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前言
在技術迭代步伐愈來愈快的背景下,電氣自動化與市場發展趨勢相契合,并以其系統化、智能化、經濟化的優勢,取得了普遍的推廣和普及,得到了大力的發展和廣泛的應用,具有極大的競爭力與凝聚力,使其在激烈的市場經濟競爭中脫穎而出。電氣工程是發展國民經濟的重要產業之一,為提高國民生產生活水平有著至關重要的影響。傳統的電氣工程主要以人工操作為基礎,無論是在生產效率還是生產質量方面都存在缺陷,極大地阻礙了電氣工程的可持續發展,在此背景下,電氣工程自動化應運而生,并受到熱烈的歡迎。同時,電氣工程自動化是集電子技術與計算機技術為一體的綜合性工程,電氣自動化的應用是電氣工程未來的發展趨勢,為電氣行業的發展提供了有效基礎。
1 電氣自動化的概述
1.1 電氣自動化的概念
隨著現代化科學與技術的發展進步,傳統電氣工程的運行方式已經不適合新時期社會的發展觀念,因此電氣自動化的產生備受關注。所謂電氣工程自動化,主要就是指在電洽工程中融入電子技術、計算機技術、微電子技術,以及電工科技等先進技術元素,從而為電氣工程的健康、有效發展指明了方向。電氣自動化的普及和應用,為工業行業以及人們的生產生活提供了極大的便利,是不可替代的重要基礎資源。在這個競爭日益激烈的市場環境下,電氣工程自動化的出現大大地增強了電氣工程行業乃至國家的經濟效益及社會效益。
1.2 電氣自動化的基本原則
在人們的生活質量和要求不斷提升的背景下,傳統的電氣工程由于特殊性,在一定程度上影響著生產活動的穩定運行,運行效率大大降低,削弱了電氣工程運行的安全性和有效性。基于此,電氣工程自動化的出現備受人們的青睞,以其特有的優勢有效消除了由于人為因素而導致故障出現的可能性。電氣自動化在應用的過程中,必須要遵循以下幾點基本原則,具體包括:(1)控制性原則。在電氣自動化應用以及建設的過程中,首先要遵循的就是控制性原則,科學合理地控制生產過程中的各個環節,并以此為目標,從而為實現生產優質產品的目標提供保障。(2)可靠性原則。在長期的生產與生活的過程中,電氣工程自動化只有堅持可靠性原則,才能達到提高質量,擴大應用范圍的目的,進而為電氣自動化的建設提供原則保障。
1.3 電氣自動化的基本思路
電氣自動化可以在極大程度上滿足用戶的個性化需求,使人們的生產、生活等活動水平邁向了更高的階層,在今后的生產領域、生活領域,以及服務領域中值得推廣和應用。電氣自動化在應用的不同環節要堅持不同的思路,首先,在監控環節中,應該堅持集中控制的基本思路,在電氣工程實施的過程中采用集中監控的方式,能夠清晰地掌握產品的質量,有助于提高電氣工程的生產水平。另外,還極大地方便了對電氣自動化系統進行應用與維護。其次,在處理環節中堅持遠程監控的思路,通過遠程監控的模式可以很好地節約生產成本,更重要的是,遠程監控模式具有很大的靈活性以及很高的可靠性,可以為電氣行業帶來更大的利潤和社會效益。最后,在現場總線環節堅持系統性思路,現場總線環節要應用到計算機等先進的網絡技術,具有明顯的優勢,適用于變電站等綜合性較強的系統中,并在使用和設計的過程中積累了大量的經驗和技術。
2 電氣自動化建設的發展方向
為了匹配現代化社會發展的需要,電氣自動化應運而生。電氣自動化是在傳統電氣工程的基礎上發展形成的具有創新理念的電氣工程新模式。在電氣自動化建設的過程中,要做到理論聯系實際,根據我國電氣工程行業的實際情況進行實施,嚴格把好電氣自動化發展關,為建設電氣自動化提供有利保障。
2.1 實現電氣自動化建設的綜合化發展方向
電氣自動化是一個國家乃至社會現代文明發展程度的關鍵標志,同時也是具有時代特征和時代精神的生活生產方式的重要表現,在極大水平上促進現代電氣工程的華美蛻變,更是一切現代化建設程序的前提和原動力。在電氣自動化建設的過程中,首先要實現綜合化的發展方向,要不斷拓展領域,積極開拓創新,為滿足各種行業的千差萬別的需求做出努力,發揮電氣自動化獨有的優勢,并積極將其他行業的先進技術引進來,從多個層面以及角度發展電氣工程自動化,從而保障電氣自動化建設向著綜合化發展方向前進。
2.2 突出電氣自動化的核心競爭力發展方向
隨著全球信息科技的全面普及與發展,各行各業均實現了科技融合與交叉。對于電氣工程而言,運行流程及生產方式也逐步向電氣自動化技術運用方向發展,電氣自動化的應用為不斷推進電氣工程的良好進程發揮了極大的促進作用,電氣自動化發展趨勢越來越明確。在未來的發展過程中,電氣自動化建設應該向著突出核心競爭力的目標邁進,要積極借鑒發達國家的先進自動化技術,努力縮小我國與發達國家的電氣自動化水平的差距,使電氣自動化建設更加具有系統性、創新性、開拓性,發揮其基石作用,并使電氣自動化在市場經濟競爭不斷加劇的背景下突出自身競爭優勢,進而更好地服務于人民和國家。
2.3 堅持電氣自動化的智能化發展方向
隨著生產力水平的不斷提高,電氣自動化在各個領域中都受到了廣泛的關注和認可,無論從微觀還是宏觀方面而言,電氣自動化與人們的生產生活都緊密相連、與社會發展相生相伴。電氣自動化就是在原有的電氣工程中融入了現代信息元素,為人們的日常活動以及社會的綜合發展提供了便利條件。堅持電氣自動化的智能化發展方向是實現我國以及民族整體性發展目標的基礎前提。
3 結束語
二十一世紀,是科技生產力時代,先進的工業化生產技術、手段優化了各個領域的生產工作。電氣自動化的產生是提升我國國民經濟發展水平的必然選擇,同時也為人們的生活、生產注入了新鮮的血液,在新時代的背景下,電氣自動化對促進國民經濟增長、提高現代化建設水平、提高人們生活水平有著不可或缺的作用。在未來的電氣自動化發展過程中,要以科技信息、網絡通訊技術、綜合系統為基石,并根據我國的基本國情開拓具有獨特特色的發展道路,不斷改進先階段電氣自動化中的不足,提高電氣自動化的核心競爭力,積極探索適合電氣自動化建設的新途徑、新思路,最終為我國的現代化建設“添磚加瓦”。
參考文獻
[1]華紅艷,楚隨英.電氣工程及其自動化專業實踐教學改革探索[J].航空工業管理學院學報(社會科學版),2005(1).
