电气工程自动化系统的节能技术研究分析

吕宝勤

摘 要： 电气工程的自动化系统的基本特征在于：采取自动控制以及智能控制的形式来保障电气设备的稳定与安全运行，从而达到提高电气工程的综合效能、降低电气控制成本、保障电气工程的安全维护质量等目标。在当前电气自动化工程全面转型的整体趋势下，合理采用电气节能的自动化控制管理技术非常必要。因此，探讨节能技术在电气工程自动化系统中的应用，并提出电气工程自动化系统节能改造的实践方法。

关键词： 电气工程 自动化系统 节能技术 智能控制

中图分类号： TE08文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）05-0019-03

Research and Analysis of Energy-Saving Technology for the Automatic System in Electrical Engineering

LYU Baoqin

Changchun Medical College， Changchun， Jilin Province， 130031 China

Abstract： The basic characteristics of the automatic system in electrical engineering are to take the forms of auto‐matic control and intelligent control to ensure the stable and safe operation of electrical equipment， so as to achieve goals such as improving the comprehensive efficiency of electrical engineering， reducing the cost of electrical con‐trol， and optimizing the quality safety maintenance of electrical engineering. Under the overall trend of the com‐prehensive transformation of electrical automation engineering in the current period， it is obviously necessary to reasonably adopt the form of electrical energy-saving automation control management technology. Therefore， this article explores the main manifestations of applying energy-saving technology to the development process of elec‐trical automation， and improves the practical mechanism for the energy-saving transformation of the existing auto‐matic system in electrical engineering.

Key Words： Electrical engineering； Automatic system； Energy-saving technology； Intelligent control

在电气自动化工程系统中，通过应用软硬件辅助控制设施，能够实现对电气设备操作的全周期管理，优化电气工程的安全与稳定性，进而提升整体运行效率。当前，电气节能技术已被广泛融入到电气工程系统中，这不仅在根本上促进了能源的合理节约，还预防了设备在使用过程中可能出现的高能耗问题。因此，合理运用电气自动化技术进行系统节能改造，对于提升电气工程的精细管理水平具有重要意义，同时也有效减少了电气工程在当前时期的能耗和环境污染风险。

1 电气工程自动化系统的节能技术重要作用

1.1 促进电气工程的运行管理效率提升

电气自动化模式下的节能技术可以显著提升电气工程的管理实践工作效率[1]。现阶段，电气自动化的设备节能、降耗技术已经被广泛应用在电气工程中。与传统设备控制技术相比，应用电气自动化控制技术的电气运行控制指标更加优良，其能够切实降低电气控制管理实施中的能耗[2]。

1.2 降低电气工程的系统设备能耗

当前的电气工程往往涉及复杂的电气结构，而系统中电气设备的能耗指标直接影响着整个工程的节能效果。通过有效地应用和引入电气节能的自动化控制技术，能够对电气设备的能耗进行实时监控和调整，从而有效减少整个电气工程的能源消耗。综合分析表明，为全面降低电气工程中设备的能耗，采用创新的电气节能技术至关重要。

1.3 防范电气工程的生态污染风险

电气工程的系统结构通常包含多种复杂的基础电气设备，其设备在运行过程中可能对工程生态环境造成显著影响，包括对环境的污染和破坏。在推广电气工程创新节能技术的同时，严格控制电气系统设备可能带来的生态污染风险是至关重要的。通过实施全面的电气运行节能技术，可以有效预防噪声、废气排放和固体废物等污染问题，从而在实际上促进电气工程实现更佳的节能效果和环保效益[3]。

2 电气工程自动化系统的节能技术具体类型

2.1 变压器的损耗控制技术

近年来，节能与降低系统损耗的变压器优化改造工程技术正在被普遍应用于电气工程领域，这些技术的应用有效地降低了变压器设备的总能耗。在变压器的选型、结构设计和布局优化过程中，技术改进的核心理念集中于预防变压器运行中的能源过度损耗，确保其能效符合标准[4]。

电气工程技术人员通过实施实时监控的变压器安全防护措施，能够更精确地识别和排查当前电气工程中可能导致变压器异常的潜在风险，从而确保变压器系统的电流和电压保持稳定。在变压器的选型和规格设计方面，电气工程设计和改造技术人员应合理选择并科学规划变压器的型号和规格。同时，适当应用电气设备的无功补偿技术，以提高变压器的安全性能，并严格控制变压器在运行过程中的能量损耗。

