00-2工廠供電及節(jié)能技術(shù)-引子

1、信息學(xué)院自動(dòng)化研究所余強(qiáng)二一二年二月工廠供電及節(jié)能技術(shù)工廠供電及節(jié)能技術(shù)引子： 一、關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位 二、關(guān)于本課程 關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位1、什么是自動(dòng)化？ (a) 手動(dòng)控制漫畫 (b) 自動(dòng)控制 圖1.1 水溫的手動(dòng)控制和自動(dòng)控制的示意圖例1：水溫控制一、關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位-什么是自動(dòng)化 圖中水溫的操作員要用手（通過感覺）來測(cè)試水的溫度，并將此溫度與他要求的值（給定值）相比較（通過大腦）。同時(shí)他要決定（通過大腦）：他的手應(yīng)該朝哪個(gè)方向旋轉(zhuǎn)加溫用的蒸汽閥門和旋轉(zhuǎn)多大的角度。采用自動(dòng)控制時(shí)上述功能都有各種的元件和儀表來代替

2、。例如，溫度測(cè)量元件、控制記錄儀表和調(diào)節(jié)閥等。例1：水溫控制例2 邢鋼13T電渣爐控制系統(tǒng)電渣重熔（ESR） 是在水冷結(jié)晶器中利用電流通過熔渣時(shí)產(chǎn)生的電阻熱將金屬或合金重新熔化和精煉，并順序凝固成鋼錠或鑄件的一種特種冶金方法。最顯著特點(diǎn) 是生產(chǎn)的金屬純凈、成分和組織均勻，結(jié)構(gòu)致密-產(chǎn)品性能優(yōu)異電渣重熔原理與特點(diǎn)關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位-什么是自動(dòng)化邢鋼13T電渣爐設(shè)備關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位-什么是自動(dòng)化例2 邢鋼13T電渣爐驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位-什么是自動(dòng)化例2 電渣爐高壓系統(tǒng)關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位-什么是自動(dòng)化例2 邢鋼13T電渣爐控制系統(tǒng)關(guān)于

3、自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位-什么是自動(dòng)化例2 邢鋼13T電渣錠關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位-什么是自動(dòng)化關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位-什么是自動(dòng)化例3 河南舞陽40T板坯電渣爐關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位-什么是自動(dòng)化例3 河南舞陽40T板坯電渣爐-供電系統(tǒng)變壓器（35KV）低頻電源短網(wǎng)爐體(電極）高壓系統(tǒng)低壓系統(tǒng)(380V)配電柜控制柜1路2路關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位-什么是自動(dòng)化例3 河南舞陽40T板坯電渣爐-計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位-什么是自動(dòng)化2、控制與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范疇2.1 機(jī)械制造自動(dòng)化 2.2 過程工業(yè)自動(dòng)化2.3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化

4、2.4 飛行器控制 2.5 智能建筑 2.6 智能交通系統(tǒng) 2.7 生物控制 2.8 生態(tài)與環(huán)境控制2.9 社會(huì)經(jīng)濟(jì)控制2.10 大系統(tǒng)控制與系統(tǒng)工程 關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位3、我校自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位以清華、西安交大為代表控（制）管（理）結(jié)合；強(qiáng)（電）弱（電）并重；軟（件）硬（件）兼施。以東大、浙大為代表4、自動(dòng)化控制系統(tǒng)與相關(guān)課程關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)及本課程所處的地位知識(shí)領(lǐng)域 通信與網(wǎng)絡(luò)知識(shí)單元: 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 通信原理；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)領(lǐng)域 傳感與檢測(cè)知識(shí)單元: 檢測(cè)技術(shù) 過程檢測(cè)與控制知識(shí)領(lǐng)域 控制與智能知識(shí)單元: 經(jīng)典控制理論；現(xiàn)代