中圖分類號:TB文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2012)06-0158-02
1952 年電氣自動化這個專業具有提高運行的經濟性提高勞動生產率、從開始在我國出現并發展至今其還具有改善勞動條件和提高工作的可靠性巨大作用。目前我國全面地實現高科技化、工業化以及信息化的嶄新時代。它將會給我們帶來社會發展的穩定與進步和現代化生產效率的極大提高。因此,積極探討與不斷深入研究當前國家工業電氣自動化的進一步發展和戰略目標的長遠規劃有著十分深遠的現實意義。
1 電氣自動化的應用
1.1 在凈化空調設備中的應用
對溫度與濕度的控制:裝設在通風管的回風濕度近似于潔凈室的溫濕度傳感器所檢測到的溫度與濕度,用比例加積分運算控制把送到控制器與設定濕度進行比較將輸出的電 JK信號來控制回風的濕度使其保持在 45%,為了使潔凈室濕度以滿足 GMP 要求將蒸汽電動調節閥的動作控制在65%。對溫度的控制:裝設在回風管的凈化空調系統采用 DDC 控制其溫度傳感器所檢測到的溫度送往 DX-9100輸出相應電壓信號并與設定點相比較,控制回風溫度保持在 12 ℃ ~ 26 ℃ 之間控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作,使潔凈室溫度符合GMP 要求。
1.2 在建筑行業中的應用
隨著我國國民經濟的飛速發展建筑勢必要引入電氣自動化的成分以及智能化建筑,特別是數字電子化科技發展智能化已經成為了當今建筑界的主流方向。為了資源的人力的節省并能達到設備的合理利用于是就有了建筑設備的自動化控制系統。智能化建筑內有大量的通信自動化系統樓宇自動化系統、辦公自動化系統、電子設備與布線系統、閉路電視系統、火災報警及消防聯動控制系統以及保安監控系統等及其相應的布線系統。
2 電氣自動化的發展歷程及影響因素
2.1 電氣自動化的發展歷程
電氣自動化經歷了從無到有電氣自動化技術是隨著智能控制、信息網絡、電子技術、的飛速發展與電子和信息技術緊密結合在一起的一門電氣工程應用技術學科直至發展到成熟的過程。
20世紀50年代,電機電力等產品的出現催生了電氣自動化才有“自動化”一詞的說法。而繼電器和接觸器設定來完成事先安排好的判斷和邏輯功能其出現及應用使得機器可以按照人的意志實現的,促使了電氣自動化的發展變革。
20世紀60年代,現代控制理論開始出現,伴隨著微型計算機在各個行業中的不斷的推廣與在專業上的實際應用,生產的過程最優化的控制與管理也使自動化進入到了一個全新自動化階段,電氣專業的自動化技術飛速地發展也使之發生了質的變化這也是由于自動控制與信息處理結合的結果所致。
20世紀70年代,通訊的現代化技術、微電子的科學技術以及IT 電腦技術對象的發展使電氣自動化系統變為規模龐大和十分復雜的電氣系統,大量的難以解決的問題研究主要集中在現代控制理論范疇。圍繞這一系列問題的研究就產生了大規模的系統控制和復雜系統智能控制的自動化理論、方法以及手段,同時也促進了這門技術的全面革新,高級自動化系統主要是由現代通信科學技術、微型計算機技術以及人工智能技術所結合的成果體現,同時也對電氣自動化的進一步發展起到了積極的推動作用。
20世紀80年代以來,電氣自動化技術的發展極其迅速日臻成熟已經成為高新技術產業的重要組成部分極大地促進了人工智能、交通、醫學、航空航天、現代制造技術等技術的發展,這些技術被廣泛應用于農業、工業、國防等領域在國民經濟中顯示出越來越重要的作用。
2.2 電氣自動化發展的主要影響因素
(1)信息技術的決定性影響。信息技術是包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網絡及通訊技術,廣泛的講就是指人類開發和利用信息的一切手段這些技術手段主要目的是用來處理、傳感、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合體。
現代信息技術又稱為現代電子信息技術是建立在現代電子技術基礎上的它是以通信、計算機自動控制等現代技術為主體將各個種類的信息進行獲取、加工處理并進行利用。現代信息技術是實現信息的獲取、處理、傳輸控制等功能的系統或設備的信息系統技術主要包括光電子、微電子以及分子電子等有關元器件制造的信息基礎技術主要是用于社會經濟生活各個領域的信息應用技術。
信息技術的發展在很大程度上取決于電氣自動化中眾多學科領域的持續技術創新信息技術對電氣自動化的發展具有較大的支配性影響。反過來信息技術的進步又同時為電氣自動化領域的技術創新提供了更加先進的工具基礎。
(2)與物理科學的聯系更加緊密20世紀的后半葉對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。固體電子學也主要是由于三極管的發明和大規模集成電路制造技術的發展,電氣自動化與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣自動化的關鍵,并且將拓寬到微機電、生物系統、光子學系統。
(3)現代技術的迅速發展。現代技術的飛速進步和分析方法勢必帶動著依賴現代技術的電氣自動化、設計方法的日新月異也將迅速發展起來。
3 我國電氣自動化的未來展望
3.1 系統平臺的開放化和信息化
開放化是實現管理、決策、設計、控制和制造一體化的關鍵也是計算機網絡實現信息實時交換和共享的重要基礎設施,與外界建立一個接口實現與外界網絡的連接,它廣泛的被應用在電力系統各元件和局部系統的監視、調節、管理控制上,是電力系統運動技術、信息管理、調度自動化等方面的技術核心。
信息化信息技術的電力設備設計、制造和運行中廣泛應用的計算機優化與仿真技術在電氣自動化的地位應更加突出。網絡通信技術在電氣工程中廣泛使用以及人工智能分析的廣泛應用都充分展現了信息技術在電氣自動化中起到的重要作用。
3.2 系統結構通用化
企業的網絡結構對于一個好的電氣自動化控制系統來說能夠保證企業內部的計算機監督、控制設備、財物系統之間的數據通訊快速準確安全。系統結構通用化是非常重要的企業管理者可通過內部網絡對現場設備進行實時監督。
3.3 標準化的系統程序接口
標準化的程序接口在網絡方面可以使用 TCP/IP 作為統一的通訊標準可以保證不同廠家之間的軟硬件產品數據正常交換在與企業的管理系統、監控系統連接時至關重要的是基于硬件平臺的自動化解決方案。使用Windows NT作為操作系統還解決了它們之間的通訊障礙能夠使硬件可以在自動控制和管理平臺之間建立一種最好的接口。方便了電氣自動化系統和辦公系統的數據交換與共享基于Windows系統的標準和技術大大減少了工程時間和費用。
3.4 應用國際標準
為了使自動化系統成為開發系統實現不同廠家 IED 設備的信息共享和互操作性國際電工委員會制定了 IEC61850 國際標準。近年來為了與國際接軌自動化方面有了廣泛應用特別是我國在 IED 電力的專業開發與應用方面。基于 IEC61850 標準的電氣自動化綜合系統的產品研發國內已經取得了不小的成績這也是未來電氣自動化系統的一個大的發展方向。
3.5 Ethernet 技術的興起
