数字化电气赋能智能制造价值链

数字化电气赋能智能制造价值链

丁秋刚

新疆旷宇项目管理有限公司新疆乌鲁木齐830000

摘要：现如今，我国是数字数快速发展的新时期，我国制造业正处于数字化转型时代，在这样一个大背景下，制造业从业者关注的领域已聚焦于智慧与互联。基于工业4.0，从数字化维度剖析，不难发现最底层的维度其实是物联网和服务数字化。所以制造业企业真正的智能制造之路，可理解为价值链集成的数字化转型之路。

关键词：数字化；电气赋能；智能制造价；值链

引言

新时代背景下，人们生产生活中对于电力资源的需求不断增加。数字化电厂发展过程中，发电机组的构造更加复杂、科技含量更高，与此同时对机组设备的控制、保养、维修等工作要求提高，以保证机组安全可靠运行。传统管理模式下，对各类设备设施进行分散监控管理，无法将信息统一起来，导致管理效率不高。随着数字化电厂的建设，电气控制技术应用其中，能对设备设施的运行信息进行统一监测、统一分析、统一处理，达到降本增效的目标。下文结合笔者的工作实践，对电气控制技术在数字化电厂中的应用进行探讨。

1数字化技术的特点

数字化技术的运用对于电力电气的发展有着重要作用。现如今，数字化技术已经在各行各业得到了较为广泛地运用，随着科技的快速发展，数字化技术已经成为很多电子产品生产以及高科技产品生产的重要技术。所以数字化技术有着非常广阔的发展前景，对于数字化技术的了解也尤为必要。数字化技术是将多种电子计算机技术作为一体的系统技术，数字化技术的运用需要依托各种电子信息设备将其融合成强大的功能，数字化技术可以实现对文字、图像和声音的有效结合，实现对技术的综合管理。要想对这些技术进行加工、传送、存储等操作，就需要将这些数字信号进行转化，使其成为可以被计算机识别的二进制数据。数字化技术可以说是一种综合性体系的数字化控制管理模式。数字化技术的出现和广泛运用都需要依托计算机和信息编码。就数字化技术的发展和运用来看，数字化技术在推动经济发展方面有着重要作用。

2数字化电气赋能智能制造价值链

2.1智能励磁系统

数字化电厂中对电气系统的控制是通过数字化励磁调节器实现的，技术人员在分析数字化励磁调节器的结构及分布状态时可以看出，励磁调机器主要分布在整体系统的间隔层与过程层中，为保证这两方面系统的正常运用，技术人员会在间隔层中设置两套励磁调节器，那么一旦某一阶段出现故障时，另一台励磁调节器也可以做好保护工作，维持火力发电机组的正常运行和正常发电，一台励磁调节器可以起到良好的保障作用。过程层中使用的励磁调节器的运行性能会存在一定的差异及运行需求发面的不同，技术人员要设置带有智能功能的设备，保障电气回路的统一性，过程层中励磁调节器产生的回路功率应该被收集起来，经过励磁调节器的接口，将其转化为智能的信息输送到中心控制系统中，而该设备运行中所产生的电流及数字信息等，会经过网络接收机反馈到主机系统中，完成对应的数据操作，如现代比较先进的非线性鲁棒控制技术，就可以应用时钟校对功能，配合通讯功能智能化的收集运行中的数据，并在系统监控的作用下，维护数字化电厂火力发电机组的安全运行。

2.2发变组控制技术

变压器是由主变压、辅助电源变压、励磁变压、发电机等设备组成，同时配置变压器保护、励磁、同期、快切等保护系统。（1）发变组保护。①在主变高压侧，合并单元接线时，将主线和电流、电压串联起来，形成合并单元。其中，电流合并单元和保护装置之间点对点接线，电压则利用母线电压合并单元和保护装置相连。②主变高压侧和中性点的电流接入，是电流合并单元和保护装置点对点并联起来。③发电机内部的中性点，电流接入是合并单元点对点连接，电压则是利用机端电压合并单元连接保护装置。④厂变高低压侧的保护措施，是电流合并单元保护装置点对点连接，低压侧电压则是利用电压合并单元连接保护装置。（2）励磁系统。分析它的结构分布，可知作用体现在间隔层和过程层。间隔层能保护机组设备，在间隔层内设置两套励磁调节器，即使其中一套出现故障，另一套也能正常运行，确保间隔层的保护性能正常发挥，保障机组正常运行。在过程层内设置励磁调节器，通常含有智能接口，保障电气回路统一运行。通过采集回路功率，可以获得开关量、温度量等指标；经由智能接口，即可将信息传输至控制中心。另外，励磁调节器使用非线性的鲁棒控制技术，具有时钟校对、信息通信等功能，既能采集机组运行数据，又可在线监控，及时发现故障问题。

2.3实施部署步骤

在数字化电气研发体系的构建过程中，还有一个重要环节需要考虑，即实施部署步骤。EPLAN团队在服务全球企业30多年的经验中，有一些方法论可以分享一下，大概分成3个步骤：进行电气数字化设计工具的普及以及标准化体系的构建；基于已构建起来的标准化体系进行电气设计方法优化；智能生产。

2.4光纤技术的应用

尽管数字化技术在电力电气自动化的应用已经有了一定经验，然而在实际应用过程中依旧存在很多不足，需要进一步优化，通过对数字化技术的创新应用，可以推动电力电气自动化的自动化进程。通过注重光纤技术的运用，可以进一步优化数字化技术在电力电气自动化中的应用，这主要是由于光纤技术的运用可以对通信方面进行优化，大大提升通信及时性，所以可以将光纤技术在电力电气自动化中进行运用，以便可以对智能终端或是间隔层数据进行高效采集和整理，对数字化技术的应用有着很好的促进作用，并且可以为技术的应用提供保障。在光纤技术的应用时，要注重将光纤技术和MES、ERP系统进行衔接，这样电力设备运行过程中，如果出现自动化方面的技术问题，就可以借助PC平台来解决，进一步提升电气自动化程度。

2.5继电器控制技术

在继电器控制系统中，是由接触器、继电器、按钮和导线等组成，可控制电动机的启动或停止；配合更多的连接组合，还能对电力拖动系统进行调速、换向、制动。结合实际运行和维护工作，总结优缺点如下。（1）控制系统结构简单，只需要几个、几十个电器元件，由于布局清晰，设备安装、调试、维护工作的难度小。（2）价格低廉，具有较高的经济性。随着科学技术进步，接触器、继电器、行程开关等元件的体型更小、寿命更长，而且功能应用更加多样。同时，因技术成本降低，这些元件设备的价格也不高，使用起来经济效益明显。（3）可靠性差，该系统利用电器触点实现控制，由于触点的可靠性差，导致整个系统的可靠性差。（4）系统接线是固定的，生产过程中一旦出现变化，就要对配线重新改动；如果生产变化较大，还需要重新设计制造，导致系统使用时的灵活性差。（5）继电器控制系统，需要根据不同的要求进行专用设计，不仅通用性差，而且设备生产周期长，不利于推广应用。

结语

总体而言，数字化电气研发可赋能智能制造价值链，达成增效和降本的目的，可在数字化数据的基础上提升工程设计、市场竞争与营销、生产调试等方面效率。简单来说，就是准确的原理图，完整的产品数字化模型，规范的设计流程，可以提升电气业务全生命周期工作效率。

参考文献

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