电气工程自动化信息技术及其节能设计探讨

2020-08-19张沫然赵文佳王淑娴李玥琛

通信电源技术 2020年10期

张沫然，赵文佳，姜楠，王淑娴，李玥琛

（山东科技大学，山东济南 250031）

1 自动化信息技术当前的应用情况分析

1.1 技术水平提升较快，影响整体的工业生产水平

在目前自动化信息技术的应用过程中，由于技术应用存在的诸多优势，使得行业中应用这一技术的应用选择不断地增加。为了适应于不同情况，技术的研究需要根据具体的需求展开，而技术研究水平的提升也让技术的应用水平得到提高。因此，无论是从整体的应用需求层面进行关注，还是从技术发展的层面进行关注，都能够发现电气工程中自动化信息技术的应用发展范围在不断扩大，技术水平在不断提升[1]。

现阶段我国进入了经济新常态，在国内的经济水平提升情况下，各行业基础的生产成本相应提高，主要体现为原材料的价格以及人工价格的上涨，导致我国基础生产的国际竞争力有所下降。自动化信息技术的应用可以为电气工程生产水平提升带来积极的影响，使应用生产效率得到提升，进而保持国际竞争力。同时，自动化系统中节能技术能够适应于多个生产的领域，可以使得电力资源的生产成本降低，也会影响到电力资源的价格上涨幅度。匀速的价格增长或者维持原有价格，能够使得应用电力资源进行生产的企业生产成本下降，带来更多竞争优势。因此，需要从整体经济的角度，审视自动化信息技术的应用优势，提升对自动化技术研究的重视程度。

1.2 电气工程自动化信息技术应用中存在的问题

未制定统一的生产标准，是技术应用中存在的问题之一。我国电气工程在不同区域的生产规模以及生产的形式，本身就存在较大的差异，这种情况下要求相应的生产标准统一，事实上是具有一定难度的。然而，不同情况下技术应用的标准有所不同，导致技术应用以及研究需要兼顾多种情况与多种方向，不利于技术的不断发展[2]。

在节能设计中，也没有重视统一性问题。不同工程运作阶段进行节能设计操作的复杂性都较高，无法统一对能源供应细节设计进行改动，可能会影响到自动化的应用效果，导致无法实现节能的目的。

此外，自动化系统分阶段的连接程度不同。目前，电气工程中自动化技术的应用，多是采用不同的分阶段自动化技术。这种技术的应用就当前电气自动化水平来说，功能相对单一，导致自动化无法在多个环节操作。对于工作相对比较繁琐的项目，需运用多个机器设备共同完成。设备与设备之间缺乏相应的联系，在一定程度上制约了电气工程自动化信息技术的完成对于整体提升电气工程自动化工作效率造成了消极影响[3]。

2 电气工程自动化信息技术应用节能设计的实现

2.1 工程配电系统的整体性优化设计

在电气工程中，配电系统是极为重要的构成系统。这是因为在生产中配电系统能够为电气工程生产提供基本的电力支持。由此可见，控制配电系统是实现节能目的的核心工作之一。

自动化工程中，配电系统的应用不仅需要在原有生产的要求下进行配置，系统也要满足基本的自动化技术应用标准，其中包括对配电过程中细节能源消耗量化的控制，调整在不同需求段中能源供应状况。

为此，在配电系统的整体优化设计中，要设定配电系统的整体应用目标，改善原有系统的电力供应方式和供应结构，增加能够与自动化控制连接的配电控制系统部分，同时测算不同设备在电力供应中消耗的状况，进而实现对数量的精准性控制。

2.2 提升电气工程自动化技术的运行的流畅性

在目前的工作中，由于生产标准并不统一，不同设备以及不同工作阶段中衔接的紧密程度不足，影响了技术应用的流畅度，导致生产效率难以提升。电气工程自动化系统本身也会消耗一定的能量，在生产效率较低的情况下，自动化系统运行中能量的消耗更多，与节能目标相悖。为此，要应用统一的生产标准，紧密衔接各个生产流程，提升电气工程中自动化技术的应用流畅性，从而使得系统应用的效率增加。在这样的状况下，运行中运行负荷的平衡性就会有所增加，电能的传输速度加快，生产设备的应用效率提高，生产成本就会降低。

2.3 节能设计中电阻的选择

自动化运行中本身需要电力消耗，能量的消耗过程与电阻有所联系，即电能传输中会受到电阻的影响，就会相应的产生能量的消耗，同时会产生能量的浪费。为了使得电能在生产中得到更为充分的应用，在电阻的选择中需要考虑到电阻的实际损耗问题。通过适当的调整阻线与横截面就可以更好地适应目前的电力生产过程，同时降低电力能源由于电阻产生的能耗[4]。

2.4 应用适应于需求的变压器设备

变压器设备在电气自动化工程运行中的应用，对于能量的消耗也具有影响。为此，要关注工作中变压器选择的相关问题，根据实际的需求，精准地测量其中的数据，合理选择变压器[5]。

目前，有一些变压器带有节能功能，如图1所示。选择这种形式的变压器，对于系统运行的稳定性提升、能源的节约等都具有积极影响。不容忽视的是，由于我国一些自动化工程中基础的设备老旧等问题未得到重视，应用了老式的变压器，对于节能目的的实现有所阻碍。为此，要对设备进行及时更新，确保设备都能够发挥其应用的优势。

图1 变压器设备

2.5 应用适应于需求的无功补偿设备

无功补偿设备在自动化电气工程运行中也对能源的消耗产生影响，因此要对其进行合理选择，以保证设备与生产之间的适应性，如图2所示。首先，要对设备运行中相关的参数信息进行确认，根据参数信息选择无功补偿设备。其次，依据补偿电路的实际运行状况，再结合输电网络的实际运行负荷，选择无功补偿设备。如果负荷较小，可以选择静态补偿设备；如果负荷较大，可以选择动态补偿设备[6]。

图2 无功补偿设备

2.6 结合智能化技术进行节能设计

智能化技术在电气工程自动化控制系统中的应用，可以进一步地提升控制系统的控制能力。以往的自动化技术中仍旧需要人工控制的参与，尤其要通过人工监督和控制设备的运行状况。然而，通过智能化技术的应用，就可以更为有效地降低人工控制的参与程度，实现整体控制能力的提升。这是由于智能化技术具有明显的集成化特点，能够将较为复杂的使用程序进行简化，通过集成管理的方式提升整体的运行效率。尤其是对生产规模较大的企业来说，通过集成化的管理模式，从总体的控制角度展开节能控制，可以达成更好的节能效果。在设备的运行阶段，可以通过图形化的操作显示，对各种设备的运行状态进行显示，可以更为准确地知悉异常状态，及时对设备运行状况进行调整。尤其是在能源消耗过度的状况下，通过图形化的控制操作，能够及时地发现运行中存在问题的部分。