論電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

【論文摘要】：文章通過介紹電氣綜合自動化系統(tǒng)的功能，討論了目前電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想（以發(fā)電廠為例子），展望了將來電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。設各智能化水平的提高使得對現場設備狀況的精確掌握成為可能，通訊技術的發(fā)展則為大容量的數據傳輸提供了平臺。在工業(yè)自動化領域，基于Pc的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的采納。

【論文關鍵詞】：電氣自動化；控制系統(tǒng)；設計思想；系統(tǒng)功能  一、電氣綜合自動化系統(tǒng)的功能   　　   　　 根據單元機組的運行和電氣控制的特點，應將發(fā)電機一變壓器組和廠用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能 為：   　　 1．發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關的控制及操作。   　　 2．發(fā)變組保護、廠高變保護、勵磁變壓器保護控制。   　　 3．發(fā)電機勵磁系統(tǒng)。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(tǒng)穩(wěn)定器)的投退。   　　 4．220kV/500kV開關自動同期并網及手動同期并網。   　　 5．6kV高壓廠用電源監(jiān)視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動啟動等。   　　 6．380V低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。   　　 7．高壓啟/備變壓器控制和操作(2臺機共用)。   　　 8．柴油發(fā)電機組和保安電源控制和操作。   　　 9．直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視。   　　 對于發(fā)變組保護等主保護和安全自動裝置，因其設備已經很成熟而且要求全部在DCS中實現其功能尚有一定難度，可能增加相當大的費用，故可以保留。但是它們與DCS間要口求接，控制采用硬接線，利用通訊方式傳輸自動裝置信息，并可以通過DCS進行事故追憶。   　　   　　二、電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想   　　   　　 1．集中監(jiān)控方式   　　 這種監(jiān)控方式優(yōu)點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統(tǒng)設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統(tǒng)的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)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(tǒng)的可靠性。同時， 隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，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(jiān)控方式   　　 遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用、，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點。由于各種現場總線(如Lonworks總線，CAN總線等)的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應于全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構建。  　　 3．現場總線監(jiān)控方式   　　 目前，對于以太網(Ethernet)、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統(tǒng)中，且已經積累了豐富的運行經驗，智能化電氣設備也有了較快的發(fā)展， 這些都為網絡控制系統(tǒng)應用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎?，F場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據間隔的情況進行設計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠程監(jiān)控方式的全部優(yōu)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(jiān)控系統(tǒng)通過通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)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，裝置之間僅通過網絡連接，網絡組態(tài)靈活，使整個系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統(tǒng)癱瘓。因此現場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。 三、探討電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢   　　   　　 OPC(OIJEforProcess Control)技術的出現，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用，使得未來的電氣技術的結合，計算機日益發(fā)揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個國際化的標準，正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。   　　 Pc 客戶機／服務器體系結構、以太網和Internet技術引發(fā)了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融和，電子商務的普及將加速著這一過程。Internet／Intranet技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景。企業(yè)的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業(yè)的財務、人事等管理數據，也可以對當前生產過程的動態(tài)畫面進行監(jiān)控，在第一時間了解最全面和準確的生產信息。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用，將對未來的自動化產品，如人機界面和設備維護系統(tǒng)的設計產生直接的影響。相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢正從單一的設備轉向集成的系統(tǒng)。   　　   　　參考文獻   　　 [1] 賀家李、沈從炬，電力系統(tǒng)繼電保護原理，北京: 中國電力出版社，1994.   　　 [2] 范輝、陸學謙，電氣監(jiān)控系統(tǒng)納入DCS的幾點體會，電力自動化設備，2001, 21(3): 52-54.   　　 [3] 薛葵，發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng), 電力系統(tǒng)裝備，2002 (1): 72-73.   　　 [4] 蒙寧海，火電廠廠用電系統(tǒng)監(jiān)控方案的探討，廣西電力，2003, 26 (2): 44-47.   　　 [5] 林躍、秦嶺，納雍發(fā)電總廠ECS方案解決方法的探討, 貴州電力技術，2003, 6(7):3-5.   　　 [6] 曲兆衛(wèi)、劉耀志，等. ECS系統(tǒng)在蒙華海電的應用, 內蒙古電力技術，2003, 21(5):51，62.   　　 [7] 陳良根、田蘭、張進，ECS在巴蜀江油電廠的應用, 四川電力技術，2003, 26 (3):9~10.   　　 [8] 張軍、李楠，淺談電氣控制系統(tǒng)(RCS)的應用和發(fā)展, 自動化博覽，2004, 21(6):66-69.   　　 [9] 朱建梁，電氣控制系統(tǒng)(ECS)進入DCS系統(tǒng)力式的探討, 湖南電力，2004, 24(10):30-32.