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工业4.0需要自动化电源

Harris编译 2023-03-28 原文

制定工业4.0战略的决策者必须考虑如何确保他们的生产设施在电力中断期间保持运行。一种可能性是探索自动化智能电源。许多企业已经使用了大量的智能制造解决方案，因此将技术升级扩展到电源是有意义的。

这一领域的研究相对较新，因此将自动化应用于电源的方法很广泛。一些努力还涉及制造自动化产品，使电力供应更高效或更可靠。

研究人员追求自动化控制发电机

许多智能电源解决方案仍停留在实验室。然而，研究人员现在所了解的无疑将加速商业选择的产生，并帮助研发团队避免代价高昂的障碍。

俄罗斯莫斯科国立技术大学鲍曼分校的研究人员开发了一种解决方案，探索如何自动化控制使用可再生能源和传统能源的发电机。他们的解决方案是使用逆变器，根据给定发电机的特定特性将直流电转换为交流电。他们的解决方案也适用于混合电源，使其适用于尚未完全依赖可再生能源的地区。

研究人员的解决方案创造了一种自主混合动力供电系统，该系统与柴油发电机、风力涡轮机和太阳能电池板相结合。它根据与电网相关的参数将直流电转换为交流电。他们还制作了一个具有自动模式切换功能的逆变电路，可以影响逆变控制信号。

研究人员测试了这种装置，发现它通过微处理器技术实现了自动发电和消耗。此外，该系统确保了可再生能源的最大效率。

像这样的解决方案成为主流可能还需要一段时间。然而，工业4.0的决策者应该意识到这些早期的努力。这样，一旦解决方案在商业上可用，以支持他们的智能制造需求，他们就会尽可能地了解情况。

自动化技术创造智能电力系统

一些自动化技术并不直接供电，但可以改善供电设备的管理。智能传感器可以让人们监测变压器的几个参数，包括跟踪故障的前三个原因。

跟踪电力设备的运行情况可以帮助人们阻止即将发生的故障。或者，如果他们知道一件设备可能很快就会达到使用寿命，他们就会有更多的时间来考虑他们的选择。修理可能是其中之一。然而，再制造产品通常比新产品更早上市，并且仍然具有定制潜力。物联网传感器无需持续输入即可收集数据，让人们享受自动化设备监控的好处。

一些企业还使用无人机等自动化技术来管理太阳能电池板。尽管这些方法不会产生自动化的电源供应，但它们部署了自动化来增加意外停电的可能性。比利时初创公司ARTRobotics公司发明了HELIOS，它将六轴飞行器和机器人结合在一起，用于自动清洁太阳能电池板。然而，该公司试图通过Kickstarter活动筹集额外资金，但以失败告终。

另一个项目是由西班牙电网运营商Iberdrola公司的一项技术挑战实现的，该项目使用自动化对电线周围的鸟类进行管理。这种自动设备依靠智能电网的剩余电力运行，不需要电池。它有一个集成传感器，可以探测鸟类并把它们吓跑。目标是消除可能伤害鸟类的电线事故，并降低电力供应的可靠性。

自动电网监测产品帮助技术人员识别倾斜或倒下的电杆或电力线路中断等问题，节省宝贵的故障排除和劳动时间。这些是自动化如何改善现有电力系统的许多例子中的一些，即使不产生能源。智能制造工厂的员工受益于这种解决方案，因为它们使停电不太可能发生。

法国电力运营商测试工业电池自动化管理

一些电力运营商已经开始使用电池来补充电网电力，使其更具弹性。英国和其他地方的许多电池存储供应商最近都享受到了需求的激增。

随着电力供应变得更加不稳定，对可再生能源的依赖增加，电池存储技术可以使电力供应更加稳定。法国电力传输系统运营商RTE公司最近演示了如何部署依赖于自动化的智能电力解决方案。

RTE创建了Ringo试验场，利用自动化技术控制可再生能源在电网中的流动。该装置的一个重要组成部分是储能解决方案。当电网产生的电量不足时，它会释放能量，并在过剩时储存能量。

该系统的自动化组件收集有关电流的实时数据，并使用这些信息来优化Ringo工厂的储能决策。许多智能制造解决方案利用实时数据来辅助决策。企业高管可以对自己的选择更有信心，并对意外情况做出迅速反应。

现在说Ringo站点项目是否会导致智能电力使用的持久变化还为时过早。然而，一项为期三年的试验正在进行中，其结果应有助于领导人确定下一步措施。自动化电池系统对于在智能工厂工作的人来说尤其有利，因为电网压力容易导致停电。

智能制造工厂的早期步骤

电网运营商是许多智能电力解决方案的主要目标用户。然而，制造工厂的商业用户仍然可以通过在工厂内的任何电气设备上部署智能传感器而受益。改进的监控降低了与电源相关的故障发生的可能性。

人们还可以通过其他方式追求智能电源，比如安装带有运动传感器的灯具。这样，就不会有人在离开某个区域后忘记关灯，从而增加电费。

制造业决策者还应及时了解电力供应商提供的任何信息。一些市场的公司为客户提供智能电表或其他福利，鼓励他们更多地了解整体使用量，并在可能的情况下减少使用量。

最后，在意外停电期间保持运行的最佳实践是投资于发电机和备用电力系统，在主电网发生中断后自动启动。对于身处气候控制地区的制造商或其他生产特殊情况的制造商来说，这些措施至关重要，因为电力中断对这些生产特殊情况来说，破坏性和代价特别大。

4.0工业电网的传感物联网$工业4.0

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