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浅谈电气工程及其自动化的节能设计周艾军

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：王家明周艾军

[导读] 摘要：随着社会的快速发展，能源的消耗和浪费量逐渐增加，我国正面临着能源枯竭的问题，因此相关工作人员应该合理利用电气工程自动化并设计一些节能的措施来节约资源，政府也应该加大对节能方面的投入力度，以此来保证电气系统设备的正常运行，提高能源的利用效率。

        (国网临沭县供电公司山东临沭 276700)
        摘要：随着社会的快速发展，能源的消耗和浪费量逐渐增加，我国正面临着能源枯竭的问题，因此相关工作人员应该合理利用电气工程自动化并设计一些节能的措施来节约资源，政府也应该加大对节能方面的投入力度，以此来保证电气系统设备的正常运行，提高能源的利用效率。
        关键词：电气工程；自动化；节能设计
        引言
        当前，电气工程自动化技术依然是电气行业中的重要技术，它的优越性在很多方面都能有效体现。比如，利用电气工程自动化技术和信息化技术相结合，能够提升生产效率，节约生产成本，促进现代化企业不断发展，另外，伴随人们对生活质量要求的提高，企业朝着环境和谐美好型的发展方向必然会成为一种流行趋势。因此，对于电气功臣自动化技术的运用范围肯定会越来越广，以便适应新时代下企业发展的新趋势。
        1电气工程自动化
        电气工程自动化是现在应用十分广泛的一类智能化设备，目前，电气工程自动化发展十分迅速，已经应用在不同领域的不同行业内，占据着十分重要的位置，起着不可或缺的作用。电气工程自动化分为很多内容，主要是关于电气工程方面的知识，其中也不乏信息技术的知识。随着科学技术的快速发展，电气工程自动化正向着多元化的方向发展。光纤是电气工程自动化的主要载体，在以往电气工程设备工作时往往选择电缆进行传输，但是随着科技的发展，光纤也得到了快速的发展，现在光纤的传输效率远远大于电缆，因此人们更倾向于选择光纤作为电气工程的载体，这大大降低了企业的成本，带来了更大的经济效益。电气工程自动化具有高度智能化的特点，因此在电气工程自动化中应用其智能化的特点进行全天的在线监控将会很有成效。采集站是在线监控的主要部分，在整个监控过程中，信息数据的采集和处理分属不同的环节。电气工程自动化作为一种新型的科学技术，它的出现很大程度上提高了工作的效率，同时展现出我国迅速发展的科技水平。
        2电气工程及其自动化存在的问题
        2.1自动化程度不够高
        从电网调度来看，相比发达国家，我国的电网调节的自动化程度还不够高。目前我国现有技术不能将电网的各环节联系在一起加以控制，只能实现对单个系统或设备的控制。因此需要人员来做协调控制，可能会造成人为误差，使得需要调节的时候没能做出正确的抉择而导致能源的浪费。此外，电力仪表的作用也不容忽视。电力仪表是可以监测、分析电能质量和电力故障的重要仪器。如果想要进一步实现节能，则离不开对电网中各代表性节点的监测，而现有的电力仪表多用来监测、判断电力故障并给出相应的措施，所以需要进一步发展电力仪表，以监测更多的数据来实现节能。
        2.2电气工程自动化耗能大
        目前，我国对于电气自动化尚没有统一的标准，相关企业主要针对自身情况及利益考量进行设计开发，系统节能的考虑相对较少。这就导致了虽然我国现在发展十分迅速，但是面临的能源问题也十分严峻。相对于发达国家，我国的能源缺口仍很严重。如果国家对于各种自动化设备有严格的节能标准和要求，各企业大大增加节能投入，能源消耗的问题便会得到改善。
        2.3生产过程中功能单一
        在工业生产过程中，电气自动化技术的作用是无可替代的，扮演着重要的角色，在工业生产上可谓是应用广泛。然而，就现在的发展趋势来看，电气自动化技术实现的生产功能过于单一，在一些实际的场景中只能实现一两种功能，甚至有时候会出现单独设备不能完成相应的生产工作。同时，在实际的生产过程中，设备与设备之间没有办法进行信息交流，网络化管理有待开发。基于此，电气自动化的实用性还不能有效被挖掘出来，参与生产的过程依旧繁琐，其技术需要进一步改进。

