冶金自動化研究設計院 總工程師、博士李崇堅在“智能電器與裝備製造論壇”上發表講話，他主要談幾個方麵：一、智能技術的發展曆程
；二、電氣傳動係統的智能化；三

、電機係統節能與智能化；四、鋼鐵生產流程的電氣裝備；五、電機變頻節能的一些問題。

冶金自動化研究設計院 總工程師、博士李崇堅

   由中國機械工業聯合會指導，中國電器工業協會、機械工業信息研究院、上海電器科學研究所主辦，浙江正泰電器股份有限公司承辦，機工傳媒《電氣時代》雜誌社協辦的“智能電器與裝備製造論壇”於2009年11月14日在溫州舉行。冶金自動化研究設計院 總工程師
、博士李崇堅發表了講話
，他主要談幾個方麵：一
、智能技術的發展曆程；二、電氣傳動係統的智能化；三、電機係統節能與智能化；四

、鋼鐵生產流程的電氣裝備；五、電機變頻節能的一些問題。

智能技術的發展曆程

   我們現在談的智能技術，其實是廣義智能控製
，由三個部分組成：檢測（儀表）、控製（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。從時鍾、風車的控製
，到蒸汽機和速度控製
，到天文望遠鏡和水利發電，最後認識到反饋控製。20世紀40~60年代，經典控製理論出現。它主要是通過數學方程來描述。20世紀60~70年代，出現了現代控製理論，強調非線性時變係統和時域分析。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。智能控製強調三點：非結構化、不確定性
、高度自主。
  
   自動化係統硬件的發展經曆了四個階段。第一階段，1900年，電氣時代開始

；第二階段，1941年，世界上第一台電子計算機這個龐然大物誕生；第三階段，模擬係統，人工記錄；第四階段，現代個人電腦。

   當前電力、電dian子zi麵mian臨lin技ji術shu與yu應ying用yong的de轉zhuan變bian。能neng源yuan是shi當dang今jin人ren類lei麵mian臨lin的de重zhong大da問wen題ti，而er信xin息xi技ji術shu發fa展zhan最zui快kuai，電dian力li電dian子zi是shi能neng源yuan變bian換huan與yu信xin息xi控kong製zhi的de關guan鍵jian環huan節jie，因yin此ci
，電dian力li電dian子zi得de到dao高gao度du重zhong視shi和he發fa展zhan。現xian在zai主zhu要yao的de問wen題ti，不bu同tong的de國guo家jia和he不bu同tong的de領ling域yu
，對dui智zhi能neng電dian網wang的de認ren識shi不bu同tong。但dan是shi總zong體ti來lai說shuo，對dui我wo們men電dian工gong行xing業ye來lai說shuo，是shi一yi個ge非fei常chang大da的de發fa展zhan商shang機ji。

電氣傳動係統的智能化

   隨著單台計算機數字控製調速係統的完善化、chengshuhua
，xiandaizidonghuaxitonggongchengkaishijiaqiangyushuzitiaosuxitongdetongxunlianwang
，guojishangdedianqichuandongchanpindouyaoqiujuyouyujichuzidonghuaxitongtongxunlianwangdegongneng。dianqichuandongzuoweizidonghuaxitongdezhixingbufen，suizhejisuanjijishu、自動化控製技術的發展，電氣傳動成為自動化網絡的智能終端。自動化係統在過去100多年來不斷發展，繼電器邏輯控製已逐步發展到可編程控製即PLC。另外
，化工、石油化工儀表控製係統逐步發展為集散控製係統即DCS。電氣傳動實現了數字調速控製即DSC。今年，這三種控製係統開始逐步融合。 
    
   現場總線實現了這種聯網控製。特別是最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(te)別(bie)值(zhi)得(de)一(yi)提(ti)的(de)是(shi)電(dian)氣(qi)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)
，發(fa)生(sheng)了(le)根(gen)本(ben)性(xing)的(de)變(bian)革(ge)。現(xian)在(zai)的(de)功(gong)能(neng)櫃(gui)裏(li)麵(mian)就(jiu)是(shi)計(ji)算(suan)機(ji)，這(zhe)也(ye)是(shi)智(zhi)能(neng)的(de)，用(yong)光(guang)纖(xian)連(lian)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi)的(de)。電(dian)氣(qi)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)在(zai)不(bu)斷(duan)智(zhi)能(neng)化(hua)，然(ran)後(hou)用(yong)光(guang)纖(xian)進(jin)行(xing)聯(lian)網(wang)。即(ji)使(shi)在(zai)外(wai)行(xing)看(kan)來(lai)隻(zhi)可(ke)能(neng)是(shi)一(yi)個(ge)普(pu)通(tong)的(de)分(fen)流(liu)器(qi)，實(shi)際(ji)上(shang)卻(que)是(shi)一(yi)個(ge)電(dian)壓(ya)檢(jian)測(ce)儀(yi)。
  
   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），將功率芯片和控製電路集成一體化，滿足低成本、小型化、高可靠性和易使用的要求。
  
   電氣傳動係統配套智能電器
，應該是具有自動化控製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
、控製係統集成一體，形成信息傳遞、能量變換、運動控製一體的智能電機。

電機係統節能與智能化

   2006年國家發改委啟動規劃提出的十大重點節能工程
，其中第五項巍峨電機係統節能。每年國家資助約100個電機係統節能項目。“十一五”規劃目標“電機係統運行效率提高2個百分點
，年節電200億千瓦時（相當於兩個三峽電站發電量）。電機係統節能。我本人也是參加電機轉化的一員。
  
