新時(shí)期電氣自動(dòng)化及電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

趙振寧

摘? ? 要：從當(dāng)前電氣自動(dòng)化發(fā)展實(shí)際來(lái)說(shuō)，其和物理學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)、分布式控制系統(tǒng)等有著緊密的關(guān)系。在諸多現(xiàn)代化技術(shù)的支持下，電氣自動(dòng)化水平不斷提高。隨著電氣自動(dòng)化應(yīng)用需求和要求的變化，其未來(lái)會(huì)向開放化、安全化、專業(yè)化方向持續(xù)發(fā)展，并且被廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;安全化;專業(yè)化;開放化

1? 電氣自動(dòng)化的概述

（1）集中監(jiān)控方式。采取此方式，不僅有利于邊界維護(hù)，而且控制站的防護(hù)要求不高，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)便捷。采取集中控制的方式，需將系統(tǒng)各項(xiàng)功能集中到同個(gè)處理器進(jìn)行處理，運(yùn)行較為繁重，處理速度極易受到影響，同時(shí)還會(huì)引發(fā)系列問(wèn)題，比如主機(jī)冗余下降等。（2）遠(yuǎn)程監(jiān)控方式。采取此方式，不僅能夠節(jié)約大量電纜和安裝成本，還能夠節(jié)約材料，具有較高的可靠性。不過(guò)此方式，適用于小系統(tǒng)監(jiān)控，應(yīng)用于全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)建，存在著難度。（3）現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控。在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，以太網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等被廣泛應(yīng)用，帶動(dòng)著智能化電氣設(shè)備的發(fā)展，為發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制，提供了有力的技術(shù)支持。采取此方式，進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，針對(duì)性更強(qiáng)，對(duì)不同的間隔，能夠有不同功能，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以結(jié)合間隔情況。

以某火電站電氣自動(dòng)化為例，進(jìn)行如下分析。設(shè)計(jì)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，結(jié)合單元機(jī)組運(yùn)行以及電氣控制基本特點(diǎn)，將各類電氣系統(tǒng)，比如廠用電源等，納入 ECS監(jiān)控。系統(tǒng)的功能具體包括，發(fā)變組出口 220kV/500kV斷路器控制、隔離開關(guān)控制以及操作等。若想在 DCS 中實(shí)現(xiàn)上述功能，存在著很大的難度，而且成本比較高，因此決定保留發(fā)變組保護(hù)等主保護(hù)以及安全自動(dòng)裝置，其和 DCS 之間要求接口，控制使用硬接線，采取通訊方式，進(jìn)行自動(dòng)裝置信息的傳輸，并且利用 DCS 追憶事故。其具體應(yīng)用：

（1）CCS 系統(tǒng)。在火電站的主控系統(tǒng)中，CCS 為主要組成部分，發(fā)揮著控制機(jī)組各項(xiàng)輸入和輸出間的能量平衡以及質(zhì)量平衡作用。在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)能夠消除各類干擾，滿足電網(wǎng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷需求，促使機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。（2）FSSS。此系統(tǒng)的組成包括火焰監(jiān)測(cè)以及燃燒器切投等，基于邏輯連鎖，能夠?qū)崿F(xiàn)壓力保護(hù)功能和熄火保護(hù)功能等?；?PL 技術(shù)，構(gòu)建控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制能力以及可靠性水平很高。（3）EH。隨著電器元件和控制設(shè)備等的性能水平不斷提升，以及使用高壓抗燃油伺服機(jī)構(gòu)，電調(diào)系統(tǒng)可以更好地為汽機(jī)配套，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速回路控制、調(diào)節(jié)級(jí)后壓力回路控制、電功率回路控制等功能。（4）BPS。汽機(jī)旁路控制系統(tǒng)的組成包括高壓旁路壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和低壓旁路壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。部分電廠使用單回路控制器或者 DCS，實(shí)現(xiàn) BPS的功能。

2? 電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀分析

2.1? 電氣自動(dòng)化和物理學(xué)技術(shù)存在密切關(guān)系

從學(xué)科的角度來(lái)說(shuō)，電子信息技術(shù)屬于物理學(xué)的重要分支，在電氣自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程中，發(fā)揮著積極的作用。在大規(guī)模集成電路制造以及三極管技術(shù)等方面，都需要物理學(xué)的支持?？梢哉f(shuō)電氣自動(dòng)化和物理學(xué)存在著緊密的關(guān)系，物理學(xué)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)著電氣自動(dòng)化的應(yīng)用。

2.2? 電氣自動(dòng)化和信息平臺(tái)建設(shè)關(guān)系密切

目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及信息技術(shù)快速發(fā)展，技術(shù)水平不斷提高，并且被積極應(yīng)用于電氣自動(dòng)化中。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著較強(qiáng)的靈活性，便于后期電氣維護(hù)，帶動(dòng)著電氣自動(dòng)化的發(fā)展。從電氣自動(dòng)化功能的實(shí)現(xiàn)角度來(lái)說(shuō)，需要各類技術(shù)的支持，進(jìn)而為各個(gè)領(lǐng)域中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用提供幫助。

2.3? 電氣自動(dòng)化和 IT 平臺(tái)的結(jié)合

從電氣自動(dòng)化發(fā)展實(shí)際來(lái)說(shuō)，其對(duì)技術(shù)的要求和需求比較高，所以很多企業(yè)積極引入 IT 技術(shù)，支撐電子數(shù)據(jù)的存取。除此之外，IT 技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，比如儀表設(shè)計(jì)和控制器設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，助力各項(xiàng)控制功能的實(shí)現(xiàn)。

