易中發(fā)揮重要的作用。

【關(guān)鍵詞】電工儀器儀表；電能源；節(jié)能減排；管理

目前無(wú)論在任何的國(guó)家和地域，電能源都是重要的生活和工業(yè)應(yīng)用能源，尤其是在全球電子工業(yè)自動(dòng)化的今天，大部分的工業(yè)廠礦、商業(yè)街區(qū)和民居生活等，都依靠著電能的供應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)。面對(duì)目前全球能源浪費(fèi)和環(huán)境污染較為嚴(yán)重的今天，節(jié)能減排已經(jīng)成為重中之重的問(wèn)題。因此在滿足經(jīng)濟(jì)和科技高速發(fā)展的需要情況下，高效率、高質(zhì)量的節(jié)能措施是我們迫切需要的。

一、電工儀器儀表設(shè)計(jì)節(jié)能原理

電工儀器儀表的節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)全方面考慮，充分的估計(jì)到儀表的功能、結(jié)構(gòu)；有效的利用新理念、新技術(shù)、新工藝、新零部件、新制作材料等。設(shè)計(jì)的主要原則為：（1）設(shè)計(jì)和應(yīng)用低耗能、低功率的傳感器。目前傳感器的種類較多，更新發(fā)展的速度較快，不斷的研制和生產(chǎn)出新型的低耗能的傳感器，因此在儀表的設(shè)計(jì)中盡量以低耗能、低功率的傳感器；（2）最大化簡(jiǎn)化儀器儀表的功能，降低儀器儀表的復(fù)雜性，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和功能，減少功率和耗能；（3）設(shè)計(jì)和應(yīng)用低耗能、低功率的電路和零部件，應(yīng)用低耗能、低功率的電路及零部件可最大化的降低儀器耗能；（4）盡量應(yīng)用低電壓、單電源控制，保證正常功能的儀器工作情況下，設(shè)計(jì)和應(yīng)用單電源的控制，但注意降低供電電壓；（5）減少信息處理單元的時(shí)鐘頻率，儀器中的信息處理單元(如DSP、單片機(jī)等)的功耗與振蕩頻率有關(guān)。在對(duì)處理單元的運(yùn)算速率進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估后，應(yīng)用和選取低時(shí)鐘頻率能夠有效的減少電流的消耗。

二、電能質(zhì)量和電量分析

電能量采集和電能質(zhì)量測(cè)量與分析是電工儀器儀表的一個(gè)重要構(gòu)成部分，也是電力工業(yè)中發(fā)電、輸電、配電環(huán)節(jié)電能交易計(jì)量和貿(mào)易結(jié)算的基礎(chǔ)，同時(shí)還是電力需求側(cè)管理的基本數(shù)據(jù)來(lái)源。就當(dāng)前電能量計(jì)量技術(shù)的發(fā)展情況和技術(shù)水平較為快速，最主要體現(xiàn)在較高的監(jiān)測(cè)精確性（達(dá)到0.1%）；較高的使用穩(wěn)定性；較強(qiáng)的安全可靠性；較長(zhǎng)的使用壽命、平均壽命（20±10年）；寬量程（5A-120A）；較低的耗能。目前伴隨技術(shù)和零部件的不斷更新和開發(fā)，電工儀器儀表的技術(shù)不斷革新，能耗不斷降低，儀器儀表的型號(hào)也不斷的更新?lián)Q代，從最初的電磁感應(yīng)儀表，到電子化儀表，更新為DSP數(shù)字信號(hào)處理多功能儀表。目前DSP數(shù)字信號(hào)處理多功能儀表已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各大型電廠、電站和用電量較大的關(guān)口計(jì)量?jī)x表可達(dá)到0.2S級(jí)，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)高速監(jiān)測(cè)、節(jié)約電能源、負(fù)荷曲線記錄、諧波測(cè)量、電能質(zhì)量分析和自動(dòng)報(bào)警等功能。為更好地滿足供電節(jié)能要求和調(diào)整供電峰谷，還開發(fā)研究了時(shí)間開關(guān)電能表，更加有效的控制電能供應(yīng)情況，還有利的緩解電力需求較大，供應(yīng)緊張的情況，也好的的控制進(jìn)行用電低谷時(shí)間電能的使用，最大限度的降低了電能源的浪費(fèi)。針對(duì)供電和節(jié)能的要求電工儀器儀表的設(shè)計(jì)上還充分的顧及到反竊電的方法和措施，盡可能的減少技術(shù)缺陷導(dǎo)致的竊電損失。

三、無(wú)功功率監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償

長(zhǎng)時(shí)間供電線路的線損問(wèn)題一直是困擾電能源系統(tǒng)的重要問(wèn)題，增加供電效率，節(jié)能減排已經(jīng)成為我國(guó)電力部分迫切需要解決的問(wèn)題，在我國(guó)全面落實(shí)“十一五”規(guī)劃中降低萬(wàn)元GDP能耗指標(biāo)的前提下，最大限度的降低線損為主要目標(biāo)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)在2006年，我國(guó)南方電網(wǎng)公司和國(guó)家電網(wǎng)公司，公布的線損為7.08%、6.40%；每年損失的電量分別為1169億kWh和282億kWh,全年全國(guó)損失電量約為1600億kWh，損失的電量可為三峽水電站2倍的發(fā)電量，同時(shí)10kV及以下電網(wǎng)占43.01%，而無(wú)功功率導(dǎo)致的不合理線損是我國(guó)電力供應(yīng)電網(wǎng)節(jié)能減排的關(guān)鍵，同時(shí)對(duì)整體供電網(wǎng)的實(shí)際優(yōu)化運(yùn)行模式是在無(wú)功補(bǔ)償?shù)那疤嵯逻M(jìn)行的，其中主要為補(bǔ)償容量的優(yōu)化、無(wú)功補(bǔ)償配置點(diǎn)，其中最佳的措施為就地、就近、足額、足量、依據(jù)損失情況動(dòng)態(tài)化補(bǔ)償。想要更加公平、公正、足額的進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，就需要最準(zhǔn)確的無(wú)功率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，在考核用戶實(shí)時(shí)功率因數(shù)，以cosφ趨近1.0為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率優(yōu)化運(yùn)行。

四、電工儀器儀表在節(jié)能減排中的作用

電工儀器儀表的設(shè)計(jì)和使用已經(jīng)成為電能源節(jié)能減排研究的的重點(diǎn)。節(jié)約電能和控制電能質(zhì)量是節(jié)能減排的一個(gè)重要方面，而電量及電能質(zhì)量的測(cè)量技術(shù)是這些工作的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)電量及電能質(zhì)量的測(cè)量、分析和管理，為能源的準(zhǔn)確計(jì)量、公平交易和質(zhì)量控制提供可靠的技術(shù)支撐。

電工儀器儀表的應(yīng)用較為廣泛，涉及到多個(gè)領(lǐng)域和方面，涉及人身健康、財(cái)產(chǎn)安全、節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)等諸多方面，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和公平交易都起到關(guān)鍵的作用，是國(guó)家、電力企業(yè)、電力用戶多方利益的關(guān)注焦點(diǎn)。因此電工儀器儀表都具有較為重要的地位，同時(shí)還起到至關(guān)重要的作用，也為電能源的節(jié)能減排作出了重大的貢獻(xiàn)。伴隨電工儀器儀表的技術(shù)的發(fā)展、節(jié)能減排功能的不斷提高，電工儀器儀表技術(shù)對(duì)提倡節(jié)能減排，資源節(jié)約中都具有重要的價(jià)值和意義。

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