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关于电气工程及其自动化节能设计的研究探讨

2020-05-21 189 上传者：管理员

摘要：本文通过对当前的电气工程及其自动化节能设计存在的问题进行探讨,并对其设计方向提出合理建议,从而达到较为理想的节能目的。

关键词：
电气工程
节能
设计
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一、引言

随着我国各行各业的发展，各类产业的用电需求越来越大。无论是生产还是生活，人们与电力的关系已变得密不可分。所以，电力在人类社会中正扮演者愈来愈重要的角色。但是据了解，电气工程及其自动化无论是在过去的开发时期，还是现在的使用时期，都需要消耗大量能源，在电力的生产和传输过程中都存在着可避免的能量损耗。通过电气工程及其自动化的知识与技术，提出节能设计的方案，使电力生产和传输得更加节能。

二、电气工程及其自动化存在的问题

（一）自动化程度不够高

从电网调度来看，相比发达国家，我国的电网调节的自动化程度还不够高。目前我国现有技术不能将电网的各环节联系在一起加以控制，只能实现对单个系统或设备的控制。因此需要人员来做协调控制，可能会造成人为误差，使得需要调节的时候没能做出正确的抉择而导致能源的浪费。此外，电力仪表的作用也不容忽视。电力仪表是可以监测、分析电能质量和电力故障的重要仪器。如果想要进一步实现节能，则离不开对电网中各代表性节点的监测，而现有的电力仪表多用来监测、判断电力故障并给出相应的措施，所以需要进一步发展电力仪表，以监测更多的数据来实现节能。

（二）部分线路传输损耗较高

在电网的实际运行中存在着各种各样的损耗，例如传输过程中的变压器损耗，电力电缆损耗、无功损耗等。由于这些损耗是由电流通过导体，使导体发热而产生的，因此此类损耗无法避免，但可以通过采取一定的手段使得在保证电网安全、稳定运行的前提下，将损耗降到最低，让电能尽可能少的转化成其他能量，从而达到节能。

（三）新能源的并网运行不够可靠

目前我国新能源主要为风力发电与太阳能发电，相比火力发电、水力发电、核电，后者只要运行得当、保证其稳定性即可实现其并网运行。而风力发电与太阳能发电这类新能源对天气的要求很高，贸然并网，如果用户端用电需求突然升高，而当地却为阴天或无风的天气，如果不加大周围火电厂的供电量，那么供电平衡将会破坏，甚至导致整个电网出现重大事故；反之，当用户端用电需求量突然降低，同样如果不采取相应措施，新能源发电厂发出的电能就会过剩，并以其他形式能量释放，造成严重的浪费。而天气的变化十分复杂，所以如果想要真正利用好新能源，以目前的科学技术来看是远远不够的。

三、电气工程及其自动化节能设计方向

（一）提升AVC系统性能

在电网中，AVC系统指的是电网的自动电压无功控制，其能够保证电能质量、输电效率，降低网络损耗，使供电系统稳定、经济地运行。因此，如果对该系统稍加改动，即可提升电网的节能运行性能。而目前我国的AVC系统缺乏全局运行的监视、系统数据太多人工处理麻烦，使得工作效率低等问题。所以要想发展AVC系统则需要改进系统的界面，使得数据更加直观；提升AVC系统的分析功能，使其达到人工智能的水平，能在不断的分析结果中不断学习，从而达到精确的自我分析来帮助工作人员判断。

（二）更换线路传输

上文中已提到，线路中的传输损耗主要由导体发热产生。而导体发热的主要原因是由于电阻阻值偏大，导致流过的电能被转化为了热能，因此只要合理降低传输线路上导体的电阻即可降低损耗。降低导体的电阻，一般可以采用适当增大导体截面积的方法。目前在我国的配电网中，部分线路还存在着导体截面小、线路老化、线损率较大的情况。此外，配电网中的变压器也存在基本参数偏大的情况。所以，应更换老化的设备与高能耗的线路和变压器，还要加强建设出更加合理的电网结构。

（三）使新能源并网变得可靠

要想让家家户户安全地使用新能源，就必须先解决新能源并网的问题。要想实现并网运行，就必须满足四个基本条件：发电机与系统的频率、相序、相位、电压均相同。这些条件现可以满足，但这仍然不够。由于新能源受天气影响，发电的质量会受到影响，比如当阳光照射强度发生变化时，发电过程中就会改变输出功率、产生一定的谐波。由于这种不确定因素均与天气相关，所以只要将天气中的某些可测得的、有效的数字参数与发电出力联系在一起，得到新能源发电规律的曲线，并反馈给电网调度员，即可实现新能源并网运行。

四、结语

为实现电气工程及其自动化的节能设计，本文从AVC系统、线路传输、新能源并网三个角度，分别提出了节能设计的建议与想法。本文仅在分析现状后，提出了节能设计的思考方向。

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