關于電子自動化應用探討

趙利敏

【摘 要】目前隨著新技術的不斷發(fā)展，自動化技術正在興起，在電子系統(tǒng)建設中，自動化技術設計是其中比較重要的技術環(huán)節(jié)，自動化的系統(tǒng)如何進行設計，是電子自動化技術建設和改造中需要研究和解決的一個重要課題。本文對自動化的系統(tǒng)設計的系統(tǒng)選型、自動化原則等方面進行了探討，自動化系統(tǒng)在我國的應用已取得了非常顯著的效果，對提高電子系統(tǒng)的安全運行水平起到了重要作用。

【關鍵詞】電子；自動化技術；保護控制；安裝調(diào)試；調(diào)度

【中圖分類號】 TM63【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）02-0156-01

引言

電子自動化技術包括繼電保護、集中監(jiān)控以及遠方調(diào)度管理部分，智能化開關與智能化開關柜，以及綜合自動化系統(tǒng)及遠方調(diào)度于一體，在自動化設計中應根據(jù)工程實際情況選用。

1 電子自動化技術應用方向

1.1 智能保護與綜合自動化技術

對電子自動化保護的新原理進行了研究，將國內(nèi)外最新的人工智能、綜合自動控制理論、自適應控制應用理論、網(wǎng)絡通信、微機新技術等應用于自動化保護裝置中，使得新型保護裝置具有智能控制的特點，大大提高電子的安全水平。對自動化系統(tǒng)進行了多年研究，研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種等級下的電子設備?；谖覈壳暗慕?jīng)濟發(fā)展狀況，電子市場發(fā)展需要電子工業(yè)技術經(jīng)濟的具體情況，認真研究了電子市場的運營模式，深入探討并明確電子運營流程中各步驟的具體規(guī)則，提出了適合我國現(xiàn)階段電子市場運營模式。

1.2 電子自動化實時仿真系統(tǒng)

對電子負荷動態(tài)特性監(jiān)測、電子實時仿真建模等方面進行了研究，引進了電子數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)，建成具備混合實時仿真環(huán)境的實驗室。真系統(tǒng)不僅可提供大量實驗數(shù)據(jù)，并可以協(xié)助科研人員進行新裝置的測試，從而為研究智能保護及靈活輸電系統(tǒng)的控制策略提供了一流的實驗條件。

電子自動化仿真系統(tǒng)是針對我國電子企業(yè)的迫切要求，將計算機、網(wǎng)絡和多媒體技術的最新成果和傳統(tǒng)的電子分析理論相結合，利用智能系統(tǒng)理論，進行電子知識教學、培訓的一種強有力手段。

1.3 電子配電網(wǎng)自動化技術

電子配電網(wǎng)自動化技術在中低壓網(wǎng)絡數(shù)字、配網(wǎng)模型、高級應用軟件、信息配網(wǎng)一體化方面取得了重大技術突破。其中，采用數(shù)字信號處理技術， 提高了載波接收靈敏度，解決了載波正在配電網(wǎng)上應用的衰耗、路由等技術難題。高級應用軟件將輸電網(wǎng)的理論算法與配網(wǎng)實際結合起來，采用了最新國際標準公共信息模型，采用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法進行潮流計算，應用人工智能灰色神經(jīng)元算法進行負荷預測。對在線測量技術、實時相角測量、電子穩(wěn)定控制理論與技術、小電流接地選線方法、電子振蕩機理及抑制方法、發(fā)電機跟蹤同期技術、非線性勵磁和調(diào)速控制、潮流計算的收斂性、電網(wǎng)調(diào)度自動化仿真、電子負荷預測方法、基于柔性數(shù)據(jù)收集與監(jiān)控的電網(wǎng)故障診斷和恢復控制策略、電網(wǎng)故障診斷理論與技術等方面進行了研究。在線性理論、軟計算理論和小波理論電子應用方面，以及在電子市場條件下電子分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實現(xiàn)手段進行了研究。

1.4人工智能在電子中的應用

結合電子工業(yè)發(fā)展的需要，開展了將專家系統(tǒng)、模糊邏輯以及進化理論應用到電子及其元件運行分析、故障診斷、規(guī)劃設計等方面的實用研究。在上述實用軟件研究的基礎上開展了電子智能控制理論與應用的研究，以提高電子運行與控制的智能化水平。在現(xiàn)代電子技術在電子中的應用，開展了電子裝置控制理論和控制算法、各種電子裝置在電子中的行為和作用、靈活交流輸電系統(tǒng)、直流輸電的微機控制技術、動態(tài)無功補償技術、有源電子濾波技術、大容量交流電機變頻調(diào)速技術和新型儲能技術等方面的研究。

