冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化控制發(fā)展趨勢分析

朱國華

摘 要冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化技術的應用，可以提升冶金企業(yè)的經(jīng)濟效益。自動化控制應用中，設備的運行可靠性和效率都能得到很大的改善，提升冶金企業(yè)的電力供應效率。本文主要分析冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化控制技術原理，并且結合自動化控制應用的現(xiàn)狀，提出應用措施，對自動化控制的趨勢進行探究。

關鍵詞供配電系統(tǒng);自動化控制;發(fā)展趨勢

如今計算機技術和通信技術在人們生活和生產(chǎn)中得到廣泛應用，這些技術在配電系統(tǒng)中應用可以提升電力供配電系統(tǒng)的應用效率，降低成本，提升數(shù)據(jù)分析的精確性，改善電力設備運行的可靠性。在電力供配電系統(tǒng)中采用自動化控制，可以使得冶金企業(yè)的電力供配電系統(tǒng)處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)下，為企業(yè)提供充分的電力資源，促進冶金企業(yè)長遠發(fā)展。

1 冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化控制原理

冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)中采用自動化控制技術，可以改善電氣設備的運行效果，為電氣設備的運行提供高質(zhì)量的保障。在相關技術落實環(huán)節(jié)，可以通過自動化控制技術對設備的運行情況進行實時的監(jiān)測，為電力設備運轉(zhuǎn)提供良好的環(huán)境。冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)應用中，應該充分結合自動化控制技術，掌握自動化控制技術的特征，從而在設備運行中及時地獲取數(shù)據(jù)，為設備運行創(chuàng)設良好的環(huán)境，通過技術協(xié)調(diào)的方式提升冶金企業(yè)設備運行效率，改善電力質(zhì)量，從而更好地促進冶金企業(yè)長遠發(fā)展。在電力供配電系統(tǒng)中，結合自動化控制技術，應該將饋線用戶變電站等進行統(tǒng)籌分析，才能確保整體的電力運行環(huán)境處于穩(wěn)定的狀態(tài)下，防止各類設備在特殊的運行環(huán)境中受到影響。

在進行變電站監(jiān)控中，通過自動化控制技術對變電站的運行情況進行監(jiān)測，掌握各類設備的運行狀況，可以有效地節(jié)省人力資源成本，而且可以提升信號傳導能力，為后續(xù)的自動化管理提供便利，通過搭建自動化管理平臺的方式，提升環(huán)境的穩(wěn)定性，使變電站的管理環(huán)境更加完善。站在管理的角度分析，采用信息技術對數(shù)據(jù)進行收集，建立有序的層次關系，通過線路模塊兒化管理為電力設備的運行提供良好的環(huán)境。在技術實施環(huán)節(jié)中，自動化控制技術的應用可以確保設備處于良好的運行環(huán)境中，實現(xiàn)設備可持續(xù)運行，為冶金企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展提供電力動力支持。

2 冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)的功能

2.1 上位機層

上位機層的作用在于對冶金企業(yè)各類設備的測量，實現(xiàn)設備運行的管理和控制。上位機層主要由一臺通信服務器和兩臺操作員工作站構成。每兩臺設備之間都有一臺設備作為備用，防止意外情況發(fā)生，當故障發(fā)生時可以互相切換，提升系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

2.2 網(wǎng)絡層

網(wǎng)絡層主要提到數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔?，將上位機層產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧?，采用計算機設備作為存儲數(shù)據(jù)的工具。結合客戶的需求，網(wǎng)絡層可以采用以太網(wǎng)和雙以太網(wǎng)，從而有巨大的容量存儲。大量的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的通訊中，可以采用屏蔽雙絞線和光纖作為介質(zhì)。系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構可以結合以太網(wǎng)和雙以太網(wǎng)的方式，單以太網(wǎng)可以確保數(shù)據(jù)高效傳輸，使系統(tǒng)具有較好的兼容性，系統(tǒng)的各項功能也能實現(xiàn)擴展，單以太網(wǎng)的接口比較簡單，而且通用性強，在調(diào)試和安裝上非常便捷。系統(tǒng)采用單以太網(wǎng)可以降低使用成本，因此在中小型的冶金企業(yè)中可以采用單以太網(wǎng)。雙以太網(wǎng)提升了系統(tǒng)運行的可靠性，借助兩個網(wǎng)絡存儲信息，從而有效提升了網(wǎng)絡信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。然而由于使用兩個網(wǎng)絡，因此其成本也增加，在平時的運行中設備產(chǎn)生數(shù)據(jù)后，可以在兩個網(wǎng)絡上傳遞實現(xiàn)信息共享，當其中一個網(wǎng)絡發(fā)生故障后，系統(tǒng)會將設備的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硗庖粋€正常的網(wǎng)絡上。這樣就可以保障配電系統(tǒng)正常運行，雙以太網(wǎng)模式一般應用在大中型的冶金企業(yè)中。