表1为电气工程供配电系统的设备参数设计。

2.2 无功补偿技术

无功补偿作为一种关键的工程技术手段，其目的是灵活地调整电气系统的线路功率参数，并通过实时调节无功功率来确保电力系统的稳定和安全运行。然而，如果无功补偿系统的功率设计参数未能得到全面的合理调控，可能会导致电力设备出现显著的电能损耗。因此，电气工程的设计和规划人员在采用无功补偿的电气系统控制和功率调节技术时，必须确保其科学合理，以有效避免电气设备系统出现过度补偿的问题[5]。

2.3 输电线路的节能传输技术

电力系统设计中的电力传输线路通常运行于特殊的线路输电使用环境中，受到运行环境影响，输电线路的能耗超标的风险较大。为了应对这一问题，对于大规模电气系统的输电线路，必须实施专业的节能传输控制管理技术，准确地计算线路损耗，并优化工程输电线路，以实现更佳的节能效果。此外，应合理选择输电导线作为传输介质，采取更加灵活和高效的技术策略来控制输电过程中的设备电阻，从而降低能耗。

2.4 有源滤波器技术

为了全面消除电气节能运行中的谐波干扰，关键的技术改进和优化措施应包括引入有源滤波器技术。目前有多种规格和型号的有源滤波器可供选择，因此选择合适的设备类型和形式至关重要。此外，电气工程技术人员在有源滤波器的操作和使用过程中，必须确保系统的完整性和稳定性，避免由于人为因素导致的设备损坏风险。表2为电气自动化系统核心控制模块的设计技术参数。

3 电气工程自动化系统的节能技术完善发展趋势

3.1 电气自动化系统的节能技术精准度提高

电气自动化工程系统的发展主要表现为提升电气设备操作控制的精确性和灵活性，采纳更为精细和适应性强的节能运行控制策略。随着电气系统向智能控制模式的技术转型，电气工程的监测和控制精度预计将不断提升。实施精确的电气设备运行状态监管，有助于及时发现系统中的潜在风险，从而在客观上保障操作人员的安全和设备的完整性。目前，基于CAN总线的电气自动化监控模式正日益普及，这反映了自动化技术在电气工程中的核心地位，确保了系统实时数据的动态监测满足精确性需求。电气工程自动化系统操作如图1所示。

3.2 电气自动化系统的节能技术效率进一步优化

电气系统的节能改进技术要确保高效的节能改造效果，防止在电气系统工程改造中出现粗放式的问题。在完善高效电气工程自动控制系统的过程中，应采用先进的电气自动控制策略，以确保系统的关键组件始终处于最佳的安全运行状态。高效的电气自动控制和监测模式主要聚焦于故障诊断和解决现有电气设备的故障问题，其主要依托于大数据、人工智能和云计算等关键技术的支持，通过这些技术的整合应用来实现电气系统的技术优化。

3.3 电气自动化系统的节能技术集成化转型

集成化是节能技术发展的显著趋势，电气设备系统的集成化节能控制模式以其实时控制能力和整合资源的优势而日益受到重视。集成化电气系统的主要特点是全面控制各类电气终端组件的运行状态，与传统的分散控制相比，基于集成化模式的自动电气控制系统具有更高的可靠性，具体功能如下：

（1）电气系统装置配备自动化抗干扰功能，能有效抵御电磁辐射等外部干扰，确保电气设备在操作过程中具有良好的抗干扰性能；

（2）智能化的电气运行监测装置，如DCS监测控制模块，可实时调节发电系统频率、运行电压、设备功率和系统电流等关键参数；

（3）该系统集成了实时电气自动测控系统、基于CAN总线的智能监测设备，极大提高了电气系统安全使用故障的排除和监测的精确性。

4 结语

综上所述，自动化系统在电气设备运行中应用的节能技术主要包括有源滤波技术、变压器损耗控制、输电线路节能降耗以及无功补偿技术等。在电气工程追求全方位创新与完善的大背景下，创新性地应用现有的节能技术对于实践具有重要的保障意义。随着电气系统设备自动化节能控制模式的广泛实施，电气节能工程的未来发展将侧重于采用智能化的实时能耗监测，以及建立集成化和精细化的节能管理体系。为了实现电气工程的节能改造目标，现有的节能设备需要进行全面的电气优化升级，从根本上支持电气工程实现更佳的节能效果。

参考文献

[1]贺文杰.水电站电气工程自动化信息技术及节能措施的研究[J].现代工业经济和信息化，2023，13（7）：78-79，82.

[2]郎晓雪.建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术创新[J].江苏建材，2023（5）：73-74.

[3]申斌宇.电气节能中光伏新能源技术的应用研究[J].能源与节能，2023（9）：91-93.

[4]王庆美.照明节能技术在建筑电气工程中的应用探析[J].中国高新科技，2023（17）：119-121.

[5]谢明明.分析电气工程自动化系统中的节能技术应用[J].电气技术与经济，2023（6）：90-91，94.