冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化控制發(fā)展趨勢分析

朱國華

摘 要冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以提升冶金企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。自動化控制應(yīng)用中，設(shè)備的運(yùn)行可靠性和效率都能得到很大的改善，提升冶金企業(yè)的電力供應(yīng)效率。本文主要分析冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化控制技術(shù)原理，并且結(jié)合自動化控制應(yīng)用的現(xiàn)狀，提出應(yīng)用措施，對自動化控制的趨勢進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞供配電系統(tǒng);自動化控制;發(fā)展趨勢

如今計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)在人們生活和生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，這些技術(shù)在配電系統(tǒng)中應(yīng)用可以提升電力供配電系統(tǒng)的應(yīng)用效率，降低成本，提升數(shù)據(jù)分析的精確性，改善電力設(shè)備運(yùn)行的可靠性。在電力供配電系統(tǒng)中采用自動化控制，可以使得冶金企業(yè)的電力供配電系統(tǒng)處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)下，為企業(yè)提供充分的電力資源，促進(jìn)冶金企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。

1 冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化控制原理

冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)中采用自動化控制技術(shù)，可以改善電氣設(shè)備的運(yùn)行效果，為電氣設(shè)備的運(yùn)行提供高質(zhì)量的保障。在相關(guān)技術(shù)落實(shí)環(huán)節(jié)，可以通過自動化控制技術(shù)對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測，為電力設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)提供良好的環(huán)境。冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)應(yīng)用中，應(yīng)該充分結(jié)合自動化控制技術(shù)，掌握自動化控制技術(shù)的特征，從而在設(shè)備運(yùn)行中及時地獲取數(shù)據(jù)，為設(shè)備運(yùn)行創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境，通過技術(shù)協(xié)調(diào)的方式提升冶金企業(yè)設(shè)備運(yùn)行效率，改善電力質(zhì)量，從而更好地促進(jìn)冶金企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。在電力供配電系統(tǒng)中，結(jié)合自動化控制技術(shù)，應(yīng)該將饋線用戶變電站等進(jìn)行統(tǒng)籌分析，才能確保整體的電力運(yùn)行環(huán)境處于穩(wěn)定的狀態(tài)下，防止各類設(shè)備在特殊的運(yùn)行環(huán)境中受到影響。

在進(jìn)行變電站監(jiān)控中，通過自動化控制技術(shù)對變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測，掌握各類設(shè)備的運(yùn)行狀況，可以有效地節(jié)省人力資源成本，而且可以提升信號傳導(dǎo)能力，為后續(xù)的自動化管理提供便利，通過搭建自動化管理平臺的方式，提升環(huán)境的穩(wěn)定性，使變電站的管理環(huán)境更加完善。站在管理的角度分析，采用信息技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，建立有序的層次關(guān)系，通過線路模塊兒化管理為電力設(shè)備的運(yùn)行提供良好的環(huán)境。在技術(shù)實(shí)施環(huán)節(jié)中，自動化控制技術(shù)的應(yīng)用可以確保設(shè)備處于良好的運(yùn)行環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備可持續(xù)運(yùn)行，為冶金企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展提供電力動力支持。

2 冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)的功能

2.1 上位機(jī)層

上位機(jī)層的作用在于對冶金企業(yè)各類設(shè)備的測量，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的管理和控制。上位機(jī)層主要由一臺通信服務(wù)器和兩臺操作員工作站構(gòu)成。每兩臺設(shè)備之間都有一臺設(shè)備作為備用，防止意外情況發(fā)生，當(dāng)故障發(fā)生時可以互相切換，提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層主要提到數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔茫瑢⑸衔粰C(jī)層產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧校捎糜?jì)算機(jī)設(shè)備作為存儲數(shù)據(jù)的工具。結(jié)合客戶的需求，網(wǎng)絡(luò)層可以采用以太網(wǎng)和雙以太網(wǎng)，從而有巨大的容量存儲。大量的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通訊中，可以采用屏蔽雙絞線和光纖作為介質(zhì)。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以結(jié)合以太網(wǎng)和雙以太網(wǎng)的方式，單以太網(wǎng)可以確保數(shù)據(jù)高效傳輸，使系統(tǒng)具有較好的兼容性，系統(tǒng)的各項(xiàng)功能也能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，單以太網(wǎng)的接口比較簡單，而且通用性強(qiáng)，在調(diào)試和安裝上非常便捷。系統(tǒng)采用單以太網(wǎng)可以降低使用成本，因此在中小型的冶金企業(yè)中可以采用單以太網(wǎng)。雙以太網(wǎng)提升了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，借助兩個網(wǎng)絡(luò)存儲信息，從而有效提升了網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。然而由于使用兩個網(wǎng)絡(luò)，因此其成本也增加，在平時的運(yùn)行中設(shè)備產(chǎn)生數(shù)據(jù)后，可以在兩個網(wǎng)絡(luò)上傳遞實(shí)現(xiàn)信息共享，當(dāng)其中一個網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障后，系統(tǒng)會將設(shè)備的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硗庖粋€正常的網(wǎng)絡(luò)上。這樣就可以保障配電系統(tǒng)正常運(yùn)行，雙以太網(wǎng)模式一般應(yīng)用在大中型的冶金企業(yè)中。

