電氣自動(dòng)化在電力控制系統(tǒng)中應(yīng)用研究

1、電氣自動(dòng)化在電力控制系統(tǒng)中應(yīng)用研究摘 要:文章通過(guò)介紹電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能,討論了目前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)思想 (以發(fā)電廠為例子 , 展望了將來(lái)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。 在工業(yè)自動(dòng)化 領(lǐng)域,基于 Pc 的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點(diǎn)正在被更多的采納。關(guān)鍵詞:自動(dòng)化 設(shè)計(jì)思想 系統(tǒng)功能一、電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能根據(jù)單元機(jī)組的運(yùn)行和電氣控制的特點(diǎn), 應(yīng)將發(fā)電機(jī)一變壓器組和廠用電源等電氣 系統(tǒng)的控制都納入 ECS 監(jiān)控。其基本功能 為:1.變組保護(hù)、廠高變保護(hù)、勵(lì)磁變壓器保護(hù)控制。2. 6kV 高壓廠用電源監(jiān)視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動(dòng)啟 動(dòng)等。3.高壓?jiǎn)?/p>

2、 /備變壓器控制和操作 (2臺(tái)機(jī)共用 。4. 220kV/500kV開(kāi)關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)。5.發(fā)變組出口 220kV/500kV斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的控制及操作。6. 380V 低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。7. 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。 包括啟勵(lì)、 滅磁操作, 控制方式切換, 增磁、 減磁操作, PSS(電 力系統(tǒng)穩(wěn)定器 的投退。8.柴油發(fā)電機(jī)組和保安電源控制和操作。對(duì)于發(fā)變組保護(hù)等主保護(hù)和安全自動(dòng)裝置,因其設(shè)備已經(jīng)很成熟而且要求全部在 DCS 中實(shí)現(xiàn)其功能尚有一定難度,可能增加相當(dāng)大的費(fèi)用,故可以保留。但是它們與 DCS 間要口求接,控制采用硬接線,利用通訊方式傳輸自動(dòng)裝置信息

3、,并可以通過(guò) DCS 進(jìn)行事 故追憶。二、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想1.遠(yuǎn)程監(jiān)控方式遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用、 ,節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈 活等優(yōu)點(diǎn)。由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線 (如 Lonworks 總線, CAN 總線等 的通訊速度不是很高,而電 廠電氣部分通訊量相對(duì)又比較大, 所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控, 而不適應(yīng)于全廠的電氣 自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。2.集中監(jiān)控方式這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便, 控制站的防護(hù)要求不高, 系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易。 但由 于集中式的主要特點(diǎn)是將系統(tǒng)的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理, 處理器的任務(wù)相當(dāng)繁 重, 處理速度受到影響。 由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控,

4、 伴隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加隨之而來(lái) 的是主機(jī)冗余的下降、 電纜數(shù)量增加, 投資加大, 長(zhǎng)距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的 可靠性。同時(shí), 隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線,由于隔離刀閘的輔助接 點(diǎn)經(jīng)常不到位, 造成設(shè)備無(wú)法操作。 這種接線的二次接線復(fù)雜,查線不方便,大大增加了維 護(hù)量,還存在由于查線或傳動(dòng)過(guò)程中由于接線復(fù)雜而造成誤操作的可能性。3.現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式目前,對(duì)于以太網(wǎng) (Ethernet、現(xiàn)場(chǎng)總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中,且已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展, 這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。

5、 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性, 對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能, 這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。 采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)點(diǎn)外, 還可以減少大量的隔離設(shè)備、 端子 柜、 I/0卡件、模擬量變送器等,而且智能設(shè)備就地安裝,與監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信線連接,可 以節(jié)省大量控制電纜,節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量, 從而降低成本。另外,各裝置的功 能相對(duì)獨(dú)立,裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接, 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活, 使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大大提高,任 一裝置故障僅影響相應(yīng)的元件, 不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。 因此現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計(jì) 算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。三、探討電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

6、Pc 客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和 Internet 技術(shù)引發(fā)了電氣自動(dòng)化的一次又 一次革命。正是市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和 IT 平臺(tái)的融和,電子商務(wù)的普及將加速著這一 過(guò)程。 Internet /Intranet 技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。企業(yè)的管理 層利用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財(cái)務(wù)、 人事等管理數(shù)據(jù), 也可以對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài) 畫(huà)面進(jìn)行監(jiān)控, 在第一時(shí)間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的 應(yīng)用, 將對(duì)未來(lái)的自動(dòng)化產(chǎn)品, 如人機(jī)界面和設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生直接的影響。 相對(duì)應(yīng) 的軟件結(jié)構(gòu)、 通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。 軟件的重要性在不斷提高。 這種趨勢(shì)正從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)。OPC(OIJEforProcess Control技術(shù)的出現(xiàn), IEC61131的頒布,以及 Microsoft 的 Windows 平臺(tái)的廣泛應(yīng)用, 使得未來(lái)的電氣技術(shù)的結(jié)合, 計(jì)算機(jī)日益發(fā)揮著不可替代的作用。 IEC61131已成為了一個(gè)國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn),正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。參考文獻(xiàn):1 薛葵,發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng) , 電力系統(tǒng)裝備, 2002 (1: 72-73.2蒙寧海,火電廠廠用電系統(tǒng)監(jiān)控方案的探討,廣西電力, 2003,26