基于电厂设备电气自动化系统的节能控制研究

摘  要：电气自动化控制设备的应用是电厂提高生产效率和市场竞争力的有效途径，但是随着设备使用年限的增加及用工操作手法的不当，后期往往在整个运行产能过程中制约着电厂工作的正常开展。文章深入分析电厂设备中运用的节能控制技术，总结了在电厂设备自动化控制系统作用下的节能控制方法，从而让所有设备可以处于安全稳定的运行状态，在降低自动化系统节能控制水平的基础上降低能耗。

关键词：电厂设备;电气自动化系统;节能控制技术

中图分类号：TM76      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）02-0175-02

Abstract：The application of electrical automation control equipment is an effective way to improve the production efficiency and market competitiveness of power plants. However，with the increase of the service life of the equipment and the improper employment and operation methods，the normal operation of power plants is often restricted in the whole operation capacity in the later stage. This paper deeply analyzes the energy-saving control technology used in power plant equipment，summarizes the energy-saving control method under the action of power plant equipment automation control system，so that all equipment can be in a safe and stable operation state，and reduce energy consumption on the basis of reducing the energy-saving control level of automation system.

Keywords：power plant equipment;electrical automation system;energy saving control technology

0  引  言

电厂设备电气自动化系统中涉及到多种不同的技术，如通信技术、传感技术、现代控制技术等。最近几年，随着我国电厂设备数量的不断增多，各种设备对能源的消耗越来越高，在电厂设备实际运行过程中，只有不断运行电气自动化系统，提高电厂设备运行的安全性，降低电厂设备使用的能耗性，才能有效提高电厂自动化设备生产效率和市场竞争力。在研究电气自动化系统的基础上对电厂设备节能控制做了如下研究，通过深入分析发现，在各种类型设备中运用电气自动化节能技术能够有效节约能源。

1  电厂设备电气自动化节能系统的主要优势

在电气自动化中，通过对节能系统进行充分运用，有助于电厂设备运行成本的有效降低，与此同时，在后台中，可以有效监控电厂设备的运行状态，同时利用程序的形式，在节能系统中储存使用人员的工作休息时间，进而使电气自动化系统的运行時间的下降。在电厂设备中，通过运用节能系统，有助于电气自动化节能系统的运行变得更为现代化、智能化，有助于电气系统运行效率的提升，同时有助于实现低碳节能。

此外，在电气设备中，通过运用电气自动化节能系统，能够合理分配资源，有助于减少人为因素对电气设备运行质量的影响，同时有助于电厂设备运行维护成本的降低，使电气设备变得更为节能。通过采用控制温度的方式，空调节能系统能够有效控制电气设备的运行成本，有助于资源的充分利用。针对照明设备、照明方式，以上两方面为照明系统节能的两大方面。

在照明方式方面，主要为分段照明，在阳光非常充足的时间段中，对照明系统进行关闭或者对照明系统的照明亮度进行降低;在照明设备方面，为使电厂设备自动化具有更高的运行节能效果，应尽可能选用具有节能效果的照明设备。

综上所述，在电厂设备电气自动化中，通过对节能系统进行运用，可以使电厂设备电气自动化系统的运行资源成本大幅度下降，与此同时，有助于降低电厂设备电气自动化节能系统的故障发生概率，进而使电厂设备更为节能、高效。

2  电厂设备电气自动化技术的具体运用

通过运作和组合不同的层次层级，进而出现电气自动化系统。

第一，设施设备层。设施设备层是电气自动化系统中的基础层级。在设施设备层中，通过链接所有生产过程中的机器零部件及总控制系统，有助于电气设备信息的控制与集成。在设施设备层中，能够独立控制电气设备的控制系统，在安装电气自动化系统、计算机系统时，能够提升系统操作的快速及便捷，实现缩短电气设备调试时间、安装的时间。

第二，综合控制层。在综合控制层中，能够有效链接电厂机床设备与电气自动化设备，同时将综合运作过程置于一个相对开放的状态。通过有效处理电气系统的不同部分，能够有效管理电厂电气设备，同时能够保证电气设备的正常运行。通过运用综合控制层，能够进一步优化与完善电气自动化设备的基本功能与优化功能，使电厂电气自动化系统变得更为灵敏。

