中国建设信息化2023年7期

电气工程中的能源管理技术探究

赵明月

内蒙古乾恒建筑工程有限公司  010000

摘要： 随着科技的不断发展，中国的电力网络正朝着自动化与智能化的方向迅速发展，并积极改变传统电力系统的碳排放生产途径，推动新能源在电力系统中的应用。电气工程自动化节能环保技术在我国新能源发展中起到了关键的促进作用，但只有科学合理地应用这些技术，才能提高新能源的开发水平。本文旨在深入分析电气工程自动化节能环保技术的应用，探讨如何更好地促进智能电网的建立。

关键词：电气工程、能源管理、自动化、节能环保、智能电网

引言

随着电力系统规模的扩大和技术的更新，新能源发电与节能减排的市场需求逐渐增长。为了实现电网的现代化智能化，电气工程需要在保证供电网络稳定性和可靠性的基础上，加大电气环保节能技术在关键领域的应用。本文将介绍新能源技术在电气工程中的应用原则，并详细阐述其在几个主要方面的技术应用，以期为今后电力系统的节能环保技术应用提供建议。

一、能源管理技术在电气工程中的应用原则

 1.1 经济实用性

随着电力系统互联的发展，电力系统中低频振荡问题日益突出，可能导致系统分离，给用户带来能量损失。为了应对电力系统运行状态不断变化的情况，可以利用计算机网络不断优化与改进。在实际社会需求中，特别是大型企业的运营对电力系统的稳定性有极大需求，合理的电气布局可以实现节省人员、材料等资源以及降低成本的效果。目前的研究表明，在建筑领域中，采用先进节能降耗技术能够降低成本，最有效的方式是加强其在建筑电气工程施工中的应用，从而降低建筑电气系统运行维护的成本，减少建筑整体能耗，提升经济效益。

1.2 低碳环保性

传统的电力生产模式会造成大量的碳排放，而随着可持续发展战略和双碳战略的进行，绿色环保理念已在我国逐渐普及。人们对各个行业的节能环保技术应用越来越重视，这种形式已经扩展到多区域电力系统应用，也是早日实现国家双碳战略的必要途径。节能环保电气新技术在现代化电气工程中的应用，符合国家发展的长远利益。因此，在现代化电气发展中，应采用先进的节能环保技术和设备，不仅在发电方面，还要在后续的电力运行和系统维护等领域广泛应用节能环保的电气新技术。

二、能源管理技术的现阶段应用现状

构建坚强的智能电网与泛在物联网的发展规划早在2019年的两会报告中就提出。随着物联网技术向电网领域的引入，电力物联网的理念和应用不断涌现。在此背景下，节能环保的电气新技术得到了广泛应用。从电力系统的发电、变电到输送电和线路的维护，该技术被越来越多的领域所采用。作为一种新型的技术产业，运用电脑等高技术含量的知识，为实现电网的低碳化运行提供了保障。节能技术的应用可以充分利用新能源，在电力企业资源的有效利用上发挥促进作用。近年来，人们对环保意识的提高，以及环境保护和新能源应用的关注，推动了电力节能技术的发展，其作为一种新技术在电力产业发展方面起到了积极影响，也有利于实现可持续发展。此外，电网的自动化一体控制通过计算机通信与传感器网络的应用，降低了电气工程中的损耗，并对相关物质的反应实现了最优化处理，包括对损耗的处理、降低无功功率的应用和电气绝缘介质的更换等。

三、 能源管理技术在电气工程中的实际应用结论

3.1 无功功率补偿技术

电气工程自动化节能环保技术在新能源开发中产生大量的能源消耗和无功功率。为了减少和防止无功功率的产生，相关工作人员需要对电气工程自动化节能技术中的电压使用进行有效控制。然而，在采用新能源发电时，无功功率的产生是不可避免的，会对电力网络的运行负荷产生一定影响，并降低功率因数。

