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电子节能技术范文1
关键词：电力电子技术 工业 节能 变频
中图分类号：TM92 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)010-042-02
1、引言
电力电子技术是一个新兴的领域，它将电子技术应用到电力领域，将强电和弱电结合控制。从电力电子技术问世至今，在各行各业都有广泛的应用，尤其在工业上发挥着重要的作用。在工业方面，电力电子技术主要应用在电力牵引、电机驱动和先进装备制造业等。在电力电子技术的基础上实现的大功率变流器及其控制系统，大功率高精度可程控交、直流电源系统，高精度数控机床的驱动和控制系统，这些技术不但提高了工业制造精度和效率。更重要的是有效地降低了能耗，实现绿色工业。
2、电力电子技术的发展历史
从1958年美国通用公司研制出世界第一个工业用普通晶闸管开始，电能的变换和控制就开始了从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由功率半导体器件构成的变流器时代。虽然早在20世纪初就已经出现在了可以控制电流的真空管和水银整流器，但电力电子技术真正得到飞速发展并被广泛应用，还是在硅整流器件诞生之后。硅整流器件包括从半控型晶闸管(SCR)到全控型的门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(Power-MOS．FET)・随着硅整流器件的发展，电力电子器件的控制能力和开关速度得到了提高，而电力电子技术的发展也相应先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代。
3、电力电子节能技术的典型应用
3.1变频调速系统 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流／过压／过载保护等功能。变频器的功能很多，比如其优化电机运行，全世界中用电量有60％左右是通过电动机来消耗的，因此变频器在提高电动机的电能利用率上有很大的作用。根据全球著名变频器生产企业ABB的测算，单单该集团全球范围内已经生产并安装的变频器每年就能够节省1150亿千瓦时电力，相应减少9700万吨二氧化碳排放，这已经超过芬兰一年的二氧化碳排放量。 在一般的工业领域，通常场合下的电机调速均采用电力电子技术与电力传动技术，目前该技术已经比较成熟。在异步电动机运行时，需要同步进行调压和调频使电机在获得良好的运行性能，同时保持控制的灵活性。目前主要通过交-直-交变频调速系统来实现这一目标。包括可控整流调压、方波(六脉波)逆变调频和不控整流器整流、脉宽调制逆变器同时调压调频两种主要结构形式。但一些高压大功率应用(电力牵引，中高压高性能电机驱动等)场合，依然是这一领域的技术制高点，仍在进行不断的研究。 据最新资料统计。在美国大约有8％的发电量消耗与照明负载有关，约50％－60％的发电量用于电动机的驱动。近年来，由于美国应用高度发展的电力电子变频技术对白炽灯和各种电机进行改造，使电能节约15％－25％左右，在日本，由于广泛使用变频技术，使得目前单位国民总值平均能耗居世界最低的情况下，又再把全国发电量的10％节约下来。
3.2高频开关电源技术 电气产品的体积、重量与供电频率的平方根成反比，所以当我们把频率从50Hz提升到200Hz时，用电设备的体积重量大体下降至原来的5％-10％，基于这个原理，对传统行业的电镀、电加工、充电等各种电源进行改造，不仅其主要材料可以节约90％或者更高，还可节电30％或者更多。 目前，高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流，传统的相控式稳压电源已逐步被高频开关电源所取代，高频开关电源通过MOSFET或IGBT在高频下工作，其开关频率一般在50Hz-100Hz之间，以实现高效率的小型化。
