冶煉廠運行電力系統中電氣自動化技術的應用

王鳳舞

（甘肅省定西市臨洮農業學校，甘肅 定西 730500）

冶煉廠運行電力系統的控制質量以及控制效率能夠直接影響冶煉廠的發電成本以及發電效率，考慮到冶煉廠需要為多個行業提供電力支撐，冶煉廠運行電力系統工作量大，必然需要結合更加先進的科學技術。電氣自動化技術作為當今電氣行業中最重要的研究內容，可以應用在各類電氣設備、電氣控制及自動化系統的安裝、設計、調試、維護中，并能夠取得良好的效果。

因此，本文將電氣自動化技術應用于冶煉廠運行電力系統設計中，致力于促進我國冶煉行業健康、可持續發展[1]。電氣自動化技術在冶煉廠運行電力系統的應用中發揮著舉足輕重的作用，基于電氣自動化技術可以改變傳統冶煉廠運行電力系統電氣自動化控制要素。通過神經網絡整合控制數據的方式實現節本增效，提高冶煉廠運行電力系統電氣自動化的控制精度。對冶煉廠運行電力系統電氣自動化控制的總體表現為有著實時控制冶煉廠運行電力系統與控制平臺的能力，針對影響冶煉廠運行電力系統電氣自動化的各個環節進行精準化控制[2]。因此，本文提出基于電氣自動化技術的冶煉廠運行電力系統設計。

1 基于電氣自動化技術的冶煉廠運行電力系統設計

1.1 硬件設計

本文設計的膠帶設備是保證冶煉廠運行電力系統能夠穩定運行的關鍵設備，主要用于傳輸電力數據，在發電機與耦合裝置的驅動下，電氣自動化技術的應用為其增加了智能化調頻功能。在確保冶煉廠運行電力系統穩定運行的前提下，為了避免空載對電力資源的浪費，以此通過控制網絡，將電氣自動化技術下的調頻通信模塊引入到冶煉廠運行電力系統中，不僅可將電力數據傳遞至前端顯示區域，進而可確定電氣運行中輸出的直流電流電壓，調整本地傳輸裝置。此外，在膠帶設備中添加電氣自動化技術的PLC通信功能，獲取通訊路徑，將遠程CBN常規化模塊引入膠帶設備中，讀取標簽信息，創建接收指令，編輯接收周期，提高識別電力數據的安全性[3]。電力數據傳輸端斷流為5～15mA，調整變頻參數，輸入電氣自動化運輸精度值，在線校準電氣數據。區別動態調速與靜態調速，定期數據傳輸過程中的電流為40A～70A，若傳輸電流在控制范圍內，保持當下傳遞速率，若超出控制范圍持續超過2min以上，表示基帶磨損較為嚴重，此時應加大對運輸速度，不斷調整運輸速度確保電氣的穩定運行。

本文設計系統涉及到的硬件部分主要針對膠帶設備進行設計，共設計5臺膠帶設備，要求每一臺膠帶設備都必須通過RIS002串口與無線數傳電臺連接。每一臺膠帶設備的唯一地址值為001-006，保證膠帶設備處于正常工作狀態，且與中心控制端的距離為5m～30m不等，以每5m為一個節點，依次遞加。通過設置膠帶設備天線，確保互相通信的兩臺膠帶設備發送頻異和接收頻率完全一致，進而提高對電力數據傳輸的強度以及準確率[3]。

1.2 軟件設計

1.2.1 電力運行信息傳輸

在電氣自動化技術的應用背景下，其方案為根據傳輸地址，對預先采集的狀態字節、數據字節以及數據長度進行數據傳輸。本文運用電氣自動化技術的可編程性，采取增量式的“接力傳輸”和“接力中斷”定義一種MAC增強機制，MAC幀由源端被“接力”傳輸至目的端；對不同優先級的業務，產生不同次數的“接力中斷”，為設計冶煉廠運行電力系統提供多信道協作功能，避免單信道機制運行過程中存在的風險，從而提高冶煉廠運行電力系統的穩定度[5]。電氣信息的傳輸與處理是一個雙向傳輸的流程，可以通過檢查數據是否發送完畢，判斷數據傳輸是否實現。數據傳輸的實現意味著能夠確保冶煉廠運行電力系統自動化控制功能的實現[4]。利用電氣自動化技術，使采集數據與數據傳輸掛鉤，對控制到的冶煉廠運行電力系統電氣自動化情況進行對應的處理。