未來的發展應該是結合工業生產過程電力系統對通訊的實時性要求的不斷提高綜合自動化系統的數據傳輸量也越來越多,以太網的特點就是傳輸數據量大和速度快滿足了這一要求。在繼承以太網技術的基礎上產生新一代的 Ether-net現場總線技術是以Ethernet 加 TCP/IP 協議作為最基本的應用模式。目前,對于以太網、現場總線等計算機網絡技術也極大的滿足了智能化電氣設備有較快發展的要求已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中。
3.6 電氣自動化的創新
完善體制機制和政策環境,確立企業在技術創新中的主體地位,研發生產更好的電氣自動化控制系統與產品加快實施國家重大科技專項,我國電氣自動化生產企業應加快轉變經濟增長方式,不斷提高自主創新能力并努力開創科學發展的新局面,堅持提高獨立創新能力。
4 結語
我國根據自身實際情況,加緊提升建筑工程行業的電氣自動化水平已經成為了當務之急,這對于我國在國際上提升競爭力有著極其重要的做用。本篇文章主要是針對現代社會的電氣自動化現狀,并找出了其中所出現的問題,深入的探究了電氣自動化不斷發展的意義所在,并且提出了相應的建議,以期對其他工程在進行電氣自動化應用過程中提供參考。
一、我國建筑行業電氣自動化現狀和存在的問題
1.我國建筑行業電氣自動化現狀
由于我國人口眾多,建筑行業已經成為了我國經濟增長的主要支撐之一,其建筑的發展對于社會經濟發展和人們生活水平的發展有著緊密的聯系。隨著科技技術的發展,我國的經濟和文化交流都進入了一個新的階段,人民的生活水平以及生活的質量也有了較大的提升,并且不斷對建筑工程的設計、質量以及管理都提出了更為嚴格的要求,從而使得社會不斷加強對建筑行業中的電氣自動化的研究力度,只有建筑水平和施工工藝得到了發展,人們才會提高對電氣工程的滿意度,從而提高建筑電氣化工程的質量和自動化的水平,是我國建筑行業迫在眉睫的發展路線。
只有企業通過不斷的研發,才能使得電氣自動化的腳步不會停滯,也不會使得電氣自動化技術與國際建筑自動化技術脫軌,極大的促進電氣自動化在我國的貴廣速度和發展應用,電氣自動化技術已經為我國的建筑行業發展做出了巨大的貢獻,但是通過我國目前整體自動化水平來看,我國還在存在著較多的問題,例如電氣自動化化設計不夠嚴謹、合理,生產管理不完善等問題。我國的電氣自動化技術,無論是在電氣自動化程序或者電氣自動化水平上都遠遠低于國際發達國家的發展程度,這就使得我國各個方面都沒有很強的競爭力,新時期、新經濟下,我國應該如正確而理性的對待我國的電氣自動化水狀態,去找出電氣自動化中的缺陷,加強對電氣自動化的研究力度,最大限度的提升我國電氣自動化水平,這是我國在現代化發展過程中所必須要面臨的抉擇和態度要求[1]。
2.我國建筑行業電氣自動化存在的問題
(一)電氣自動化高端人才不足,電氣自動化缺乏核心支撐
目前我國各個建筑行業的規模都偏小,相對來說沒有國際跨國建筑企業公司的強大實際,其自身的經濟能力也不足,難以留下更多的高端管理人才,企業在整體上缺少建筑建設經驗,最終導致了建筑行業中的電氣自動化設計核心人員不斷的離開,繞整個建筑企業內部的電氣自動化水準不斷的降低,缺少技術創新[2]。
(二)新技術新設備應用緩慢,核心競爭力不足
雖然我國的一些建筑行業在電氣自動化的發展過程中,取得了一定的進步,但是由于缺少專研的和突破的研究技術的精神,沒有掌握相關的核心技術,各種電氣自動化設備幾乎完全靠國外進口,并且推廣的速度極為緩慢,這就導致了我國的企業難以擁有核心的專利,更難以保證自身電氣自動化設備在國際上的競爭力,這也使得使得目前市場上的各種自動化產品信息不完善,沒有一個健全的體系,市場出現惡意的產品競爭或者說整個市場的建設不規范,自由的產品系列較為單調,品牌在整體上沒有擁有知名度,極難與國際上知名的電氣自動化設備制造企業相媲美。
(三)建筑行業對電氣自動化的管理不善,電氣自動化的質量難以保證
雖然我國目前建筑行業發展極為迅速,但是,許多企業的管理者為了追求更高的利益,相近一切辦法來壓榨電氣自動化設備的制造成本,是用劣質的物料投入到生產指導當中去,從而使得設計制造的產品不符合過程的相關標準或者不符合相關的施工安裝措施,其設施的使用質量難以得到保障。使得整個電氣自動化的設計生產行業的產品,質量難以得到保證。
二、我國建筑電氣自動化的重要意義
1. 這是保證工程建設質量和進度的客觀要求
實施電氣自動化,加強對先進技術和設備的應用速度,采用科學嚴謹的設計方式和施工程序,加強對電氣自動化的管理,加強對各種電氣設備,電氣材料的管理監督,保證了整個工程建筑的工程質量,同時,可以大幅度降低工程成本,并合理的控制工程的進度,電氣自動化的水平提高,亦有助于保證整個工程建筑中的安全。
2. 實施建筑電氣自動化,有助于整個建筑市場的規范化
電氣自動化的進程加快,對整個電氣行業的技術人員和管理人員都提出了更高的要求,不僅僅要求有豐富的管理經驗,更需要有精湛的電氣技術和較高的工作素養,同時,電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端,敦促著工作人員依法辦事,嚴格執行相關的規章制度,有助于促進整個建筑市場的規范化管理。
三、我國建筑行業電氣自動化的發展趨勢探究和發展建議
1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發展。
縱觀我國目前的建筑工程發展行情,電氣自動化的發展應用,智能化是其核心部分,所謂智能化表現在其具有多種新功能。在在建筑行業控制方面,有關的現場儀表在一起,在現場實現自主調節,提高了整個系統的可靠性。
2. 電氣自動化的操控更為精確,更加精工。
建筑行業中競爭越發激烈,對工程產品質量的要求越來越嚴格,實施電氣自動化,先進技術的采用,科學管理方式的實施,整個建筑工程的自動化水平不斷升高,使得施工標準更為嚴格,產品的精度朝著更高的方向發展,因此,自動化在建筑工程中會有著更嚴密精確的要求。
3.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導和扶持
建筑工程電氣自動化企業關系到國民經濟的發展和人們生活水平的提高,政府加大對建筑行業電氣自動化的支持引導,建筑行業要加強對各種電氣設備和電氣設計施工技術的研究探討,加強各個建筑單位之間的通力合作,不斷加大對新技術新設備和心的管理理念的引進和運用,加大投入,實現各種電氣自動化核心技術的突破,使得建筑行業實現整個設計施工方式的轉變,提高整體的核心競爭力。
四、結束語
綜上所述,建筑行業不僅僅關系到經濟的發展,還關系到我國居民生活環境的舒適性,只有不斷的加強建筑的現代電氣自動化進程,提高對于建筑電氣自動化的研究力度,從各個方面的突破現有的束縛,是人民生活水平能否提高以及各個建筑行業電氣自動化水平能否更好發展的前提條件,因此必須要受到社會各界的支持和關注,促進建筑電氣自動化的發展,帶到全社會的經濟進步的步伐,這是關系到我國社會經濟發展的問題。
一、電氣自動化的發展趨勢
我國經歷過幾十年的發展,電氣自動化技術已經取得了很好的成績,但是如果要和國外那些發達國家比起來仍舊有著不小的差別,隨著我國市場經濟的進一步發展,電氣自動化技術方面的競爭也因此越來越激烈。所以,我國電氣自動化控制技術研發必須結合自身的實際狀況,發揮出本身的優勢,這樣才能在行業中搶占重要的位置。目前,在自動化控制系統運用中,DCS仍然占據著重要地位。
1.半控型晶閘管逐漸被全控型電力電子開關所取代