3.3新型静止无功发生器(ASVG) 变压器和交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有功功率，而且还消耗无功功率。因此无功电源与有功电源一样，是保证电能不可缺少的部分。随着电力电子技术的进一步发展，逐步出现在了应用变流技术进行动态无功补偿的静止补偿器。它是通过将自换相桥梁式电路直接并联到电网上或者通过电抗器并联到电网上。ASVG根据直流侧采用电容和电感两种不同的储能元件，可以分为电压型和电流型两种，图1所示的原理图为电压型补偿器，如果将直流侧的电容器用电抗器代替，交流侧的串联电感用并联电容代替，则为电流型的ASVG。交流侧所接的电感L和电容C的作用分别为阻止高次谐波进入电网和吸收换相时产生的过电压。当逆变器脉冲宽度恒定时，调节逆变器输出电压及系统电压之间的夹角，就可以调节无功功率及逆变器直流侧电容电压Uc，同时调节夹角和逆变器脉宽，既可以保持Uc恒定的情况下，发出或吸改所需的无功功率。
4、我国电力电子技术应用于工业节能情况
我国电力电子行业起步较早，1957年美国发明了晶闸管，1962年我国就研制出自己的晶闸管，电力电子节能技术遍布工业制造、交通运输、电力系统、电子装置等各个领域，包括一大批轧机、无轨电车、电焊机、电镀和电解电源以及风机和水泵等机电设备，由于采用现代电力电子技术进行改造，其效率大大提高。电力电子技术已经渗透到日常生活的各个角落：上班乘坐的交流调速地铁；上下楼用的交流调速电梯；室内用的变频调速空调；照明用的高频振荡荧光灯；计算机用的开关电源和UPS．家用电炊具中的电磁炉等。这些新型设备大大提高了效率，降低了能耗。
5、结论
通过以上分析，可以看出电力电子技术能够实现工业上高效节能的目的，具有非常高的实用性，应用范围也相当广泛，在工业中很多领域已经开始发挥出重要的节能作用。随着电力电子技术的发展，其必将为绿色工业提供更好的指导和更强的动力，为节能减排创造更广阔的发展空间，从而造福全人类。
注释：
①唐政．浅谈电力电子技术发展与应用[J]中国科技博览,2010,30： 635．
②李泽元．21世纪的电力电子技术[J]电信技术．1999,11：1．3．
③林辉．异步电动机的软起动技术[J]I电机技术．2010,3：32-34．
④刘冬岩，韩直．电力电子技术与节能[J]．中国能源，1997,10： 43-44．
电子节能技术范文2
关键词：电气；自动化；节能设计；技术
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
一、电气自动化节能设计技术简述
近年来，电气自动化（Electrical Automation）在电气信息领域异军突起，对人们的日常生活产生了重大影响。电气自动化因其具有降低运行成本，改善工作条件，提高工作效率等多方的优势，被广泛地应用于工农业以及国防领域等生活中各个行业，是我国经济建设与发展中的重要角色。随着“绿色、环保、节能”的理念被引入到工业领域以来，节能减排被推上我国经济建设的日程，而电气自动化节能设计技术作为一种先进有效的技术，在我国节能减排事业中发挥着重要的作用。就全球经济的发展趋势而言，只有掌握了高新节能的技术主导权，才能在竞争日趋激烈的全球经济市场中获得胜利。就电气自动化系统而言，城市电网的规模急剧扩大，人们的用电需求激增，电力增容的速度加快。在将来的电力市场中，各种先进的变频器与整流器之类的电力控制设备会不断涌现，同时会产生大量的谐波，不但会给供电与用电设备带来巨大的危害，同时还会改变电网频率，加重电网负担，使电网的可用容量急剧降低，从而使电网的品质大幅下降。为有效地消除谐波，避免谐波危害，在电气自动化设计中，就要从节能的视角出发，在电气自动化设计中要加强变压器、无功补偿以及有源滤波器等运用层面的考虑，使电力损耗有效降低，从而达到电气自动化节能设计的目的。使电气自动化系统在其运行中发挥出最大的节能效果。
二、电气自动化节能设计技术分析
（一）电气工程中的节能设计技术分析
优化电气设备的设计与安装是实现电气工程节能目标的有效措施。为了实现电气工程的节能目标，优化配电设计必不可少。电力系统主要功能就是为整个系统的用电设备提供一个动力，因此电力系统的适用性是整个配电设计过程中需要优先考虑的因素。这就要求用电设备可靠性高且满足负荷容量的要求。同时，在对电力系统进行配电设计时，还要着重考虑电气系统的安全性。这就要求导线的具备良好的绝缘性能、动态稳定的裕度以及良好的热稳定能力与负荷能力，且在布线过程中，要控制好各导线之间的绝缘距离，保障配电与用电设备在电气系统运行中的安全。此外，电气系统的防雷与接地也是配电设计时必须要考虑的因素。
