胡丁兰
山东纽克信息技术有限公司 山东省 250000
摘要：随着我国经济的不断发展，城市化建设进程得到了不断提升，但社会经济的发展的背后缺失日益严重的能源匮乏危机，尤其是对于我们这样一个人口大国而言，能源问题更为显著，成为当前不可忽视的重大问题之一。在当前能源供应体系中，电力无疑是最为重要的能源之一，电力能源也是确保社会、经济发展的基础，但随着煤炭资源逐渐紧缺以及社会大众对生态环境逐渐地重视等因素，导致目前电力能源处于相对紧缺的状态。因此，如何根据现有基础，合理转变电力发展趋势、降低电力能源的消耗成为未来工作中的关键问题。根据不断地研究发现在当前情况下应积极进行电气自动化控制系统的优化提升，保证电气自动化设备与系统均能达到最佳的理想状态，以此降低电力系统在运行中产生的不必要损耗，不过这种方式对于当前的电力应急技术而言具有一定的挑战。为了能够有效降低电力系统中的能源损耗，本文将进行针对电气自动化控制中节能控制器进行优化设计，以期减少传统控制器造成能源损耗的情况。
关键词：电气自动化;控制系统;节能控制器
引言
电气自动化工程在自动化技术水平不断提升的基础上实现了快速发展。在绿色发展大背景下，为了提升电气自动化工程的效益，在节能设计方面要加快新技术研究，促进节能技术的进步。本文阐述了电气自动化设计的原则、节能技术的设计方案，并提出了在电气自动化工程中如何实现节能技术的合理化应用。以下观点仅供参考和借鉴。城市电网的整体规划建设中，电气自动化工程是一个不容忽视的部分。随着电网规模的不断扩大，工程中使用的变频器和整流器数量也在不断增加，使电网运行中产生了较大的谐波，可能会影响到电网运行的安全和稳定性。此外，谐波的产生会耗费大量电力，引发严重的能源浪费现象。基于上述几点，在电气自动化工程设计的过程中，要充分考虑到谐波产生的不良影响，采取改进措施完善工程的节能技术设计。
1电气自动化节能设计技术的重要性
电气自动化应该是电气信息领域中比较先进的学科，其既能改善电气领域工作效率，还能让电气企业运营成本逐渐降低，达到提升效益目的。当前城市化建设有了很大进步，使得节能环保开始成为现代经济主要发展思路，并且在低碳生活中占据较大比重，其中电气自动化属于国内重要电气产业，所以，必须对新能源予以开发以及利用，在这个过程中，应该强化节能减排技术方面推广，一方面能让低碳经济得到实现，另一方面能对能源短缺等相关问题进行解决，从而推动各领域发展。电能是提高现代人类生存质量不可缺少的能源之一，也是人类社会生存和发展的的物质基础。节约电能就是节能的重要内容，对于我国以火力发电为主的国情来说，节约电缆就是节约了大量的煤炭，减轻了对生态环境的损害。电气自动化节能技术就是满足基本需求的情况下尽可能减少电能的损耗，通过合理的自动化节能设计实现最少的电能损耗满足最大的用电需求和控制需求。与此同时，应该借助节能技术让整个能源消耗慢慢减少，这样既能降低当前污染物排放量，还能强化对环境的保护，借此缓解环境污染等相关危机，从而提升生活质量，让电气自动化得到进一步发展。当前正处在低碳经济这一背景下，所以电气自动化更应该着力发展节能技术，对其有效设计，这样在减少污染物整体排放量的同时，能够让新能源实现有效开发，从而顺应时代总体发展潮流。
2电气自动化工程中的节能设计技术分析
2.1做好变压器方面的选择工作
在电气自动化系统设计过程中，变压器占据着核心的地位，同时也是节能设计活动中的重点内容，主要是因为变压器影响电气系统中电功率的运行，影响电流电压的转换。首先，从材料的角度出发。设计者要做好变压器材料的选择工作，在选择过程中树立节能的理念，尽量使用铜片以及绝缘材料。其次，要提高铜材料的应用频率。铜材料在变压器设计过程中有着不可代替的作用，在电线电柜中用铜材料替代硅材料，不仅可以提高变压器在空载运行中的运行效率，还可以进一步减少其运行的耗能，达到节约能源的目的。再次，目前变压器市场中的变压器类型较多，设计者要优先考虑节能变压器，将其投入使用之后，还要加强对变压器的维护和保养，在使用一定时间之后要及时进行更换，让变压器始终处于最优的状态。最后，要科学地设计变压器的容量和数量。不同的电力工程中实际运行的电量是不同的，而不同的电量需要选择不同的变压器容量，如果变压器的容量低于电力系统的实际需求，那么会缩短变压器的寿命以及降低工作的质量，相反，如果变压器的容量要大于电力系统的实际需求，会造成资源的浪费。因此，在选择过程中，设计者要根据电力系统的实际情况，结合实际运行的电力数据，选择合适的变压器容量。另外，还要对变压器的数量进行控制，变压器的台数不宜过多，否则会造成资源的浪费，一般情况下，2台变压器的设计是比较科学的，将这2台变压器进行并联，不仅可以提高电气系统运行的稳定性，而且不会造成能源的浪费。
