港口電氣自動化發展的幾點思考

時間：2025-08-15 08:18:56 電氣自動化畢業論文

港口電氣自動化發展的幾點思考

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　　港口電氣自動化發展的幾點思考【1】

　　摘要：21世紀，無疑是信息化的時代，信息技術快速發展，大力推進了各行各業設備運行的高度集中化和自動化管理。

　　現代化港口的發展也不例外。

　　隨著中國市場的不斷擴大以及國際貿易發展的迅猛態勢，作為貿易貨運樞紐――港口的發展無疑聚集了上至國家下至各個公司企業的目光，如何建設現代化的港口，如何大力推進港口電氣的發展，如何應用高新技術從而有效的推動港口裝卸設備以及系統的發展，如何大力推進我國港口電氣自動化的發展從而使得我國的港口運力能夠滿足快速發展的國際貿易和持續增長的國民經濟?這些都成為了我們行業乃至每個科學工作者應該關注的問題。

　　只要打破傳統局勢的壁壘，取得有效的突破，那么我國港口管理和運行才能得到長足的發展。

　　而打開這扇發展之門的鑰匙就是：實現港口電氣自動化。

　　關鍵詞：港口電氣;自動化;發展現狀;技術分析;發展展望

　　前言

　　港口電氣自動化主要是港口電氣設備管理和運行的自動控制和操作的實現，如將傳統簡單的將各種繼電器、定時器、接觸器及其觸點按一定的邏輯關系用導線連接起來組成的控制系統的這中方式升級為能夠集中控制、人工智能以及自動化的系統。

　　由于自動化那無法比擬的優越性，因此在港口電氣管理中進行自動化管理和運行有著巨大的發展潛力和現實價值，符合信息化時代下我國各行各業中各個系統以及設備的發展目標，在這樣的形式背景下，本文選擇就我國港口電氣自動化發展這個領域，結合具體的實現電氣自動化發展的關鍵技術，從我國港口電氣自動化發展現狀、實現港口電氣自動動畫的技術分析和探究以及我國港口電氣自動化發展展望等方面進行一番剖析和論述，并提出可行性建議或意見。

　　1.我國港口電氣自動化發展現狀

　　自從加入WTO以來，我國港口電氣自動化的發展進程已然得到了很大程度上的發展，但是相對于歐美發達國家，我國的港口電氣自動化發展還存在很大的一段差距。

　　具體言之，在散糧自動化系統、計算機自動監控管理系統、電氣系統設計以及專業化碼頭裝卸、管理、診斷等綜合功能等方面已經開始或者進行了一段時間的自主研發和探究了，但是受限于技術水平和電氣設備等硬件條件，電氣自動化發展依然處于較低的水平，沒能得到大范圍的推廣和應用。

　　同時，在部分老港口，計算機管理功能仍然十分的有限，加上設備急需更新換代，導致我國港口電氣自動化發展整體水平一直沒法發生質的飛躍，與國際水平相接軌。

　　顯而易見，我國現有的港口電氣自動水平很有很大的提升空間，港口電氣設備在軟硬件的實用性、有效性以及可靠性等多個方面有待加強，這也導致我國的港口運行和管理效率和效益大打折扣。

　　2.實現港口電氣自動化的技術分析和探究

　　在實現港口電氣自動化上，技術是關鍵之所在。

　　在關鍵技術的發展和探究上，國外水平更為的先進。

　　我國港口電氣自動化的發展要想得到突破，那么在學習和引進國外港口電氣自動化關鍵技術的基礎上，進行自主研發是一條必經之路。

　　國外的港口電氣自動化關鍵技術主要包括有：數字化的調速驅動系統和交流變頻化、自動調度管理、自動流程控制以及無線數據通信等等。

　　比如，變頻調速驅動技術，其發展是在70年代的連續運輸裝載機械、80年代的全變品技術等基礎上發展起來的，其在港口電氣設備的運行和管理中有著不可估量的作用，隨著技術的不斷成熟，能夠使得管理水平不斷上升，生產成本直線下降。

　　又比如，可編程邏輯控制器PLC的發展，對于港口電氣自動化的發展也是有著極大的促進作用。

　　PLC可以通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或者生產過程，在港口的運行和管理中有著很大的發展空間，能夠有效的減輕生產人員的工作量，大大提高工作效率，為實現港口電氣自動化夯實基礎。

　　3.我國港口電氣自動化發展展望

　　隨著信息化和自動化的不斷深入，我國港口電氣自動化的時代一定會出現在不久的將來。

　　而要想盡早的實現港口電氣自動化，那么立足當下，著手重點，大刀闊斧的進行革新是十分必要的。

　　首先，在軟件和硬件的建設上，需要做到統一協調，突出重點。

　　既要在各個港口的電氣自動化建設上實現建設統一的電氣系統和設備，保證能夠在最短的時間內將港口電氣自動化的建設進程加快，同時在整齊劃一的提高我國港口電氣自動化水平的基礎上，我們還需要集中人力、物力進行技術攻關，爭取早日建設出與國際接軌的港口電氣管理。

