淺談電氣工程及其自動化的節(jié)能設(shè)計

李貴兵

【摘?要】據(jù)了解，電氣工程及其自動化無論是在過去的開發(fā)時期，還是現(xiàn)在的使用時期，都需要消耗大量能源，在電力的生產(chǎn)和傳輸過程中都存在著可避免的能量損耗。通過電氣工程及其自動化的知識與技術(shù)，提出節(jié)能設(shè)計的方案，使電力生產(chǎn)和傳輸?shù)酶庸?jié)能。

【關(guān)鍵詞】電氣工程;自動化;節(jié)能

1電氣自動化工程的特點

總結(jié)來說，電氣自動化工程的發(fā)展可以概括位以下的幾種方面，其中第一個方面是技術(shù)有效融合度較高。目前我國已經(jīng)進入到全面的電氣自動化時代進程中去，未來電氣自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還將不斷地跨越式發(fā)展，因此更多的行業(yè)將會應(yīng)用電氣自動化技術(shù)的發(fā)展成果。電氣自動化技術(shù)的發(fā)展還將依托計算機信息技術(shù)為重要的技術(shù)基礎(chǔ)，同時加大電力電子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)幫助，同時智能技術(shù)也會在電氣自動化技術(shù)當(dāng)中嶄露頭角。第二個方面是實際的技術(shù)應(yīng)用很高。站在新的時代、新的高度，電氣自動化技術(shù)將發(fā)揮著更強的實際應(yīng)用效果，其主要的表現(xiàn)為電氣工程與自動化技術(shù)，這也將成為眾多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的發(fā)展新模式。第三個方面是與新興的節(jié)能技術(shù)的不斷融合發(fā)展。電力能源行業(yè)多數(shù)是高耗能的產(chǎn)業(yè)，通過將節(jié)能技術(shù)的融合，那么電力自動化行業(yè)就會不斷提高效率，降低能源損耗，減少對環(huán)境的污染排放，最終讓電力企業(yè)和居民活動更大的利益。

2電氣工程及其自動化存在的問題

2.1自動化程度不夠高

從電網(wǎng)調(diào)度來看，相比發(fā)達國家，我國的電網(wǎng)調(diào)節(jié)的自動化程度還不夠高。目前我國現(xiàn)有技術(shù)不能將電網(wǎng)的各環(huán)節(jié)聯(lián)系在一起加以控制，只能實現(xiàn)對單個系統(tǒng)或設(shè)備的控制。因此需要人員來做協(xié)調(diào)控制，可能會造成人為誤差，使得需要調(diào)節(jié)的時候沒能做出正確的抉擇而導(dǎo)致能源的浪費。此外，電力儀表的作用也不容忽視。電力儀表是可以監(jiān)測、分析電能質(zhì)量和電力故障的重要儀器。如果想要進一步實現(xiàn)節(jié)能，則離不開對電網(wǎng)中各代表性節(jié)點的監(jiān)測，而現(xiàn)有的電力儀表多用來監(jiān)測、判斷電力故障并給出相應(yīng)的措施，所以需要進一步發(fā)展電力儀表，以監(jiān)測更多的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)節(jié)能。

2.2電氣自動化的耗能比較突出

在對電氣工程自動化技術(shù)的實際研發(fā)過程中，由于缺乏一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在系統(tǒng)設(shè)計過程中，對技術(shù)節(jié)能設(shè)計往往不是非常重視。這直接導(dǎo)致我國電氣工程自動化技術(shù)的節(jié)能效果要比西方國家差很多。企業(yè)在開展相關(guān)技術(shù)設(shè)備的研發(fā)過程中，很多企業(yè)出于資金的考慮，在該技術(shù)研發(fā)當(dāng)中并沒有投入足夠的力量，在相關(guān)技術(shù)研發(fā)中并沒有給予足夠的資金支持。