（二）电气系统中的节能设计技术分析
1.优选变压器。在电气自动化节能设计过程中，选择最适合的变压器，不仅能够有效的进行升压降压，满足不同用电群体的需求，而且还能够使输电过程中的损失得以有效地降低，达到节能的目的。因此在进行设计时，要保证选取的变压器能够满足以下两个条件：（1）优先选取节能环保型的变压器，从而使其有功功率的消耗最大限度的降低。（2）选取变压器时要以“降低变压器自身消耗”为原则，采取有力的措施，例如，利用单相自动补偿设备或采用合理的供电方式（如三相四线制等），使负荷的不平衡现象有效的减少，从而确保三相电电流能够保持平衡。
2.无功补偿。（1）无功功率的危害。在整个电网中，供电设备与配电设备中的大部分容量多被无功功率占有，不仅降低了供配电设备的供电能力，而且无功功率在电网中流动还会造成线路的电能损耗与电压损失的增加，导致电网中电压急剧下降，严重降低了电网的质量，阻碍着电网的经济高效运行。对用户来说，功率因数普遍偏低是无功功率的最直接的表现形式，如果功率因数低于最低标准值（一般为0.9）时，那么供电部门就会向用户征收相应的罚款，这就使用户的用电成本大幅提高，直接降低了电网的经济效益。（2）无功补偿的作用。若在电气自动化设计中选用合适的无功补偿设备，可大大提高功率因数，达到无功就地平衡，从而使电力系统的电压保持稳定，大幅提升电能质量，利于实现电气自动化节能设计的目的，而且还兼顾了社会与经济效益。例如，发电机在受到电抗的影响下，所发出的交流电压与电流的相位角不可能为零，这就造成了用电设备不能完全吸收所发出的电能，没有被吸收的部分电能就会在用电设备与发电机之间往返流动，而不能被释放出来。这时就可利用电容器产生超前无功的原理，对这部分无功率电能进行抵消与补偿。（3）无功补偿的注意事项。在电力系统的无功补偿过程中，对于所选用的无功补偿设备要满足以下要求：第一，电容器的投切物理量（如无功功率与电流、功率参数等）中，投切参数的物理量应选择无功功率比较适合，这样就可以有效地避免无功倒送、投切震荡以及过补偿等不良现象的产生。第二，在选用电容器对电力系统进行无功补偿时，要在计算自然功率因数、配电电压的负荷及其容量、目标功率因数以及三相电压的平衡度等参数的基础上，确定电容器的容量。此外，若在电容器的补偿过程中，有谐波产生，需要及时采取相应的措施，如通过串联特定量的电抗器的方式，对线路上的谐波进行滤除处理，降低谐波的危害。
3.电能传输消耗的降低。在电力系统传输电能的过程中，由于导线中存在着电阻，就极易造成有功功率损耗。然而，线路中的电流不会发生改变，因此唯有采取降低导线中的电阻的方式，才能使线路上的电能传输消耗得以有效地降低。通常情况下，导线的截面积越小，导线中的电阻就会越大；而导线的长度越长，相应的电阻就会越大，因此若要使导线中的电阻得到有效降低，就必须综合考虑导线的电导率、长度与截面积等因素。（1）适当缩短导线的长度，且在布线时，避免导线走太多弯路。（2）优选电导率较小的导线，有效降低电能消耗。（3）适当增大导线截面积，且适当地缩短供电的距离，使变压器尽量接近负荷中心，从而有效降低导线电阻，达到节能的目标。
4.有源滤波器的使用。消除谐波最有效的方法即是采取有源滤波器，从而尽可能地避免电气设备发生误动作。电气设备的数量增加就会产生更多的谐波，从而引起电压与波形的畸变（如图一所示），造成电气设备误动作的产生。而有源滤波器的运用，可以有效扩大功率范围，提升无功补偿的效果，提升电气设备的运行效率，实现节能目标。
图一含5次与7次谐波的畸变波形
电气自动化系统会随着经济的进步而不断完善，先进的电气自动化节能设计技术是促进我国电力事业以及经济发展的有效保证。因此，在电力系统的设计中，必须要站在能源节约的角度，优化配电设计，使电气系统的运行效率得以有效的提高，最大限度地降低对环境的损害以及能源消耗，使我国电力事业走上可持续发展的道路。
参考文献：
[1] 黄轩.电气自动化的节能设计技术[J].科技传播,2012,(1):107,101.
[2] 欧正民.分析电气自动化节能设计技术[J].建材与装饰,2012,(26):80-81.
[3] 应少枫,张琦俊.发电厂电气节能与电气自动控制系统设计[J].商品与质量·学术观察,2012,(7):121.
