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电气工程及其自动化供配电系统节能控制分析

李建国

临沂市光明电力服务有限责任公司

摘要: 随着是时代的到来,科学技术获得了良好创新与发展,促使了我国诸多领域变得愈来愈智能化、自动化、环保化,电气工程亦是如此。我国现代化建设不断发展,电气自动化显得极为重要,电气自动化在各大企事业单位和电力相关企业中的运用十分广泛,某一程度上来说已成为人们生产生活中不可或缺的重要技术之一。基于此,本文针对配电系统应用电气工程自动化相关技术进行研究与分析,对配电系统如何正确使用电气自动化提出对应的策略,从而有效的节约资源。
关键词: 电气工程及其自动化;配电系统;节能控制
DOI:10.12721/ccn.2024.157042
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随着现代化科学技术的迅猛发展,电气设备的功能及实用性等方面均得到强化,工业领域中电气自动化设备的应用,能够提升工业生产的效率与质量。此外,为了提升能源的利用率,弥补能源市场存在的缺口,必须针对节能环保技术开展深入分析,从而实现降低电气工程能耗的目的。

1电气工程自动化特征

设备电气工程自动化网络的应用工程由地面、地下两部分共同组成。其中,地面部分主要涉及机床主机、柜式处理器等多个功能结构,可对相关机械的运行能力进行记录,并可在传输导线的作用下,将这些信息反馈至相关应用设备结构体之中;地下部分则包含各类连接传输线,一般情况下,主要存在于个别建筑设备节点之间,可将相关电气工程自动化信息从一个设备位置传输至另一个设备位置。上述结构决定了电气工程自动化设备除了能够有效对设备能耗进行节能处置外,还具有高效处置、多点布局、灵活升级等基本特性。

2电气工程自动化设计原则

2.1安全可靠原则

电气工程自动化设计与应用过程中,必须要保证满足安全可靠原则,并贯穿于所有电气工程自动化过程。电气设备缺乏安全性,则实际运行效率与节能特性均无法得到保障。在实际工作过程中,应严格要求导线间具备绝缘效果,同时结合电气工程设计图,对导线距离进行有效控制。除此之外,针对所有暴露在空气中的电气设备,均需要检查抗雷电性能,确保可以在恶劣环境下安全稳定运行。

2.2环保性原则

电气自动化工程能耗大、功能不全、信息化水平低,是当前此类工程面临的现实问题,要解决此类问题,并不能一蹴而就,也难于通过专项治理达到系统控制目标。我国提出生态文明思想、高质量发展主题、“双碳”目标后,为其在深度层面提供了理论依据,在广度层面增强了推广应用范围,在精度层面制定了明确的国家立法与节能标准。在这种情况下,需要电气自动化工程节能设计人员,紧扣环保大方向预设环保性原则,结合环境管理、材料质量、工艺技术等,落实该原则并实现降能耗、减碳排放量,以及防治污染的多重目标。

3电气工程及其自动化配电系统节能控制策略

3.1优化设计配电系统

第一,确保电力系统的适用性。在设计中要考虑到电力系统的适用性问题,对各个环节的电气设备范围进行控制,电气设备满足供电设备和负荷容量的基本要求,以确保电力系统的稳定性、高效性、易控性和灵活性等。第二,设计配电系统要考虑到电气系统的绝缘性。设计时考虑各个电气设备的导线具有一定的绝缘性能,确保导线之间具有合理的间距,根据要求,确保导线的负荷能力、热稳定性和动态稳定性达到预期的标准,确保导线具有良好的绝缘性能。第三,确保导线具有负荷能力、热稳定性和动态稳定性。电气工程节能设计的重点是材料和设备的选择,设计人员要认识到导线是自动化设备的关键部件,科学选择导线材料,导线契合节能需求,才能实现节能的目标,设计人员要防止导线布局弯路,优化导线布局方案,减少能耗。第四,防止电能负荷超标。通过严格要求,负荷量达到要求,有利于发挥节能减排的作用,避免电能负荷的超标,严格检验和控制电气设备,确保供电设备负荷容量的可靠性,符合用电设备和电气设备的要求,促进电力系统运行的正常化。