從最開始使用的第一代電力電子器件(晶閘管),到現在國內一直使用于直流與交流傳動的控制系統,直到如今的第二代全控式器件(CTR、GTO)和第三代復合型器件(IGBT、MGT),最后才出現的廣泛使用的第四代電力電子器件,不但將主回路的器件,還包括驅動電力、過壓過流保護、電流檢測、溫度自動控制等均集合為整體。
2.由低頻到高頻發展的變頻器電路
高頻變頻器電路在不改變逆變器提高工作頻率的前提下,也能大大降低開關損耗降,從而減小逆變器尺寸的大小,高效的節約了使用成本,使得逆變器在較高功率下實現集成化工作,因此對于直流逆變器電路來說,其發展前景非常可觀,發展趨勢不容小覷。
3.通用變頻器使用規模化
通用變頻器指的是使用批量化、系列化、在市場供求較大的中小功率變頻器,從變頻器使用情況來分析,從最早使用的普通功能型轉變成為高功能型變頻器,到高動態性能矢量控制型,直到如今的電力半導體器件IGBT,其獨特高效的可靠性、操作性、維修方便等優勢使得單片控制技術得以進一步提升。
4.計算機電子信息技術推動電力系統自動化發展
20世紀70年代,單片機技術的快速發展和廣泛應用推動著電力系統自動化設備的全面發展,在此基礎上研發出來的應用軟件實現了對實時數據的匯總分類、顯示打印等日常操作,然而電氣自動化仍存在一些自身的問題,比如:不同廠家的相同設備之間無法相互聯系,因為設備與計算機之間的通信方式大多采用點對點的星形連接,因此導致系統的實時性不強和設備配置的靈活性不好,另外相應的工業標準缺乏現象也日益突出。
20世紀90年代,計算機電子信息技術的高速迅猛發展直接導致電網調度自動化系統、變電站自動化技術、配電自動化的水平迅速提升,相對于之前的舊產品來說很大程度上降低了電力電纜和通信電纜的使用量,并且在設備體積方面和占地面積均有不同程度的縮減,節約了大量的經濟成本。計算機電子信息技術不但大大提升了系統的技術性能,還不同程度的提高了設備配置的靈活度、交互性、可操作性和可維護性等諸多方面。
總而言之,電氣自動化控制系統在朝著不斷創新的方向穩步發展,推動事物發展的內在動力是創新,無論在哪方面想要不斷地向前發展只有創新。對于電氣自動化工程控制系統而言更是如此。只有不斷創新才能使電氣自動化工程系統更快更好的發展。我國為電氣自動化系統的創新發展提供了充足的條件并且在不斷的完善相關的法律法規,促進了電氣自動化工程控制系統的更好發展。創新將推動電氣自動化控制系統朝著更加標準化,統一化的方向發展,標準化將有效的提高工作效率并減少工程的成本。與時間統一化的發展方向對于電氣自動化控制系統的發展也是特別有必要的,可以在電氣自動化控制系統中構成必要的網絡體系,從整體上進行電氣自動化的控制。
二、電氣自動化技術未來應用方向
1.實時仿真系統
該仿真系統在提供大量實驗數據的同時,也可以同時進行多種電力系統的穩態及暫態實驗,亦可用來協助檢測新設備、新裝置,能與多種控制裝置配置構成閉環系統,真正達到了為靈活輸電系統提供便利可行的實驗環境。同時,引進數字模擬實時仿真系統來對電力系統進行實時仿真建模和電力系統負荷動態監測等多方面深層次的研究提供便利條件和軟件設施。
2.智能保護技術和綜合自動化技術
就目前而言,我國有關綜合自動化方面的研究已達到國內外先進水平,研發出來的分層式綜合自動化裝置完全適用于現階段各種電壓等級電站,可以將國內外的綜合自動控制理論、網絡通信技術、人工智能、自適應理論等科技研究應用于保護裝置中,在此基礎上對自動化保護的新原理、新技術、新理念進行科學研究,使電力系統的安全性能得到全面提升,以致新型保護裝置的智能控制特點得到了有效的保護和更好的應用。
3.人工智能
非線性問題在電力系統中是普遍存在的,里面的方程式比較復雜,可以應用人工智能技術來解決這些問題。原來的繼電保護裝置時運用普通計算機,后來運用人工神經網絡,因為這種技術跟普通的計算機相比,更加的可靠和穩定。人工神經網絡的運行效率特別高,運行過程中速度也很快。另外,還可以實現精確度較高的算法,從而更好地保護電力系統自動化裝置。
4.配電網自動化技術
該技術實驗所用的模型是國際上最新的標準公共信息模型,高級應用軟件與配網實際結合的方法是輸電網普遍采用的理論算法,在負荷預測時進行結合應用人工智能灰色神經元算法,而配網遞歸虛擬流算法是最后進行潮流計算時所采用的算法。配電網自動化技術性突破主要集中表現在中低壓網絡數字方面、配網模型、配網一體化、高級應用設備等方面,解決了實際操作中在配電網上應用衰耗等技術難題,也正因為采用了新型數字信號處理技術,才使載波接收靈敏度得到了大幅度提高。
結束語
本文主要結合現代電氣自動化發展狀況的時代背景,對電氣自動化控制系統的未來應用發展趨勢進行了簡要的分析,并就當代的電氣自動化工程控制系統及其發展現狀兩個方面,電氣自動化工程控制系統的操作呈現出高度信息集成化特點。集中監控和分布式控制系統是目前電氣自動化工程主要的控制系統。最后,本文分別從四個方面分析了電氣自動化工程控制系統未來發展趨勢。總之,我國電氣自動化工程控制系統始終朝著創造創新的方向發展,未來電氣自動化工程控制系統仍需要更精尖專業的高素質人才,最后標準化、統一化、精確化也將必然成為電氣自動化發展的未來趨勢。
(作者單位:國網河南登封市供電公司)
參考文獻:
中圖分類號:X773文獻標識碼:A文章編號:
1.電氣自動化技術的優點及其在火力發電中的必要性
1.1電氣自動化技術的優點
電氣自動化技術主要是針對電能、電力設備、電力技術等3個方面實施改革更新,創造出一種全新的運行模式服務于電力行業。在計算機技術、電子技術、信息技術等逐漸融為一體的趨勢中,電氣自動化技術的運用變得更加廣泛。在火力發電過程中引進電氣自動化技術的優勢表現為:
(1)提升效率。火力發電廠每年向社會輸送大量的電能,電力行業是我國社會現代化生產的基礎條件。
(2)降低成本。煤、石油等原始材料是火力發電的主要燃料,電能生產技術水平的落后會使得燃料消耗量增加,提高了火力發電的成本投資。
(3)技術革新。電氣自動化技術根本上是各類技術的融合體,包括:計算機、電子信息、電氣控制等多方面實用技術。
(4)優化資源。工業電能生產需投入各方面的資源,如:電力設備、燃燒原料、作業人員等,這些因素對電能產量的提升都有很大的影響。
(5)整合模式。自動化技術帶來的是一體化操作,火電廠將擺脫傳統的生產作業方式而實現人機操控的新局面。
1.2電氣自動化技術在火力發電中的必要性
一般來說,傳統的火力發電廠中的集散控制系統有一定程度地不便,無法實現輕松、快捷、簡便的系統操作,非常不利于其對火力發電廠的事故進行及時地分析與解決。因此,建立火力發電廠的電氣系統通信網絡,充分利用其聯網信息多樣化和全面化的優勢,進行電氣系統深層次的相關數據挖掘,實現火力發電廠中電氣系統的自動化,提高整個火力發電廠電氣自動化系統的運行和管理水平,這對于火力發電廠的長遠發展發揮著至關重要的作用。
2火力發電廠電氣自動化技術應用
2.1自動化技術系統的配置應用
智能化遠程控制利用硬接線電纜將采集柜和現場的信號進行連接,并利用光纖、雙絞線等將DCS主機和采集柜進行連接,這種方式將電纜材料極大的節省了,簡化了安裝環節,降低了操作成本,有效降低了控制面積,將整體系統的可靠性和智能型提升了一個較高的層次,實現了自檢、數據處理及自校正等功能。集中控制主要是通過利用現場的電氣饋線設置設備的接口,然后采用硬接線電纜合理連接集散控制系統的通道,實施對發電全場的監控。
2.2電廠電氣自動化監控模式
