胡俊

摘要：在現(xiàn)代化科技領(lǐng)域中，電氣工程占據(jù)了極其重要的核心位置，它因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn)步。伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電氣工程的理論也越來越系統(tǒng)完善，并逐漸使得人們生活發(fā)生潛移默化改變。得益于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)步為人們高質(zhì)量生活提供了很大的保障。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化；其節(jié)能設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

社會(huì)經(jīng)濟(jì)隨著時(shí)代的進(jìn)步不斷發(fā)展，在此之中發(fā)展和解放生產(chǎn)力是最基本的要求。發(fā)展生產(chǎn)力需要大量生產(chǎn)資料的投入，因此發(fā)展生產(chǎn)力過程中需要的能源也越來越多。盡管社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要以能源作為基礎(chǔ)，但若想二者可持續(xù)的發(fā)展，則一定要節(jié)約生產(chǎn)能源，從而防止生產(chǎn)能源對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。所以在社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)中最重要的一點(diǎn)就是節(jié)約能源。而要想在電氣自動(dòng)化工程中節(jié)約能源，節(jié)能技術(shù)的水平的提升顯得尤其重要。

1電氣工程及其自動(dòng)化概念

1.1電氣工程概念

電氣工程（又稱EE），是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的核心，電氣工程帶動(dòng)了許多科技的進(jìn)步，例如電子信息技術(shù)。電氣工程普遍運(yùn)用在各行各業(yè)中，它同時(shí)也是各個(gè)高校的重要專業(yè)課程。電氣工程專業(yè)在不同的學(xué)校有不同的名稱，有的叫電氣工程、有的叫電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)、還有的叫電氣工程與信息科學(xué)，這些專業(yè)名稱上可以顯示出，電氣工程和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)是密不可分的。傳統(tǒng)電氣工程包括電氣以及和電氣有關(guān)的學(xué)科，囊括的范圍很廣。而伴隨著科技的發(fā)展，如今電氣工程囊括的范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了當(dāng)初，來自斯坦福大學(xué)的一位教師提出，電氣工程包括了幾乎所有電子光子的工程。

1.2電氣工程自動(dòng)化概念

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?qū)τ陔姎夤こ逃兄芨叩年P(guān)注，一個(gè)國家的技術(shù)水平很大程度上取決于電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的水平。電氣工程自動(dòng)化與很多學(xué)科存在聯(lián)系并相互滲透，各行各業(yè)都普遍運(yùn)用到了電氣工程自動(dòng)化技術(shù)，其重要程度可見一斑。而隨著時(shí)代的進(jìn)步，電氣系統(tǒng)的內(nèi)容也越來越龐雜和系統(tǒng)，變得更加人性化，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展提供了很大的助力。電氣系統(tǒng)利用光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由于要使用到大量的光纜，因此電纜設(shè)備的使用逐漸減少，從而節(jié)省了很多電纜材料，降低了成本和能源的需求，真正做到了節(jié)能環(huán)保。由于電氣自動(dòng)化可以令智能設(shè)備性能得到充分的展現(xiàn)并做到在線監(jiān)測，從智能化和在線監(jiān)測發(fā)展至電力光互式。智能化設(shè)備擁有同電子信息技術(shù)及其他技術(shù)相關(guān)聯(lián)的智能化控制功能。在線監(jiān)測的處理器是采集站中的核心元件，可以實(shí)現(xiàn)全過程實(shí)時(shí)監(jiān)控。采集控制信息數(shù)據(jù)要同控制中心對(duì)接，并經(jīng)過許多環(huán)節(jié)才可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)管整個(gè)生產(chǎn)的目的。其依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，有針對(duì)性的在有效范圍內(nèi)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行管理，并建立分站式引擎從而有效提升系統(tǒng)的安全性和效率。

2電氣自動(dòng)化節(jié)能要素

2.1安全

電氣工程設(shè)計(jì)中最重要的問題之一是電氣工程的安全性，設(shè)計(jì)人員不能盲目追求節(jié)能技術(shù)而忽略了電氣設(shè)備的安全性。保障了電氣設(shè)備的安全才可以確保整個(gè)生產(chǎn)過程的順利開展，所以一定要首先確保電氣設(shè)備的安全性，才可以開展接下來的電氣設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)。

2.2先進(jìn)

由于科技不斷發(fā)展，各式各樣的節(jié)能設(shè)備和技術(shù)層出不窮。因此，電氣自動(dòng)化工程節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)在符合實(shí)際操作情況的基礎(chǔ)上，盡量科學(xué)合理的采用新型的節(jié)能技術(shù)，從而讓電氣節(jié)能技術(shù)始終保持在行業(yè)的尖端，保證電氣自動(dòng)化工程節(jié)能可以發(fā)揮最大的實(shí)際價(jià)值。