电子节能技术范文3
关键词：电厂；节能减排；自动化技术；火力发电；环境污染
文献标识码：A 中图分类号：TM621 文章编号：1009-2374（2016）09-0082-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.039
1概述
社会的发展越来越快，社会的经济水平也越来越高。在生活水平提高之后，越来越多的人们逐渐开始重视其生活质量的问题。电能是人们生活、发展过程中必不可少的资源，电量的增多可以保障日常生活、工作的稳定。然而我国的发电结构还处于以火力发电为主的层面，而火力发电则会使用大量的煤炭资源。煤炭资源属于不可再生资源的一种，长期、大量的消耗最终会导致煤炭资源的稀缺，不利于我国的长久发展。不仅如此，大量的燃烧煤炭也会造成空气的污染。为此我国逐渐把可持续发展问题作为当前的发展重点来看待，尤其是节能减排工作。节能减排不仅可以有效地节约资源，同时也可以减少因废气的排放而造成的环境污染。随着科学技术的不断发展，电厂不仅仅依靠手工操作进行生产，进而转向了利用自动化技术进行生产。这也大大提高了电厂的工作效率，从而为节能减排起到了推动作用。
2运用自动化技术实现节能减排的相关理念
2.1运用自动化产品实现节能减排
为了逐步实现节能减排的目标，一些电厂开始运用自动化产品作为辅助工具。如电厂利用微电脑系统进行控制以及使用软启动等技术，从而在一定程度上可以依靠自动化产品使节能减排成为可能。一些自动化产品的使用，使得电厂在控制方面的精准度有所提升。在对电厂的运行功率以及运行负载进行严格的控制之后，耗电量以及耗费的能源逐渐减少，因此，使用自动化产品可以有效地帮助电厂实现节能减排。
2.2运用自动化系统实现节能减排
除了运用自动化产品实现节能减排之外，也可以利用自动化系统使节能减排成为可能，比如运用调度自动化以及管理自动化等，在提高企业经济效益的同时，也能有效地控制资源以及能源的投入量问题。依靠节能系统实现对电厂投入的控制，从而使电厂节约成本，并且节约各种资源，进而促进节能减排工作的顺利实现。
3电厂节能减排中自动化技术的应用
3.1实现自动化系统的一体化进程
目前，电厂的自动化系统由三层结构构成，即过程控制、制造执行以及经营规划三层。为了有效地实现节能减排，除了运用先进的技术、设备之外，还要利用先进的自动化系统。通过系统的控制，进而实现操作以及调度等方面的优化。我国有六种耗能较多的工矿企业：有色、冶金、建材、电力、造纸以及化工。这些工矿企业不仅耗费大量的能源、资源，也会对环境造成严重的污染。为此，就需要对其重点的能耗设备进行节能控制，减少能源的消耗，同时对其重点污染源进行污染治理，因此，逐渐完善控制装置并进行系统的及时优化势在必行。通过各种系统和先进设备的共同作用，对能源的除尘、脱硫等流程进行严格控制。同时对各种易产生污染的环节进行优化处理，从而使燃烧技术更为优化，使能源消耗与污染物的排放降至最低，进而实现电厂的节能减排工作。
3.2节能自动化产品的研制和技术的开发
由于科学技术的不断进步，电厂也逐渐实现手工控制操作向自动化控制的方向发展。同时，实现了自动化控制之后，也使电能生产的方式更加优化、合理，使得电能的生产效率也实现了逐步提升。目前，电厂的自动化技术一般都是运用变送器对计算机系统以及大屏幕的监视器、现场总线等进行控制。虽然国家及电厂正在加大力度实现发电结构的转型，但是在我国的电力规划中指出，即使到2030年，我国电厂发电结构依然是以火力发电为主。而预计4年后，我国的装机容量便可多达14亿千瓦，其中火力发电所占的比重就多达10亿左右。因此，在以火力为主的发电结构模式下，节能减排工作更是困难重重，要及时需找新的方法，加快节能自动化产品和自动化技术的研发。首先可以寻找新的自动化节能方法，可以不断引进外国先进的节能技术，再与我国先进的技术相结合，实现无触点调压、稳压等；其次，采用移相控制技术以及电子安全保护技术等方法及时地对发电机的输出功率进行调整和改变，加强微电脑对电厂的控制管理，不断提高电机的工作效率，使能耗逐渐降低，从而达到节约资源的目的；最后，可以加快研制新的自动化产品和自动化技术，使可再生及不可再生资源的储能效率及生产效率等都获得较大程度的提高。
3.3结合信息管理进行节能减排
在电厂使用自动化技术进行控制的早期，一般都是单纯地对控制系统方面的单输出和单输入情况进行分析整理，之后再对其进行人工绘图。而这种操作方法一般都会存在很大的误差，且工作效率低。由于电厂对于信息管理的重视不够，导致自动化技术与管理信息化程度严重不匹配。为了改变这一局面，就要重视二者的协调发展，从而提高系统统计数据的准确性，也使自动控制的实用性更强，使操作更为简单、方便。
4成功运用自动化技术进行节能减排的表现
4.1变频技术的应用