電廠用電設備分散安裝于各配電室和電動機控制中心,元件數量較多,運行管理信息量大,檢修維護工作復雜。目前,電廠電氣自動化監控模式主要有三種:
(1)集中模式:也就是傳統的硬連接方式,將強電信號轉變為弱電信號,采用空接點方式和4~20mA標準直流信號,通過電纜硬接線將電氣模擬量和開關量信號一對一接至DCS的I/O模件柜,進入DCS進行組態,實現對電氣設備的監控。
(2)分層分布模式:即間隔層利用面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進行設計,將測控單元和保護單元就地分布安裝在各個開關柜或其他一次設備附近。
2.3電氣自動化監控關鍵技術
電氣自動化監控關鍵技術有:
(1)間隔層終端測控保護單元:分層分布式系統以間隔層一次設備為單位,現場配置測控保護單元。
(2)通信網絡:ESC系統的運行環境是高電壓、大電廠的惡略環境,電磁干擾大。
(3)監控主站:監控主站是實現廠用電器設備監控和管理的主要設備,安置在站級監控層,根據發電機機組的容量和運行管理要求設計主站配置的設備和規模,可配置成單機、雙機和多機系統,標準的設備主要有有數據庫服務器、應用和Web服務器、操作員站、工程師站,以及其他網絡設備、GPS和打印機。
2.4電氣自動化技術應用的問題
在開發電廠自動化技術是,需要注意的問題有:
(1)電廠監控系統的控制電源必須有直流和交流兩種供電方式,自動化裝置和監控系統的LCU應該使用雙電源、無擾切換的供電方式。
(2)由于監控系統和其他系統的借口采用開關量接口和通信方式聯系,開關量接口采用交換的信號一一對應的方式,其優點是接線直觀,易于使用人員調試和故障查處,缺點是接線較多,有些控制功能須在LCU內編制復雜的程序,如果處理不當使調節性能不佳。
(3)自動化與監控系統要協調處理,應按照自動化為主、監控為輔的原則。
(4)在電廠電氣自動化系統中,事件記錄與故障錄波是常用的運行和施工分析的方法。
2.5電氣自動化技術在設備保護中的運用
從目前企業的運行狀況看,電氣自動化技術對火力發電廠的設備保護的運用主要體現在:
(1)聯鎖保護。火電廠在正常運行狀態下會遇到各種不同的故障,導致電力系統無法正常啟動作業。
(2)繼電保護。通過計算機與繼電器之間的連接,可建立一道自動化的控制模式來調控火力發電廠的繼電運行。
(3)裝置保護。電廠生產需要用到的保護裝置種類較多,如:機械的、電動的等,具備設備包括鍋爐的安全門汽輪機的危急保安器等。
(4)防雷保護。部分機電設備在電能生產中會受到雷擊的干擾,出現線路燒壞、連接中斷等問題,嚴重時可直接造成設備損壞。
2.6電氣自動化技術在火電廠常規控制中的運用
因火電生產是一個綜合性復雜性的控制流程,把握好常規生產控制操作是火電廠的另外一大重點內容,傳統的電廠運行模式缺少必要的控制技術改革,使得很多設備在運行中難以發揮最佳性能。若能將電氣自動化相關技術運用到火電廠常規控制中,其顯現出來的生產優勢也是很明顯的。
(1)就地控制。對于一些小規模的火力發電廠而言,在具體生產控制中運用到的設備相對較少,但同樣需要構建綜合性的控制體系。
(2)集中控制。對于規模較大、電能產量多的火電廠,廠內生產的設備數量較多,處理好不同設備之間的協調運行問題尤為關鍵,這也是企業制定生產計劃最難的一點。
(3)自動控制。電氣自動化技術必然會帶動電能生產的自動化,如:計算機技術的運用擺脫了人員控制設備的模式。
(4)故障控制。除了在電能生產中具備多方面的使用價值外,電氣自動化技術在設備故障方面的控制也能起到關鍵作用。
3.電氣自動化系統技術發展的趨勢
3.1電廠的電氣自動化技術在實現了監控、測量、保護目標三者于一體的功能同時還將太網和現場總線技術系統一體化的網絡,運用分層分布的方式實現對整體系統的監視、控制,將信息通信和數據采集推向了更為先進的領域,有效擺脫了下層功能依賴上層網絡和設備的硬傷。電廠內含監控技術已經可以和相關類的監控系統實現良好的數據交換,能夠對電廠的運行生產進行實時的動態控制及信息化的控制與管理。ECS監控系統將逐漸取代傳統的操作系統,實現控制的科學性及管理的智能化轉變,實現控制系統的一體化測量,推動網絡智能化管理綜合發展。基于太網的綜合優勢,電廠還將實現綜合的自動系統化功能。
3.2電氣自動化技術的創新應用與管理
(1)實現了監控運行一體化模式的轉變,使DCS系統能夠分析、匯總整體機組的信息狀況和運行參數,最大限度的將機組潛力發掘出來,并激發了系統自身的控制功能,將控制時進行了合理的縮減,簡化了控制系統。單元化統一火電機組方便了信息的采集和提供,對電網的系統管理運行進行了強化,大大提高了工作效率。
(2)可以通過計算機系統進行實時的保護、控制,能夠盡早的發現安全隱患,并進行合理的調整、更新,轉變保護策略,實現防患于未然的管理目標,保障自動化電氣系統能夠安全、良好的持續運行。
(3)目前電氣自動化系統還沒有根本的滿足DCS系統進行全通信電氣控制的目標。電氣自動化系統和之間始終需要部分硬接線。我們首先應該解決連鎖熱工工藝問題,將后臺電氣系統的實際應用水平提高,并將電氣系統的控制水平、邏輯,自動化能力,管理運行績效等全面提升。
(4)優質通用型網絡結構更夠提供電氣系統良好服務運營的支撐。科學的運用創新型自動化電氣技術,能夠完善并保障電廠實現對現場控制設備的實時監控,同時營造了良好的信息數據傳輸、匯集環境,對電廠全集成性自動化運行目標的實現有積極的意義。
4.總結
電廠的電氣自動化技術對于電廠的運行起到了極大的功能作用,極大的激發了火電機組運行服務潛力,形成了單元控制運行模式,對電網服務的統一管理進行了有效的強化。提高了系統管理的效率,并對成本進行了有效的降低與控制,有效的促進了電廠的綜合競爭能力。伴隨著科學技術的進一步發展,我國石油石化企業的電廠電氣自動化控制技術也會得到長足的發展與進步,最終實現電氣自動化技術的全局自動化。
參考文獻:
中圖分類號:F407 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)20-0044-02
隨著數字信息技術的快速發展和應用,電力系統的傳統模式已經不能適應社會和經濟的發展需求,制約著行業的進步。而電氣自動化控制技術在電力系統中就顯示了突出的優越性,一方面可以節省大量的人力投入,另一方面還可以減少操作時間,提高電力系統的運行效率和安全性。本文針對電氣自動化技術在電力系統中的應用現狀,提出了在這一領域的發展方面,為更好地應用電氣自動化技術服務于電力系統,提供了新的思路。
1 電力系統對電氣自動化控制的發展要求
隨著電力系統向著大型、復雜化方面發展,對電氣自動化控制的要求也提出了更高的要求。具體體現在以下兩個方面:
1.1 電力系統控制的信息化要求
當前的社會和經濟水平,對電力行業的信息化要求越來越高,同時,對電力行業本身來說,對系統運行效益的要求也越來越重要,這就要求在電力系統的控制方面具有更高的安全和自動化水平。電氣自動化技術在信息化發展的基礎上,不僅具有自動操控機器運行的優勢,而且在數據分析、處理和部門管理方面也有了重要的突破。把電氣自動化技術應用于電力系統,不僅可以提高電力設備的使用效率,而且便于實現電力系統的信息化和智能化水平。
1.2 電力系統的安全可靠性要求
