探究电气自动化控制中的节能控制器设计

发表时间:2020/6/16   来源:《城镇建设》2020年3卷7期   作者:刘学明
[导读] 传统的控制器一直存在着一个控制效果不好的情况,所以本篇文章意在探究在电气自动化控制当中的节能控制器设计。
        摘要:传统的控制器一直存在着一个控制效果不好的情况,所以本篇文章意在探究在电气自动化控制当中的节能控制器设计。设计节能控制器的目的是为了对整个电力系统进行一个优化,并且节能控制器有利于减少我们日常对于能源的损耗。笔者希望能够在本篇文章当中,对电气自动化控制中的节能控制器设计进行一定的探讨,研究如何在使用电能的过程当中避免多余电量的损耗。
关键词:电气自动化;系统设计;节能控制;调节功能

引言
        就目前来说,我们的经济是在飞速发展当中的,无论是国内经济还是世界贸易,现在的生活教育过去来说有了很大的改善,经济的不断发展不但推进了我们生活的不断改变,也大大推进了城市化进程的速度。经济的快速发展既有优点也有缺点。好处就是它给我们带来了更好的经济利益和更好的生活,全球能源短缺是最大的不利条件。能源紧缺现在已经成为了一个世界问题,并且被我们提上了探讨的日程。而电力能源则是我们日常生活中绝不可缺少的一份能源,并且也是我们人类赖以生存的主要能源和经济命脉。如何在使用电力时减少其高耗能也成为了我们关注的一个重点问题,因此才有了我们所探讨的话题,如何在电气自动化系统当中进行有效的节能优化,保障对能源的控制,完善电气自动化系统设计节能控制器,确保电气自动化系统运行于一个优质的状态,是我们保障自动化系统控制能源的一个有效方向。笔者自学校来到社会当中以后参加了许多工作,并且也在工作以及项目工程当中得到了一些关于电气自动化系统控制的理解。从助理工程师到电气工程师再到后来的生产经理,每一个职位都带来了新的感想,也成为了笔者人生当中非常宝贵的财富。从工作到现在也完成了许多的项目,在完成项目的过程当中也遇到了许多问题,自然也得到了新的启示。在本篇文章当中,笔者将目光放在了电气自动化设计中的节能控制器设计上,希望能对电气自动化系统优化提出一些自己的见解。
1  电气自动化节能控制的方法
        1.1供配电节能
第一点,变压器的节能,在一个供配电的系统当中,变压器是一个关键的电气设备,而变压器在电气自动化系统当中运营时,容易造成电力能源耗费的主要因素包括,铁损,铜损以及负载损耗等几种。如果想要让变压器在运行过程当中实现节能,我们就需要去优化其运行管理方式,降低负载以及空载等所产生的损耗。铁损是指空载损耗,即所谓的铁损,实际上是因为这种损耗是由变压器的涡流和铁芯的磁漏引起的。变压器的本身设计优化与空载损耗有着非常大的联系,这种损耗主要是围绕着变压器本身而产生的,和传输的线路基本上没有什么关系。因此,在选择变压器时,必须尽量选择空载损耗低,工作质量高的变压器。
第二点,减少线电阻损耗,在电路传输电流的过程当中,电流通过电路传输时基本上是保持稳定的,所以说在电流传输的过程当中,如果电路线路越长,那么在线路中产生的电阻值会越大。在电气自动化的设计当中,我们考虑实施的电路长度可能是万米,也可能是几十万米,无论是从空间还是从功能上来说电路的交汇都是非常复杂的,所以在电流的传输过程当中所产生的电阻损耗是比较高的。因此电气自动化的施工人员在进行现场的设计与施工的过程当中,一定要将线路损耗重视起来,精心研讨施工方案,最终达到一个最优的效果。
第三点,提高供电系统功率,如果想要实现节能这个目标,那么有一个非常重要的因素就在于我们如何提高供电系统的运行功率,我们应该在保障电力设备运行正常的基础下,最大程度的去降低设备在运行的时候产生的无功损耗。想要降低供电线路所产生的无功损耗,那么我们在选择供电系统设计方案时,首先要考虑到的就是运行效率比较高的一些电气设备。另外,我们还认为电源系统扩展了无功补偿技术的静态容量。