电厂使用变频技术能有效地控制节能减排。在电厂的运行过程中，一般会利用煤、燃气或是油等资源进行发电，因此，就会有很多浪费现象从中产生。煤、燃气以及油等资源的消耗使我国能源的投入量大大提高。而在电厂实际发电的过程中，对于能源的消耗也很大，以致节能减排难以实现，使用变频技术可以有效降低能源消耗。变频调节器的使用也会在很大程度上降低燃料的消耗量，从而根据电厂的实际情况对能源投入进行调节和控制。与此同时，变频调节器的使用也可以优化锅炉的运行状态，控制燃料在燃烧时的风量。变频技术的应用可以帮助电厂解决能源消耗以及资源浪费等问题，逐渐实现电厂的节能减排、降低消耗，从而获得更多的经济收益。
4.2运用现场总线技术
运用现场总线技术可以帮助电厂顺利实现节能减排。随着经济的不断发展，电厂总线布置涉及的范围也越来越广。现场总线技术与传统的技术相比具有比较明显的优势：一是可以使硬件设备的应用数量有所降低。现场总线技术一般采用的是计算机控制，同时利用PC，使得硬件设施的需求量大为减少，并且其控制站的面积也可以因此大大缩减；二是从安装方面来讲，现场总线操作起来更为简捷、方便。在现场总线的其中一条线路上可以进行多个设备的接入，从而为电厂节约了更多的资金。同时，应用现场总线技术也在一定程度上可以解放人力。由于其工作量小，相对的，电厂对于人力、物力方面的投入也会相对减少。
4.3碳素焙烧控制技术
利用碳素焙烧技术进行生产时，焙烧可以影响生产的各个方面，如对环保产生影响、对能耗产生影响、对成品的品质和成品的寿命造成影响等。然而碳素焙烧技术在生产过程中具有多道工艺，因此，对于环境造成的影响也极其恶劣。但是由于长时间缺乏控制，所以其相对的能耗也比较大且污染严重。目前，针对这一情况已经研发出专门控制碳素焙烧的技术，在电厂的投入使用中，不仅为电厂节约了大量的能源，也减少了对于环境造成严重污染的污染物的排放，同时为电厂带来了巨大的经济效益，使得节能减排工作逐渐成为现实。
5电厂节能减排中自动化技术的发展方向
5.1走可持续发展之路
电厂在节能减排过程中运用自动化技术可以促进电厂实现高水平、高质量的发展。在利用自动化技术的同时，能够有效实现电厂的可持续发展。自动化技术使节能减排成为可能。在降低能源消耗、减少对环境的污染的同时，不仅为国家节约了大量资源、能源，也逐渐促使国家向环境友好型方向发展。
5.2促进自动化技术的规模化发展
自动化技术的运用是符合时展潮流的，而且在电厂的实际应用中，不仅节约成本、降低消耗、保证环境质量，同时也增加了企业的经济效益。利用自动化技术，可以实现利用小型系统就可以实现大规模节能减排的效果，因此，要促进自动化技术向规模化方向发展。扩大自动化技术的应用范围之后，可以实现更大规模的节能减排目标。在全国各个领域、各大工矿企业推广自动化技术，从而实现全方位的节能减排工作。
5.3深化自动化技术的应用
目前，自动化技术主要应用于电厂的节能减排工作上，所以要不断深化自动化技术的应用，使自动化技术在安全控制方面的应用力度不断加强，从而使节能减排工作水平的安全性能不断提高。减少自动化技术的安全隐患，从而提升其应用效益，不断满足电厂在节能减排方面的需求。
6结语
我国电厂的发展为我国提供了大量生活必须的电能，有助于社会的安全与稳定。然而在实际的生产发展过程中，电厂的正常运行需投入大量的能源、资金，同时，能源、燃料的燃烧也给环境带来了巨大的危害。由于煤等能源属于不可再生资源，如果大量使用，子孙后代将无这种资源的福祉可享。为此，我国的发展不能只建立在眼前利益之上，而应更多地考虑长远利益的发展。与此同时对于环境的污染也成为世界各国广泛关注的焦点，因此一定要重视节能减排工作的落实。为此，电厂引进先进的自动化技术，在一定程度上降低了能源的消耗和污染物的排放，也促进了电力生产事业的发展。
参考文献
[1]杨永明．自动化技术在电厂节能减排中的应用与研究[J]．中国高新技术企业，2011，（33）．
[2]方剑．节能减排理念下的电厂自动化技术浅析[J]．山东工业技术，2015，（7）．
[3]姚生魁，胡英军．自动化技术在电厂节能减排中的应用与研究[J]．中国新技术新产品，2015，（19）．
[4]任继德．自动化技术在电厂节能减排中的应用研究[J]．中国科技信息，2014，（17）．
电子节能技术范文4
本文介绍在开关模式电源中利用数字电源技术实现省电的方法。输入线路电压范围内的开关频率控制
开关模式电源的主要功率损耗源包括：开关损耗、磁芯损耗、铜损耗、栅极驱动损耗和流经电容ESR的纹波电流。开关频率会对这些损耗产生直接影响。本节说明如何优化开关频率以降低功率损耗，同时保持整体性能不变。
以全桥拓扑结构为例，输出电感的峰峰值电流纹波为
I=(Vin×D×(1-2 D))／(n×Lo×fsw) (1)
式中，Vin是输入电压；D是占空比；n是匝比；Lo是输出电感；fsw是开关频率。