1.2.2 電力運行數據同步模塊

在完成數據傳輸的基礎上，利用電氣自動化技術的自動化控制功能進行PLC程序編寫，在編程完畢后使用仿真器進行模擬運行[5]。

當冶煉廠運行電力系統工作方式在連續或單周期時，表示手動/自動(連續或單周期)工作方式。在不占用CPU資源情況下，通過電氣自動化技術并行控制冶煉廠運行電力系統，保障電力系統能夠平穩運行。

運用電氣自動化技術，可以利用計算機來對冶煉廠運行電力系統的正常運行以及故障的出現進行有效的監督和判斷，一旦提前發現冶煉廠運行電力系統潛在的風險，就立刻采取相應的措施。

在完成PLC程序編寫的基礎上，需要設計冶煉廠運行電力系統的數據同步模塊。

首先，根據sendcomputerstr向需要發送信息的計算機發送操作信息；再對sendcomputerstr對應計算機的相應位清零，當所有計算機發送完畢時，通過該字段與新功能字段，得到需要發送的所有計算機信息，存在sendcomputerstr中；最后，把sendcomputerstr寫入異步表發送計算機字段中，實現控制數據的同步發送。在該模塊的實現中，采用網絡發送接收的方式，來傳遞修改信息。由于修改的信息要保證一次性傳輸正確，不能丟失，在數據同步程序設計中，采用電氣自動化技術的通訊協議，Delphi有封裝好的TCP控件，直接調用UTCPDP控件能為電力系統開發節省很多時間。

2 實驗

2.1 實驗準備

根據上述基于電氣自動化技術的冶煉廠運行電力系統的設計，進行仿真實驗。本次實驗內容為測試兩種電力系統的勵磁電壓。

電力系統只要有發電機轉子要有一定的剩磁，利用這一剩磁在諧波繞組中感應出三次諧波電勢，整流后供給勵磁繞組增強主極磁場，根據受到擾動時電力系統能否恢復到初始運行狀態，從而判定電力系統運行的可靠性能。分別使用傳統電力系統以及本文設計電力系統進行實驗，設置傳統的電力系統為實驗對照組，以5000h為一次時間節點，進行6次實驗。

2.2 實驗結果分析與結論

根據上述設計的實驗步驟，采集實驗數據，將兩種電力系統下的勵磁電壓進行對比，勵磁電壓對比結果，如下圖1所示。

圖1 實驗結果圖

通過圖1可得出如下的結論：本文設計的電力系統勵磁電壓在受到擾動時能快速穩定的恢復到初始運行狀態，而對照組則一直處于波動狀態，證明設計電力系統自動化運行性能穩定。

因此，本文設計的電力系統可以滿足冶煉廠運行電力自動化控制的要求。

3 結束語

通過研究冶煉廠運行電力系統中電氣自動化技術的應用，致力于共同探索電力行業與智能技術融合，加快推動電力行業與智能技術的融合發展。電氣自動化技術是針對冶煉廠運行電力系統進行自動化控制的最實用和最可靠的應用。電氣自動化控制的安全對于冶煉廠的穩定運行十分重要，針對基于電氣自動化技術的研究可以大幅度提高冶煉廠運行電力系統電氣自動化控制的控制精度，完成傳統電力系統所不能完成的任務。基于電氣自動化技術是實現電氣自動化控制的核心技術，為冶煉廠運行電力系統電氣自動化控制提供指導意義。