工业电气系统自动化控制技术的优化与创新

工业电气系统自动化控制技术的优化与创新

张艳红

摘要：电气自动化技术能够通过控制系统实现节能降耗，而照明作为电气工程领域的一部分，能耗影响不容忽视。据统计，目前照明能耗在工厂电能消耗中占比将近 18%，存在大量可优化的空间。常用的照明方式主要是借助自然光或人工照明，以满足特定环境下的照明需求。应用电气自动化技术后，不仅能够提高工业照明的智能化水平，还能全面提升照明设施的使用性能、降低照明能耗、提高使用寿命。

关键词：工业电气系统；自动化控制技术；优化与创新

引言

随着工业化进程的不断推进，工业电气系统的能源消耗巨大，如何高效管理和利用这些能源成为工业发展的关键问题。数字化能源管理系统的引入为解决这一难题提供了新的途径。本文将探讨工业电气系统在数字化能源管理系统背景下所面临的挑战，以及研究数字化能源管理系统在提升工业电气系统能效方面的意义。

1数字化能源管理系统概述

数字化能源管理系统的基本原理源于先进的信息技术的融合，主要通过实时数据采集、分析和优化控制等核心步骤，以全面管理工业电气系统的能源利用。首先，系统通过先进的传感器和监测设备实时采集工业电气系统中的能源数据，涵盖电力、水、燃气等多个方面。采集的数据随后通过高效的传输通道传送至中央处理单元。在处理阶段，系统利用先进的算法和数据分析技术对采集到的信息进行深入解析，实现对能源使用情况的全面把握。最关键的优化控制环节则根据分析结果实时调整工业电气系统的运行参数，以达到最佳的能源利用效果。通过这一连贯的流程，数字化能源管理系统能够快速响应和适应工业电气系统的能源需求变化，从而实现高效、智能的能源管理。

2电气自动化技术在照明系统中的应用效果

2.1提升电网运行水平

夜间工厂照明系统负荷较大，在整体照明工程运行工作期间，变电站应用电气自动化技术可以对负荷进行合理分配使用，确保无人工作场所照明及时关闭，在节约能耗的同时实现精准供电。电力调度中心运用智能控制系统对照明场景中的用电负荷进行全面调控，减少电网负担，同时确保电网的稳定性与安全性。

2.2提升照明质量

照明设备普遍采用交流电源，在运行过程中会产生频闪问题，不仅影响照明质量，还会对使用者的视力造成损伤。研究表明，在人脑所接受的所有信息中，视觉信息所占的比例高达 80%以上。频闪频率为8.8 Hz时，人眼会明显感到不适。因此，在较差的照明环境下工作时，舒适度和生产效率都会降低，还会导致各种失误和事故。电气自动化技术能够针对照明需求来调整电源供电方式，以避免频闪现象的发生，通过提升照明质量来改善工作环境，从而提高工作人员的工作效率。

2.3提升照明系统可靠性

具备厂用变电站的工厂可以对变电站进行智能化改造，将变电站内的照明系统作为站内主网络下的连接单元与主控制系统连接，通过数据和信息传输，实现对站内照明、风扇等设备进行监视和控制。当照明线路损坏或照明灯具出现故障时，控制系统工作后台会第一时间发出报警，在系统模拟图上做出故障标记，使变电站管理人员能够第一时间知晓，并精准找到故障位置。

3数字化能源管理系统在工业电气中的应用

3.1能源监测与数据采集

数字化能源管理系统凸显了其在实时监控、智能控制和数据分析等方面的显著亮点，与传统能源管理手段相比，展现了突出特点和卓越优势。首先，系统通过先进的传感技术，在工业电气系统的关键部位布置传感器节点，实现了对电力、水、燃气、热力等多种能源的实时监控。这使得管理者能够即时获取系统当前状态的洞察，有力支持他们在发现潜在问题时迅速采取相应措施，以确保系统的稳定性和可靠性。其次，系统具备强大的智能控制能力，通过先进的数据处理算法对大量实时采集到的数据进行实时分析和处理。基于这些数据，系统能够智能地进行能源调度，优化能源使用策略，以满足工业电气系统的生产需求。这种智能控制使得能源的利用更加高效，降低了能源浪费，同时保障了系统的灵活性和适应性，适应工业生产中不断变化的需求。

3.2能源分析与优化控制

在数字化能源管理系统中，能源分析与优化控制扮演着核心的角色。该功能始于系统对多方面能源数据的深度分析，通过监测电力、水、燃气、热力等系统的能源使用情况，系统生成详尽的能源消耗报告，涵盖系统总体能耗和各设备、工艺的详细能耗数据，为管理者提供全面的能源使用概况，助力深入理解主要能源消耗来源和趋势。

3.3光纤照明技术

随着科学技术的发展与进步，光纤照明技术也越来越普及，光纤照明与传统照明的本质区别在于光源和光输出端点是分离的，这样的好处是一台光源发生器可以支持多点照明和装置置于便于维护的地方，方便维修，节省维护成本。同时，光纤照明没有传统的照明灯具体积大、发热、需要防火等缺点，照明光经过光纤过滤后，不导热、不导电，安全可靠，更适用于石油化工、天然气平台、矿区等有爆炸性危险的特殊场所。数字化能源管理系统在效益评估与节能效果分析方面发挥着关键作用。一方面，系统通过实时监测和收集能源使用数据，全面提供了效益评估的信息基础。传感技术的应用使系统能够记录电力、水、燃气、热力系统等多个方面的能源使用情况，深度分析实时数据不仅包括整体系统的效益评估，还详尽覆盖各个设备、工艺的效益情况，为管理者提供科学决策的依据，使其能够根据实际情况调整和改进工业电气系统的运行策略，最大程度地提高效益。更精确地预测和维护：借助先进的数据分析和模型算法，智能电气系统将能够更准确地预测设备故障和性能下降，并采取相应的预防性维护措施，从而减少停机时间和维修成本。

3.4前后端系统改造

工业照明系统前端改造需要将电气自动化技术融合于计算机和物联网技术，以集成度高的微电子器件为前端传感器、驱动器和调制解调器。当前，5G信号水平决定了数据传输的时效性，今后的发展趋势是设计出更高效的前端感知设备。后端系统的改造可以依托云计算技术，利用分布式计算模型，采用挖掘算法进行分析，科学处理大数据，从而为工业照明控制提供可靠支持。应用智能电气技术可以有效地降低工业自动化的运行成本。自动化控制减少了对人力资源的依赖，降低了劳动力成本。通过实时监测和诊断，及时发现设备故障并进行维修，减少了停机时间和生产损失，降低了维修成本。此外，智能电气技术支持数据驱动的决策和优化，帮助降低库存成本、减少废品和缺陷产品，以及提高供应链的效率，从而进一步降低总体运营成本。

结语

综上所述，电气自动化技术的有效应用在减少人为操作对照明过程影响的同时，对于提升照明系统的照明质量、稳定性和减少能源消耗具有重要意义。运用电气自动化技术对照明系统完成前后端改造，优化控制程序和控制方式，可有效提升照明系统的智能化水平。因此，电气自动化技术在照明工程中的应用是工业智能化进程的必然趋势。

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