2.3 現(xiàn)地層

電力供配電系統(tǒng)中的現(xiàn)地層連接自動控制系統(tǒng)，現(xiàn)地層中分成不同的模塊，各個模塊中的功能存在差異，主要采用PLC設備，一次設備和二次設備等，將不同的控制對象分散開來，從而采用PLC設備收集各個設備中的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換。現(xiàn)地層實現(xiàn)了整個系統(tǒng)運行中大量數(shù)據(jù)的收集，將信息采集傳輸?shù)酱鎯ο到y(tǒng)中?，F(xiàn)地層的功能主要是對冶金企業(yè)的各類設備的啟動和停止進行控制，完善各類預警機制，及時的發(fā)現(xiàn)故障。當上位機層與網(wǎng)絡層存在故障時，現(xiàn)地層仍然可以獨立的完成自己的控制任務?，F(xiàn)地層在各個控制單元之間也實現(xiàn)了絕對的獨立性，一個設備出現(xiàn)故障并不會影響其他設備的運行。

3 冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化控制現(xiàn)狀

冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)在運行中，將自動化控制技術應用其中，可以整體的把控電力運行環(huán)境，全面地收集數(shù)據(jù)，有效地降低設備的耗損，提升冶金企業(yè)電力應用效率。在技術落實環(huán)節(jié)中，采用網(wǎng)絡信息化技術可以結合用戶的需求，提升資源使用效率，在設備功能不斷完善的今天，冶金企業(yè)不斷改革自身的設備性能，自動化控制技術在供配電系統(tǒng)中應用可以及時收集各類參數(shù)，對設備進行調(diào)試，提升設備的運行質(zhì)量，采用數(shù)字化技術對設備進行調(diào)控工作，使設備平穩(wěn)運行。自動化控制技術在冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)中得到廣泛的應用，然而其也存在一定的局限性，電力供配電系統(tǒng)中采用自動化控制技術，對設備的條件要求非常高，如果設備的性能不能達到要求，就會對設備產(chǎn)生耗損，甚至降低了設備的壽命。我國在自動化控制技術的研究中還不夠深入，導致這項技術在應用中出現(xiàn)一定的問題，不能采取有針對性的措施，冶金企業(yè)在自動化控制技術應用中，也會對當?shù)氐沫h(huán)境產(chǎn)生負荷。

4 自動化控制系統(tǒng)的應用

冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)自動化控制技術的應用，可以提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，通過自動化系統(tǒng)的應用，節(jié)省了大量的人力資源。自動化控制技術可以提升電力總配系統(tǒng)的運行效率，系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的能力得到改善。因此電力供配系統(tǒng)應用中應該結合自動化控制技術，有效地節(jié)省維修時間，節(jié)約了維修成本。

4.1 冶金企業(yè)電氣部分

4.1.1 接入系統(tǒng)方式

冶金企業(yè)的設備一般都采用電壓為1000伏的設備，結合雙回路供電的方式。

4.1.2 設備主接線

采用1000伏進線的方式。

4.2 冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)的控制

4.2.1 設備的監(jiān)控方式

企業(yè)在電力供配電系統(tǒng)監(jiān)控中，結合少人值守的方式，采用分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行主控制和單元層控制。主控層主要有兩臺計算機組成，采用以太網(wǎng)作為媒介，并且交換機和打印機作為輔助設備，對整個系統(tǒng)的運行狀況進行實時的監(jiān)督與控制。設備運行中記錄數(shù)據(jù)，完成生產(chǎn)管理，通過人機交互的方式提升設備使用的便利性，通過網(wǎng)絡傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)數(shù)據(jù)通信。打印機主要是設備運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行及時匯總，并且打印出來。