2 電子自動化技術方案設計思想

隨著計算機和網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展，通過網(wǎng)絡與電子通信，從信息流的角度看，保護控制、測量的信息源都是來自現(xiàn)場，只是要求不同而已。保護主要采集設備的故障異常狀態(tài)信息， 總控單元直接接收來自上位機或遠方的控制輸出命令，經(jīng)必要的校核后可直接動作至保護操作回路，省去了遙控輸出、遙控執(zhí)行等環(huán)節(jié)， 簡化了設備， 提高了可靠性。

2.1 電子自動化技術系統(tǒng)選型

主要從電子自動化系統(tǒng)監(jiān)測與遠方調(diào)度方面考慮，對于電子自動化系統(tǒng)保護而言，應優(yōu)先考慮選用微機保護綜合自動化系統(tǒng)。電子自動化選型接線比較簡單，應以常規(guī)繼電保護為主，選用價格低、性能可靠的智能化開關，可以取消常規(guī)繼電保護。對于集中監(jiān)測與遠方調(diào)度來講，有集中式與分散于開關柜內(nèi)的集散系統(tǒng)兩種形式，綜合自動化系統(tǒng)是一種最先進的分散安裝于開關柜內(nèi)的集中監(jiān)測與遠方調(diào)度系統(tǒng)。集中式變配電站計算機監(jiān)測與遠方調(diào)度系統(tǒng)需要安裝各種電量變送器，測量、信號與控制電纜要由開關柜內(nèi)引出， 外部電纜數(shù)量多，設計一般不宜再推廣使用。

綜合自動化系統(tǒng)的末端數(shù)據(jù)采集與控制單元直接安裝于開關柜內(nèi)，大都采用交流采樣從電流或電壓互感器直接進行測量，省掉了電量變送器，有些還可以省掉開關柜上的指示儀表。外部電纜只有一根通信電纜與供電電源電纜，設計與施工簡單，所以應積極推廣選用。智能化開關與智能化開關柜本身已經(jīng)具備集中監(jiān)測與遠方調(diào)度功能，只要設計一根通信電纜引到中央控制站計算機就可以實現(xiàn)集中監(jiān)測調(diào)度。

2.2 電子自動化技術設計原則

電子自動化的電氣主接線方式按原設計不變，在單線系統(tǒng)圖的設備型號說明中應注明采用計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)后所增加的設備數(shù)量與型號，如電量變送器，電子監(jiān)控器等。對于需要通過計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行遠方遙控操作的開關，一定要選用能進行遠方分、合閘功能的自動開關。

開關運行狀態(tài)要進入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)的開關， 一般要有一對獨立的常開接點引入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)。低壓自動開關的型號設計時一定要注意滿足這一要求，多選一對常開輔助接點。對繼電保護設計來講供電系統(tǒng)可以考慮選用變壓保護，而且應優(yōu)先考慮采用變壓電站綜合自動化技術。

對于測量回路設計而言，需要進入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)的測量參數(shù)由設計者根據(jù)有關規(guī)定與實際需要來確定。對于信號回路設計，所有需要計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行監(jiān)視的開關狀態(tài)， 均應有一對常開接點引到計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)，所有常開接點可以共用一個信號地線， 但不能與交流系統(tǒng)地線相連接。所有信號繼電器均應有一對單獨的常開接點引到計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)?？刂苹芈吩O計中應該注意以下問題，計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)都有合閘與分閘繼電器輸出接點，將其并連接到開關柜的合分閘開關或按鈕上就可以進行遠方合分閘操作。計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)的合分閘繼電器，接點與開關柜上合分閘開關之間應設計手動與自動轉(zhuǎn)換開關。

3 結束語

以上針對目前我國電子運行現(xiàn)狀，闡述了自動化系統(tǒng)的設計思想，并從系統(tǒng)選型、電氣設計原則等方面對設計過程作了相應的說明和簡要介紹，也是實際工作經(jīng)驗的總結。對于同樣的工程，不同的設計人員，由于考慮問題的側(cè)重點不同，可能設計方法會有一定的差異，但基本內(nèi)容是相同的。

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