淺議電氣自動化控制系統的設計思想

摘要：文章通過介紹電氣綜合自動化系統的功能，討論了目前電氣自動化控制系統的設計思想（以發電廠為例子），展望了將來電氣自動化控制系統的發展趨勢。設各智能化水平的提高使得對現場設備狀況的精確掌握成為可能，通訊技術的發展則為大容量的數據傳輸提供了平臺。在工業自動化領域，基于Pc的控制系統以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的采納。

關鍵詞：電氣自動化；控制系統；設計思想；系統功能

1 電氣綜合自動化系統的功能

根據單元機組的運行和電氣控制的特點，應將發電機一變壓器組和廠用電源等電氣系統的控制都納入ECS監控。其基本功能為：

1.1 發變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關的控制及操作。

1.2 發變組保護、廠高變保護、勵磁變壓器保護控制。

1.3 發電機勵磁系統。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。

1.4 220kV/500kV開關自動同期并網及手動同期并網。

1.5 6kV高壓廠用電源監視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態監視、投退、手動啟動等。

1.6 380V低壓廠用電源監視、操作、低壓備自投裝置控制。

1.7 高壓啟/備變壓器控制和操作(2臺機共用)。

1.8 柴油發電機組和保安電源控制和操作。

1.9 直流系統和LPS系統的監視。

對于發變組保護等主保護和安全自動裝置，因其設備已經很成熟而且要求全部在DCS中實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，利用通訊方式傳輸自動裝置信息，并可以通過DCS進行事故追憶。

2 電氣自動化控制系統的設計思想

2.1 集中監控方式。這種監控方式優點是運行維護方便，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是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監控，伴隨著監控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

2.2 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、組態靈活等優點。由于各種現場總線(如Lonworks總線，CAN總線等)的通訊速度不是很高，而電廠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，而不適應于全廠的電氣自動化系統的構建。

3 探討電氣自動化控制系統的發展趨勢

OPC(OIJEforProcess Control)技術的出現，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用，使得未來的電氣技術的結合，計算機日益發揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個國際化的標準，正被各大控制系統廠商廣泛采納。

Pc 客戶機／服務器體系結構、以太網和Internet技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融和，電子商務的普及將加速著這一過程。Internet／Intranet技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景。企業的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業的財務、人事等管理數據，也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控，在第一時間了解最全面和準確的生產信息。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用，將對未來的自動化產品，如人機界面和設備維護系統的設計產生直接的影響。相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境變得重要了。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、陸學謙，電氣監控系統納入DCS的幾點體會，電力自動化設備，2001，21(3): 52-54.

［3］ 薛葵，發電廠電氣監控系統，電力系統裝備，2002 (1):72-73.

［4］ 蒙寧海，火電廠廠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，納雍發電總廠ECS方案解決方法的探討，貴州電力技術，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，2003，21(5):51，62.

［7］ 陳良根、田蘭、張進，ECS在巴蜀江油電廠的應用，四川電力技術，2003，26(3):9~10.

［8］ 張軍、李楠，淺談電氣控制系統(RCS)的應用和發展，自動化博覽，2004，21(6):66-69.

［9］ 朱建梁，電氣控制系統(ECS)進入DCS系統力式的探討，湖南電力，2004，24(10):30-32.