電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢探究

許志峰

摘 要

近20年來，我國自動化技術(shù)及其產(chǎn)品研發(fā)取得了很大的進展，在某些領(lǐng)域也實現(xiàn)了新的突破。然而，從整體來看，自動化技術(shù)并未形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，支柱型企業(yè)寥寥無幾。在經(jīng)濟全球化背景下，電氣自動化控制系統(tǒng)在實際生活、生產(chǎn)中的使用范圍在不斷擴大。充分了解該系統(tǒng)的功能，并綜合當(dāng)前的使用情況，科學(xué)預(yù)測電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展走勢，這對于社會發(fā)展和人們生活水平的提升，有很大促進作用。文章將結(jié)合筆者工作實踐，從多個角度來分析電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用情況及其發(fā)展走向。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化控制系統(tǒng) 應(yīng)用 發(fā)展

現(xiàn)階段，電氣自動化控制系統(tǒng)不僅給人們的生活帶來了便利，同時也促進了智能化水平的提升，使之能對各儀器設(shè)備實行控制。在現(xiàn)代航天飛機制造、醫(yī)學(xué)研究乃至交通等領(lǐng)域中，電氣自動化控制系統(tǒng)均已得到廣泛應(yīng)用，且各種新領(lǐng)域仍在不斷開發(fā)，電氣自動化領(lǐng)域融入了信息傳輸系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)等新的因素，對于電氣自動化水平的提高，有很大的推動作用。

1 電氣自動化控制系統(tǒng)的功能簡介

從單元機組的運行及電氣控制自身的特點來看，我們應(yīng)將變壓器組、發(fā)電機及廠用電源等電氣系統(tǒng)全部納入ECS監(jiān)控體系中。電子總動畫控制系統(tǒng)的功能主要可分為下列幾方面：

（1）控制220kV/500kV斷路器（發(fā)變組出口）、隔離開關(guān)等并進行相關(guān)操作。

（2）保護發(fā)變組、廠高變及勵磁變壓器等；進行啟勵或滅磁等操作，可用以切換控制方式和進行增磁、減磁操作；變組斷路器出口將形成同期并網(wǎng)，可實現(xiàn)開關(guān)自動化和手動操作；監(jiān)視6kV高壓廠所使用的電源、電壓快切裝置狀態(tài)、低壓自投控制裝置及相關(guān)操作；控制380V低壓廠的電源自投裝置；對電源、柴油機組及其操作程序提供保護；對直流系統(tǒng)或者是LPS系統(tǒng)進行控制。

此外，理論上電力自動控制系統(tǒng)應(yīng)通過DCS來對發(fā)變組提供主保護，并控制好安全自動裝置。盡管現(xiàn)階段自動化控制系統(tǒng)已和DCS實現(xiàn)初步連接，不過其主要是通過通訊方式來傳輸信息，以實現(xiàn)對事故進行追憶。

2 電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

拿電力系統(tǒng)來說，電氣自動化控制系統(tǒng)主要可用于下列幾方面：

2.1 計算機處理系統(tǒng)

計算機處理系統(tǒng)大體包含如下功能：輸入和顯示參數(shù)、計算性能、打印報表、對異常情況進行報警、記錄事故序列和追憶歷史數(shù)據(jù)等等。

2.2 汽機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)

在我國，早期是利用液壓控制系統(tǒng)來控制汽機。1980年代后，控制設(shè)備、電業(yè)轉(zhuǎn)換器和電氣元件的可靠性得到了顯著提升，電調(diào)系統(tǒng)基本上都是汽機配套，能夠從轉(zhuǎn)速、調(diào)節(jié)壓后壓力和電功率等方面進行控制，以發(fā)揮啟動與閥門管理功能。汽輪發(fā)電機組一般是從盤車進行沖轉(zhuǎn)，依次經(jīng)歷暖機、閥切換及升速等環(huán)節(jié)再予以運行，這不僅能確保機組的安全性，同時也延長了系統(tǒng)的運行時間及使用壽命。

2.3 汽機旁路系統(tǒng)