電力系統是關系到社會生活和各行業穩定發展的經濟命脈,而隨著社會和經濟對電力系統的依賴程度的提高,對電力系統的安全、穩定、可靠性要求也越來越重要。這就要求電力系統具備高效的維護效率,更加易于控制和操作,當電力系統發生故障時,要求能夠及時做出診斷和修復。而電氣自動控制化系統應用于電力系統,可以實現自動化和智能化的控制,具有便于操作控制、穩定可靠的突出優點,可以及時對電力系統中的故障和問題做出調整,降低了操作的難度和復雜性,減少了人力的耗費。
隨著電氣自動化技術的發展和應用,在電力系統中引入電氣自動化控制,對于推動和促進電力系統的發展,具有非常重要的意義,是電力系統發展的主要趨勢和要求。
2 在電力系統中應用電氣自動化的現狀
2.1 電力系統中的電氣自動化技術
電氣自動化技術是隨著計算機信息技術的發展而得到廣泛普及和應用的,在電力系統中應用的電氣自動技術主要有以下五個方面:
2.1.1 仿真技術:在電力系統中應用自動化仿真技術,不但能夠及時地處理系統中產生的大量數據,提供虛擬的系統運行操作和實驗環境,還可以實現多項控制和操作的實時、同步進行,對系統的故障進行模擬、分析和診斷,提高系統運行的效率和效果,特別是在新系統設備的測試方面更具有重要的作用。
2.1.2 智能技術:智能控制技術是目前控制理論的新成果,適用于對模型不確定、非線性、要求較高的復雜系統進行控制。借助于電氣自動化技術,可以實現系統的智能控制,大力提高電力系統的控制靈敏度,借助于網絡化實時傳遞的性質,能夠及時發現故障和問題,迅速做出解決方案,降低電力系統因故障所帶來的損失,完善電力系統的漏洞,促進提高系統的效率。智能技術在電力系統中具有廣闊的應用前景。
2.1.3 動態安全監控技術:在電力系統運行過程中,科學的監測手段是系統安全運行的保障。當前,主要是借助于數據采集和動態監控技術,通過對電力系統中的電磁暫態故障記錄和采集,實現對整個系統運行狀態的動態實時監測。
動態安全監控技術是新一代監控系統,它是在GPS技術和SCADA技術基礎之上的一種新突破。這一技術主要有四個組成部分:同步定時系統、通信系統、中央信號處理系統和動態相量測量系統。通過GPS技術,可以實現數據信息的測量、通信實時和同步,給控制相量工作提供實時信息數據。特別是當前的電力系統的調度和監測逐漸由原來的穩態、準穩態監測向動態監測轉變和發展,成為電力系統監測的主要發展潮流,標志著電力系統中的安全監測邁向了實時控制的時代,這對于保障電力系統的安全、可靠和穩定地提供高質量的電力能源具有重要的意義。
2.1.4 柔流電系統技術:柔流電系統是指在輸電系統中,對關鍵性環節采用既具有一定的綜合功能、又有較強的獨立性強電子裝置,對輸電系統的關鍵參數進行有效的控制和調整,起到提高輸電電壓的穩定性和系統的可靠性。作為一種先進的處理技術,柔流電控制系統集中了控制理論、信息技術等研究成果,具有較高的控制能力和工作效率。
柔流電系統的核心裝置是ASVC。ASVC是一種靜止無功發生器的新模式,技術結構非常簡單,卻能把柔流電系統中的各種技術融為一體。特別是這一裝置在系統發生故障后,能在最短的時間內使電壓保持穩定。同時,這一裝置有較寬的調節范圍,反應速度很快,基本沒有延遲現象,而且沒有機械轉動的噪音和慣性,所以在電力系統中得到了廣泛的應用。
2.1.5 多項集成技術:利用電氣自動化系統,可以使電力系統的控制實現統一化管理,使電力系統的控制實現技術合成,與傳統電力系統中的分開管理不同,把管理、安全維護等不同的環節集成于一體,滿足不同客戶的需求,不僅能夠支持電力系統項目的設計、施工、測試及開機、維護等,而且與各環節在單獨運行時的較高的經濟成本和人力成本相比較,還能夠有效降低投資成本。
2.2 電力系統應用電氣自動化技術的領域
2.2.1 變電站自動化。在變電站的自動化控制中,是電力系統應用電氣自動化技術的一個主要領域。借助于電氣自動化技術,運用程序化的裝置取代常規性的電磁式設備,可以實現對變電站內各種設備的有效控制,對設備的運行狀態進行全過程的監控,能夠滿足變電站各種設備的運行和操作,成為電力系統的調度自動化中重要的組成部分。
2.2.2 電網自動化。電網調度的自動化是整個電力系統自動化的重要內容和組成部分,電氣自動化技術應用于電網控制,有力推動了電網一體化和調度的自動化水平。通過自動化技術中的數字信息處理能力,可以實現對各級變電站、服務器、工作站等的控制和調度,通過電力系統專用的廣域網連結,可以對范圍以內的電廠、各級電網調度和控制中心、變電站等的終端設備進行有效的實時數據采集,并對這些數據進行及時的分析,判斷整個電網運行是否處于安全狀態。
3 電力系統應用電氣自動化的趨勢
電氣自動化的發展,給電力行業的控制和管理帶來了很大的方便,使電力系統走上了信息化和智能化的道路,推動了電力行業的健康發展。當然,電氣自動化技術在電力系統中的應用遠遠沒有達到成熟和完善的境界,而且隨著科技的進步和行業的發展,對電氣自動化技術的應用還會產生很多新的需求,推動這一技術不斷向前發展。
總體上說,電氣自動化技術應用于電力系統,主要有以下五種發展方向:第一,電氣自動化需要促進電力系統的控制和管理從傳統的開環狀態監測向閉環式監測方向發展,比如,使電力系統由原來的系統功率總加發展到自動發電控制;第二,電氣自動化需要推動電力系統從高電壓等級向低電壓等級方面發展,可以使電力系統從能量管理系統轉向配電管理系統;第三,在電力系統的功能上,電氣自動化需要推動單一的功能向多功能、一體化方向發展,比如,在變電站可以達到綜合自動化發展;第四,電氣自動化需要進一步推動電力系統向數字化、智能化、信息化方面發展;第五,在電力系統中應用電氣自動化技術,需要逐漸擺脫單純提高經濟效益的目標,向著綜合管理和應用服務的目標發展。
4 結語
在電力系統的構建和運營中,電氣自動化技術所起的作用越來越重要,因此,更需要不斷進行理論和實踐創新,擴大電氣自動化的使用范圍和效率,增強在電力系統的應用和功能,從總體上促進電力系統向著自動化和智能化方向發展,使這一技術能夠更好地為電力系統服務,提高電力系統的效率,促進電力系統的健康發展。
參考文獻
[1] 胡榮榮.電氣自動化技術在電力系統中的應用探析
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一、電氣自動化技術的特點
1、快速高效自動控制技術
系統在運行的過程中能夠通特定的數據信息對相應的設備做出操作指令,發出的操作指令是能夠即時到達的,由于如果設備不同的話,其設備的地址代碼也不同,因而發出的指令十分準確,確保了精確操作,比起人工操作來說發生錯誤操作的概率是十分低的,因此該系統的操作是快速高效的自動控制技術,并且該自動控制技術具有十分良好的交互功能,其所具有的交互功能能夠和控制中心進行數據信息的反饋,從而進一步確保了控制的精確和快速高效。
2、便于實現全過程全時段監控
自動控制技術的優勢除了快速高效和精確之外,還十分便于實現全過程的全時段監控。人們所實施的電氣工程是全天候24小時均需要不間斷運行的,按照人們平常積累的經驗來進行分析,在深夜等管理的盲區容易導致管理的疏忽,是電氣故障的多發時段和區域,在這些容易發生故障的多發時段和區域,人們的傳統的管理模式是難以實現全程的有效的監控的。而數字化的自動控制技術恰好彌補了這一缺點,可以對工程進行全過程全時段的監控,從而避免故障的發生,確保工程的正常運行,實現了對整個系統的高效、實時的控制和調配。
二、電氣自動化技術的發展趨勢