图1举例说明了输出电感电流纹波与输入电压的关系。可以看出，输出电感电流以非线性方式随着输入电压而变化。为了满足输出纹波要求，开关频率应足够高，以使最大输入电压时的I保持在限值以内，但在大多数输入电压情况下，效率无法达到最优水平。
如果我们通过一个算法来使开关频率发生变化，就可以在线路电压较低时降低开关频率。这样，电源既能实现高效率，又能使输出电流纹波保持在可接受的范围内。利用数字电源控制器可以轻松实现这种算法。
自适应死区控制
适当的死区设置对于提高效率十分重要。死区过长，会增大硬开关和体二极管的高导通损耗所引起的功率损耗。死区过短，会增大交叉导通所引起的功率损耗。为了实现高效率，优化死区是必要的。但在不同的工作条件下，死区优化值也不同。例如，在满负载条件与轻负载条件下，或者在高线路电压条件与低线路条件下，死区优化值是不同的。
为了解决这一问题，需要引入自适应死区控制功能。一种简单的解决办法是根据不同的输出电流阈值提供多个死区设置。通过对这些设置进行编程，可以优化不同负载条件下的死区。图2举例说明了如何根据负载电流设置死区。
轻负载模式和深度轻负载模式
为在整个负载范围内实现省电，可以将开关电源设置为不同的工作模式，包括正常模式、轻负载模式和深度轻负载模式。在不同的工作模式下，同步整流器采用不同的工作方案。
当电源在中高负载下工作时，使能正常模式。同步整流器与全桥PwM(脉宽调制)通道互补。当负载降为满负载的20％～30％时，使能轻负载模式。这种模式下，同步整流器仍然有效，但它与全桥PWM通道同相。当负载非常小时，可以使能深度轻负载模式。在这种模式下，同步整流器禁用。
利用负载电流信息，可以为数字电源控制器设置不同的轻负载和深度轻负载阈值。图3显示了正常模式、轻负载模式和深度轻负载模式的工作情况。
切相控制
交错技术可改善电路效率，减小输出电流纹波，提高有效纹波频率，降低输出滤波器电容要求。交错方法还能显著降低输入滤波器电感和电容要求。两相并行工作可降低满负载下的导通损耗，但会提高轻负载下的开关损耗。一相关闭时，导通损耗会提高，但开关损耗会降低，从而在轻负载下获得更高的效率。通过监控输出电流，可以实现对相数的实时优化。用户可以更改切相(phase shedding)的负载电流阂值。
在两相系统中，控制器应能利用交错相位工作，还能平衡电流并增加相位或进行切相。利用数字控制技术，可以在控制器中轻松实现这些功能。图4显示了在轻负载条件下利用切相控制提高效率的实验测试结果。
冷冗余
在空闲模式和其他低功耗条件下，为了提高系统能效并实现省电，需要引入冷冗余模式。在这种模式下，控制电路仅仅激活省电所需的电源模块，其他电源模块关闭，处于待机状态。一旦负载变大，或者在用电源发生故障，就可以激活冗余电源。
为实现冷冗余，开关电源控制器应能在不同情况下监控系统并控制电源。例如，数字控制器能够检测负载和故障条件，然后采用不同的软启动时序激活待机电源。与模拟解决方案相比，数字电源技术更灵活，能够对冷冗余进行智能控制。
电子节能技术范文5
关键词:电力变压器 ；节能方面的设计 ；选材料； 光源
Abstract: Nowadays, low carbon environmental protection has become represent the general trend, of course, electrical automation is the inevitable requirement of energy-saving environmental protection, along with China's socialist economy high speed development and the broad masses of the people's living standards improve, in today's society, the electricity consumption is growing, therefore, many researchers and research institutions all research on energy saving electricity, has made many achievements in scientific research. The author of this paper on the basis of many years of practical experience, some suggestions are put forward for the design and technology of electricity to energy saving, can the people together to explore the same industry.
