王 濤
(南昌工程學院,江西 南昌 330099)
智能技術的應用不但可以提升效率,還可以將人工智能與代碼編程有效地融合,讓工作不在繁瑣麻煩,也加快了工作進程更提升了工作質量,智能技術的應用在當前的社會發(fā)展進程中有著舉足輕重的地位,而且還有很大的發(fā)展空間。目前,我國許多著名大學都將電氣工程與自動化列為國家重點專業(yè),努力在未來的數(shù)年中,將會產生一大批具有突出貢獻和科研價值的優(yōu)秀人才,為國家電力工業(yè)的發(fā)展注入新的活力。長期以來,在電力系統(tǒng)和自動化領域中應用智能化技術的實例數(shù)不勝數(shù),為人們的日常生活提供了便利。我國的電氣工程水平還可以通過這種技術有效地提高,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的發(fā)展與優(yōu)化。
隨著科學技術的進步,電子產品越來越精密,質量越來越高,制作工藝的難度也大大提升,盡管可以制造出更高的精度和更高的自動化水平,但是也存在著維修和測試方面的困難。除此之外,機器與人的配合,依然是機械式的,給操作帶來了更多的麻煩。從這一點就可以看出,自動化是一種智能的協(xié)同工作,兩者的結合,可以讓自動化更智能,這將是未來電力系統(tǒng)的發(fā)展方向。
智能技術的不斷提升也可以帶動相關科技的提升。智能化技術中包括精密傳感技術、GPS 定位技術等,像是定位系統(tǒng)在車輛通訊系統(tǒng)以及智能手機系統(tǒng)中比較常見。此外,智能技術已被廣泛地應用于配電系統(tǒng)、電力系統(tǒng)比如配電站的智能化系統(tǒng),讓機器擁有獨立的判斷和行動能力,從而加快傳統(tǒng)產業(yè)的發(fā)展。系統(tǒng)智能化不但增加了自動檢測功能,還增強了透明性,可以確保電氣系統(tǒng)的高品質、高可靠性運行。
電氣工程及其自動化是一門對全球經(jīng)濟發(fā)展具有重大影響的高端學科。在電氣系統(tǒng)的自動化中應用智能化技術,可以提高工作信息的處理效率。利用智能工具對電氣系統(tǒng)的自動化進行改進,可以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理速度,并針對其工作對象的特定特征,進行相應的優(yōu)化,以保證整個系統(tǒng)的工作質量和工作效率。
通過智能技術在電氣工程中的應用,可以使電氣系統(tǒng)的工作流程得到優(yōu)化和升級。電氣工程自動化設備的使用是一項耗費大量人力和財力的工作,所以迫切要求采用智能化技術來實現(xiàn)對其實施控制。利用智能技術可以有效地發(fā)現(xiàn)電氣工程中的問題,不但減少了對人力財力的消耗,還能夠提升電氣系統(tǒng)的工作效率。減少電氣系統(tǒng)的工作負擔,優(yōu)化工作流程,可以使電氣系統(tǒng)的工作更具有規(guī)范性、科學性、合理性,提高電氣系統(tǒng)運行的準確性,有利于推動電氣系統(tǒng)更廣泛地應用。
多能互補分布式能源系統(tǒng)是在傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的基礎上利用現(xiàn)代電氣工程自動化智能化技術進行了升級。整合天然氣、風能、太陽能和儲熱技術,將多種能量進行融合,形成統(tǒng)一的能源系統(tǒng),相比較傳統(tǒng)的能源系統(tǒng),更有利于能源的傳輸,減少了損耗。能源系統(tǒng)領域的一個試點項目可以借助智能化技術在原有的基礎上向多個分支進行擴散,改變原有的局部結構,向多區(qū)域拓展。多能互補分布式能源系統(tǒng)不僅僅是多個能量源的疊加,還將不同能源的利用率最大化。不同的能源在使用過程中會產生不同的作用,在智能化技術的應用下不同基層的能源得到綜合利用,各種能源之間的協(xié)調關系被用來獲得最合理的能源利用。
3.2.1 典型的傳統(tǒng)分供能源系統(tǒng)