2.4? 電氣自動(dòng)化和分布式控制系統(tǒng)的結(jié)合

從功能角度來(lái)說(shuō)，分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用，促使自動(dòng)化系統(tǒng)和相關(guān)智能設(shè)備的有效連接，成為新的通訊方式。此控制系統(tǒng)有著數(shù)字化和雙向傳輸?shù)墓δ?，多選擇串行電纜的方式，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和儀表等的有效連接，借助中央控制器，實(shí)現(xiàn)信息采集功能。

2.5? 電氣自動(dòng)化和現(xiàn)代化技術(shù)的結(jié)合

從電氣自動(dòng)化發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代技術(shù)發(fā)揮著積極的作用。目前，電子設(shè)備產(chǎn)品層出不窮，并且被廣泛應(yīng)用，助力電氣自動(dòng)化發(fā)展?，F(xiàn)代技術(shù)帶動(dòng)著更多人參與自動(dòng)化技術(shù)的研究，而且成立了相應(yīng)的自動(dòng)化技術(shù)研究機(jī)構(gòu)。

3? 電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

3.1? 構(gòu)建統(tǒng)一的開發(fā)平臺(tái)

從發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能的強(qiáng)化，需要積極構(gòu)建統(tǒng)一的開發(fā)平臺(tái)，強(qiáng)化對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)各個(gè)環(huán)節(jié)的有效管理，進(jìn)而最大程度上減少電氣自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)的時(shí)間和成本。從當(dāng)前實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，正缺少這樣一個(gè)高性能的開發(fā)平臺(tái)來(lái)推動(dòng)電氣自動(dòng)化的發(fā)展。因此要積極建設(shè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，助力電氣自動(dòng)化持續(xù)發(fā)展。

3.2? 增強(qiáng)技術(shù)的通用性

基于電氣自動(dòng)化的需求和要求，應(yīng)用和發(fā)展電氣自動(dòng)化，要注重強(qiáng)化技術(shù)的通用性，為系統(tǒng)的應(yīng)用提供有力的保障。從當(dāng)前電氣自動(dòng)化的應(yīng)用實(shí)際來(lái)說(shuō)，其在水廠和火電廠等各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用，發(fā)揮著積極的作用。若想實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化功能，需要強(qiáng)化對(duì)設(shè)備的集成控制，這需要大量的技術(shù)支持，因此要不斷增強(qiáng)技術(shù)的通用性，進(jìn)而提高此項(xiàng)工作的效率。

3.3? 增強(qiáng)設(shè)備的安全性

從企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際來(lái)說(shuō)，安全管理為重點(diǎn)內(nèi)容。目前，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中使用的設(shè)備，其設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，而且具有較大的危險(xiǎn)性，因此要加大技術(shù)的研發(fā)力度，推動(dòng)設(shè)備朝安全性的方向發(fā)展。加大對(duì)設(shè)備的安全保護(hù)力度，最大程度上控制和避免安全事故的發(fā)生。

4? 電氣自動(dòng)化發(fā)展策略

從當(dāng)前電氣自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)際來(lái)說(shuō)，其還存在著諸多問(wèn)題，具體如下：（1）能源消耗量大。在運(yùn)行期間，消耗的能源量很大，造成的負(fù)面影響比較大，因此在推動(dòng)電氣自動(dòng)化發(fā)展時(shí)，要高度重視此項(xiàng)問(wèn)題。（2）集成度不足。雖然電氣自動(dòng)化水平不斷提高，逐漸朝向集成化方向發(fā)展，但是集成度不夠，要實(shí)現(xiàn)獨(dú)立自動(dòng)化，還存在著較大的困難。（3）電氣工程質(zhì)量難以達(dá)到現(xiàn)行規(guī)章制度的基本要求。

對(duì)于上述問(wèn)題，為推動(dòng)電氣自動(dòng)化發(fā)展，可采取以下措施：（1）構(gòu)建統(tǒng)一的自動(dòng)化系統(tǒng)。從系統(tǒng)應(yīng)用的過(guò)程中，若想要充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用，必須不斷提高電氣自動(dòng)化的水平，構(gòu)建統(tǒng)一的自動(dòng)化系統(tǒng)，完善系統(tǒng)的不足。（2）提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用管理水平。為保證系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮，要不斷提高管理水平，比如加大電氣工程建設(shè)的質(zhì)量把控力度。在施工作業(yè)中，加大對(duì)材料等的質(zhì)量把控，做好質(zhì)量檢查以及監(jiān)督管理，確保工程的質(zhì)量。再比如，加大人員培訓(xùn)力度，使其能夠高效作業(yè)，保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能的有效運(yùn)用，最大程度地提高系統(tǒng)的應(yīng)用效率。（3）提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。從系統(tǒng)的組成角度來(lái)說(shuō)，其包括自動(dòng)化設(shè)備和軟硬件等。在進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)以及使用中，要不斷提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量，切實(shí)提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性，助力電氣自動(dòng)化的發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在差距，因此應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加大對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究，不斷提高電氣自動(dòng)化的水平，助力各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。

5? 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合當(dāng)前電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀，在實(shí)際應(yīng)用中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)還存在著不足，需要不斷完善和優(yōu)化，提升系統(tǒng)的性能和效率，最大程度地保證系統(tǒng)運(yùn)行的效果。通過(guò)構(gòu)建統(tǒng)一的自動(dòng)化系統(tǒng)，提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用管理水平和穩(wěn)定性，推動(dòng)電氣自動(dòng)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賀連壽. 新時(shí)期電氣自動(dòng)化及電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)探討[J].居舍，2018（31）：184.