Key words: power transformer; energy-saving design aspects of the selected material; light source;
中图分类号：TU201.5
现在我国面临的严重问题就是能源利用不合理和严重的浪费问题，这种现象就造成了我国的能源不足越来越严重，这些问题已经在世界上很多个国家引起了高度重视。国家工业方面的技术、电力设备的技术的高速发展和进步，使人们对电能源的消耗及电力节能设计受到了极大的关注和重视。在电力工程当中的主心骨就是电器的设计，在电力行业，设计是否合理将对企业的投资、成本和生产维护起到直接的影响。因此，在我们一味追求建筑的智能化、建筑的博物馆式、房屋住宅的舒适、漂亮、安全和人性化的同时，必须要考虑节能，我们的目标就是一方面尽可能的满足业主的需要，另一方面必须考虑设计时把节能放在一定高度上，争取做到两者能够兼顾。
1在我们的用电设备中考虑变压器的节能设计和合理使用
用电设备中的变压器是电力部门进行智能化工程的主要设备它的作用就是转换电压、电流计功率。电力设备中的变压器是很大的电能消耗设备，在我们的变压器空转时，在电力设备中低压体系的电能消耗主要就是变压器自己运行的消耗。所以，我们在设计是节能的设计首先要考虑变压器的节能是否合理，这是所有电力环节节能的关键性问题。
一般情况下，电力设备中的变压器的节能设计有下面节点：
(1)尽量降低变压器的材料消耗。比如，变压器一般是由硅钢片、钢制材料、铜丝、一些绝缘材料、绝缘子及变压器油组成的，一旦这些组成部分选择的不合理，就会造成大量的消耗电能，我们如若是本着节约资源的想法，我们可以在保证变压器正常使用的前提下，合理的选择原材料，是完全可以为电力部门节约成本的。
(2)我们为了达到降低变压器的电力消耗，在我们匹配线路和配电箱时，必须要选择铜质的材料，而且必须要使用换位导线办法，我们本着减少变压器在空转时的消耗，就必须要把磁密减少，并且一定要使用冷轧的好质量的硅钢片，在保证设备正常工作的前提下，要一定使用较薄的硅钢片，目的是为了节能。
(3)就是我们一定要购买节能的变压器。现在有些厂家为了节能专门设计一些节能型的变压器，这种变压器在保证原来变压器的使用特点的基础上，还特意进行了节能设计，从我们使用的经验来看，节能效果还是比较好的，可以在社会上大力宣传。当然，我们在设计节能变压器时，必须要考虑选择何种连接方式，因为，连线方法正确合理了也会达到节能的目的，还有就是，我们必须注意，不要老让变压器超负荷运转，因为，老是超负荷运转会加速变压器的老化，也会造成变压器耗电量增加。
(4)我们经考察得知，在一些工厂的生产车间内或者是一些超大型的建筑物内，因为变压器的负荷较大，变压器通常是要安置在电力负荷的中心地方，这是国家的规范，还要求变压器一定要尽量的靠近冷冻机、空气压缩机、较大的风机等等这些用电量比较大设备，这样做的道理是我们比较方便进行操作，还有就是可以节约电缆，同时也是为尽量减少线路问题的出现，也可以减少电损，这样做还可以提高运行设备的功率因素及电力能源的质量。当然，变压器到底放在何位置上最为合理，这就要看车间的生产需要和现场的现实情况来定。当然，有一些超大型的自动化高层房屋，从节约方面出发，变压器要尽可能的放在地下室，这是因为在这些建筑里设备一般都放置在地下室。
(5)我们一定要合理选取变压器的容量和数量。通常来说，额定的装机容量，是依据用电现场的总的功率来确定的。一旦，出现选择小了的情况，那么，变压器就会长时间的超负荷运转，时间长了，就会使变压器的使用时间降低；如果容量选择过大，变压器经常处在轻载的运行状态，这样功率因数较低，极大地浪费电力资源和设备利用率。为了多方面考虑，通常变压器的选择要预留20%的冗余余量，对于校园建筑电气，因负荷较小，留10%的冗余足够。额定容量的选择，要把扩容和过负荷等等因素都考虑在内，如是选则过小，在继续增加变压器的台数，会影响生产运行，并加大投资而造成浪费。另外也可根据负荷等级来选择变压器的台数。若是选择2台及2台以上的变压器。并让两台变压器采用并联运行方式，不但增强了电力系统的可靠性和安全性，而且也极大地提高了系统的功率因数，有利于节能设计的要求。
2如何提高功率因数