　　其次，加強碼頭綜合管理、調度等應用軟件研究開發，努力形成完整的自主軟件體系，以求慢慢的走出依托國外核心技術的局面;同時，在集裝碼頭和裝卸設備上，通過采用高新技術來改良提高現有的運行管理水平。

　　只有這樣，我國港口電氣自動化的發展才能夠走出國門，走向世界。

　　4.結語

　　實現港口電氣自動化是我國幾代人為之努力奮斗的目標，而如何才能打破傳統壁壘，突破關鍵技術，在港口電氣自動化上實現革新卻是任重而道遠。

　　通過本文結合我國港口電氣自動化發展現狀對于我國港口電氣自動化關鍵技術的分析以及未來的發展展望來看，只要我們能夠在發展的道路上，利用好信息化時代的有利條件，一直學習，不斷突破，那么在不就的將來一定能夠把我國港口電氣自動化的水平帶入到世界先進行列。

　　參考文獻：

　　[1]張家錕.交流變頻化與自動化――港口機械電氣自動化新進展[A].中國的經濟建設與21世紀的物料搬運技術――中國機械工程學會物料搬運分會第五屆學術年會論文集[C]，1996年

　　[2]張家錕.港口電氣自動化的發展[J] .水運科學研究所學報，2000年01期

　　[3]張傳營，王細美，王苗苗.PLC的發展與港口電氣自動化[J].城市建設理論研究， 2012年18期

　　[4]陳曉康.淺談我國港口機電設備[J].魅力中國，2011年第17期

　　電氣自動化中無功補償技術【2】

　　【摘要】電氣自動化過程中引入和應用適宜的無功補償技術，能夠快速且靈活地對系統予以有效的無功補償，顯著降低電氣自動化系統的能耗，同時還能提高系統運行的穩定性以及安全性，將會為企業創造更大的經濟效益和社會效益。

　　本文筆者對電氣自動化中無功補償技術進行了探討，希望對相關從業人員具有借鑒意義。

　　【關鍵詞】電氣自動化;無功補償;技術

　　前言

　　我國電氣自動化程度隨著經濟的發展而不斷提高，而且電氣自動化的應用也越來越廣泛。

　　但是，電氣自動化設備的非線性因素也在不斷增強，以及越來越復雜的單向電力牽引負荷規律，使電網中增加了無功功率和負荷，為了解決這些現實問題，無功補償技術就被普遍地應用在電氣自動化中，降低電能損耗，確保系統安全和高效的工作，以提高電氣自動化設備的穩定性和保護電網系統。

　　無功補償技術在電氣自動化中的作用是至關重要的，具有廣闊的發展前景。

　　1 無功補償技術介紹

　　(1)無功補償的含義無功補償在電子供電系統中能夠提升電網功率因數，在一定程度上可以使供電變壓器以及輸送線路的損耗降低，促進供電效率得到有效提升以及電網環境得到有效改善。

　　在大范圍的供電系統之中，無功補償能夠用來調整電網的電壓和提升電網穩定性，在小范圍的電力系統中，無功補償通常用來調整三相不平衡電流。

　　(2)無功補償的工作原理電力系統供電功率一般分為有功功率與無功功率兩種，無功功率難以進行遠距離傳輸，這就需要對一些變壓器及用電的無功功率進行就地補償。

　　這里所說的無功補償就是利用供電系統中安裝的無功補償裝置來進行的，無功補償設備能夠和電路用電設備及其變壓器等互相抵消無功功率，從而提高功率因數，進而實現在整體上來降低無功功率的目的。

　　它通常是將容性功率負荷裝置與感性功率負荷連接于同一個電路，促使兩種負荷之間進行能量的相互交換，從而使容性負荷輸出的無功功率補償感性負荷所需的無功功率。

　　(3)無功補償技術的實現路徑無功補償技術的實現路徑一般包括以下內容：固定濾波器、電容器及其電抗器調壓技術的相互結合;固定濾波器和晶閘管調節電抗器的相互結合; 固定電容器和電抗器相互結合而形成單調諧濾波器;固定濾波器和可飽和電抗器的相互結合。

　　2 無功補償技術應用方案

　　2.1 對電力用戶進行無功補償

　　對電力用戶進行無功補償主要有以下兩種途徑：一是經補償，符合國家電力部門所規定的預期功率因數，而且努力獲得較多的電費獎勵。

　　強化宣傳的力度，增強群眾節能意識，加大對用戶的無功補償力度，降低電能流失，緩解電能緊張的局面。

　　當企業實現了自身功率因數最高層次之后，應當采用優質的補償方案及補償容積，為電力用戶開展無功補償;二是把無功補償技術應用到用戶內部配電網之中，使無功消耗得到最大程度的降低，降低電能耗費，促進企業經濟效益的提高。

　　無功補償能夠分為三類：一是集中彌補，即集中補償，該方式就是將電容器組在變電站母線上或用戶配電室中進行集中安裝，或者同步安裝于變壓器氣壓較高的一側。

　　二是分批彌補，對已規劃好并將要安置的電容器分組，在配電母線上分別進行安裝，進而產生多組群集補償;三是少數彌補，即個別補償，這種方式是建立在分批彌補基礎上的，電容器在分批彌補后并聯在每一個用電設備附近，進而成為個別補償。