2.3 現(xiàn)地層

電力供配電系統(tǒng)中的現(xiàn)地層連接自動控制系統(tǒng)，現(xiàn)地層中分成不同的模塊，各個模塊中的功能存在差異，主要采用PLC設(shè)備，一次設(shè)備和二次設(shè)備等，將不同的控制對象分散開來，從而采用PLC設(shè)備收集各個設(shè)備中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換。現(xiàn)地層實(shí)現(xiàn)了整個系統(tǒng)運(yùn)行中大量數(shù)據(jù)的收集，將信息采集傳輸?shù)酱鎯ο到y(tǒng)中。現(xiàn)地層的功能主要是對冶金企業(yè)的各類設(shè)備的啟動和停止進(jìn)行控制，完善各類預(yù)警機(jī)制，及時的發(fā)現(xiàn)故障。當(dāng)上位機(jī)層與網(wǎng)絡(luò)層存在故障時，現(xiàn)地層仍然可以獨(dú)立的完成自己的控制任務(wù)。現(xiàn)地層在各個控制單元之間也實(shí)現(xiàn)了絕對的獨(dú)立性，一個設(shè)備出現(xiàn)故障并不會影響其他設(shè)備的運(yùn)行。

3 冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化控制現(xiàn)狀

冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)在運(yùn)行中，將自動化控制技術(shù)應(yīng)用其中，可以整體的把控電力運(yùn)行環(huán)境，全面地收集數(shù)據(jù)，有效地降低設(shè)備的耗損，提升冶金企業(yè)電力應(yīng)用效率。在技術(shù)落實(shí)環(huán)節(jié)中，采用網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)可以結(jié)合用戶的需求，提升資源使用效率，在設(shè)備功能不斷完善的今天，冶金企業(yè)不斷改革自身的設(shè)備性能，自動化控制技術(shù)在供配電系統(tǒng)中應(yīng)用可以及時收集各類參數(shù)，對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，提升設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，采用數(shù)字化技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行調(diào)控工作，使設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。自動化控制技術(shù)在冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，然而其也存在一定的局限性，電力供配電系統(tǒng)中采用自動化控制技術(shù)，對設(shè)備的條件要求非常高，如果設(shè)備的性能不能達(dá)到要求，就會對設(shè)備產(chǎn)生耗損，甚至降低了設(shè)備的壽命。我國在自動化控制技術(shù)的研究中還不夠深入，導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中出現(xiàn)一定的問題，不能采取有針對性的措施，冶金企業(yè)在自動化控制技術(shù)應(yīng)用中，也會對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境產(chǎn)生負(fù)荷。

4 自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，可以提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，通過自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，節(jié)省了大量的人力資源。自動化控制技術(shù)可以提升電力總配系統(tǒng)的運(yùn)行效率，系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的能力得到改善。因此電力供配系統(tǒng)應(yīng)用中應(yīng)該結(jié)合自動化控制技術(shù)，有效地節(jié)省維修時間，節(jié)約了維修成本。

4.1 冶金企業(yè)電氣部分

4.1.1 接入系統(tǒng)方式

冶金企業(yè)的設(shè)備一般都采用電壓為1000伏的設(shè)備，結(jié)合雙回路供電的方式。

4.1.2 設(shè)備主接線

采用1000伏進(jìn)線的方式。

4.2 冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)的控制

4.2.1 設(shè)備的監(jiān)控方式

企業(yè)在電力供配電系統(tǒng)監(jiān)控中，結(jié)合少人值守的方式，采用分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行主控制和單元層控制。主控層主要有兩臺計(jì)算機(jī)組成，采用以太網(wǎng)作為媒介，并且交換機(jī)和打印機(jī)作為輔助設(shè)備，對整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)督與控制。設(shè)備運(yùn)行中記錄數(shù)據(jù)，完成生產(chǎn)管理，通過人機(jī)交互的方式提升設(shè)備使用的便利性，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。打印機(jī)主要是設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時匯總，并且打印出來。

