電廠電氣自動控制系統研究

摘要：在現代電力市場改革背景下，電廠自動化技術應用成為了影響電廠經濟效益、影響電廠市場競爭力的關鍵。在現代工控自動化技術不斷發展的今天，電廠電子自動化系統應用成為了提高電廠生產效率、降低電廠綜合成本的關鍵。為了實現我國電廠電氣自動化系統的有效運用，現對現代電廠電氣自動化系統應用現狀與發展趨勢進行了簡要論述。

關鍵詞：電廠；電氣自動化；應用；現狀；發展趨勢

1 電廠電氣自動控制系統

第一種情況通常叫做頻率的一次調整控制；第二種情況稱為頻率的二次調整控制；而第三種則稱為頻率的三次調整。這三種調整控制頻率的方式是有差別的。由調速器實現調頻以控制發電機組的輸出功率，其響應速度較快，可適應小負荷短時間的波動；對周期在10s至多2～3min以內而幅度變化較大的負荷，已經不能由調速器本身的調頻特性來進行調整控制，就需要由電力系統控制中心，根據系統的頻率以及與其他地區相連的輸電線上的功率的偏移程度，啟動AGC來進行控制負荷；對于周期在三分鐘以上的負荷波動，可以根據以往實測的負荷變化情況（即所謂的負荷曲線）和預測幾分鐘后總負荷變化趨勢，由計算機算出發電機組最經濟的輸出功率，然后發出控制命令到各發電廠進行調整，即按經濟調度實現負荷分配控制。

AGC是以控制調整發電機組輸出功率來適應負荷波動的反饋控制。電力系統中功率的不平衡將導致頻率的偏移，所以電網的頻率可以作為控制發電機輸出功率的一個信息。發電機組上的調速器能根據電力系統頻率變化自動地調節發電機的輸出功率，所以在某種意義上講也具有自動發電控制的功能，但通常不稱為自動發電控制。這里指的AGC是一種控制性能比較完善和作用較好的發電機輸出功率的自動控制。它利用電子計算機來實現控制功能，是一個小型的計算機閉環控制系統，有時也稱為AGC系統。

2 電氣自動化工程控制系統控制方法

2.1 集散控制系統（DCS）

DCS綜合了控制、計算機、顯示和通訊等技術，屬于模擬數字的混合體系，主要應用于化工，水泥，鋼鐵等的流程控制，其控制理論是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態方便。系統以通訊網絡為紐帶，由過程控制級和過程監控級組成。DCS對數字量控制和時序控制不是很強大，編程太過于復雜，一般的工程師還無法完成。同時需要第三方儀表或控制系統與DCS通訊，采用RS485或網關來轉換實現通訊的硬件成本很高。

2.2 可編制控制系統（PLC）

PLC主要用來控制數字量，適用于機械控制，如機床流水線等。其主要應用在：PLC技術使用虛擬繼電器替代機械繼電器，基本上可以忽略它的反應時間，也不注重返回量，因此適用于開關量控制。在斷路器控制和自動切換系統中得到了很大的使用。主要還是因為它反映迅速的特點，可靠性高不會對器材造成傷害；PLC技術使用虛擬繼電器替代機械繼電器，基本上可以忽略它的反應時間，也不注重返回量，因此適用于開關量控制。在斷路器控制和自動切換系統中得到了很大的使用。主要還是因為它反映迅速的特點，可靠性高不會對器材造成傷害；數控領域是電氣自動控制應用最廣泛的項目，其對PLC技術的要求較高，充分發揮PLC編程控制的優勢，提高數控的準確度。

