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摘要：我国社会发展迅速，人们生活水平日益提高，因此，对供电的需求也不断增大。本文介绍了电气自动化控制系统模式，并对电气系统中的节能技术的应用进行了探讨。
关键词：电气 自动化 节能 措施
1．前言
我国是能源大国，同时也是能源消耗大国，能源的短缺是一个世界性问题，电力能源短缺情况在我国非常严峻，因此电力能源的耗费和电力设计也引起了人们的高度重视。人们在追求舒适的生活环境的同时，也开始注意电气自动化工程的节能设计，既要做到合理，达到用户使用需求，又要兼顾到节能设计。
2．综合自动化监控系统模式
2.1集中模式
集中模式也就是传统的硬接线方式，将强电信号转变为弱电信号，采用空接点方式和4mA 20mA标准直流信号，通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜，进入DCS进行组态，实现对电气设备的监控 这种模式又分为直接 I/O接入方式和远程I/0接入方式两种，前者是将电缆接至电子间集中组屏，后者是在数据较集中且离主控室较远的电气设备现场设立远程 I/0 采集柜，然后通过通信方式与DCS控制主机相连，两者具有相同的实现技术，本质上没有区别。
电气量的采集集中组屏，便于管理，设备运行环境好；硬接线方式成熟，响应速度快缺点主要有：电缆数量大，电缆安装工程量大，长距离电缆引进的干扰也可能影响 DC的可靠性； DCS 系统按 点 收费，不仅投资大，而且只有重要的电气量才能进入 DCS，系统监测的电气信息不完整；所有信息量均要集中汇总至DCS系统，风险集中，影响系统可靠性；由于 DCS 调试一般是最后进行，用集中模式通常难以满足倒送厂用电的要求；没有独立的电气监控主站系统，无法完成较复杂的电气运行管理工作(如防误事故追忆继电保护运行与故障信息自动化管理录波分析等高级应用功能)，不能实现电气的综合自动化。
2.2 分层分布式模式
分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三层，即站级监控层、通信层和间隔层(间隔单元) 间隔层由终端保护测控单元组成，利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计，将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成，利用现场总线技术，实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控层通过通信网络，对间隔层进行管理和交换信息间隔层测控终端就地安装，减少占用面积，各装置功能独立，组态灵活，可靠性高模拟量采用交流采样，节省二次电缆，降低了成本，抗干扰能力增强，系统采集的数据精度大大提高系统采集的数据量提高，监控信息完整，能实现在远方对保护定值的修改及信号复归， 运行维护方便，分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块(部件)正常运行，设置独立的电气监控主站，便于分步调试和投运，满足倒送电的要求，同时有利于厂用电系统的运行维护和检修。
3．电气系统中的节能技术
3.1减少电能在线路上的传输损耗
电能在传输的过程中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，为了减少线路上电能的损耗就只有减小导线的电阻。导线的电阻是与电导、导线长度成正比，而与导线的截面积成反比。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，减少导线的电阻就可以从以
下几个方面入手：
3.1.1选用电导率较小的材质做导线。
3.1.2减小导线的长度；这一方面可以在进行布线的时候让导线尽量走直路，避免过多的走弯路，从而减少导线的长度。避免导线走回头路，以减少电能在来回的电路上的损失。另外，变压器应该尽量接近负荷中心，从而减小供电距离。
3.1.3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。
3.2无功补偿
在电力系统中，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，也因此影响了电能质量和电网的经济运行。而对于用户而言，无功功率的直观表现为功率因数偏低，而当功率因数小于0.9时，用户就会向供电部门缴纳一定比率的罚款，因此用户用电的成本也增高，经济效益就会下降。但是我们若选用恰当的无功补偿设备的话就可以实现无功就地平衡，提高功率因数，从而实现节能减耗、提高电能质量、稳定系统电压的目的，而且能够提高经济效益和社会效益。在采用无功补偿设备对电力系统进行无功补偿时，对于无功补偿设备的要求有以下几点：
3.2.1在使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该根据配电电压的容量、负荷、三相电压的平衡度、自然功率因素、目标功率因数等参数经过计算来确定。而若是在补偿处产生了谐波的话就要串联一定量的电抗器，滤除线路上的谐波。
3.2.2为了有效的防止投切振荡、过补偿和无功倒送，在电容器的功率参数、无功电流、无功功率这些投切物理量中最好选择无功功率作为投切参数物理量。
3.2.3在很早以前的补偿电容组中电容器的分担方式和投切开关的方式普遍采用等容量分组和循环投切；后来又采用了按比例分配、按编码配置、投切开关按级投切，但是这些方式都不能达到我们想要的补偿效果。因此，现在所采用的是模糊投切，其适应面广、调节平滑、跟踪准确而且效果很好。
4.提高电气自动化控制设备的可靠性的措施
要提高水电厂电气自动化控制设备的可靠性，必须深入分析控制设备使用情况，并采用相关的可靠性设计技术，本文主要从控制设备元器件的选择方法与使用、防护等方面入手，探讨提高电气自动化控制设备可靠性的对策：
4.1生产过程中，要尽可能减少设备中的零部件和品种等，使用由具有权威或者符合相关 技术标准的厂家的产品。同时，设备的加工精度要根据相应技术要求而定，不盲目地追求高精度。在满足产品性能指标的前提下，其精度等级应尽可能低，装配也应简易化，力求减少装配工人的体力消耗，便于自动流水生产。
4.2设计过程中：
4.2.1要分析产品设计参数以及件技术条件，研讨和保证产品性能和使用条件，正确制定设计方案。
4.2.2依据产品的特性合理地设定产品结构形式和产品类型。因为产量决定着生产批量的规模，其生产方式也随之改变。
4.2.3运用在保证产品性能的前提下，制定出最优化最经济的生产方法，降低生产成本。
4.2.4全面构思，使产品具有良好的使用性能和维修性能，以减少设备的使用成本。
4.3控制设备电子元器件的选用原则：在电子元件选用前，必须调查探究控制设备的工作条件与性能要求，进而选用合适的元器件，并要求元器件的各项技术性能、质最等级等都要符合设计要求，并留有足够的余量。
4.4控制设备的散热防护：据可靠数据分析显示，在影响电子设备可靠性的因素中温度是最普遍的一个。
5.结论
总而言之，一方面可以在电气自动化系统中选择无功功率补偿、变压器以及有源滤波器等相应的节能技术之外，还能够选择高效光源等其余的节能办法，由于高效光源具备光色非常好、发光率非常高、显色性能好等特点，可以从源头上节省能源。由此可见，必须对电气自动化的节能技术进行更加深入的研究，以便为电气节能提供更好的技术支撑，从而推动电气节能技术的快速发展。
参考文献
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[2]许先灶.智能化低压配电系统的发展与应用[J].低压电器，2004（2）.
[3] 许卫国.关于电气自动化设备可靠性测试方法的探讨[J].科技传播，2010，(13)
论文作者:韩雪松
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/13
标签：导线论文; 电气论文; 系统论文; 可靠性论文; 电能论文; 设备论文; 功率论文; 《防护工程》2018年第7期论文;