電氣自動化控制方式研究

邢敖

摘要：目的：使電氣自動化在現代工業自動化領域中被廣泛使用。方法：對Pc 控制系統以其靈活性和易于集成的特點以及電氣自動化系統的功能進行分析。結果：目前發電廠電氣自動化控制系統的設計理念，在未來發電廠電氣自動化控制系統的發展趨勢。討論：隨著設備智能化水平的不斷提高，使得對現場設備狀況的精確掌握成為可行，加上通訊技術的高速發展，為大容量的數據傳輸提供了保證。

關鍵詞：電氣自動化；數據傳輸；控制系

一、電氣自動化控制系統的功能

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內用電源等電氣系統的控制全都納入到R名監控中來。其基本功能為：①發變組出口斷路器、隔離開關的控制及操作。②發變組保護、廠內高變保護、勵磁變壓器保護控制。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。④開關自動同期并網及手動同期并網；⑤高壓廠內用電源監視、操作、廠內用電快速切換裝置的狀態監視、投退、手動啟動等；⑥380v低壓廠內用電電源監視、操作、低壓設備自投裝置控制。⑦高壓啟/備變壓器控制和操作；⑧柴油發電機組和保護電源控制與操作；⑨直流系統和Lrs系統的監視。

二、電氣自動化控制系統的設計理念

1、集中監控方式的優缺點。集中監控方式是利用一套控制設備、監控整個電廠設備。集中監控方式適用于控制對象比較少，控制區域分布不廣的系統。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中進行處理，處理器的任務相當繁重，處理的速度將受到影響。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ICJ的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，由于隔離刀ICJ的輔助接點經常不到位，造成設備無法操作。這種接線方式下的二次接線復雜，查線也不方便，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、遠程監控方式的優缺點。遠程監控方式，又稱四遙（遙信、遙測、遙控、遙調）監控方式，是國內早期一種監控方式，適用于遠程監控偏僻地區的控制對象。四遙控制方式，不會像集中監控方式那樣，某一設備出故障影響整個系統。由于采用四種不同的裝置組成遠程監控系統，結構復雜，體積龐大，不易擴展。

3、分布式監控方式。分布式監控方式采取多套控制設備按功能或按地理位置監控電廠這些控制通過網絡或總線進行通信。目前，已普遍應用于變電站、發電站等自動化系統中，且已經積累了豐富的運行經驗。近些年，智能化電氣設備也有了較快的發展，這些都為分布式監控系統應用于發電站電氣系統奠定了良好的基礎。分布式監控方式使系統設計更加有針對性，對于不同的問隔可以有不同的功能，這樣可以根據問隔的情況進行設計。采用這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外，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，與監控系統通過通信線連接，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，裝置之問僅通過網絡/總線連接，網絡組合靈活，使整個系統的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的部件，不會導致系統癱瘓。因此，分布式監控方式是今后發電站計算機監控系統的發展方向。

三、電氣自動化神制系統的發展趨勢

現代電氣自動化控制系統普遍采用分層分布式計算機監控系統。從管理上分為上卜兩層（甚至多層），上位機為管理協調層，負責越限報警（顯示器顯示報警、手機短信報瞥、調度優化計算、命令下達、遠程通信等高級應用軟件；下位機為執行層，負責采集數據、執行上位機下達的命令。對多層結構系統，更上層是國家調度中心，通過遠程網查看電站數據，下達宏觀調度計劃。

為了提高監控設備的可靠性，往往上位機采取雙計算機，甚至多臺計算機，平時每臺計算機承擔各自特定的任務，當某臺計算機故障后，其它計算機承擔其任務。這些上位機通過局域網進行通信，下位機層通過總線進行通信，國調層通過遠程網進行通信。

四、電氣自動化控制技術的主要功能

1、電氣自動化控制技術自動控制功能。在電氣自動化控制中自動控制功能是非常重要的一項功能，是利用高壓設備與電流開關設備進行相應的控制，在自動控制功能工作的過程中，是分散進行操作的，并直接對相應的功能系統進行科學的管理。而自動控制系統的運行能夠為電氣自動化控制系統提供有效的安全保障。

2、電氣自動化控制技術保護功能。在電氣自動化控制運行的過程中，總是會出現眾多的問題，在這樣的情況下，就需要設立系統保護功能。但是在保護系統運行的同時，需要針對可能出現的故障進行排除，并加大對系統的檢測，這樣就能夠讓保護系統充分的發揮其在電氣自動化控制系統中的應用。

3、電氣自動化控制測景功能。在電氣自動化控制不斷完善的過程中，已經提升了企業的生產效率，所以在未來的發展過程中，需要及時的對電氣自動化控制系統進行觀測和檢測，這樣能夠避免在運行中出現的問題。然后在系統運行的過程中，針對系統的弊端進行完善。而若是工作人員想要及時的了解各種數據參數，就需要使用相應的測量儀器獲得電氣自動化控制體統的數據，并采用合理的手段進行觀測。

五、未來電氣自動化控制系統的發展方向

1、選用開放式控制系統。在電氣自動化控制系統的發展中，采用開放式控制系統不僅能夠節約企業的成本還能夠利用分式檢測的方式對系統進行掌控，也是開放式控制系統的優點。開放式系統在運行的過程中需要使用標準的控制方式，現場總線也需要使用數字化進行操作，而在開放式控制系統中，也應該結合網絡、通訊等方式進行連接，讓軟件系統不斷在運行中完善自身的應用。

2、應用數字化電氣信息量監控。在應用電氣自動化控制方式的企業中，應用數字化電氣信息量監控是非常重要的，這樣的監控方式不僅將系統中的信息進行收集，還能夠通過相應的軟件系統對信息進行分析和辨別，因為在數字化電氣信息量監控中，管理信息量非常的巨大，這就要求數字化電氣信息量監控的穩定性要達標，以此保證電氣自動化控制的正常運行。在使用數字化電氣信息量監控的過程中，需要有網絡的支持，這樣才能夠讓各個監控網點進行連接，并及時的傳送相應的監控信息和數據。

3、創新電腦監控系統。在電氣自動化控制的系統運行中，需要有工作人員對系統和自動控制系統進行實時監控，而普通的監控方式是安裝相應的監控設備，在此基礎也需要有人員對其進行監督，這樣及浪費物力也浪費人力。而在創新后的電腦監控系統中，能夠達到無人值班的情況，可以完全使用自動監控進行對自動化控制系統進行監管。而且這樣的系統操作起來非常的方便，只需要對系統進行了解，并了解電腦的運行，就可以對監控范圍內的事物或是工作進行監管。

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