为了解决这一问题，传统电力系统采用了多种无功补偿方法，包括变电站集中补偿法、变压器低压母线补偿法、线路分布补偿法和用户分散补偿法。而目前广泛应用的无功补偿技术是静止无功发生器（SVG）。SVG利用电子器件的电压型工作原理，通过优化控制策略和实际运行状态，减小无功功率脉动，提高补偿效果。此外，在新能源开发中的电气工程自动化节能环保技术中，普遍采用模糊投切的形式来提高准确性，并对技术进行必要的改进。模糊投切技术是一种基于模糊控制理论的无功补偿技术，通过模糊逻辑判断和调节控制，使无功补偿更加精确和灵活。

无功功率补偿技术在电气工程自动化节能环保技术中起着重要作用。通过控制电压使用和采用静止无功发生器等技术手段，可以有效降低无功功率的产生，提高能源利用效率，并减少对电力网络的负荷影响，从而实现节能减排的目标。

3.2 SF6电气绝缘环保气体的替代

在变电站中，常常使用中高压甚至特高压的运行设备，需要使用电气绝缘材料作为电绝缘体。传统上，SF6气体是一种被广泛应用的电气绝缘气体，具有许多优良特性。然而，由于SF6气体被称为最强的工业温室气体，会导致大量的碳排放。

为了解决SF6气体的环境问题，研究人员开展了高分子化学技术的研究，寻找SF6的替代品。目前市场上可接受的替代气体主要为二元全氟异丁腈（CF3）2CFCN混合气体，该气体具备良好的绝缘特性，并且在电气设备中得到广泛应用。

采用气体绝缘可以节约相当数量的空间设备，并能对设备起到维护作用和继电保护的功能。在变压器、衬套和气体绝缘输电线路（GIL）中，绝缘气体仅作为电绝缘体；而在空气绝缘开关柜或变电站（AIS）的高压断路器和气体绝缘开关柜（GIS）中，气体不仅要满足电气绝缘要求，还要满足断路器的要求，起到双重保险作用。

尤其是GIS的广泛应用，可以安装在人口密集的地区，支持功耗更低的网络拓扑，并减少二氧化碳的碳排放量。通过采用替代SF6气体的技术，可以实现电气绝缘的环保性能，为可持续发展做出贡献。

3.3 变电站中的节能技术

变电站作为整个电力网络中最核心、能耗最大且损耗最多的部分，在能源管理中具有重要意义。为了实现节能减排的目标，需要在变电站中应用节能技术。

配电变压器作为将电能从输电线路传输到终端用户的关键设备，已经是高效率设备。然而，由于配电变压器数量庞大且空载损耗固定，即使进行微小改进也能获得可观的能源节约效果。目前，一种基于磁芯的三谐振脉冲变压器被广泛应用，通过优化结构设计和控制策略，实现对变压器的节能改进。该变压器利用双锥形特殊几何结构和三重谐振电路，通过调谐电容和电感的应用，实现高效能源转换。

此外，变电站的辅助设备方面，照明节能也是重要的考虑因素。通过改造传统变电站的照明系统，采用更加节能的LED灯，可以实现节能环保效果。LED灯具有较高的光效和长寿命，相比传统照明设备，能够降低能源消耗并减少碳排放。

通过在变电站中应用节能技术，如优化变压器设计和控制策略、采用LED照明等措施，可以降低能源消耗、提高能源利用效率，并减少对环境的负面影响。这将有助于实现可持续发展目标，并推动电力行业向更加环保和节能的方向发展。

四、总结

电气工程中的能源管理技术对实现电力系统的节能环保具有重要作用。通过经济实用性和低碳环保性的原则，以及智能电网与物联网的发展，能源管理技术在电气工程中得到了广泛应用。无功功率补偿技术、SF6电气绝缘环保气体的替代以及变电站中的节能技术是目前能源管理技术的主要应用领域。通过不断探索和创新，电气工程可以实现更高效、更环保的能源利用，促进智能电网的建设与发展。

参考文献：

［1］潘林辉.新能源开发中的电气工程自动化节能环保技术［J］.中 国高新科技，2020（12）:94-95.

［2］张旭旭.建筑电气节能环保技术的相关问题探讨［J］.居舍， 2021（15）:57-58.

［3］袁凤莲.节能环保型电气控制技术应用现状和发展趋势探讨 ［J］.南方农机，2018，49（13）:191.

［4］林烽.对变电站中电气节能环保技术的应用研究［J］.科技创新 导报，2019，16（33）:23-24