5、控制理論 優(yōu)化與自適應(yīng)；人工智能 智能控制專業(yè)課程 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 微型機(jī)原理（含單片機(jī)）知識(shí)領(lǐng)域 執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)知識(shí)單元: 電機(jī)與拖動(dòng) 變頻技術(shù) 電力電子（變流技術(shù)，直流調(diào)速系統(tǒng)） 企業(yè)供電 常用電氣（繼電器控制，PLC系統(tǒng)）知識(shí)領(lǐng)域 模型與仿真知識(shí)單元: 系統(tǒng)辨識(shí) 建模技術(shù) 仿真技術(shù) 機(jī)械原理與結(jié)構(gòu) 機(jī)械制圖知識(shí)領(lǐng)域 計(jì)算與處理知識(shí)單元: 數(shù)字信號(hào)處理；圖像處理 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；操作系統(tǒng) 計(jì)算算法基礎(chǔ)控制器D/A執(zhí)行器對(duì)象信號(hào)處理A/D傳感器設(shè)定值知識(shí)領(lǐng)域 工藝知識(shí)單元: 冶金 化工 制造 航天等1、關(guān)于電能-二、關(guān)于本課程火力發(fā)電1、關(guān)于電能-二、關(guān)于本課程山峽水力發(fā)電-億千瓦時(shí) 1、關(guān)于電能-二

6、、關(guān)于本課程核能發(fā)電1、關(guān)于電能-二、關(guān)于本課程太陽能發(fā)電1、關(guān)于電能-二、關(guān)于本課程風(fēng)能發(fā)電風(fēng)能太陽能路燈風(fēng)能發(fā)電太陽能發(fā)電路燈照明1、關(guān)于電能-二、關(guān)于本課程海波發(fā)電“水蟒”工作原理非常簡(jiǎn)單：將“水蟒”安裝在距離海岸1.6公里-3.2公里遠(yuǎn)、36米-91米深的水下，并系在海床上，同時(shí)使“水蟒”的橡膠管道內(nèi)充滿海水。這樣每當(dāng)有波浪經(jīng)過時(shí)，彈性極強(qiáng)的橡膠管就會(huì)隨之上下擺動(dòng)，橡膠管內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生一股水流脈沖。隨著波浪幅度的加大，脈沖也會(huì)越來越強(qiáng)，并匯集在尾部的發(fā)電機(jī)中，最終產(chǎn)生電能，然后通過海底電纜傳輸出去。 2、國內(nèi)配電網(wǎng)狀況（1）分類：城市電網(wǎng) 農(nóng)村電網(wǎng)（2）配電自動(dòng)化 調(diào)度自動(dòng)化-發(fā)展很快

7、保護(hù)自動(dòng)化-變壓器綜合保護(hù)（無人值守變電站）、自動(dòng)配電開關(guān)，電網(wǎng)安全二、關(guān)于本課程2、國內(nèi)配電網(wǎng)狀況（3）新技術(shù) 特高壓配電-指交流1000千伏和直流800千伏的電壓等級(jí)， 提高輸送能力(約為500千伏線路的45倍 )與距離(3倍 )，低損耗(只有500千伏線路的2540) ，占地少 (與500千伏的線路相比，可節(jié)省60% )。 柔性交流輸電系統(tǒng) -基于現(xiàn)代大功率電力電子技術(shù)構(gòu)成的各種FACTS控制器 ，結(jié)合先進(jìn)的控制理論和計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)和變量（如電壓、相角、阻抗、潮流等）更加快速、連續(xù)和頻繁的調(diào)節(jié)，即所謂柔性（或靈活）輸電控制，進(jìn)而達(dá)到提高輸電系統(tǒng)運(yùn)行效率、穩(wěn)

8、定性和可靠性的目的。 二、關(guān)于本課程3、本課程的目的企業(yè)供電-簡(jiǎn)單地說就是對(duì)企業(yè)所需電能的供應(yīng)和分配。 把企業(yè)的概念擴(kuò)大以下，任何一個(gè)單位、集體生活小區(qū)、村、屯的供電都可以看作企業(yè)供電，只不過用電設(shè)備各有不同罷了。 二、關(guān)于本課程3、本課程的目的設(shè)備供電-例：交流風(fēng)機(jī)供電與控制 二、關(guān)于本課程ABC3、本課程的目的 學(xué)習(xí)如何安全、可靠、經(jīng)濟(jì)為企業(yè)和設(shè)備供電，包括供電系統(tǒng)概念、供電系統(tǒng)組成、各種運(yùn)行方式與狀態(tài)、供電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)計(jì)算（計(jì)算負(fù)荷、短路電流計(jì)算、電壓損失計(jì)算等）、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇及可靠性運(yùn)行。二、關(guān)于本課程4、本課程的特點(diǎn)與難點(diǎn) 建立供電概念，包括各種供電現(xiàn)象及使用的設(shè)備 各種符號(hào)的意義 學(xué)會(huì)總結(jié)各章節(jié)所討論的內(nèi)容及各公式的意義