摘要：电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。笔者根据多年的工作经验，主要针对电气工程自动化信息技术和节能设计进行分析和讨论。
关键词：电气工程；电气自动化；信息技术；节能设计；
一、电气自动化及节能设计概述
电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科，它和人们的日常生活及工业生产有着密切联系。它在提高工作效率、运行成本、劳动生产率以及改善劳动条件等方面起着重要的作用。近年来，随着“绿色工业革命”的兴起，节能成为当前经济建设的重要目标。可以说，先进的自动化技术正是推动各行业节能减排的有效武器。未来全球经济发展的趋势是谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权，谁将主导未来的全球经济。对于电气自动化系统来说，由于城市电网的不断扩大，电力也不断增容，因此会使用很多的变频器、整流器等，而这样会造成大量的谐波产生，从而危害到电网。由此，为了消除谐波，从节能的方向考虑，电气自动化应主要从变压器、无功补偿、有源滤波器等技术上下功夫，可以利用减少电路的传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等方法来使电气系统在运行的过程中达到节能的目的。也只有这样，才能使电气自动化系统使用时达到节能的效果。
二、自动化技术在电力系统中的应用
1、电网调度的自动化
电网调度的自动化主要由电网调度中心的服务器、工作站、打印设备、大屏幕显示器及计算机网络等构成。它主要通过电力系统专属局域网连接,由处于调度区域内的发电厂、下级电网调度中心、变电站终端(例如测量控制等设备)等构成。自动化技术对于整体的电网调度有着相当关键的影响，它主要的一些用就是分析现有的电力系统的状况、推测电力负荷、自动做好调动和发电等等工作，在整体的过程中收集数据监控过程、探究实际的使用的情况、保证适应实际的运行需要等等。
2、发电厂分散测控系统(简称DCS)
DCS多采取分层分布结构,由工程师工作站―ES、过程控制单元―PCU、运行人员工作站―OS以及高速数据通讯网―以太网构成。
PCU由智能I/O模件与能可冗余配置的主控模件(MCU)构成。MCU通过冗余智能I/O和I/O总线模件进行通讯。过程控制单元直接应用于生产过程,接受热电阻、热电偶、开关量、电气量、脉冲量与现场变送器等信号,运算处理之后再进行设备状态与运行参数的实时显示与打印及输出信号以直接驱动执行机构,实现生产过程的联锁保护、控制与监测等功能。
3、变电站自动化
自动化在变电站的使用就是为了免去人工的使用和监视工作，科学的加强对其的监控，这样更好的达到了效率的提高和整体电力使用的情况。而变电站使用自动化就可以整个方面，整个方位的内部所有的设备进行监控和管理，更好的控制和看管。有着不能代替的特点：利用新的计算机设备取代原有的常规的设备、整体的运行和使用实行计算机监控、整体的管理记录的自动化等等。这样的自动化的变电站不仅达到了整体的运行需要的满足，本身就是整体电网调度自动化的组成部分，它的自动化做好了，有着很大的作用，对于整个电网是一个重要的地方，整个电力行业更是关键的环节。
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三、电气自动化的节能设计技术
1、减少电能的传输损耗
电能在传输的过程中，一般情况下由于导线上存在着电阻就会产生有功功率损耗。然而，线路上的电流是不能改变的，因此，为了有效减少电能在线路上的传输损耗，就只有减小导线的电阻。实际上，导线的电阻是与导线的截面积成反比，而与电导、导线长度成正比的。具体来说，要有效减少导线的电阻，就应该从以下几个方面入手：一是选用电导率较小的材质做导线，这样可以减少电能在来回的电路上的损失；二是减小导线的长度。这可以在进行布线时，让导线尽量走直路，避免过多的走弯路，从而减少导线的长度；三是变压器应该尽量接近负荷中心，从而减小供电距离。四是增大导线的横截面积。在各方面条件允许的情况下，尽量选择横截面积较大的导线，从而通过减小电阻减少损耗，达到节能的目的。
2、变压器的选择
具体而言，在设计选择变压器时，应该满足以下几点要求：一是变压器应选用节能型的，以大大减少变压器的有功功率损耗；二是为了使流过的三相电的电流保持平衡，应减少变压器本体损耗，最好采用一些诸如单相自动补偿设备、三相四线制供电、将单相用电设备均匀分接在三相电源上等有效的减少负荷不平衡的方法。
3、无功补偿
在电气自动化系统中，无功功率占有供配电设备的很大一部分容量，因此增大了线路的损耗，从而造成电网的电压下降，从而大幅度影响到电能质量和电网的经济运行。因此，为了实现无功就地平衡，减少损耗，可以选用恰当的无功补偿设备，这样也能够有效提高社会和经济的双重效益。具体而言，对无功补偿设备有以下几点要求：一是在使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该根据具体参数，如目标功率因数、配电电压的容量、负荷等等，通过对这些参数的计算来确定；二是为了达到良好的补偿效果，应该采用集调节平滑、跟踪准确、适应面广等优点为一体的模糊投切方式，因为以前的补偿电容组中电容器的分担方式、投切开关的方式、按编码配置的方式、按比例分配的方式等，都不能达到现在我们想要的补偿效果；三是最好选择无功功率作为投切参数物理量，以有效防止投切振荡、无功倒送等情况的发生。此外，无功补偿装置最好就地安装，实行就地补偿，这样才能使线路上的无功传输减少，达到节能的目的。
4、使用有源滤波器
为了有效避免与电网联结电气设备的误动作，就必须消除谐波，而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加，产生的谐波越来越多，又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠，就会引起电压的畸变，从而造成电气设备产生误动作。概括起来，有源滤波器主要以下特性：具有优异的动态性能；反应快；能使功率范围更宽大等，能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下，采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤，在电气设备误操作之前就能够将其阻止，使电气设备的运行更加有效率，从而达到节能的目的。
结束语
综上所述，必须从节约能源出发，使电气自动化尽可能少用能源，降低对环境的污染，并为使用者提供健康、舒适的工作及生活空间，最终实现我国节能电气的跨越式发展。可以预言，随着社会的进步和电力技术的发展，电气自动化的节能技术在今后的使用会越来越广泛，而今后研究的节能技术也将会朝着更好的方向发展。
参考文献:
[1] 徐吟华.浅谈电气自动化的节能设计技术[J].广东科技，2011(12)
[2] 严世平.浅谈电气自动化的现状及发展[J].科技风，2011(03)
[3] 聂立辉.论我国工业电气自动化的发展趋势[J].机电信息，2010(08)
论文作者:肖春雨
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：导线论文; 电网论文; 节能论文; 谐波论文; 电气自动化论文; 变压器论文; 滤波器论文; 《电力设备》2019年第7期论文;