自動控制技術正趨向于智能化、最優化、協調化、適應化、區域化發展。在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用,保證了控制操作的高可靠性。在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。
自動化的發展則趨向于;①由開環監測向閉環控制發展,例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制)。②由高電壓等級向低電壓擴展,例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統)。③由單個元件向部分區域及全系統發展,例如SCADA(監測控制與數據采集)的發展和區域穩定控制的發展。④由單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展。⑤裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展,例如繼電保護技術的演變。⑥追求的目標向最優化、協調化、智能化發展,例如勵磁控制、潮流控制。⑦由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展,例如管理信息系統在電力系統中的應用。
三、電氣自動化新技術的應用
隨著計算機技術,控制技術及信息技術的發展,電氣自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統自動化領域,而信息技術的發展,不僅會推動電氣系統監測的發展,也會推動電氣系統控制向更高水平發展。
1、電氣系統的智能控制
智能電網技術是對技術的全面控制,在物理性質的基礎上,智能電網技術有效結合通訊技術、傳感技術、控制技術與信息技術等,促使新型電網結構的形成。同時涵蓋發電、調度、配電等多個環節,將計算機技術的高效率充分發揮出來,并為控制系統穩定性的提升及調度系統與變電站自動化的實現提供強有力的保障。這種智能電網結構較為靈活,也是今后電網系統的重要內容。其作用為對布局不平衡矛盾進行有效緩和,通過計算機技術可以對電網結構進行優化,并擴大電網規模。
2、FACTS和DFACTS
各種FACTS裝置的共同特點是:基于大功率電力電子器件的快速開關作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術且結構比較簡單的一種新型靜止無功發生器。ASVC由二相逆變器和并聯電容器構成,其輸出的三相交流電壓與所接電網的三相電壓同步。它不僅可校正穩態運行電壓,而且可以在故障后的恢復期間穩定電壓,因此對電網電壓的控制能力很強。與旋轉同步調相機相比,ASVC的調節范圍大,反應速度快,不會發生響應遲緩,沒有轉動設備的機械慣性、機械損耗和旋轉噪聲,并且因為ASVC是一種固態裝置,所以能響應網絡中的暫態也能響應穩態變化,因此其控制能力大大優于同步調相機。
DFACTS是指應用于配電系統中的靈活交流技術,它是Hingorani于1988年針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是:對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
3、電氣工程中變電站的自動化
電氣工程中的變電站應用的是自動化技術,其主要的目的在于取代人工操作、人工監視和電話通訊,并根據相應的情況來加強對變電站的監控能力,并且還可以實現在變電站上運行的水平和效率都有所提高。這也就是說,變電站中應用自動化技術就是為了全方位的,多層次的來監視變電站各種電氣設備的運行狀況,完成有效地控制。該自動化的特點有:以全微機化的設備來代替以前使用的電磁裝置,并實現計算機屏幕化操作上的監視,在數據傳輸過程中實現自動化運行的管理和統計記錄,是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現的。這也就是說電氣工程中變電站自動化是電力現代生產中一項不可獲取的部分,也是因為可以很好的滿足變電站中的各項操作任務而成為了電網調度自動化中的一個不可分割的重要部分。
四、結束語
綜上所述,隨著國民經濟發展速度的不斷提升,人們對電的需求量越來越大,有效提高電氣技術是確保人們正常生活的重要保障。通過國家扶持與大力倡導,計算機信息技術得到了快速發展,在電氣系統中計算機技術得到了廣泛地應用,為實現現代網絡與計算機技術的實時監控與管理,必須不斷完善電氣系統,將計算機技術與電氣技術進行有效結合,這也是我國電氣技術發展的有效措施。
參考文獻
中圖分類號:F407.67;文獻標識碼:A ;文章編號:
電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調節和控制,系統和元件的自動安全保護,網絡信息的自動傳輸,系統生產的自動調度,以及企業的自動化經濟管理等。電力系統自動化建設的主要目標就是要實現電力在生產環節、供應環節的及時、穩定、安全、迅速、可持續,同時也是實現提高生產效率、降低運營成本,實現自動化、一體化、節約化、安全化管理的重要核心。主要分類有電網調度自動化、火力發電廠自動化、水力發電站綜合自動化、電力系統信息自動傳輸系統、供電系統自動化等。
縱觀社會多種行業的工作流程,我們不難發現,自動化系統的建立無不包含著現代化生產技術、計算機科學技術、網絡通信技術、信息處理技術的綜合應用,對于電力系統而言,自動化的生產包含著發電廠、變電站、送電分配系統、計算機監控系統、網絡覆蓋系統等眾多環節的綜合控制與協調。電力系統自動化是電力行業發展的高級階段,是電力行業不斷加強新技術引進與應用的突出成就。
1電力系統自動化的發展趨勢
現代電力系統的自動控制技術正逐步朝著以下方向發展:在控制策略上逐漸朝著最優化和智能化發展;在控制手段上逐漸增加了微型機、遠程通信以及電力電子器件的使用;在理論工具的使用上更多借助現代控制理論;在設計分析上越來越多地要求面向多機系統模型去處理問題;在研究人員的組成上也越來越多地需要多工種的聯合。
電力系統自動化的整體發展趨勢則是:由高電壓等級向低電壓等級擴展;由單元件向部分區域和全系統發展;由開環數據傳送向主動閉環控制;從功能單一向多功能方向發展;目標的追求朝著最優化、智能化、協調化的方向發展;裝置的性能由傳統型向數字化、靈活化、速度化等方向發展,具有了更加優越的性能;由以加強運行的經濟、安全、效率作為目標向服務和管理的自動化方向發展。在最近的20 年中,隨著計算機科學、控制技術和通信技術等科學技術的不斷發展,現代電力系統已經成為一個統一體。它的概念內涵不斷地深入,并且其外延也不斷地擴展,所以,電力系統自動化能處理的信息量逐漸增多,直接可以觀測的范圍也逐漸擴展,所需考慮的因素也不斷增多,其能夠主動閉環控制的對象也不斷地增多。
2電力新技術的運用
2.1智能控制技術
電力系統自動控制技術在過去的幾十年中經歷了三大主要發展階段:第一是基于傳遞函數的單輸入、單輸出控制的階段;第二是線性最優控制、非線性控制和多機系統協調控制的階段;第三是智能控制的階段。智能控制技術在電力系統的實踐應用過程中遇到的難題是:電力系統是一個動態性的大系統,具有強非線性的、變參數等特性。在未來的工程應用中,智能控制技術具有非常廣闊的應用前景,尤其是在新型的電力系統工程應用方面,具體可以應用在基于人工神經網絡的勵磁、快關綜合控制系統結構、電掣動、多機系統的新興靜止無功發生器的控制等。
