智能化伴隨自動化技術發展

　智能技術的發展歷程

　　我們現在談的智能技術，其實是廣義智能控制，由三個部分組成：檢測（儀表）、控制（計算機）、執行（電力電子與電氣傳動）。

　　我國自動化技術的發展，是從工業改革開始。從時鐘、風車的控制，到蒸汽機和速度控制，到天文望遠鏡和水利發電，zui后認識到反饋控制。20世紀40~60年代，經典控制理論出現。它主要是通過數學方程來描述。20世紀60~70年代，出現了現代控制理論，強調非線性時變系統和時域分析。1956年，美國心理學家、數學家，計算機科學家和信息論學家通過共同討論，建立起了智能科學。智能控制強調三點：非結構化、不確定性、高度自主。

　　自動化系統硬件的發展經歷了四個階段。*階段，1900年，電氣時代開始；第二階段，1941年，世界上*臺電子計算機這個龐然大物誕生；第三階段，模擬系統，人工記錄；第四階段，現代個人電腦。

　　當前電力、電子面臨技術與應用的轉變。能源是當今人類面臨的重大問題，而信息技術發展zui快，電力電子是能源變換與信息控制的關鍵環節，因此，電力電子得到高度重視和發展。現在主要的問題，不同的國家和不同的領域，對智能電網的認識不同。但是總體來說，對我們電工行業來說，是一個非常大的發展商機。

電氣傳動系統的智能化

　　隨著單臺計算機數字控制調速系統的完善化、成熟化，現代自動化系統工程開始加強與數字調速系統的通訊聯網，上的電氣傳動產品都要求具有與基礎自動化系統通訊聯網的功能。電氣傳動作為自動化系統的執行部分，隨著計算機技術、自動化控制技術的發展，電氣傳動成為自動化網絡的智能終端。自動化系統在過去100多年來不斷發展，繼電器邏輯控制已逐步發展到可編程控制即PLC。另外，化工、石油化工儀表控制系統逐步發展為集散控制系統即DCS。電氣傳動實現了數字調速控制即DSC。今年，這三種控制系統開始逐步融合。

　　現場總線實現了這種聯網控制。特別是zui近發展的能源互聯網、物聯網，為電工行業提供了一個發展的空間。我認為，在不同的行業，對現場總線有不同的認識。

　　現在已經有了專門做現場總線互換的公司，例如正泰電器。這些行業上的發展，需要我們認真去研究。

　　特別值得一提的是電氣傳動系統，發生了根本性的變革?，F在的功能柜里面就是計算機，這也是智能的，用光纖連接在一起的。電氣傳動系統在不斷智能化，然后用光纖進行聯網。即使在外行看來只可能是一個普通的分流器，實際上卻是一個電壓檢測儀。

　　美國提出，智能功率模塊中，點的接口叫做PEBB。發展更進一步的，是器件一體化（IPM），將功率芯片和控制電路集成一體化，滿足低成本、小型化、高可靠性和易使用的要求。

　　電氣傳動系統配套智能電器，應該是具有自動化控制與信息聯網功能的電器設備。還有就是智能電機。智能電機將變頻器、電機、控制系統集成一體，形成信息傳遞、能量變換、運動控制一體的智能電機。

電機系統節能與智能化

　　2006年國家*啟動規劃提出的重點節能工程，其中第五項巍峨電機系統節能。每年國家資助約100個電機系統節能項目。“十一五”規劃目標“電機系統運行效率提高2個百分點，年節電200億千瓦時（相當于兩個三峽電站發電量）。電機系統節能。我本人也是參加電機轉化的一員。

　　這是一個整體電機系統，主要采用變頻調速方式，改變風機、水泵、壓縮機等驅動電機運行速度，效率可提高15—30% 從電網供電給變壓器，然后實現風機。這是一個廣義的階段，以zui小的電能完成zui大的功效。我們要根據這個工藝的變化，不斷來調整電機系統效率。煤礦的通風機是設計在15年以后，這個風道的風級需要2千千瓦。在15年以后，才大了3千千瓦，前15年，我們大量的風機都是這么用的。還有一個就是風力也有變化。夏天和冬天的情況都是不一樣的。但是設計的時候都是按照zui復雜的情況設計的。

　　從存在問題來看，有四點。一、目前，我國電機系統運行效率低、能耗高，主要是電動機及被拖動設備本身效率低，另外系統匹配和調節方式不合理造成系統效率低。二、設備陳舊、效率低。電動機、風機、水泵等設備落后，效率比發達國家平均低3-5個百分點。三、“大馬拉小車”現象嚴重。由于我國設備可靠性差，設計選型富裕量大，設備長期字低負荷區運行。四、系統調節方式落后。風機、泵類調節大部分仍采用機械節流方式。我國中小電機設計與制造能力強，產品已能批量出口。按照IEC電機標準，電機效率為91—96%，低效電機為75—89%。

　　目前我國實際運行中的電動機主要集中在為0.55KW———100 KW功率等級，為總運行臺數的95%以上，平均 效率為89.3%。

　　我國已能生產6英寸晶閘管，達到先進水平。 以晶閘管為功率器件的大功率交交變頻、高壓同步電機軟起動等技術已有相當的基礎，已可以實現國產化，廣泛應用于冶金、礦山等領域。但應用范圍局限，國家重大工程的大功率變頻調速依賴國外。高壓變率是當前電機節能的重點，國產化已占領市場60%以上，在高壓方面，我們的國家還是取得很大的成績。

　　我國電機系統節能產業存在諸多問題。我國電機系統節能技術與裝備水平距離節能的目標相差很遠，才用變頻調速的電機系統仍為少數，不到總量的10%；技術與產品落后與迅速發展的節能市場需求反差巨大，嚴重制約了我國電機系統節能的實現。國家還沒有形成電力電子及變頻調速領域技術和產品研發的平臺，無法形成產業規模。我國該領域技術在總體上與水平相差10年。

　　近年來，我國政府對電機系統節能及電力電子十分重視，給以政策、科研項目、節能資金等支持。