淺談電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

于長浩

【摘 要】當前，電氣自動化控制系統(tǒng)以其獨有的功能特性在機械制造、航天航空、醫(yī)學(xué)研究等各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。針對電子自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用情況，本文結(jié)合當前實際，對其作出詳細論述，并淺要分析了電氣自動化控制系統(tǒng)在未來的發(fā)展趨勢，得出相關(guān)結(jié)論供同行參考。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化；控制系統(tǒng)；應(yīng)用情況；發(fā)展趨勢

電氣自動化控制系統(tǒng)給人們的生活帶來了諸多便利，同時也在一定程度上提高了我國的智能化水平。電氣自動化控制系統(tǒng)的主要功能是依托先進的通訊技術(shù)，來實現(xiàn)對工農(nóng)業(yè)儀器設(shè)備的精準控制。我國電氣自動化控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在，先后融合了大量不同的高新技術(shù)，并在應(yīng)用實踐中不斷改進和創(chuàng)新，從根本上提高了我國電氣自動化控制技術(shù)水平，推動了我國電氣自動化領(lǐng)域的快速發(fā)展。

1.電氣自動化控制系統(tǒng)的基本功能

以單元機組運行及電氣控制特點為依據(jù)將發(fā)電機——變壓器組與廠用電源等電氣系統(tǒng)控制劃入ECS監(jiān)控。它的主要功能包括以下幾個部分：

（1）LPS系統(tǒng)與直流系統(tǒng)的監(jiān)視。

（2）控制及操作發(fā)電機——變壓器組出口220kV/500kV斷路器和隔離開關(guān)。

（3）廠高變保護、發(fā)電機——變壓器組保護、勵磁變壓器保護。

（4）220kV/500kV開關(guān)的手動同期并網(wǎng)和自動同期并網(wǎng)。

（5）控制和操作柴油發(fā)電機組及保安電源。

（6）控制和操作高壓啟、備變壓器。

（7）低壓廠用電源的操作、監(jiān)視和低壓備自投裝置控制。

（8）高壓廠用電源的操作、監(jiān)視和廠用電壓快切裝置狀態(tài)的投退及手動啟動。

（9）發(fā)電機勵磁系統(tǒng)。主要包括增磁、減磁操作，啟勵、滅磁操作，控制方式切換，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的投退等。

2.控制對象的特點及要求分析

這里所說的控制對象主要是指電氣自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)控、管理對象。一般來說，電氣自動化控制系統(tǒng)在運行時都會產(chǎn)生相應(yīng)的控制量，這種控制量不同于熱工控制量，其在運行過程中對控制對象的要求更高。下面對電氣設(shè)備和熱工設(shè)備兩者之間區(qū)別進行分析，以探析電氣自動化控制系統(tǒng)對控制對象的要求。

（1）在對某一對象執(zhí)行監(jiān)控時，信息采集對象相對較少，所收集的信息數(shù)量也沒有熱機設(shè)備多，唯一要求是信息采集要準確和快速。

（2）相比與熱機設(shè)備，采用電氣自動化控制技術(shù)的電氣設(shè)備需要安裝可靠性更高的保護裝置，且要求其保護裝置在實際運行時動作速度要快，要能在第一時間內(nèi)對電氣設(shè)備進行保護，并具備較高的抗干擾性。

（3）電氣設(shè)備與熱機設(shè)備最大的不同是，電氣設(shè)備內(nèi)部所裝置的電氣自動化控制系統(tǒng)在運行操作時，是按照一定順序來進行對象控制和信息采集的，且運行時以控制和信息采集為主，設(shè)備內(nèi)部的相對連鎖保護較多。

3.電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

鑒于電氣自動化控制系統(tǒng)在電力工程中的應(yīng)用極為廣泛，本文現(xiàn)以電力工程中的電力系統(tǒng)為例，對電子自動化控制系統(tǒng)在電力工程中的應(yīng)用情況作詳細分析。

（1）計算機處理系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中的計算機處理系統(tǒng)便采用了電氣自動化控制技術(shù)。利用電氣自動化控制技術(shù)，計算機系統(tǒng)可對所有信息進行采集、接收、反饋以及綜合處理。電氣自動化控制系統(tǒng)在計算機信息處理中的主要作用是：輸入并顯示相關(guān)參數(shù)、計算機性能計算、打印報表、事故預(yù)警以及數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)追憶等。

