近幾年,由于低壓電器市場容量不斷擴大,重復建設嚴重,低壓電器制造業面臨著供大于求的嚴峻形勢。由于電力、石化、建筑等產業的大發展,給低壓電器制造業的大發展提供 了很好的機遇,但是企業數量增加太多,再加上國外一些電器公司面對著中國這個巨大的市 場也一涌而上,更加劇了競爭的激烈程度。 我國低壓電器市場容量將穩步增長,其前景十分樂觀。國內低壓電器的市場容量與電力事業的發展是緊密相連的。據測算2001~2005年全國發電量增幅在4%左右,2006~2010年在4.5%左右;在10年內電力彈性系數平均為0.6左右,這樣,2001~2005年全國每年需增發電量660~770億KWh,2006~2010年每年平均增發電量660~770億KWh,按照1997年全國電力機組平均每天運行13.1h計算,2001~2010年每年平均新增裝機容量為21GW左右。按照經驗配套比計算,每年需要低壓框架式斷路器約48萬臺,塑殼式斷路器462萬臺,其他各類低壓電器產品的需要量也是很可觀的。我國低壓電器產品出口東南亞國家的數量比較大,由于國家對機電產品出口的重視、扶持及鼓勵,都有利于低壓電器的出口。 1 低壓電器技術的展望 雖然,智能低壓電器的研究工作已全面展開,但是低壓電器的許多問題用簡單的微處理器無法解決。要使低壓電器產品盡快跟上電力電子技術、計算機技術、傳感技術、網絡技術、智能技術的發展,必須盡快開展下列研究。 (1)人工智能技術在電器中的應用 人工智能是控制論、信息論、系統論、計算機科學、神經生理學、心理學、數學、哲學等學科相互交叉滲透的產物,它的一些領域如圖3所示。其中人工神經系統、遺傳算法、專家系統與模糊控制是人工智能中最常用到的四種分析方法。 近年來,專用集成電路ASIC技術的飛速發展,它將ADC、DAC以及運算放大器、比較器等模擬電路、微處理器、DSP等功能部件以及SRAM等大規格的存儲器集成在芯片中。DSP開發工具、應用軟件以及DSP平臺的發展,也對電器的人工智能化起到了促進作用。 采用模糊邏輯控制技術與電器技術相結合,研制具有模糊控制能力的多功能、高可靠性、高性能模糊智能電器必將成為今后電器發展的焦點。 專家系統不僅可用于電器制造、生產過程的管理,而且可以與電器技術結合完成優化的運行過程。遺傳算法可用于函數優化、自動控制、圖像識別、機器學習、規劃設計等領域。 神經網絡由于其適應不確定性和高度的非線性控制對象,在控制中可用于模式識別、優化設計、推理模型、故障診斷等。因此可用于電器的設計與實時信號檢測、控制、保護、調節、故障診斷等。神經網絡已應用于異步電動機的熱過載保護的溫升智能預測系統。 (2)現場總線技術在低壓電器中的應用 隨著信息技術和計算機網絡的發展,使智能化電器與中央控制設備,包括中央控制計算機與可編程邏輯控制器實現雙向數據通信,并在低壓配電系統和電動機控制中心統一形成了智能化監控、保護與信息網絡系統。這種系統使操作人員在控制室中能夠方便地控制各種現場設備,并且能夠及時了解現場設備運行情況,處理各種故障。近年來,現場總線的出現給工業自動化帶來了革命性的變革。 現場總線是一種造價低、可靠性強并適合工業環境使用的通信系統。傳統的通信系統需用多芯電纜讓數據并行傳送,而現場總線僅需要一根雙芯電纜,使布線非常簡單,減少了安裝維護費用,F場總線按國際標準采用統一的通信規范,因而它具有很好的互換性和互操作性,它是與生產廠商無關的系統,各種現場設備只要按這種規范和協議生產都可以在網絡上使用,F場總線生產工廠能提供現場總線各種標準部件,包括接口、各種中間繼電器、電纜、模塊化I/O站等等,大大方便了安裝和維護,即特即用,適合于現場設備分散布置的特點。國外許多大公司近幾年都發展了可通信低壓電器產品。必須盡快發展我國低壓電器產品的現場總線系統與通信技術,才能使系統具有故障診斷能力。當系統中電器設備發生故障時,通信電器與現場總線聯接器能夠顯示故障信號,便于排除故障,保護系統正常運行;系統傳輸的信號量增加,提高了系統自動化程度;信號傳輸的精度提高,保證了系統運行的可靠性。