2.2降低电能传输损耗
电线电阻是电能传输中出现损耗的主要原因之一，也就是我们通常所说的线损，控制线路损耗是电气节能的关键。
电气自动化工程的设计人员要关注到线损问题并采取科学措施处理，从根源阻断线损情况。首先，在选择电线的过程中，要考虑到使用性能和时间，尽量选用具备较强传输能力的线缆，这样能够降低传输过程中产生的损耗。其次，要科学选择电力传输的线路。在布线时尽量选择直线并缩短电线的长度。最后，就是确保变压器处于负荷集中的位置，供电的距离缩减了线路损耗的情况也会得到一定程度的改善。此外，尽量选择横截面大的电线，减少线路电阻，实现节能的效果。
2.3降低电能传输损耗
电能传输过程往往会发生一定损耗，其中如果线路设计出现不合理，或者输电线质量较差，也会让电能出现严重损耗。基于此，降低电能传输期间损耗非常重要，首先，应该结合电气工程具体建设情况，做好输电线路设计以及规划任务，并对输电线予以科学选择，确保输电线质量达标，然后对其定期维护，这样既能延长输电线使用寿命，还能减少线路建设总体成本。其次，在对线缆进行选择时，应该选择那些传输能力相对较强的线缆，一方面能避免电能传输时出现较大损耗，另一方面能改进节能质量。需要注意的是，在对缆线铺设时，需要其尽量保持直线，同时选择横截面积相对较大的缆线，这样既能减少缆线电阻，还能对缆线损耗予以控制，以此达到节约能源目的。再则，应将变压器设置在负荷中心，减少线路的供电半径，以减少缆线电阻。减少电压降损失，既达到了提供供电质量的目的又实现了自动化节能的要求。
2.4硬件系统的设计
由于电气自动化系统较为复杂，为了能够保障系统安全、高效的运行需要对硬件系统提出较高的要求，因此应收集电气自动化控制系统常规能耗量作为基础数据，并根据硬件中信号控制调节器及信号接收调节器的实际应用需求进行设备的选择。在本次研究中首先会根据电气自动化控制系统的能源使用量计算出电力系统能源需求率的动态变化趋势，从而获得火电厂电力系统在不同状态下的能耗数据；本次研究将收集电气自动化系统正常状态的运行效率、系统的能耗量以及非正常状态能耗量等数据为标准，将电气自动化相关理论知识、模糊理论（FuzzyTheory）作为系统优化设计的主要原则，以实现节能控制器达到最佳的节能效果。
2.5合理选择电力电缆
在电气工程中，电力电缆是规划设计中的一部分，其容易受到环境因素和人为因素的影响。在选择电力电缆线的过程中要综合多方面影响因素，根据通过的电流强度、电流密度曲线等确定电力电缆截面。市场上流通较为广泛的电力电缆材质有两种，分别是铜材和铝材。两种材质的区别在价格上，铝制电缆要比铜制电缆便宜。正是因为这一点，在许多电气自动化工程中都会选用铝制电缆，但铝制电缆的安全和节能效果要低于铜制电缆。忽略成本因素，从安全和节能的角度出发，建议选择铜制电缆。
2.6使用光伏技术
在新时期，国内光伏技术也得到一定提升，同时光伏设备以及光伏电池开始向自动化等有关方向发展，如果把该技术用在电气系统中，不仅能让光能有效转化为电能，还能为电气设备做出相应准备，提供能源方面支撑。并且应用光伏技术能够让传统电能使用率逐渐降低，避免出现大量污染物排放，从而达到节能环保等有关发展目标。近几年，国内出台了诸多政策以及法规，一方面要求各领域必须增强节能意识，同时优化产业结构，另一方面要降低能源使用，从而减少环境污染。光伏技术分为太阳热发电技术和太阳光发电技术。太阳热发电技术由光热转换和热力循环两部分过程。主要是采取提高热能量转换出电能的效率达到节能的目的。自动化节能主要从材料及控制方式上考虑。太阳光发电系统包含太阳能电池板、蓄电池、充放电控制单元等组成。节能设计应充分考虑经济性与节能效率等因素。在节能设计时，既要做好节能技术创新工作，还要改善人们节能意识，这样在对行为习惯进行规范的同时，可以提升节能效果，进而改进电气系统总体运行效率。
结语
当前阶段电气工程的节能设计成为电力发展的重点之一，相关单位和组织应该为电气工程的节能设计提供充足的保障，从选择变压器、控制功率因素和电力电缆线节能设计的角度出发，降低电能能耗。此外，通过选取合适的变压器，实现不同变压器之间的优化组合以及处理功率因素和无功功率关系的方式，达到了电气工程的整体优化设计，提升了工程的效率和质量。
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