4.2.2 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及配置

電力供配電系統(tǒng)運(yùn)行中，應(yīng)該結(jié)合微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，提升監(jiān)控的可靠度，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該提升冗余度，確保監(jiān)控具有實(shí)時性，具備有效的抗干擾能力。通過人機(jī)接口的設(shè)計(jì)，提升監(jiān)控的便利性，也便于以后擴(kuò)充各類硬件產(chǎn)品。

4.2.3 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

在電力供配電系統(tǒng)應(yīng)用中，應(yīng)該采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，確保電力供配電系統(tǒng)中的各類設(shè)備可以平穩(wěn)的運(yùn)行。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集與處理，對冶金企業(yè)使用的生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動化收集，并且處理、獲取實(shí)時的數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以通過畫面展示的方式，將設(shè)備運(yùn)行的情況顯示出來，并且可以將數(shù)據(jù)制成表格打印出來，方便各類信息的存儲。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)視效果，設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)或者是參數(shù)發(fā)生變化時，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以及時的報警，并且提供真實(shí)的記錄。監(jiān)視系統(tǒng)可以對事件的順序進(jìn)行記錄，及時進(jìn)行故障報警，對設(shè)備的操作記錄完成，改善事故查詢效果，并且實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程診斷。冶金企業(yè)設(shè)備在運(yùn)行中，采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的指令操作控制。設(shè)備操作人員通過鼠標(biāo)和鍵盤以及人機(jī)對話的方式就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的操作。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以及時以畫面的形式展示設(shè)備運(yùn)行的方式，圖形非常直觀，采用友好的人機(jī)界面形式。方便工作人員實(shí)時的檢查設(shè)備的運(yùn)行情況。

4.2.4 設(shè)備測量

冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)中所有的設(shè)備都要采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控的方式，電機(jī)饋線采用數(shù)字式電流表，實(shí)現(xiàn)電流的及時測量。電機(jī)饋線柜是有數(shù)字化的功能表，可以及時顯示設(shè)備的電壓。

4.2.5 二次接線

冶金企業(yè)的電力供配電系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)計(jì)電流電壓互感器，完成配置，從而確保設(shè)備的監(jiān)測，對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)工作。為了緩解互感器的運(yùn)行壓力，應(yīng)該合理的設(shè)計(jì)電流回路導(dǎo)，一般導(dǎo)線的橫截面積為4mm2。

4.3 PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)也叫作可編程控制器，其在電力供配電系統(tǒng)中應(yīng)用非常便捷，而且提升了設(shè)備運(yùn)行的靈活性，其適應(yīng)性非常強(qiáng)，在應(yīng)用中減少了人力成本。可編程控制器主要通過編寫程序的方式，完成輸入和輸出信號，結(jié)合邏輯運(yùn)算，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。可編程控制器在電力供配電系統(tǒng)中的應(yīng)用及可靠性日趨完善，采用運(yùn)算的方式實(shí)現(xiàn)了故障自診斷。在數(shù)據(jù)處理中可以確保數(shù)據(jù)的全面性，以防數(shù)據(jù)遺漏，通過可編程控制器的應(yīng)用拓展，各類功能模塊被有效地開發(fā)。

4.4 自動化控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)

自動化控制系統(tǒng)應(yīng)該提升設(shè)備的控制效果，就要進(jìn)行軟件開發(fā)。通過軟件的應(yīng)用，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的信息交換。在信息處理中，應(yīng)該設(shè)定參數(shù)，設(shè)計(jì)好控制子系統(tǒng)。

5 結(jié)語

冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)中應(yīng)用自動化控制技術(shù)，應(yīng)該提升網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)哪芰Γ瑸樽詣踊刂萍夹g(shù)的應(yīng)用創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境。結(jié)合自動化控制技術(shù)的特性，對冶金企業(yè)的設(shè)備環(huán)境進(jìn)行完善，確保數(shù)據(jù)可以在各個平臺上及時的傳輸。建立自動化控制平臺，實(shí)現(xiàn)軟件和硬件的拓展，從而在電力供配電系統(tǒng)運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。針對故障及時采取措施，促進(jìn)冶金企業(yè)生產(chǎn)效率的提升。

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