第三，网络信息层。在整个电厂自动化系统中，网络信息层是最为核心的部分。在网络信息层中，能够有效管理电气自动化控制管理系统，有效交换、转换各种数据，同时能够有效控制电气设备的自动化系统。

3  电厂设备电气自动化系统的节能控制技术

3.1  节能控制系统的设计

在进行电厂设备电气自动化系统节能设计的过程中，一定要严格遵守以下原则，包括自动化原则、高可操作性原则、可优化原则，另外，电厂设备电气自动化节能系统一定要具有数据记录功能与应急处理功能。自动化原则是指在默认程序指导下，节能系统能够自主进行，无需工作人员进行过多的控制，可以实现半无人化控制。例如，电气自动化机床，其在工作过程中存在一定的动态变化，当具有比较大的工作压力时，机床会出现较多的能耗，反之亦然。通过对节能系统进行充分利用，传感器能够对锅炉工作情况进行有效收集，能够对电能供应水平进行合理调整，进而提高节能效果;高可操作性原则是指通过一键操作，或者利用完善的交互界面，能够实现节能系统的有效控制与合理调整;可优化原则是指在对后续工作进行应对的过程中，能够不断完善、优化节能系统的所有构件，包括控制精度、数据储存功能等;数据记录功能是指节能系统可以对对象目标的工作状态进行实时记录，包括设备负载、设备能耗等;应急处理功能是指在对象目标发生异常时，节能系统能够进行及时的应急处置，包括将处于短路情况下的电气设备电源予以切断。

3.2  系统节能控制系统的具体工作流程

针对电气自动化节能系统，它的使用呈模式化，电厂设备电气自动化系统节能控制系统的具体工作流程主要为：（1）收集信息;（2）传输信息;（3）识别单片机;（4）下达指令;（5）执行指令。例如，机电设备的监测，在工作过程中，某一台机电设备的负债出现动态变化时，在一个工作日中负载出现30%～35%之间的变化，机电设备在各种负载水平中具有不同的能耗，为能够合理控制机电设备的能耗，应在机电设备中运用节能系统，利用传感器来对机电设备的工作情况进行收集。当机电设备具有比较大的负载时，传感器便会对相关信息进行收集，同时以1 s为间隔，向单片机传输信息，然后单片机识别信息，判定机电设备具有比较大的工作负载，所以通过对供电电压、电流进行合理调整，能够使机电设备不斷获取动能。如果电场的工作压力比较低，则便会降低设备的工作负载，进而传感器便会对相关信息进行收集，同时向单片机传输数据信息，单片机通过分析信息，便能够判定出设备呈低负载状态，同时向执行构件下达指令，对电压与电流进行调整，以有效控制电能的供应，能有效避免电能浪费现象。在电厂设备电气自动化系统节能控制系统工作过程中，全部工作均为自主进行，工作人员只要对固定程序进行设定，便能够实现节能，同时不会对电厂的正常工作造成任何影响。

3.3  电厂设备电气自动化系统节能控制系统的关键技术

在电厂设备电气自动化系统节能控制系统中，共包括5种技术，即嵌入技术、集成技术、通信技术、传感器技术、单片机技术。在整个节能系统中，单片机是核心部分，在对节能系统进行设计的过程中，设计人员需要收集数据，同时对相关程序进行设定，然后向单片机中进行代入，实现存储记忆。在实际工作过程中，单片机主要通过存储数据来判定设备的工作状态。通过运用嵌入技术，能够使节能系统进行数据信息的应急处理、数据信息的记录。

4  结  论

综上所述，电厂设备通过对电气自动化节能技术进行充分利用，可以使电厂设备的运行变得更为高效，有助于企业经济效益的提高，同时能够促进企业人工成本的下降，有助于企业的可持续发展。另外，工作技术人员一定要充分运用节能控制技术，以促进人力成本的降低，通过运用电气自动化节能技术，以满足电厂对能源、人工成本的需求，进而不断提高电厂的工作效率，有助于绿色环境的保护，避免出现环境污染现象，促使企业获取更多的经济效益。

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作者简介：高文博（1986.08-），男，汉族，甘肃酒泉人，本科，讲师，研究方向：自动化、发电厂。