電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)及設(shè)計(jì)研究

周君

摘要：隨著我國(guó)電力設(shè)施的不斷建設(shè)，我國(guó)對(duì)于控制系統(tǒng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，就我國(guó)當(dāng)前的電氣控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)前的電氣控制系統(tǒng)的特性主要表現(xiàn)在控制系統(tǒng)的多功能化、控制系統(tǒng)的小型化和智能化。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠給電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中提供的保障，筆者將分析說(shuō)明電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特性，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)具有的功能和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)原則；實(shí)現(xiàn)功能

引言

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要為電力系統(tǒng)提供保護(hù)和電力自檢，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量高低會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，因此電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要性毋容置疑，怎樣提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，使其更合理和科學(xué)，成為當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員關(guān)注的主要問(wèn)題。

1電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)即通過(guò)當(dāng)個(gè)或多個(gè)電氣元件的組合實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的控制，從而保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。電氣控制系統(tǒng)的主要功能大體分成以下三個(gè)方面：保護(hù)、監(jiān)管、測(cè)量。電氣控制系統(tǒng)主要由輸入部分、邏輯控制部分、執(zhí)行部分這三部分組成。

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)與熱力控制系統(tǒng)相比其主要應(yīng)用特性體現(xiàn)在以下三方面：其一，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)采集的控制信息較少，操作頻率較低，但是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)效率更高，控制程度更精準(zhǔn)；其二，在自動(dòng)裝置下電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾能力更強(qiáng)，可靠性更高；其三，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)突出的是電力系統(tǒng)的過(guò)程控制，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)更為復(fù)雜。

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中更重視工作環(huán)節(jié)中的監(jiān)視和控制部分，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的監(jiān)視功能主要監(jiān)視電力設(shè)備的開(kāi)關(guān)和閘刀，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的監(jiān)視功能具有事故記錄、事故原因找回、事故預(yù)警等功能。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以通過(guò)控制隔離開(kāi)關(guān)、斷路器等實(shí)現(xiàn)控制電器設(shè)備、發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)或停止。

雖然電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)彌補(bǔ)了熱力控制系統(tǒng)的部分不足，但是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)還有一定的缺陷，例如：電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)很難采集智能設(shè)備信息，變速器的引入和硬接線形式的使用增加了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用，逐漸的完善了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)具有的實(shí)現(xiàn)的功能

隨著我國(guó)電力設(shè)施的不斷更新和升級(jí)，越來(lái)越多的變壓器和電源應(yīng)用于電力系統(tǒng)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)為了適應(yīng)電力設(shè)施的添加和更改，實(shí)現(xiàn)其控制功能，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)就應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)以下功能以滿足電力設(shè)備的發(fā)展需要，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠控制和保護(hù)勵(lì)磁變壓器、廠高變、發(fā)變組，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以高效的控制發(fā)變組的隔離開(kāi)關(guān)和斷路器；電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)可以保障勵(lì)磁變壓器的增磁、減磁、滅磁操作；

當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中所具有的保護(hù)措施已經(jīng)較為完善，所以如果想要對(duì)其進(jìn)行修改和更換，成本較高，并且很難保障修改后的系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，因此在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)留有一定余地，使得控制系統(tǒng)具有一定的可擴(kuò)展性。以便將來(lái)的改動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，現(xiàn)今的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)大多采用硬接線引入方式連接相關(guān)設(shè)備，因此自動(dòng)裝置的信息可以通過(guò)通訊的方式實(shí)現(xiàn)。

3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式選擇和設(shè)計(jì)方向

控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案較多，不同的設(shè)計(jì)方式都存在一定的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，在具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)按照不同的電力需求具體分析選用哪種設(shè)計(jì)方式，可以從不同方面來(lái)選擇。

從監(jiān)控功能方面來(lái)看，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在其靈活性較高、消耗的材料少、系統(tǒng)可靠性高。缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通訊方式多使用硬接入方式，通訊速度較慢。主要是因?yàn)槠渫ㄓ嵕€路材料多使用CAN、Lonworks總線，因此如果是通訊量較大的工程，該種方式很難實(shí)現(xiàn)全方位的自動(dòng)化。由于技術(shù)限制電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要適用于通訊量較小的系統(tǒng)監(jiān)控。

從集中控制功能方面來(lái)看，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在整個(gè)設(shè)計(jì)較為容易，利于整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)和檢測(cè)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在，對(duì)設(shè)備要求較高，需要處理器的性能較高，并且隨著監(jiān)控?cái)?shù)量的不斷增多，需要的成本較高，隨著線路的增多，處理器冗余會(huì)隨著增大。整個(gè)系統(tǒng)的可靠性難以保障。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)只有采用硬接線的方式才能使斷路器聯(lián)鎖這就使得刀閘的輔助結(jié)點(diǎn)想要合理安置較難。

從總線監(jiān)控方面來(lái)說(shuō)，當(dāng)前的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)開(kāi)始使用較多的現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)，該兩種技術(shù)和設(shè)施的引入能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)總線的使用使得系統(tǒng)更具針對(duì)性，系統(tǒng)的不同間隔能夠?qū)崿F(xiàn)不同的功能。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在該系統(tǒng)的應(yīng)用可以代替很多設(shè)備的安裝和使用，現(xiàn)場(chǎng)總線的使用使得不同設(shè)備相對(duì)獨(dú)立，一旦發(fā)生事故，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響較小，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控將成為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的走向。

4電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)更方面科技的不斷發(fā)展，就當(dāng)前情況而言，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐漸引入了越來(lái)越多的高科技技術(shù)和平臺(tái)，例如WINDOWS平臺(tái)、OPC技術(shù)等，現(xiàn)今的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和以太網(wǎng)將會(huì)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅發(fā)揮監(jiān)控功能還可以幫助企業(yè)管理生產(chǎn)，在加上視頻處理等技術(shù)的引入使得自動(dòng)化控制應(yīng)用更為廣泛。更進(jìn)一步的提升了電力企業(yè)的效益。

結(jié)語(yǔ)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)前電力系統(tǒng)建設(shè)的重要組成，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)了解系統(tǒng)功能和特點(diǎn)，在依照企業(yè)的不同需求，選在實(shí)際的方案，隨著我國(guó)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、以及OPC技術(shù)的發(fā)展和完善能夠促進(jìn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的不斷完善。筆者相信在不久的將來(lái)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。

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