3電氣工程及其自動化節(jié)能設(shè)計

3.1加強節(jié)能技術(shù)在電氣工程當(dāng)中的應(yīng)用

在當(dāng)前電氣自動化系統(tǒng)實際運行的過程中，系統(tǒng)經(jīng)常處于穩(wěn)定的運行區(qū)間，就算外界運行環(huán)境發(fā)生了變化，系統(tǒng)經(jīng)常不能及時進行調(diào)整，依然采用固定的運行策略進行運行，這導(dǎo)致設(shè)備在實際運行過程中的負載率往往較高。為了有效解決這個問題，可以將自適應(yīng)運行技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)備的運行過程中，這些設(shè)備可以自動根據(jù)外界環(huán)境條件的變化，而及時調(diào)整自己的運行策略，例如在系統(tǒng)沒有工作需要的情況下，可以停掉部分設(shè)備的運行，在有運行需求的情況下，及時將設(shè)備打開。

3.2注重電能損耗的減少

在電器工程自動化實現(xiàn)中，需要對電能產(chǎn)生的能耗加以重視，主要是因為導(dǎo)體作為電路的載體，其通常會存在部分無用功的電阻，這就加大了電能損耗，不利于電氣工程自動化節(jié)能設(shè)計效果的提高。在這種情況下，實際運行時就會產(chǎn)生大量的功率損耗，難以實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。因此，在進行節(jié)能設(shè)計過程中，需要對此問題加以重視，將減少電路中做無用功的電阻作為出發(fā)點和落腳點，并且在進行電路的載體選擇中，對材料進行嚴(yán)格的把關(guān)，通過對比不同材料的差異，挑選質(zhì)量最佳、電阻最小且性能完善的材料進行電力的輸送，以便促使電路穩(wěn)定運行，減少故障出現(xiàn)，降低電能損耗。與此同時，在進行材料加工時，也可以結(jié)合實際情況，適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線的長度進行縮短，這樣就能夠在一定程度上減少電能輸送的距離，促使電能損耗逐漸降低，實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，對降低功率損耗有著重要意義。

3.3配電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

能源供電系統(tǒng)包括發(fā)電、輸電、變電、配電幾大部分，因此配電網(wǎng)系統(tǒng)的節(jié)能發(fā)展也是節(jié)能技術(shù)設(shè)計當(dāng)中最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)需要結(jié)合實際的配電自動化工程實際不斷的優(yōu)化配電網(wǎng)設(shè)計，不斷提高配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)與配合，真正地提高其運行效率。配電網(wǎng)的運行不是孤立存在的，相互之間存在廣泛的協(xié)調(diào)性，只有真正滿足相關(guān)協(xié)調(diào)發(fā)展，才能保障電氣自動化的充分供應(yīng)。在配電網(wǎng)自動化節(jié)能優(yōu)化設(shè)計過程中更加重視配電系數(shù)的聯(lián)系，進而保證更加的高效與穩(wěn)定.。

3.4使新能源并網(wǎng)變得可靠

要想讓家家戶戶安全地使用新能源，就必須先解決新能源并網(wǎng)的問題。要想實現(xiàn)并網(wǎng)運行，就必須滿足四個基本條件：發(fā)電機與系統(tǒng)的頻率、相序、相位、電壓均相同。這些條件現(xiàn)可以滿足，但這仍然不夠。由于新能源受天氣影響，發(fā)電的質(zhì)量會受到影響，比如當(dāng)陽光照射強度發(fā)生變化時，發(fā)電過程中就會改變輸出功率、產(chǎn)生一定的諧波。由于這種不確定因素均與天氣相關(guān)，所以只要將天氣中的某些可測得的、有效的數(shù)字參數(shù)與發(fā)電出力聯(lián)系在一起，得到新能源發(fā)電規(guī)律的曲線，并反饋給電網(wǎng)調(diào)度員，即可實現(xiàn)新能源并網(wǎng)運行。

結(jié)束語

隨著時代的不斷發(fā)展，自動化信息技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用不斷增加，并對技術(shù)的應(yīng)用提出了更高的要求。針對當(dāng)前工程運行中能耗較高的問題，應(yīng)該引起足夠的重視，認真分析問題發(fā)生的原因，并及時采取針對性的措施，將一些好的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)運行過程中。

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（作者單位：珠海市明力電氣工程有限公司）