旁路控制系統(tǒng)大體是由高/低壓旁路壓力與溫度調(diào)節(jié)兩大系統(tǒng)組成。根據(jù)系統(tǒng)運作時所要求的力矩及速度，旁路閥門執(zhí)行器可自主選擇電動或電液執(zhí)行器。

2.4 汽機監(jiān)視保護表

汽機一般是在機組啟動、運行或者是停機過程中，通過保護儀表來對其工作狀況進行監(jiān)測，以免事故出現(xiàn)。上世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)的汽輪發(fā)電機組在單機容量上有所加大，這就需要我們積極研發(fā)和使用機械參數(shù)與之相適應(yīng)的監(jiān)視保護儀表，以及轉(zhuǎn)速、軸承蓋震動和偏心度等裝置，方可使機組連鎖保護系統(tǒng)發(fā)出信號，并對汽機進行監(jiān)視與保護。

2.5 機、爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)

在火電站主控系統(tǒng)中，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是必不可少的部分。該系統(tǒng)的目標(biāo)是對機組各輸入與輸出間的能量、質(zhì)量進行控制，使之保持均衡；并持續(xù)消除運行中出現(xiàn)的內(nèi)、外干擾現(xiàn)象，以適應(yīng)電網(wǎng)對機組負荷提出的要求，使機組能運行通暢。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的功能在于：協(xié)調(diào)電網(wǎng)的負荷調(diào)度，進行調(diào)頻、調(diào)峰，維持汽機和鍋爐的能量平衡（輸入及輸出），協(xié)調(diào)控制鍋爐內(nèi)燃料、送風(fēng)等子系統(tǒng)，調(diào)整輔機設(shè)備和機組出力等。

3 電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

OPC（OIJE for Process Control）技術(shù)的誕生，Windows平臺的普及和IEC61131的實施，很大程度上促進了電氣技術(shù)與計算機間的融合。未來，電氣自動化控制系統(tǒng)將呈現(xiàn)出統(tǒng)一化、智能化和創(chuàng)新化三大發(fā)展趨勢。首先，電氣自動化控制系統(tǒng)將實現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計、維護等進行統(tǒng)一研究，且利用微軟公司的標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)后，電氣自動化控制系統(tǒng)的信息資源將得到更充分的利用和共享，其項目成本也能有所下降。對電氣自動化控制系統(tǒng)而言，這無疑使一次很大的提升，標(biāo)準(zhǔn)化接口在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時，還能為各廠家間的數(shù)據(jù)交換提供平臺。

其次，在科學(xué)技術(shù)不斷進步的今天，電氣自動化控制系統(tǒng)將逐步邁向智能化發(fā)展道路。電子信息和計算機技術(shù)對該系統(tǒng)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐，在實際應(yīng)用中，系統(tǒng)判斷和反應(yīng)外界指令的準(zhǔn)確性也能得到提升。智能化最大的優(yōu)勢在于高效、便捷，通過機器便可完成多件事情，這為電氣自動化控制系統(tǒng)帶來了更大的發(fā)展空間。再者，國內(nèi)電氣自動化控制系統(tǒng)已走過了幾十年的發(fā)展歷程，電子自動化系統(tǒng)取得了可觀的進展。但相比國外，國內(nèi)企業(yè)大多只能生產(chǎn)檔次較低的電氣自動化控制系統(tǒng)，只有加大技術(shù)研發(fā)與資金扶持力度，不斷引進各種創(chuàng)新型人才，電氣自動化控制系統(tǒng)也將逐步從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榧上到y(tǒng)，邁上更高的發(fā)展階層。

4 結(jié)論

電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能促進電氣領(lǐng)域自動化水平和運行管理效率的全面提升。與此同時，通過電氣化控制系統(tǒng)，企業(yè)還可有效降低其成本，使設(shè)備及生產(chǎn)線變得更加穩(wěn)定、可靠。從現(xiàn)階段來看，電氣化自動控制系統(tǒng)在多個領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。隨著時代和科技的不斷發(fā)展，電氣自動化控制系統(tǒng)將為企業(yè)和整個社會帶來更大的經(jīng)濟效益。

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作者單位

陜西陜煤銅川礦業(yè)東坡煤礦黨辦室 陜西省銅川市 727023endprint