工厂供电及节能技术引子

信息学院·自动化研究所 余强,二一二年二月,工厂供电及节能技术,工厂供电及节能技术,引子：一、关于自动化专业及本课程所处的地位二、关于本课程,关于自动化专业及本课程所处的地位,1、什么是自动化？,(a) 手动控制漫画 (b) 自动控制图1.1 水温的手动控制和自动控制的示意图,例1：水温控制,一、关于自动化专业及本课程所处的地位,关于自动化专业及本课程所处的地位-什么是自动化,图中水温的操作员要用手（通过感觉）来测试水的温度，并将此温度与他要求的值（给定值）相比较（通过大脑）。同时他要决定（通过大脑）：他的手应该朝哪个方 向旋转加温用的蒸汽阀门和旋转多大的角度。 采用自动控制时上述功能都有各种的元件和仪表来代替。例如，温度测量元件、控制记录仪表和调节阀等。,例1：水温控制,例2 邢钢13T电渣炉控制系统,电渣重熔（ESR）是在水冷结晶器中利用电流通过熔渣时产生的电阻热将金属或合金重新熔化和精炼，并顺序凝固成钢锭或铸件的一种特种冶金方法。 最显著特点是生产的金属纯净、成分和组织均匀，结构致密-产品性能优异,电渣重熔原理与特点,关于自动化专业及本课程所处的地位-什么是自动化,邢钢13T电渣炉设备,关于自动化专业及本课程所处的地位-什么是自动化,例2 邢钢13T电渣炉驱动系统,关于自动化专业及本课程所处的地位-什么是自动化,例2 电渣炉高压系统,关于自动化专业及本课程所处的地位-什么是自动化,例2 邢钢13T电渣炉控制系统,关于自动化专业及本课程所处的地位-什么是自动化,例2 邢钢13T电渣锭,关于自动化专业及本课程所处的地位-什么是自动化,关于自动化专业及本课程所处的地位-什么是自动化,例3 河南舞阳40T板坯电渣炉,关于自动化专业及本课程所处的地位-什么是自动化,例3 河南舞阳40T板坯电渣炉-供电系统,变压器 （35KV）,低频电源,短网,炉体 (电极）,高压系统,低压系统(380V),配电柜,控制柜,1路,2路,关于自动化专业及本课程所处的地位-什么是自动化,例3 河南舞阳40T板坯电渣炉-计算机控制系统,关于自动化专业及本课程所处的地位-什么是自动化,2、控制与自动化技术的应用范畴2.1 机械制造自动化 2.2 过程工业自动化 2.3 电力系统自动化 2.4 飞行器控制 2.5 智能建筑 2.6 智能交通系统 2.7 生物控制 2.8 生态与环境控制 2.9 社会经济控制 2.10 大系统控制与系统工程,关于自动化专业及本课程所处的地位,3、我校自动化专业的特点,关于自动化专业及本课程所处的地位,控（制）管（理）结合； 强（电）弱（电）并重； 软（件）硬（件）兼施。,4、自动化控制系统与相关课程,关于自动化专业及本课程所处的地位,知识领域通信与网络 知识单元:模拟电子技术基础数字电子技术基础通信原理；计算机网络,知识领域传感与检测 知识单元:检测技术过程检测与控制,知识领域控制与智能 知识单元:经典控制理论；现代控制理论优化与自适应；人工智能智能控制 专业课程计算机控制系统微型机原理（含单片机）,知识领域执行与驱动 知识单元:电机与拖动变频技术电力电子（变流技术，直流调速系统）企业供电常用电气（继电器控制，PLC系统）,知识领域模型与仿真 知识单元:系统辨识建模技术仿真技术机械原理与结构机械制图,知识领域计算与处理 知识单元:数字信号处理；图像处理数据结构；操作系统计算算法基础,控制器,D/A,执行器,对象,信号处理,A/D,传感器,设定值,知识领域工艺 知识单元:冶金化工制造航天等,1、关于电能-,二、关于本课程,火力发电,1、关于电能-,二、关于本课程,山峡水力发电-亿千瓦时,1、关于电能-,二、关于本课程,核能发电,1、关于电能-,二、关于本课程,太阳能发电,1、关于电能-,二、关于本课程,风能发电,风能太阳能路灯,风能发电,太阳能发电,路灯照明,1、关于电能-,二、关于本课程,海波发电,“水蟒”工作原理非常简单：将“水蟒”安装在距离海岸1.6公里-3.2公里远、36米-91米深的水下，并系在海床上，同时使“水蟒”的橡胶管道内充满海水。这样每当有波浪经过时，弹性极强的橡胶管就会随之上下摆动，橡胶管内部就会产生一股水流脉冲。随着波浪幅度的加大，脉冲也会越来越强，并汇集在尾部的发电机中，最终产生电能，然后通过海底电缆传输出去。,2、国内配电网状况 （1）分类：城市电网农村电网 （2）配电自动化调度自动化-发展很快保护自动化-变压器综合保护（无人值守变电站）、自动配电开关，电网安全,二、关于本课程,2、国内配电网状况 （3）新技术特高压配电-指交流1000千伏和直流±800千伏的电压等级， 提高输送能力(约为500千伏线路的45倍 )与距离(3倍 )，低损耗(只有500千伏线路的2540) ，占地少 (与500千伏的线路相比，可节省60% )。柔性交流输电系统 -基于现代大功率电力电子技术构成的各种FACTS控制器 ，结合先进的控制理论和计算机信息处理技术等，实现对交流输电网运行参数和变量（如电压、相角、阻抗、潮流等）更加快速、连续和频繁的调节，即所谓柔性（或灵活）输电控制，进而达到提高输电系统运行效率、稳定性和可靠性的目的。,二、关于本课程,3、本课程的目的 企业供电-简单地说就是对企业所需电能的供应和分配。把企业的概念扩大以下，任何一个单位、集体生活小区、村、屯的供电都可以看作企业供电，只不过用电设备各有不同罢了。,二、关于本课程,3、本课程的目的 设备供电-例：交流风机供电与控制,二、关于本课程,A,B,C,3、本课程的目的学习如何安全、可靠、经济为企业和设备供电，包括供电系统概念、供电系统组成、各种运行方式与状态、供电系统运行参数计算（计算负荷、短路电流计算、电压损失计算等）、供电系统设计、设备选择及可靠性运行。,二、关于本课程,4、本课程的特点与难点建立供电概念，包括各种供电现象及使用的设备各种符号的意义学会总结各章节所讨论的内容及各公式的意义 本书理论性较强,二、关于本课程,第一章 绪论 第二章工业企业电力负荷计算 第三章电网短路电流计算 第四章工业企业变电站及供电网络 第五章工业企业供电系统的保护装置 第六章工业企业供电系统二次接线与自动装置（略） 第七章 供电质量的提高与电能节约,三、课程内容,·谢 谢 同 学·,