功率因数是电气运行的重要物理量，它与电气设备的节能密切相关。功率因数如果长期控制在比较高的水平上，电力系统的无功功率就会变大，系统电能的转化率就会变高。提高功率因数的方法:一是通过提高用户负载率，例如对于动力电气设备，诸如电动机，可以在满足工艺生产要求的前提下，尽量选择极数较少的电动机。因为少极数的电机，其起动转矩较大，起动过程中的电流也相对较大，所以电气设备在最快的时间内正常运行，效率很高，同时也节约电能的损耗。此外，可让电动机实现变频自动控制，使得电机在负载较小时，获得较高的功率因数。二是在低压电力系统中装设自动补偿的电容柜，来补偿无功功率。一般来说，其无功功率的选择尽量控制在变压器的20%一30%，这样使得电力系统稳定，并且节能效果最佳。
3电力电缆的选料
在输配电系统中，电力电缆材料的选择非常重要，一定要引起足够的重视。在电力系统中，和其他的相比，电力电缆线路成本所占的比重比较大，因为，随着社会的发展，人们的用电量逐渐的增多，电力线路使用的时间比较长，如果处理不好，将会加重维修维护的几率，因此，在电力电缆材料的选择上尤其要引起格外的重视。一般来说，对于截面的选择应该按照按照经济电流密度的曲线和持续允许的电流来进行选择。如果在用电负荷最大的情况下，电缆截面的选择如果提高一个等级，不仅会使得成本的不断增加，也不利于使用量，不是最好的方案。
在对电力电缆材质进行选择时，铜材料的和铝材料的相比，价格不占优势，价格相对比较贵。因此，铝材料的线缆在电力工程中得到了广泛的应用，但是，从运行的角度来看，铝材料电缆还是存在着很多的弊端，它不利于电力系统的长期稳定运行，尤其是在安全与节能方面。但是如果选择铜材料的电缆的话，截面相同的情况下，铝电缆重量比较大，也是存在的缺点，因此，在保证安全的前提下，个别截面较粗的电缆可以首先考虑铝材料。这个应该根据实际的工程，具体情况具体分析，但是较小截面的铜电缆比铝电缆贵不太多，铜电缆应当是首选材料。
4合理选择光源
随着人们用电的增加，照明设计还要坚持节能的原则，高效能的光源是首要的选择。和其他的照明灯相比，这种高效能的光源可以极大的提高效率，有利于节能。在一些用电量比较大的建筑工程中，要尽量选择这种高效能的灯，这一类型的灯具虽然功率比较低，但是也能够满足人们不同的生活需要，能够很好的实现节能的目的。如果是在图书馆等公共的场所，可以选择紧凑型荧光灯。因为通常情况下，它具有光通量较高，光线比较集中的特点，不仅适合这类场所和人们生活的实际需要，也能够减少了照明工程的投入成本和安装。
5 电动机节能
在电气设备节能中，电动机节能也是一个不能忽视的方面，相同情况下，提高电机的工作效率，能够有效地减少一些没必要的损耗，因此，如果经济条件允许，尽量选择高效率电机。但是从长远来看，为了大量节省电力资源，合理使用交流变频调速装置，科学推广交流电机调速变电技术也是电动机节能方案发展的重要方向，使用变频调速装置时，变频调速装置会根据负载的大小自动调节转速，实现自动与负载的变化相适应，进而提高电机功率实现节能。
参考文献
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电子节能技术范文6
关键词 电气自动化；节能设计技术；变压器；无功补偿；有源滤波器
中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0107-02
0引言
对于电气自动化中的节能技术而言，目前还处于发展阶段。在电气自动化系统中，要达到节能的目的，首先第一步必须做好系统供电中设备安全、安装可靠的设计，换而言之，在整个设计的过程中必须不断优化配电设计，促进电能合理利用；必须提高电气自动化系统的运行效率，减少电能的直接或间接损耗。只有这样，才能保证整个系统在设计与安装完成后使用时达到节能的作用，从而为其带来良好的社会效益和经济效益。
1 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。
2 电气自动化的节能设计技术
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.4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。
总之，除了在电气自动化系统中采用变压器、无功补偿、有源滤波器等节能技术外，还可以采用高效光源等其他的形式来进行节能，因为高效光源具有光色好、发光率高、显色性能优异等优点，能从根本上节约能源。由此，要不断地对电气自动化的节能设计技术进行研究，这不仅可为电气节能提供有力的技术保障，而且还将大大地促进电气节能高新技术的发展。
3结论
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]曾波.低碳经济下电气自动化研究[J].现代商贸工业，2011(10).
[2]徐吟华.浅谈电气自动化的节能设计技术[J].广东科技，2009(12).