如下頁圖1 所示,給出了傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的能量流示意模型。從下頁圖中可以發(fā)現(xiàn)用戶所需要的熱能來自于鍋爐的燃燒,通過連接大功率電能可以達到冷卻的目的。熱能的提供方法通過直接燃燒的方法,這種方法不僅給環(huán)境造成污染,能量的利用率也無法提高。從圖中可以看出用戶的負荷包含三個部分,第1部分是電負荷,第2 部分是冷負荷,第3 部分是熱負荷,分別表示為E、Qc、Qh。用戶所需要的電力負荷可以由公共電網(wǎng)直接提供,用戶所需要的制冷負荷由電冰箱進行提供,用戶所需要的熱負荷可以通過熱蒸汽予以提供,而熱蒸汽來源于鍋爐燃燒。
由能量平衡的原理可以得到,分供系統(tǒng)能量的平衡關系表達式:
式中:Egrid代表的是電網(wǎng)提供電量;Ep代表的是輔助設備耗電量;Eec代表的是電制冷機制冷耗電量;E 代表的是用戶電負荷。
3.2.2 典型的分布式能源系統(tǒng)模型
典型的分布式能源系統(tǒng)以燃氣燃燒裝置,廢熱鍋爐和吸收式制冷為主導。當前用戶對能量的需求可以分為冷與熱兩種,雖然是由天然氣等能源轉化而成,對目前而言也可以滿足群眾需求。但是隨著社會的發(fā)展,一旦在能源系統(tǒng)上無法創(chuàng)新,就會被社會所淘汰。就像傳統(tǒng)能源系統(tǒng),剩余的電力無法出售,剩余的電力無法連接到互聯(lián)網(wǎng),從而導致能源系統(tǒng)的能源消耗,效率并沒有得到較為顯著的提升或提升的幅度不大。
3.2.3 分布式能源系統(tǒng)結構設計
針對可再生能源在使用方面存在不連續(xù)性的突出問題,通常可以采用的解決方式是利用多能源互補分布式能源系統(tǒng),例如風能和太陽能,并抑制可再生能源輸出的波動性。使用太陽能作為能量的來源存在不連續(xù)性和不穩(wěn)定性,同時針對傳統(tǒng)分布式能源系統(tǒng)的能耗,為了降低相應的能耗,可以采用分離式能源系統(tǒng)和太陽能結合的方法。在太陽能發(fā)電、天然氣發(fā)電、廢熱鍋爐回收方面,可以綜合使用分布式能源系統(tǒng)保證能源的有效組合。
3.2.4 帶有儲能裝置的多能互補系統(tǒng)
分析這種系統(tǒng)結構可以發(fā)現(xiàn),以進入吸收式冷卻器和熱交換設備的熱量為標準,對廢熱鍋爐和太陽能集熱器能夠產生的熱量進行分析,如果前者小于后者,存儲或儲熱裝置將會儲存多余的熱量,如果熱量過多,存儲設備將會將多余的熱量予以釋放,利用這種方法,電源的供電壓力和能量供應壓力可以得到顯著的下降?;パa系統(tǒng)結構具體可見圖2。
無儲熱多能互補系統(tǒng)的電能供需平衡關系,可以應用于分析儲熱多能互補系統(tǒng)的電能供需平衡,對應的表達式如下:
式中:Qr對應的是余熱鍋爐可提供熱量;Qb對應的是尖峰鍋爐可提供熱量;Qabc對應的是太陽能集熱器可提供熱量;Qst對應的是儲熱裝置供熱;Qbc對應的是進入吸收式制冷機當中的熱量;Qh對應的是換熱設備形成的熱量。
隨著智能化大樓的日益增多,為提高智能化技術的服務功效,必須擴大其使用的范圍,并在其它方面合理有效地運用它,使得電氣工程具有了很大的市場競爭力。
智能化技術的優(yōu)化,要把理論和實際結合起來,對現(xiàn)有的智能化技術進行深入的研究,對智能化技術的應用也要加以強化,理論和實際必須同時進行。智能化是一門很廣泛的技術,它在電力系統(tǒng)中的應用并不完善,需要將最優(yōu)的方法與實際相結合,并將其應用于電氣系統(tǒng)的基礎上。
智能化技術的運用是當今社會發(fā)展的需要,它可以極大地提高生產效率,降低生產成本,實現(xiàn)對系統(tǒng)的遠程控制與故障診斷。復雜的人力資源將逐漸被智能裝備所替代,這對于發(fā)揮企業(yè)核心能力、提高經(jīng)營管理、減少對人力的損耗、增加效率收益有一定幫助,加快了企業(yè)發(fā)展的腳步??傊?,智能技術的運用大大加快了電力工程建設的發(fā)展進程,提升了電力工程的自動化技術,操作更加簡單、方便、快捷、一定的時間內工作效率得到了很大的提升。培養(yǎng)相關人才也是非常重要的,人員素質提升掌握的技術也增多,智能化技術覆蓋面多,工作效率也將加快。