（2）汽機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。我國早期汽機控制使用液壓控制系統(tǒng)，到了20世紀80年代，因為控制設(shè)備、電氣元件以及電液轉(zhuǎn)換器可靠性的提升，而且使用高壓抗燃油伺服機構(gòu)，使得電調(diào)系統(tǒng)較多的為汽機配套，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)速、電功率、調(diào)節(jié)級后壓力三個回路控制，接應(yīng)力啟動功能和閥門管理?？刂破啺l(fā)電機組由盤車開始，依次沖轉(zhuǎn)，暖機，升速，閥切換，并網(wǎng)，帶初負荷，加負荷，直到正常運行。參加電網(wǎng)的一次調(diào)頻及接受電網(wǎng)的調(diào)度來改變負荷。不但保證機組安全，并且達到了在運行狀態(tài)變化中，盡量延長機組壽命，以及穩(wěn)態(tài)運行過程中盡量提高機組的經(jīng)濟性。

（3）汽機旁路系統(tǒng)。旁路控制系統(tǒng)的組成包括高/低壓旁路壓力調(diào)節(jié)和高/低壓旁路溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，旁路閥門執(zhí)行器可以依據(jù)系統(tǒng)對運作時候力矩及速度的要求，來選擇電動或是電液執(zhí)行器。

（4）汽機監(jiān)視保護表。汽機需在機組的啟動、運行及停機過程里使用保護儀表來監(jiān)視機械工作狀況，避免發(fā)生事故。自20世紀80年代起，我國生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機組的單機容量增加，必須開發(fā)相應(yīng)機械參數(shù)的監(jiān)視保護儀表。其中包括轉(zhuǎn)速、偏心度、相對膨脹、汽缸熱膨脹等整套的裝置。

（5）機、爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)作為火電站主控系統(tǒng)意義重大。其主要任務(wù)是控制機組的各項輸入和輸出之間的能量平衡以及質(zhì)量平衡。并且不斷對運行過程中的內(nèi)、外干擾行進消除，以滿足電網(wǎng)對于機組負荷的需求，使得機組穩(wěn)定運行。

4.未來的發(fā)展趨勢分析

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，以及信息技術(shù)和電氣技術(shù)的不斷融合，電氣自動化控制系統(tǒng)在國內(nèi)外已經(jīng)得到了普遍的推廣和應(yīng)用。在電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展過程中，研究設(shè)計人員將智能化系統(tǒng)、大容量信息輸送系統(tǒng)融入到電氣自動化控制系統(tǒng)中，不斷改變和完善其系統(tǒng)的監(jiān)控方式，利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來帶動電氣自動化的革命，這種與時俱進的研究理念是促進電子自動化領(lǐng)域發(fā)展的重要前提。但想要電氣自動化控制系統(tǒng)長久的發(fā)展和應(yīng)用下去，只強化研究理念是遠遠不夠的，還需迎合現(xiàn)代市場需求，借用更加先進的通訊技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進行實際性研究，以滿足市場、社會和科技等多方面的需求。

筆者認為，在未來，電氣自動化控制系統(tǒng)必然會向著分散、開放和信息化方向發(fā)展，其中分散是指網(wǎng)絡(luò)中每一個模塊職能的獨立從而分散系統(tǒng)危險實現(xiàn)系統(tǒng)運行的安全可靠；開放性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)則是通過外部接口實現(xiàn)內(nèi)外部系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接；信息化則使所有的信息得到綜合分析處理，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)科技與管理的結(jié)合、一體化，真正做到電氣自動化控制系統(tǒng)的不斷提升。未來的發(fā)展趨勢中，我國企業(yè)還需保證穩(wěn)定的健康發(fā)展，認識不足并不斷的通過高新科技的學(xué)習(xí)鞏固基礎(chǔ)能力，發(fā)揮創(chuàng)新精神，才能開創(chuàng)出和諧的發(fā)展局面，為工業(yè)自動化的實現(xiàn)做貢獻。

5.結(jié)束語

綜上所述，電氣自動化控制系統(tǒng)當前已在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，且隨著電氣自動化技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，以該技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展前景必定是光明而廣闊的。且筆者認為，電氣自動化控制系統(tǒng)在未來的發(fā)展趨勢應(yīng)該具有著顯著的分散化、開放化和信息化特征，既能保證網(wǎng)絡(luò)中各個分散系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，能通過外部接口來實現(xiàn)電氣自動化內(nèi)外部控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接，還能利用信息技術(shù)來對所有數(shù)據(jù)信息進行綜合處理，從真正意義上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和系統(tǒng)管理的統(tǒng)一化，全面提升電氣自動化控制系統(tǒng)的性能。

【參考文獻】

[1]郭紅生.電氣自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2011（12）.

[2]王術(shù)賀，李廣東.淺析電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息，2011（20）.

[3]周亞峰.淺談電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011（06）.