第四点,注意三相电负荷,在设计电气自动化方案时,不可以忽视的一点就是三相电的平衡,如果三相电是不平衡的,那么会给电气自动化系统造成很大的困扰。例如,三相电的不平衡会导致输电线路上初级变压器的铜损,这也会在一定程度上增加变压器的铁损。而且三相电如果是不平衡的话,也会影响供电质量的稳定性,影响人们的日常生活。因此在研究电气自动化设计方案时,设计人员一定要考虑到三相电负荷的平衡,只有达到平衡值才能够在最大程度上减少电气设备受到损伤,从而保障供电质量。
1.2电力电缆的选择
电力电缆在整个电力系统中的应用成本所占的比例较大,在电力电缆的选择和设计中,必须选择最佳方案。一般选择电力电缆材料时,通常会将铜材和铝材作为主要材料。单单从成本的角度来看的话,铝电缆的成比比铜电缆的成本相对来说是低一点的,所以一些普通的电气工一般会选择铝电缆,因为铝电缆的成本会比较低。但是其实从使用效率以及使用寿命上来看,我们应该选择铜电缆,因为铜电缆它的性能比较好,所以效果也更优。
1.3提高功率因数
电气设备在运行当中是否是节能的,就取决于功率因数的高低,功率因数可以说是电力设备在运行当中的一个非常重要的物理量,它的存在正是衡量电气设备是否节能的一个重要指标。如果电气设备的功率因数处于较高水平,则电气设备的无功功率将增加,并且电力系统的功率转换率将提高。
1.4选择合理的光源
我们的日常生活当中离不开电力系统,其中比较明显的就是我们需要照明系统,照明系统的耗电是比较多的,因此我们为了能够达到照明系统的节能设计,可以在选择光源时尽量选择高效能的光源,这样的光源它的发光率是比普通的照明灯高出好几倍的,可以有效地节约电力电能。而对于一些工厂或者是住宅区来说,我们应该尽量选择一些节能的吸顶灯,虽然这一类的灯具功率比较低,但是也可以满足人们的日常需求。
2  电气自动化控制中的节能控制器设计
  2.1电能控制的最低功率
在电气自动化控制中设计节能控制器时,应首先了解其原理。它的原理其实很简单,就是把把数据收集到一起并且处理,这时需要我们采取SFT进行实验,这样的方法有个非常好的优点,就是可以将电能效率进行有效的转换和融合。在转换和融合电能效率时,一定要记得首先采集好触感数据,还需注意要将多变量进行简化,这是因为我们需要解决电气自动化系统的运行和处理时间相对较长的问题。通过简化变量,我们可以排除不符合条件的数据,并最终完成转换和融合。
2.2待机系统的设计
在电气自动化控制中设计节能控制器时,有必要对其待机系统进行优化。待机系统是电力设备还没有进行工作状态时的一个能源控制,传统的控制器在进入待机系统时所消耗的能源是非常大的,而对于待机系统进行优化,目的就是为了能够节约能源,改善它的高耗能,这样才能够做到节能的目标。
2.3加强功率自动调节功能
为了进一步确保我们选择的数据的准确性,在选择极限数据时,我们应确保优化功率自动调节功能。极限数据的另一个名称就是极限值,二者基本是相同的,所以无论是最大的数值还是最小的数值,所有这些都应在优化自动功率调节功能之后确定。优化电源自动调节功能后,可以有效降低设备的能量损失。
3  结束语
对于我们的日常生活来说,电力是绝对不能缺少的能源。我国的传统的节能控制器一般都存在着控制效果不佳的情况,因此节能控制器对我们节约电能并没有起到多少作用。随着科学技术的不断发展, 我们一直都在探索去设计一款以电气自动化控制为基础的节能控制器,因为这样才能够帮助我们降低能源消耗。

参考文献:
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[2]褚新建.光伏发电中并网系统的节能控制器的设计与实现[J].现代电子技术, 2016, 39( 18):161-164.
[3]李宽,李兴源,李保宏,等.基于射影定理分层控制的次同步阻尼控制器设计[J].电力自动化设备,2015,35(2):80-84.
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