芻論現(xiàn)代電子自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用及設(shè)計(jì)

秦齊

摘要：目前隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)正在興起，在電子系統(tǒng)建設(shè)中，自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)是其中比較重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，自動(dòng)化的系統(tǒng)如何進(jìn)行設(shè)計(jì)，是電子自動(dòng)化技術(shù)建設(shè)和改造中需要研究和解決的一個(gè)重要課題。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代電子自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)

電子自動(dòng)化技術(shù)包括繼電保護(hù)、集中監(jiān)控以及遠(yuǎn)方調(diào)度管理部分，智能化開關(guān)與智能化開關(guān)柜，以及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及遠(yuǎn)方調(diào)度于體，在自動(dòng)化設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況選用。

一、電子自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方向

（一）智能保護(hù)與綜合自動(dòng)化技術(shù)

對電子自動(dòng)化保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究，將國內(nèi)外最新的人工智能、綜合自動(dòng)控制理論、自適應(yīng)控制應(yīng)用理論、網(wǎng)絡(luò)通信、微機(jī)新技術(shù)等應(yīng)用于自動(dòng)化保護(hù)裝置中，使得新型保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn)，大大提高電子的安全水平。對自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了多年研究，研制的分層式綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于各種等級下的電子設(shè)備?；谖覈壳暗慕?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，電子市場發(fā)展需要電子工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的具體情況，認(rèn)真研究了電子市場的運(yùn)營模式，深入探討并明確電子運(yùn)營流程中各步驟的具體規(guī)則，提出了適合我國現(xiàn)階段電子市場運(yùn)營模式。

（二）電子自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)

對電子負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性監(jiān)測、電子實(shí)時(shí)仿真建模等方面進(jìn)行了研究，引進(jìn)了電子數(shù)字模擬實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，建成具備混合實(shí)時(shí)仿真環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室。真系統(tǒng)不僅可提供大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并可以協(xié)助科研人員進(jìn)行新裝置的測試，從而為研究智能保護(hù)及靈活輸電系統(tǒng)的控制策略提供了流的實(shí)驗(yàn)條件。電子自動(dòng)化仿真系統(tǒng)是針對我國電子企業(yè)的迫切要求，將計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的最新成果和傳統(tǒng)的電子分析理論相結(jié)合，利用智能系統(tǒng)理論，進(jìn)行電子知識教學(xué)、培訓(xùn)的種強(qiáng)有力手段。

（三）電子配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)

電子配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字、配網(wǎng)模型、高級應(yīng)用軟件、信息配網(wǎng)體化方面取得了重大技術(shù)突破。其中，采用數(shù)字信號處理技術(shù)，提高了載波接收靈敏度，解決了載波正在配電網(wǎng)上應(yīng)用的衰耗、路由等技術(shù)難題。高級應(yīng)用軟件將輸電網(wǎng)的理論算法與配網(wǎng)實(shí)際結(jié)合起來，采用了最新國際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型，采用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法進(jìn)行潮流計(jì)算，應(yīng)用人工智能灰色神經(jīng)元算法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測。

（四）人工智能在電子中的應(yīng)用

結(jié)合電子工業(yè)發(fā)展的需要，開展了將專家系統(tǒng)、模糊邏輯以及進(jìn)化理論應(yīng)用到電子及其元件運(yùn)行分析、故障診斷、規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面的實(shí)用研究。在上述實(shí)用軟件研究的基礎(chǔ)上開展了電子智能控制理論與應(yīng)用的研究，以提高電子運(yùn)行與控制的智能化水平。在現(xiàn)代電子技術(shù)在電子中的應(yīng)用，開展了電子裝置控制理論和控制算法、各種電子裝置在電子中的行為和作用、靈活交流輸電系統(tǒng)、直流輸電的微機(jī)控制技術(shù)、動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)、有源電子濾波技術(shù)、大容量交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)和新型儲能技術(shù)等方面的研究。