3.2变压器经济运行的节电技术

变压器经济运行是节能节电技术中的核心,简单来说,变压器经济运行就是通过控制变压器电流,调节电压来提高配电系统的总体性能。利用变压器并行运行结合电气设备来提升变压器运行的经济适用性。与此同时,医院还可根据实际生产工作对最大负荷量进行调整,从而有效提升医院的经济效益。在借助变压器进行调节的过程中,选择适合的节能型变压器能够为医院供配电系统工作效率及质量的稳定提供一定的设备支持。

3.3配电平台的选择与搭建

配电节能控制是通过自动化主机作为上位机,利用EPS作为设备端,构建多线程数据搜集结构,同等的数据交换分别联通低、高压配电柜,实现对配电系统的控制,利用双线互通线路将上位机与直流屏进行联通,作为可视化显示的一部分,为了保障上位机的运行可靠性,需要为其单独设定UPS备用电源。此种设计的逻辑在于收集端与计算端的分列,并利用有线传输系统对信号进行采集及传输。此种设计的优势主要有三个方面:其一,上位机独立运行,无论是能源供给还是信号输入均与设备端形成互不干扰的独立态势,进而能够保障其对于数据处理的安全与有效;其二不同设备端采用不同传感器对运行能耗数据进行独立采集,保障了数据的准确性与及时性,也客观上降低了上位机的计算量,允许上位机采用更低配置来保障系统的可靠性;其三是设备端的分离可以保障节能控制系统的分布式接入,当部分设备由于生产需求无法进行降耗处理时,可以暂时断开与上位机的信号联通而不影响配电系统对其他单元的节能控制,相同当其他设备满足节能条件时也能够进行简单的接口拓展,显著降低了后续的维护及升级成本。

3.4无功补偿设备

在能源传输过程中,由于传输线路存在一定大小的电阻作用,致使部分能源会在传输阶段损失,无功功率也会在此过程中出现。所以,为了降低无功功率的数值,需要作业人员严格控制传输线路中的电压大小。此外,为了平衡电功率,缩减电费支出,设计人员要采用科学的方式,实现对无功功率的有效补偿。与此同时,在无功功率补偿时,技术人员应对投切开关的控制精度进行把控。其中,为了提升无功功率补偿的效果,可根据电气工程自动化设备的实际运行参数进行计算,精准评估出电容器的容量,仔细分析自然因素对电容器功率的影响,确保无功功率补偿可以有效地起到节能环保作用,杜绝过度补偿情况的发生。最后,可通过模拟投切技术,保证无功功率补偿可以得到精准的实施,同时也可具备动态跟踪电气设备工况的作用。

3.5设备损耗控制

某工业企业电气自动化工程中应用节能设计时,引入了PLC控制理念,并且根据原有数据库增加了对大数据技术的应用。形成了数据采集→数据清洗→数据存储→数据提取→数据分析→生成数据报表→应用报表的数据处理流程,其中数据分析过程中,具有信息编码、分类、存储、更新功能,可以将分析后的数据存储实时数据库与历史数据库。将传感器安装到照明设备后,可以对其损耗进行监测与管理,较好的控制了损耗,延长了其使用寿命。根据系统节能计算结果看,与原方案比较,既减少了35%经济投入,其中对于LED、荧光灯、镇流器、纳灯的使用中,其综合能耗降低到了原来的10%。

结语

综上所述,在配电系统中利用电气自动化实现节能是现代社会较为普遍的节能措施,配电系统中应用电气自动化技术降电力成本,已成为现代社会发展的重要手段。

参考文献

[1]张鹏.电气工程及其自动化的计算机控制系统分析[J].今天,2020(12):1.

[2]王少华.电气工程及其自动化的计算机控制系统分析[J].科学与财富,2020(23).

[3]丁耐军.电气工程及其自动化的节能设计分析[J].环球市场,2020(13):324.