   這是一個整體電機係統
，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cong電dian網wang供gong電dian給gei變bian壓ya器qi，然ran後hou實shi現xian風feng機ji。這zhe是shi一yi個ge廣guang義yi的de階jie段duan，以yi最zui小xiao的de電dian能neng完wan成cheng最zui大da的de功gong效xiao。我wo們men要yao根gen據ju這zhe個ge工gong藝yi的de變bian化hua，不bu斷duan來lai調tiao整zheng電dian機ji係xi統tong效xiao率lv。煤mei礦kuang的de通tong風feng機ji是shi設she計ji在zai15年以後
，這個風道的風級需要2千千瓦。在15年以後，才大了3千千瓦
，前15nian，womendaliangdefengjidoushizhemeyongde。haiyouyigejiushifengliyeyoubianhua。xiatianhedongtiandeqingkuangdoushibuyiyangde。danshishejideshihoudoushianzhaozuifuzadeqingkuangshejide。
  
   從存在問題來看
，有四點。一、目前，我國電機係統運行效率低

、能耗高，主要是電動機及被拖動設備本身效率低，另外係統匹配和調節方式不合理造成係統效率低。二、設備陳舊、效率低。電動機、風機、水泵等設備落後，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。由於我國設備可靠性差，設計選型富裕量大
，設備長期字低負荷區運行。四、係統調節方式落後。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製造能力強
，產品已能批量出口。按照國際IEC電機標準，高效電機效率為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，為總運行台數的95%以上，平均 效率為89.3%。
  
   我國已能生產6英寸晶閘管，達到國際先進水平。 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，廣泛應用於冶金
、礦山等領域。但應用範圍局限，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，在高壓方麵
，我們的國家還是取得很大的成績。
  
   我wo國guo電dian機ji係xi統tong節jie能neng產chan業ye存cun在zai諸zhu多duo問wen題ti。我wo國guo電dian機ji係xi統tong節jie能neng技ji術shu與yu裝zhuang備bei水shui平ping距ju離li節jie能neng的de目mu標biao相xiang差cha很hen遠yuan
，才cai用yong變bian頻pin調tiao速su的de電dian機ji係xi統tong仍reng為wei少shao數shu，不bu到dao總zong量liang的de10%；技ji術shu與yu產chan品pin落luo後hou與yu迅xun速su發fa展zhan的de節jie能neng市shi場chang需xu求qiu反fan差cha巨ju大da

，嚴yan重zhong製zhi約yue了le我wo國guo電dian機ji係xi統tong節jie能neng的de實shi現xian。國guo家jia還hai沒mei有you形xing成cheng電dian力li電dian子zi及ji變bian頻pin調tiao速su領ling域yu技ji術shu和he產chan品pin研yan發fa的de平ping台tai，無wu法fa形xing成cheng產chan業ye規gui模mo。我wo國guo該gai領ling域yu技ji術shu在zai總zong體ti上shang與yu國guo際ji水shui平ping相xiang差cha10年。
  
   近年來，我國政府對電機係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。

關於鋼鐵生產流程的電氣裝備
  
   鋼鐵工業是重要的技術原材料工業，中國的鋼產量連續十幾年位居世界第一
，2008年中國鋼鐵產量達5億噸。經濟危機預計造成2009年全球鋼鐵產量將減少8.6億噸。但中國鋼產量仍預計增長18%。2009年達到5.5億噸。鋼鐵行業產能過剩，麵臨的主要任務是調整產業結構
，推進節能減排和循環經濟。
  
   新一代鋼鐵生產流程循環經濟鏈是國家科技部重點項目。具體內容是
，利用煤氣建設120萬千瓦的發電廠
，利用廢氣建設500萬噸的水泥廠。
  
   現在，我國主要發展低炭經濟
，要減少二氧化碳的排放，我們還要關注環保與餘熱回收的問題。
  
   鋼鐵循環經濟，廢鋼比例增加，電爐煉鋼隨之增加
，要求大功率電力電子變換器
，解決電網衝擊的無功補償器SVC。大型熱軋機已經得到了很快的發展，國產化設備市場占有率達到70%。大da型xing的de熱re軋zha機ji已yi經jing飽bao和he了le。冷leng軋zha機ji大da部bu分fen是shi進jin口kou的de，國guo產chan化hua設she備bei技ji術shu還hai不bu過guo硬ying。國guo內nei變bian頻pin器qi產chan業ye發fa展zhan迅xun速su
，但dan技ji術shu性xing能neng

，可ke靠kao性xing達da不bu到dao軋zha機ji轉zhuan動dong要yao求qiu。
  
關於電機變頻節能遇到的一些問題
  
   隨(sui)著(zhe)泵(beng)與(yu)變(bian)速(su)泵(beng)的(de)並(bing)聯(lian)運(yun)行(xing)
，泵(beng)的(de)並(bing)聯(lian)運(yun)行(xing)要(yao)分(fen)析(xi)阻(zu)力(li)驅(qu)線(xian)，如(ru)果(guo)管(guan)網(wang)壓(ya)力(li)有(you)要(yao)求(qiu)，並(bing)聯(lian)運(yun)用(yong)分(fen)析(xi)要(yao)慎(shen)重(zhong)。某(mou)些(xie)條(tiao)件(jian)下(xia)，變(bian)速(su)要(yao)與(yu)定(ding)速(su)並(bing)聯(lian)運(yun)行(xing)，不(bu)一(yi)定(ding)能(neng)達(da)到(dao)節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo)。電(dian)機(ji)中(zhong)斷(duan)的(de)共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)，交(jiao)直(zhi)交(jiao)變(bian)率(lv)其(qi)輸(shu)出(chu)PWW波形的問題。共模反射電壓引起過電壓
，造成電機
、電纜過電壓擊穿。