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        2.4网络架构没有统一
        一个便捷统一的体系可以推动电气自动化的发展，但是电气工程自动化尚缺乏一个完整的框架和体系，没有完整的框架体系会导致网络结构较为单一，客户在使用软件时也会由于没有一个完整的框架体系在信息传递时受到很大的限制。
        3电气工程及其自动化节能设计方向
        3.1电压的配置选择
        在电气工程中，首先要做的是确定电气工程中电压等级的选择，以获得节能效果。例如，当前通用电气工程中的中压配电电压为10kV或者20kV，低压配电电压为220V或380V。对于电压的选择，需要进行全面考量。电压选择与许多因素有关：一是国家电网在当地的供电设备的特点；二是电气工程中的电源电路数量；三是电力用户的计算电压容量；四是电气工程所在地区的发展水平。高压电网和低压电网在选择时也有不同：选择低压配电网的情况是用户的电力用于低功耗；选用高压配电网的情况是用户的计算能力，电气设备，单电源仪表电源的距离和计算负荷超过一定的范围内。在电压选择过程中，需要参考上述要求选择正确的电压以避免浪费。
        3.2完善工程的配电系统
        在电气自动化流程中，配电系统是其重要组成部分，在此过程中发挥着至关重要的作用，因此，优化完善配电系统是电气自动化节能目标实现的有效途径。可以通过以下几点对配电系统完成优化：首先，全面考虑当前电气自动化的实际需求，要想使配电系统在此过程中发挥最大价值，就要对电气自动化生产的各个环节进行统一管理，其次，确保配电系统能可靠供给输出电气自动化生产的电能需求，促使其满足企业的生产要求，此外，需要性能良好的导线与配电系统相结合，使整个配电系统具有稳定性和整体性，从而保证电气工程生产顺利进行。
        3.3提高电气工程自动化的使用效率
        电气工程自动化的节能技术在设计时需提高电气工程自动化的使用效率，这样做的目的是为了更加便捷地实施电气工程自动化，还可以降低建设使用成本及能源耗用。为了使其达到满足要求的节能指标，就必须使电气自动化处于无功功率的运行状态，此时对其加上等额的负荷，可迅速传输电能。除此之外，满足这样条件的电气自动化会节省较多的能耗，避免了能源的浪费。在进行节能设计时，需对负荷值进行全面的统计，这样才能使电气自动化的使用效率降低。另外，还可以适当调整其负荷数值，确保电气自动化能够呈现出平衡状态，这样才能达到节能目的，进而提高电气工程自动化的使用效率。
        3.4使新能源并网变得可靠
        要想让家家户户安全地使用新能源，就必须先解决新能源并网的问题。要想实现并网运行，就必须满足四个基本条件：发电机与系统的频率、相序、相位、电压均相同。这些条件现可以满足，但这仍然不够。由于新能源受天气影响，发电的质量会受到影响，比如当阳光照射强度发生变化时，发电过程中就会改变输出功率、产生一定的谐波。由于这种不确定因素均与天气相关，所以只要将天气中的某些可测得的、有效的数字参数与发电出力联系在一起，得到新能源发电规律的曲线，并反馈给电网调度员，即可实现新能源并网运行。
        结束语
        总而言之，我国的电气工程自动化设备的设计还没有发育成熟，尚未拥有良好的技术，这就需要我国相关专业人士进行深入探究和分析。结合我国发展工程建设发展的趋势，以新时代下对电气自动化的要求，从而创造出能够符合未来社会工程发展的电气自动化系统，此外，电气自动化系统的节能设计也将一直是我国工程发展的目标，不断推动其节能设计，最终实现企业的经济效益，为我国节能目标的实现奠定坚实基础。
        参考文献：
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        [2]马启青.电气工程自动化及其节能设计的应用[J].通讯世界,2019,26(6):180-181.
        [3]许建.电气工程自动化及其节能设计探究[J].南方农机,2018,49(18):87.
        [4]王钎.电气工程自动化及其节能设计研究[J].四川水泥,2018(7):85.