2.3環(huán)保

電氣自動(dòng)化節(jié)能其實(shí)就是為了讓能源可以最有效的被利用起來，從而降低能源損失和成本損耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。電氣工程設(shè)計(jì)師在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過程中，一定要慎重選擇使用的材料，在確保材料安全、現(xiàn)金和環(huán)保之后才可以投入使用，從而將環(huán)境的污染降低到最小，實(shí)現(xiàn)科學(xué)環(huán)保。

2.4可持續(xù)發(fā)展

為了做到能源和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，電氣自動(dòng)化節(jié)能應(yīng)該積極響應(yīng)政府對(duì)于節(jié)能減排的號(hào)召，從長遠(yuǎn)的角度上對(duì)能源損耗及節(jié)約、排放和污染做好規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。

3電氣工程自動(dòng)化存在的問題

3.1系統(tǒng)集成性不足

系統(tǒng)集成是電氣自動(dòng)化目前最主要的發(fā)展方向。目前的電氣自動(dòng)化都存在多島自動(dòng)化結(jié)構(gòu)，多島自動(dòng)化結(jié)構(gòu)相互之間獨(dú)立存在，不會(huì)對(duì)其他部分造成影響，而且各自之間性能單一、信息集中。因此，電氣自動(dòng)化整體功能無法得到很好的彰顯。

3.2網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不統(tǒng)一

電氣工程自動(dòng)化的主要發(fā)展目標(biāo)是做到便捷有效、自動(dòng)化系統(tǒng)完善。但事實(shí)上，國內(nèi)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域缺少完整的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，對(duì)網(wǎng)絡(luò)沒有深入的了解，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不夠統(tǒng)一。由于電氣工程自動(dòng)化發(fā)展基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，因此電氣工程自動(dòng)化發(fā)展存在著很大困難。同時(shí)，如果使用信息軟件的主體不一致，就會(huì)發(fā)生接口不匹配的問題，嚴(yán)重影響到了信息交流的高效性和主體之前的數(shù)據(jù)共享，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的成效被大大降低。

3.3主觀因素存在影響

在研發(fā)電氣自動(dòng)化技術(shù)的過程中，設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)理念和技術(shù)的了解會(huì)影響到不同的使用主體。換言之，技術(shù)人員的主觀因素會(huì)影響到系統(tǒng)在建立的過程中存在各不相同的環(huán)境。因此，會(huì)大大增加電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)和管理的資金，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生負(fù)面影響。

4改進(jìn)電氣工程的自動(dòng)化措施

4.1從科技技術(shù)出發(fā)

電氣工程自動(dòng)化要不斷的引進(jìn)新的科技，提高電氣自動(dòng)化的實(shí)用價(jià)值，積極研發(fā)新型產(chǎn)品并使用新型原料。在實(shí)際操作中，要把自主研發(fā)和創(chuàng)新技術(shù)擺在首要位置，以節(jié)能環(huán)保作為追求目標(biāo)，多使用新型工藝和設(shè)備運(yùn)行，并集合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不創(chuàng)新，將電氣自動(dòng)化技術(shù)整合。

4.2重視信息技術(shù)應(yīng)用

電氣自動(dòng)化的信息化體現(xiàn)了信息技術(shù)的重要價(jià)值，要廣泛的將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)使用在電氣設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)過程中，推動(dòng)電氣工程智能化的進(jìn)步，并要將網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)運(yùn)用在電氣工程中。

4.3實(shí)現(xiàn)信息交流共享

如果要同外界進(jìn)行溝通交流，開設(shè)接口并建立同外界的網(wǎng)絡(luò)連接是必不可少的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為信息的即時(shí)共享和交流提供基礎(chǔ)，可以做到統(tǒng)一管理設(shè)計(jì)、實(shí)踐和運(yùn)行過程，便于實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)元件。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是管理電力系統(tǒng)的重要保障。

5設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的注意事項(xiàng)

5.1提高運(yùn)行時(shí)效

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中會(huì)使用到專業(yè)的節(jié)能設(shè)施，所以電氣工程的準(zhǔn)備階段就會(huì)確定好科學(xué)合理的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)指導(dǎo)，電氣工人可以利用減少電路損耗和負(fù)荷均衡調(diào)試等手段，做到電氣設(shè)備的節(jié)能環(huán)保。在配電結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，可以對(duì)負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整、精準(zhǔn)的選取設(shè)計(jì)系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)降低設(shè)備運(yùn)行過程中的能源消耗，從而將設(shè)備的效率提升到最高，杜絕電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中頻頻出現(xiàn)的能源損耗現(xiàn)象。

5.2優(yōu)化配電方案

在配電設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師要充分考慮電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用性，利用不同的技術(shù)設(shè)備和操作手段，從而滿足不同設(shè)備的負(fù)荷量的等其他準(zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的大范圍管理。不同電氣設(shè)備之間相互配合，讓電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以高效、快捷運(yùn)行。除此之外，還要加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全性關(guān)注，確保連接設(shè)備和設(shè)備的導(dǎo)線處于絕緣狀態(tài)，并且在布線過程中要為導(dǎo)線留出一定的絕緣空間，進(jìn)一步保障電氣設(shè)備安全性。