　　集中彌補、分批彌補和個別彌補是依據用戶供電范圍和供電方法對無功補償所進行的分類。

　　其中，集中彌補的優勢是與電容器快速地自動安裝搭配，使補償容積自覺調整，從而避免過補償或者欠補償的現象發生，降低電能的流失，使電容器組利用率得到提高，而且方便了安裝以后的檢修和養護，大幅度降低了故障率。

　　但是集中補償也有明顯的缺陷，在為負荷端進行無功運輸的時候，只有經過下級電阻和電抗才可以實現，換句話說就是沒能夠充分地降低內部功率損失;分批彌補優勢是使每一個設備無功電力得到均衡，不向上級線路或變壓器汲取無功，使上線線路所耗用的資源量大幅度的降低;少數彌補優勢是將電動機的使用范圍進行拓寬，可以對大型和中型電動機開展有效且及時的補償。

　　2.2 對配電線路進行無功補償

　　進行分支線路的補償時，必須注意使分支線路無功功率維持在均衡狀態，降低分支線路的電能損耗。

　　雖然這種補償方法不是最好的，但是對于一部分彌補無功來說，仍然能夠滿足其需求量。

　　在當前我國配電線路里，能夠做到這一點是十分難得的。

　　3 無功補償技術在應用中存在的問題及其建議

　　3.1 無功補償技術在電氣自動化應用中存在的問題

　　在電氣自動化設備中，無功補償發揮著重要的作用，但是在具體的應用之中也存在一些問題。

　　主要表現在以下方面：(1)在遠距離傳輸時存在著無功潮流問題。

　　大量的無功潮流從發電站涌向了高壓變電站，之后，無功潮流就會跟隨輸電線路傳輸到中或低壓變電站;(2)無功補償容量的不合理配置。

　　一些變電站補償電容進行的是整組投切，不可以依據負荷的實際需要來做平衡，經常會在高負荷的時候出現功率因數低或者在低負荷的時候出現功率因數過高造成過補償的情況;(3)無功向配電網倒送的問題。

　　無功倒送會很大程度地增加電網的損耗，使配電線路產生極大的負擔。

　　3.2 無功補償技術在電氣自動化應用中的建議

　　根據上述出現的問題，在合理地分析基礎之上對無功補償技術在電氣自動化應用中提出了相關的建議：

　　(1) 明確本地變電站無功補償的容量，依據本地的實際情況科學合理地配置變電站無功補償的容量，有效解決無功倒送的問題，進而降低損耗，減輕線路負擔。

　　(2)加強對無功補償問題的關注。

　　負荷電流在經過變壓器或者線路的時候會產生電能損耗和功率，功率因數直接影響電網所需功率，因數低則所需功率就多，線路產生的損耗就大。

　　因此，提高功率因數是減少線路損耗，達到節能目的的重要且行之有效的方法。

　　(3)強化教育宣傳，促使用戶了解無功損耗的相關常識，讓用戶認識到即便沒有對小容量用戶進行功率考核，進行無功補償也可以減少因分配無功功率和電網內部傳輸所造成的有功功率損耗，且意義重大，特別需要對與用戶切身利益相關的電費支出減少的這一方面進行反復地宣傳，最終形成一個全民共同努力降低電能損耗的良好氛圍，為提高電網的質量付出一份力量。

　　4 無功補償技術發展前景

　　在混合式解決方案中，并聯混合式有源濾波的無功補償方案較為先進，可以很好地解決由于電力牽引負荷變化難以控制而導致的電力濾波器補償量相對偏大的問題。

　　另外，該方案也適用于大規模電氣自動化系統的無功補償，其主要原理在于利用 LC 與 APF 的有機混合，對諧波采取一種注入式的無功補償。

　　上述方案實施成本不高，具有較為理想的效益和投資性價比，尤其適合低壓電網的應用。

　　在電網線路分散設置電容器組可以達成無功分散補償的目的。

　　由其實踐運行可知，這種分散補償的方案不僅便于施工和維護，而且實施成本不高，同時還具有運營安全可靠的優點，另外，在強化電網力率方面效果明顯。

　　相較集中補償而言，這種分散補償更加靠近負荷末端。

　　上述兩種無功補償技術憑借自身諸多優勢開始應用于工業實踐，并表現出了較為理想的發展前景。

　　5 結語

　　電氣自動化的發展使無功補償技術得到了發展，而且無功補償技術對電氣自動化發展也起到了極大的促進作用，甚至在整個電力系統領域，無功補償技術都具有十分重要的作用，其應用前景非常廣泛。

　　雖然目前無功補償技術在電氣自動化中的應用方案不是非常的完善，仍然存在一些問題，但是并不影響其開發的價值，只要經過不斷地研究和挖掘，在電氣自動化中無功補償技術的應用將會更加廣泛，且發揮更大的優勢，進一步提高電網的質量。

　　參考文獻：