4.2.2 微機監(jiān)控系統(tǒng)的結構及配置

電力供配電系統(tǒng)運行中，應該結合微機監(jiān)控系統(tǒng)，提升監(jiān)控的可靠度，微機監(jiān)控系統(tǒng)的設計中，應該提升冗余度，確保監(jiān)控具有實時性，具備有效的抗干擾能力。通過人機接口的設計，提升監(jiān)控的便利性，也便于以后擴充各類硬件產(chǎn)品。

4.2.3 計算機監(jiān)控系統(tǒng)

在電力供配電系統(tǒng)應用中，應該采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)，確保電力供配電系統(tǒng)中的各類設備可以平穩(wěn)的運行。計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集與處理，對冶金企業(yè)使用的生產(chǎn)設備運行參數(shù)進行自動化收集，并且處理、獲取實時的數(shù)據(jù)，計算機系統(tǒng)可以通過畫面展示的方式，將設備運行的情況顯示出來，并且可以將數(shù)據(jù)制成表格打印出來，方便各類信息的存儲。計算機監(jiān)控系統(tǒng)也實現(xiàn)了安全監(jiān)視效果，設備在運行狀態(tài)或者是參數(shù)發(fā)生變化時，計算機系統(tǒng)可以及時的報警，并且提供真實的記錄。監(jiān)視系統(tǒng)可以對事件的順序進行記錄，及時進行故障報警，對設備的操作記錄完成，改善事故查詢效果，并且實現(xiàn)了遠程診斷。冶金企業(yè)設備在運行中，采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)設備的指令操作控制。設備操作人員通過鼠標和鍵盤以及人機對話的方式就可以實現(xiàn)設備的操作。計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以及時以畫面的形式展示設備運行的方式，圖形非常直觀，采用友好的人機界面形式。方便工作人員實時的檢查設備的運行情況。

4.2.4 設備測量

冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)中所有的設備都要采用計算機監(jiān)控的方式，電機饋線采用數(shù)字式電流表，實現(xiàn)電流的及時測量。電機饋線柜是有數(shù)字化的功能表，可以及時顯示設備的電壓。

4.2.5 二次接線

冶金企業(yè)的電力供配電系統(tǒng)應該設計電流電壓互感器，完成配置，從而確保設備的監(jiān)測，對設備進行保護工作。為了緩解互感器的運行壓力，應該合理的設計電流回路導，一般導線的橫截面積為4mm2。

4.3 PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)也叫作可編程控制器，其在電力供配電系統(tǒng)中應用非常便捷，而且提升了設備運行的靈活性，其適應性非常強，在應用中減少了人力成本。可編程控制器主要通過編寫程序的方式，完成輸入和輸出信號，結合邏輯運算，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。可編程控制器在電力供配電系統(tǒng)中的應用及可靠性日趨完善，采用運算的方式實現(xiàn)了故障自診斷。在數(shù)據(jù)處理中可以確保數(shù)據(jù)的全面性，以防數(shù)據(jù)遺漏，通過可編程控制器的應用拓展，各類功能模塊被有效地開發(fā)。

4.4 自動化控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)

自動化控制系統(tǒng)應該提升設備的控制效果，就要進行軟件開發(fā)。通過軟件的應用，才能實現(xiàn)設備的信息交換。在信息處理中，應該設定參數(shù)，設計好控制子系統(tǒng)。

5 結語

冶金企業(yè)電力供配電系統(tǒng)中應用自動化控制技術，應該提升網(wǎng)絡信息傳輸?shù)哪芰?，為自動化控制技術的應用創(chuàng)設良好的環(huán)境。結合自動化控制技術的特性，對冶金企業(yè)的設備環(huán)境進行完善，確保數(shù)據(jù)可以在各個平臺上及時的傳輸。建立自動化控制平臺，實現(xiàn)軟件和硬件的拓展，從而在電力供配電系統(tǒng)運行中實現(xiàn)遠程操作。針對故障及時采取措施，促進冶金企業(yè)生產(chǎn)效率的提升。

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