6電氣工程自動(dòng)化的技術(shù)改革

6.1合理選擇變壓器

變壓器本身存在著銅鐵資源損耗和空載資源損耗等問題，所以對(duì)電能的損耗情況較為嚴(yán)重，但在供配電系統(tǒng)中變壓器是極其重要的一部分。所以，在設(shè)計(jì)電氣工程自動(dòng)化節(jié)能過程中，首要任務(wù)是合理的選擇變壓器。設(shè)計(jì)師應(yīng)使用單向自動(dòng)化補(bǔ)償設(shè)備，從而控制電氣工程自動(dòng)化中電流大小，杜絕因電流問題設(shè)備負(fù)載失衡情況發(fā)生，確保將變壓器自身的能源損耗降至最少。還要選擇具有良好的節(jié)能功效的變壓器，從變壓器自身上減少一定程度的功率損耗大小。

6.2減少電能傳輸損耗

電能在傳輸過程中會(huì)受到導(dǎo)線自身電阻的影響，不可避免的對(duì)功率產(chǎn)生損耗。但電能在傳輸中的電流是恒定的，若是減小導(dǎo)線自帶的電阻，就可以在一定程度上減少功率的損耗。由于導(dǎo)線的電阻和導(dǎo)線長度成正比，和導(dǎo)線橫截面積成反比，所以，可以通過如下方式減少導(dǎo)線的電阻：科學(xué)的排布導(dǎo)線，規(guī)劃好排布路線，盡量避免走彎路，從未減少導(dǎo)線的使用長度。導(dǎo)線盡量選擇由電阻率較小的材料制成的，并且盡量選擇橫截面大的導(dǎo)線，減少導(dǎo)線的電阻。還可以將變壓器和負(fù)載中心安排的較近，減少傳輸過程中的損耗。

6.3無功功率補(bǔ)償

配電系統(tǒng)由升降壓變壓器、輸配電線路等部分組成。其中以電流的形式流動(dòng)于電力系統(tǒng)之中，雖然可以滿足不同客戶對(duì)電能需求，但與此同時(shí)電能損耗情況也十分嚴(yán)峻，在電能損耗中中占最大部分是無功功率。如果不及時(shí)對(duì)此進(jìn)行合理控制，電路整體電壓會(huì)很大程度上下降，同時(shí)還會(huì)影響到對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行管理，導(dǎo)致電能傳輸質(zhì)量無法滿足客戶普遍需求?？陀^來說，導(dǎo)致無功功率損耗的主要原因是功率因數(shù)的大幅度下降，如果功率因數(shù)達(dá)不到預(yù)設(shè)高度，用戶就必須因此付出罰款，從而不必要的提高用電成本。所以，在實(shí)踐中，設(shè)計(jì)師要進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，保障電功率的平衡。這樣既可以為用戶降低電費(fèi)數(shù)額，還可以為供電企業(yè)帶來更大經(jīng)濟(jì)效益。

在對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償?shù)臅r(shí)，一定要滿足以下要求：首先，要重新分配投切開關(guān)和傳統(tǒng)補(bǔ)償電容循環(huán)投切比例，在此基礎(chǔ)之上，做好后續(xù)的無功功率補(bǔ)償工作，才可以實(shí)現(xiàn)有效的無功功率補(bǔ)償。

其次，在計(jì)算最終電容器容量大小過程中，要充分考慮到配電電壓的實(shí)際容量大小和自然功率因數(shù)等一系列問題。如果在進(jìn)行無功功率補(bǔ)償過程中出現(xiàn)了諧波，就要串聯(lián)相應(yīng)數(shù)量的電抗器，從而徹底消除衍生的諧波。

最后，還要以無功功率作為標(biāo)準(zhǔn)，從而確認(rèn)投切參數(shù)。主要目的是杜絕在無功功率補(bǔ)償過程中屢屢出現(xiàn)的過度補(bǔ)償、投切震蕩和無功倒送等情況。在我國目前的電氣工程自動(dòng)化控制管理過程中，運(yùn)用最廣泛的是模糊投切技術(shù)，大數(shù)據(jù)顯示，模糊投切不僅僅可以科學(xué)的平衡調(diào)試，還可以確保跟蹤的精準(zhǔn)水平，所以電氣工程自動(dòng)化中往往會(huì)運(yùn)用到此種方法。

7結(jié)語

結(jié)合前文所述，我國目前電氣工程自動(dòng)化控制的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用還處在初步發(fā)展和探索中，電氣自動(dòng)化節(jié)能的設(shè)計(jì)人員的首要任務(wù)是利用不斷完善的科學(xué)技術(shù)和并不斷發(fā)展的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、使用最新的科技手段，大大降低電氣自動(dòng)化中能源損耗，進(jìn)而為生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。努力實(shí)現(xiàn)讓所有公民都生活在健康舒適的環(huán)境中的美好愿望。

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