- 相關(guān)推薦
論電氣自動(dòng)化控制系統的設計思想
【論文關(guān)鍵詞】：電氣自動(dòng)化；控制系統；設計思想；系統功能
【論文摘要】：文章通過(guò)介紹電氣綜合自動(dòng)化系統的功能，討論了目前電氣自動(dòng)化控制系統的設計思想（以發(fā)電廠(chǎng)為例子），展望了將來(lái)電氣自動(dòng)化控制系統的發(fā)展趨勢。設各智能化水平的提高使得對現場(chǎng)設備狀況的精確掌握成為可能，通訊技術(shù)的發(fā)展則為大容量的數據傳輸提供了平臺。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，基于Pc的控制系統以其靈活性和易于集成的特點(diǎn)正在被更多的采納。
一、電氣綜合自動(dòng)化系統的功能
根據單元機組的運行和電氣控制的特點(diǎn)，應將發(fā)電機一變壓器組和廠(chǎng)用電源等電氣系統的控制都納入ECS監控。其基本功能 為：
1．發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的控制及操作。
2．發(fā)變組保護、廠(chǎng)高變保護、勵磁變壓器保護控制。
3．發(fā)電機勵磁系統。包括啟勵、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS(電力系統穩定器)的投退。
4．220kV/500kV開(kāi)關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)。
5．6kV高壓廠(chǎng)用電源監視、操作、廠(chǎng)用電壓快切裝置的狀態(tài)監視、投退、手動(dòng)啟動(dòng)等。
6．380V低壓廠(chǎng)用電源監視、操作、低壓備自投裝置控制。
7．高壓?jiǎn)?備變壓器控制和操作(2臺機共用)。
8．柴油發(fā)電機組和保安電源控制和操作。
9．直流系統和LPS系統的監視。
對于發(fā)變組保護等主保護和安全自動(dòng)裝置，因其設備已經(jīng)很成熟而且要求全部在DCS中實(shí)現其功能尚有一定難度，可能增加相當大的費用，故可以保留。但是它們與DCS間要口求接，控制采用硬接線(xiàn)，利用通訊方式傳輸自動(dòng)裝置信息，并可以通過(guò)DCS進(jìn)行事故追憶。
二、電氣自動(dòng)化控制系統的設計思想
1．集中監控方式
這種監控方式優(yōu)點(diǎn)是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統設計容易。但由于集中式的主要特點(diǎn)是將系統的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理，處理器的任務(wù)相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進(jìn)入監控，伴隨著(zhù)監控對象的大量增加隨之而來(lái)的是主機冗余的下降、電纜數量增加，投資加大，長(cháng)距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時(shí)， 隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線(xiàn)，由于隔離刀閘的輔助接點(diǎn)經(jīng)常不到位，造成設備無(wú)法操作。這種接線(xiàn)的二次接線(xiàn)復雜，查線(xiàn)不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線(xiàn)或傳動(dòng)過(guò)程中由于接線(xiàn)復雜而造成誤操作的可能性。
2．遠程監控方式
遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、，節約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)。由于各種現場(chǎng)總線(xiàn)(如Lonworks總線(xiàn)，CAN總線(xiàn)等)的通訊速度不是很高，而電廠(chǎng)電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系統監控，而不適應于全廠(chǎng)的電氣自動(dòng)化系統的構建。
3．現場(chǎng)總線(xiàn)監控方式
目前，對于以太網(wǎng)(Ethernet)、現場(chǎng)總線(xiàn)等計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)已經(jīng)普遍應用于變電站綜合自動(dòng)化系統中，且已經(jīng)積累了豐富的運行經(jīng)驗，智能化電氣設備也有了較快的發(fā)展， 這些都為網(wǎng)絡(luò )控制系統應用于發(fā)電廠(chǎng)電氣系統奠定了良好的基礎�，F場(chǎng)總線(xiàn)監控方式使系統設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據間隔的情況進(jìn)行設計。采用這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部?jì)?yōu)點(diǎn)外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監控系統通過(guò)通信線(xiàn)連接，可以節省大量控制電纜，節約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接，網(wǎng)絡(luò )組態(tài)靈活，使整個(gè)系統的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會(huì )導致系統癱瘓。因此現場(chǎng)總線(xiàn)監控方式是今后發(fā)電廠(chǎng)計算機監控系統的發(fā)展方向。
三、探討電氣自動(dòng)化控制系統的發(fā)展趨勢
OPC(OIJEforProcess Control)技術(shù)的出現，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用，使得未來(lái)的電氣技術(shù)的結合，計算機日益發(fā)揮著(zhù)不可替代的作用。IEC61131已成為了一個(gè)國際化的標準，正被各大控制系統廠(chǎng)商廣泛采納。
Pc 客戶(hù)機／服務(wù)器體系結構、以太網(wǎng)和Internet技術(shù)引發(fā)了電氣自動(dòng)化的一次又一次革命。正是市場(chǎng)的需求驅動(dòng)著(zhù)自動(dòng)化和IT平臺的融和，電子商務(wù)的普及將加速著(zhù)這一過(guò)程。Internet／Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景。企業(yè)的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業(yè)的財務(wù)、人事等管理數據，也可以對當前生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)畫(huà)面進(jìn)行監控，在第一時(shí)間了解最全面和準確的生產(chǎn)信息。虛擬現實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應用，將對未來(lái)的自動(dòng)化產(chǎn)品，如人機界面和設備維護系統的設計產(chǎn)生直接的影響。相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢正從單一的設備轉向集成的系統。
參考文獻
[1] 賀家李、沈從炬，電力系統繼電保護原理，北京: 中國電力出版社，1994.
[2] 范輝、陸學(xué)謙，電氣監控系統納入DCS的幾點(diǎn)體會(huì )，電力自動(dòng)化設備，2001, 21(3): 52-54.
[3] 薛葵，發(fā)電廠(chǎng)電氣監控系統, 電力系統裝備，2002 (1): 72-73.
[4] 蒙寧海，火電廠(chǎng)廠(chǎng)用電系統監控方案的探討，廣西電力，2003, 26 (2): 44-47.
[5] 林躍、秦嶺，納雍發(fā)電總廠(chǎng)ECS方案解決方法的探討, 貴州電力技術(shù)，2003, 6(7):3-5.
[6] 曲兆衛、劉耀志，等. ECS系統在蒙華海電的應用, 內蒙古電力技術(shù)，2003, 21(5):51，62.
[7] 陳良根、田蘭、張進(jìn)，ECS在巴蜀江油電廠(chǎng)的應用, 四川電力技術(shù)，2003, 26 (3):9~10.
[8] 張軍、李楠，淺談電氣控制系統(RCS)的應用和發(fā)展, 自動(dòng)化博覽，2004, 21(6):66-69.
[9] 朱建梁，電氣控制系統(ECS)進(jìn)入DCS系統力式的探討, 湖南電力，2004, 24(10):30-32.
【論電氣自動(dòng)化控制系統的設計思想】相關(guān)文章：
分散控制系統在火電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化上的應用03-08
對電氣自動(dòng)化節能控制設計探究12-03
機加工自動(dòng)線(xiàn)電氣控制系統設計05-13
論關(guān)于“積件”思想的網(wǎng)絡(luò )課件設計03-05
鏜床電氣控制系統(一)03-07
電氣自動(dòng)化的論文06-20
電氣自動(dòng)化論文05-27