3 電廠電氣自動化系統應用現狀分析

隨著近年來現場總線、工業以太網網絡通信技術在電廠電氣自動化系統應用的不斷增加，傳統硬接線方式的缺點日漸突出。為了滿足現代電力企業生產過程中電氣自動化系統需求，新的電氣自動化系統技改成為了現代電廠面臨的首要問題。為了實現我國電廠電氣自動化系統的有效運用、實現電氣自動化系統應用目標，現代電廠應對電氣自動化系統應用現狀進行分析。結合電廠電氣自動化系統應用需求以及未來電廠發展規劃確定電氣自動化系統解決方案的選擇，以此為基礎促進電廠電氣自動化系統應用目標的實現。利用現代工控軟件及現場總線技術將電廠電氣自動化各功能模塊及控制點進行連接。同時根據電廠設備要求以及系統可靠性需求對電氣自動化系統的相關組件進行了規范化，以統一的標準以及行業規范使系統組成具有較高的可靠性，為電廠安全穩定運行奠定了基礎。另外，針對電廠設備維修需求，電氣自動化系統還集成了機組運行信息收集、整理及備份功能。以機組運行數據為基礎為設備維修工作提供詳實、準確的系統運行數據。根據現代電廠電氣自動化系統功能需求，現代電廠所采用的電氣自動化系統也不斷地進行著更新與完善。

4 電氣自動化控制系統的發展

4.1 軟件在電氣自動化控制系統中地位的提升

隨著信息技術的發展，在當前的電氣自動化控制系統領域中，網絡技術以及計算機都體現出了廣闊的發展前景與應用前景，尤其是在OPC技術的發展、IEC61131標準的頒布以及Win-dows平臺得到廣泛應用的背景下，計算機在電氣自動化控制系統的融合方面發揮著不容忽視的作用。網絡技術以及多媒體技術在電氣自動化控制系統發展中所具有的應用前景是不言而喻的，如在企業管理層中能夠通過標準瀏覽器對企業財務、企業人事等數據進行存取，也可以對生產過程中的畫面進行有效的實時監控，這對于準確且全面地了解第一時間的生產信息而言發揮著重要作用。另外，視頻處理系統以及虛擬現實模擬技術在電氣自動化控制系統也具有著廣闊的應用空間，這些技術在電氣自動化控制系統產品如設備維護系統以及人機界面設計等的開發發揮積極且深遠的影響作用。在此背景下，電氣自動化控制系統所具有的通訊能力、軟件結構會變得更加重要，而這一切都會推動電氣自動化控制系統中軟件地位的不斷提升。

4.2 單一設備向集成系統應用轉變

單一設備向集成系統應用轉變是電氣自動化控制系統領域中重要的發展趨勢，這種趨勢會呈現出信息化、開放化以及分布式的特點。信息化指的是系統能夠具備對信息進行綜合處理的能力，通過與計算機技術以及網絡技術的結合推動網絡自動化以及管理控制一體化；開放化指的是電氣自動化控制系統具有標準化的接口來實現與外界的連接，尤其是實現外界網絡與電氣自動化控制系統的連接；分布式結構指的是保證每個存在于網絡中的智能模塊都具備獨立工作能力，從而分散系統風險。而這一趨勢的發展，同樣是市場需求所決定的，同時也是信息技術與電氣自動化控制系統的進一步融合所推動的。同時當軟件在電氣自動化控制系統中的地位不斷提高時，單一設備向集成系統應用的轉變也就會更加明顯。

4.3 電氣自動化控制系統統一化

電氣自動化控制系統在實現統一化的基礎上能夠對電氣自動化產品的維護、開機、測試以及設計發揮重要的推動作用，同時能夠將開放系統獨立出來，而這對于電氣自動化控制系統的通用性發展而言是十分重要的。

4.4 電氣自動化控制系統接口標準化

通過采用標準化技術來實現電氣自動化控制系統的接口標準化可以降低電氣自動化控制系統的開發成本與維護成本，同時有利于實現信息資源以及不同領域生產數據的共享。在此基礎上，企業之間以及廠家之間所進行的數據交換將得到保障，這對于解決電氣自動化控制系統的通訊難題具有重要意義。

5 結語

總之，在電氣工程中，自動化控制系統的應用，可以有效促進電氣領域自動化水平和運行管理效率的全面提升。還可有效降低其成本，使設備及生產線變得更加穩定、可靠。因此必須得到我們進一步的重視發展。

參考文獻

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作者簡介：胡寶振，身份證號碼：210881199005032274.

（作者單位：廣西壯族自治區）