二、電子自動(dòng)化技術(shù)方案設(shè)計(jì)思想

隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，通過網(wǎng)絡(luò)與電子通信，從信息流的角度看，保護(hù)控制、測量的信息源都是來自現(xiàn)場，只是要求不同而已。保護(hù)主要采集設(shè)備的故障異常狀態(tài)信息，總控單元直接接收來自上位機(jī)或遠(yuǎn)方的控制輸出命令，經(jīng)必要的校核后可直接動(dòng)作至保護(hù)操作回路，省去了遙控輸出、遙控執(zhí)行等環(huán)節(jié)，簡化了設(shè)備，提高了可靠性。

（一）電子自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)選型

主要從電子自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)測與遠(yuǎn)方調(diào)度方面考慮，對于電子自動(dòng)化系統(tǒng)保護(hù)而言，應(yīng)優(yōu)先考慮選用微機(jī)保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。電子自動(dòng)化選型接線比較簡單，應(yīng)以常規(guī)繼電保護(hù)為主，選用價(jià)格低、性能可靠的智能化開關(guān)，可以取消常規(guī)繼電保護(hù)。對于集中監(jiān)測與遠(yuǎn)方調(diào)度來講，有集中式與分散于開關(guān)柜內(nèi)的集散系統(tǒng)兩種形式，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是種最先進(jìn)的分散安裝于開關(guān)柜內(nèi)的集中監(jiān)測與遠(yuǎn)方調(diào)度系統(tǒng)。集中式變配電站計(jì)算機(jī)監(jiān)測與遠(yuǎn)方調(diào)度系統(tǒng)需要安裝各種電量變送器，測量、信號與控制電纜要由開關(guān)柜內(nèi)引出，外部電纜數(shù)量多，設(shè)計(jì)般不宜再推廣使用。

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的末端數(shù)據(jù)采集與控制單元直接安裝于開關(guān)柜內(nèi)，大都采用交流采樣從電流或電壓互感器直接進(jìn)行測量，省掉了電量變送器，有些還可以省掉開關(guān)柜上的指示儀表。外部電纜只有根通信電纜與供電電源電纜，設(shè)計(jì)與施工簡單，所以應(yīng)積極推廣選用。智能化開關(guān)與智能化開關(guān)柜本身已經(jīng)具備集中監(jiān)測與遠(yuǎn)方調(diào)度功能，只要設(shè)計(jì)根通信電纜引到中央控制站計(jì)算機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測調(diào)度。

（二）電子自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)原則

電子自動(dòng)化的電氣主接線方式按原設(shè)計(jì)不變，在單線系統(tǒng)圖的設(shè)備型號說明中應(yīng)注明采用計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)后所增加的設(shè)備數(shù)量與型號，如電量變送器，電子監(jiān)控器等。對于需要通過計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)方遙控操作的開關(guān)，一定要選用能進(jìn)行遠(yuǎn)方分、合閘功能的自動(dòng)開關(guān)。

開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)要進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)的開關(guān)，一般要有一對獨(dú)立的常開接點(diǎn)引入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)。低壓自動(dòng)開關(guān)的型號設(shè)計(jì)時(shí)定要注意滿足這要求，多選對常開輔助接點(diǎn)。對繼電保護(hù)設(shè)計(jì)來講供電系統(tǒng)可以考慮選用變壓保護(hù)，而且應(yīng)優(yōu)先考慮采用變壓電站綜合自動(dòng)化技術(shù)。

對于測量回路設(shè)計(jì)而言，需要進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)的測量參數(shù)由設(shè)計(jì)者根據(jù)有關(guān)規(guī)定與實(shí)際需要來確定。對于信號回路設(shè)計(jì)，所有需要計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視的開關(guān)狀態(tài)，均應(yīng)有對常開接點(diǎn)引到計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)，所有常開接點(diǎn)可以共用個(gè)信號地線，但不能與交流系統(tǒng)地線相連接。所有信號繼電器均應(yīng)有對單獨(dú)的常開接點(diǎn)引到計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)。

三、結(jié)束語

以上針對目前我國電子運(yùn)行現(xiàn)狀，闡述了自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，并從系統(tǒng)選型、電氣設(shè)計(jì)原則等方面對設(shè)計(jì)過程作了相應(yīng)的說明和簡要介紹，也是實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。對于同樣的工程，不同的設(shè)計(jì)人員，由于考慮問題的側(cè)重點(diǎn)不同，可能設(shè)計(jì)方法會(huì)有定的差異，但基本內(nèi)容是相同的。