2.2柔流輸電(FACTS)和配電(DFACTS)技術
(1)FACTS概念的提出
在電力系統的發展迫切需要先進的輸配電技術來提高電壓質量和系統穩定性的時候,一種改變傳統輸電能力的新技術—柔流輸電系統(FACTS)技術悄然興起。所謂“柔流輸電系統”技術又稱“靈活交流輸電系統”技術簡稱FACTS,就是在輸電系統的重要部位,采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置,對輸電系統的主要參數(如電壓、相位差、電抗等)進行調整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術、微機處理技術、控制技術等高新技術應用于高壓輸電系統,以提高系統可靠性、可控性、運行性能和電能質量,并可獲取大量節電效益的新型綜合技術。
(2)ASVC的研究現狀
作為FACTS的核心裝置,ASVG的發展也迫在眉睫。當前FACTS系統的一個共同特點,就是運用逆變器的逆變作用和大功率的電力電子器件開關的瞬間切換作用。ASVG作為一種新型的結構較為簡單的靜止無功發生器,采用了FACTS中的核心技術。并聯電容器和二項逆變器構成了ASVG的基本結構,它的三相輸出電壓和三相輸出電壓是同步的。ASVG具有很多優點:當系統運行正常時它可以校正電壓,當系統出現電壓故障后在恢復階段它可以用以穩定電壓,由此可見它對電網的電壓控制力是非常強的;由于ASVG不是機械設備,因此和旋轉同步調相機相比,它沒有機械設備運行時的機械慣性、機械損傷和機械噪聲;它對電壓的調節范圍比旋轉同步調相機更大,反應速度更加敏捷;它不僅能對網絡中的暫態做出反應,對網絡的穩態變化也能夠做出及時的響應,所以它的控制力也比同步調相機優越得多。
(3)DFACTS 的研究態勢
隨著高科技產業和信息化的發展,電力用戶對供電質量和可靠性越來越敏感,電器設備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關。可以說,信息時代對電能質量提出了越來越高的要求。DFACTS 是指應用于配電系統中的靈活交流技術,它是針對配電網中供電質量提出的新概念。其主要內容是:對供電質量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網和大量商業用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.3基于GPS的動態安全監控系統
當前使用的電力監測系統主要是用來記錄電磁暫態過程的故障狀態和波形數據,還有就是在系統穩態正常運行的情況下進行監控和數據樣本的采集。前者主要記錄數據冗余,記錄的時間很短,各種期間缺乏信息的交流,從而使系統的整體性的動態分析變得異常困難;后者記錄的數據刷新時間較長,因此只能用來記錄和分析系統穩態運行時的參數和信息。但是兩者有一個共同的缺點:不同部位之間沒有統一的時鐘信號,缺乏運行和記錄數據的統一性,各部件之間只能各自記錄數據,很難對系統的整體動態行為作出正確的分析和判斷。由于以上原因,人們研制出了一種新的安全監控系統。這種新的系統是動態安全監測系統與SCADA的完美結合,它由中央信號處理機、通信系統、動態相量測量系統和同步定時系統四部分有機組合而成,采用GPS光纖通信技術和同步相量測量技術,從而實現了準確的當量控制。相量測量技術與GPS技術的有機結合開辟了電力系統的實時控制和動態測試的時代。由于電力系統的負荷不是穩定不變,而是有規律性或者隨機變化的,自動電壓控制系統為其提供了可靠的保障。
3結束語
總之:電力系統自動化技術的發展經歷了一個相當漫長的過程。初期發展較為緩慢,但到了中后期,隨著計算機技術,控制技術及信息技術的發展與進步,使電力自動化產業發展速度日益加快,各種原來看似不相關聯的技術會逐步彼此滲透,國際化、標準化、規范化越來越成為技術發展的共識,最終實現電力高度集成化、高度職能化和高度自動化,實現電力系統全面自動化、一體化的管理已是適應市場經濟建設需求、促進社會可持續發展的重要保證。
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中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A 文章編號:
1電力系統自動化技術的實際運用
1.1數據分類
在電力自動化系統中,按照數據的來源可以把數據分為2類:(1)原始數據。所謂原始數據主要是指從現場獲得的最直接的數據類型。(2)再生數據。再生數據則是對原始數據進行加工后產生的數據類型。結合電力系統自動化技術的特點,數據的類型又可細分為以下幾個種類:(1)現場實時數據。這類數據主要來源于現場采集,其特點是數據量大,對存儲設備有較高的要求。(2)基礎數據。這類數據是電力設備的屬性數據,被納入設備管理的范圍中。(3)日常工作數據,即自動化系統進行日常工作過程中產生的各種數據以及電力企業中各個部門在運轉過程中產生的數據。(4)市場數據。這類數據用來反映整個電力行業的基本情況。引入市場數據的主要原因是當前電力行業已經逐漸向市場化轉變,電力企業想要生存和發展,就必須對市場數據進行收集和分析。
1.2數據獲取
數據獲取,顧名思義就是數據采集,它是電力系統自動化技術中的輸入環節。數據獲取的過程主要有采集、處理和轉發3個階段。在電力系統中,數據采集的核心在于數據的傳輸。當前數據傳輸一般采用2種方式:(1)有線傳輸。有線傳輸通常通過光纖、雙絞線以及電纜等媒介進行。(2)無線傳輸。無線傳輸一般通過微波、高速蜂窩以及無線擴頻等形式進行。當前,電力系統自動化技術的數據傳輸方式通常以有線為主。與有線傳輸相比,無線傳輸能夠在很大程度上減少線路的鋪設,節省人力、物力、財力,尤其是在偏遠地區,利用無線傳輸采集數據具有明顯的優勢,但是目前還有一些技術性的問題需要處理,如數據的穩定性、可靠性等,這些問題的解決將會讓無線傳輸技術在電力自動化系統中得到更多的運用。
1.3電量計量
作為電力市場的基礎,電量計量與電能交易各方的實際利益有直接的聯系,同時也是電力交易的依據。當前,電力調度部門一般是通過分階段統計分析電力關口的有功功率遙測信號進行電量采集工作。電力電量的采集工作必須要保持連續性,確保得到的數據準確可靠,而數據的傳輸通道應該保證具有穩定大量傳輸的能力以及對大量數據進行處理的能力。而電力系統自動化技術的運用能夠讓電能采集設備具有較強的獨立采集與處理數據的能力,且能夠進行同步校時,確保電力系統數據的時效性。此外,自動化技術的運用還能夠讓其具備和遠動通道、電話通道進行掛接的功能。
1.4GPRS網絡系統的運用
GPRS網絡系統能夠把工業電表與民用電表采集到的數據及時地向監控中心傳輸,從而能夠對電力監控設備進行分布式管理。GPRS網絡系統還能夠提供簡單高效的通訊技術,它可以進行無線IP連接,從而通過移動公司的GPRS平臺來組建遠程抄表系統,將數據通過無線方式進行傳輸。GPRS網絡系統具有建設周期短、成本低、安裝維護方便的優勢,它最大限度地利用了現有網絡進行運轉。GPRS遠程抄表系統的組成由配電中心以及分散的采集點構建而成。位于居民小區的電表終端與集中器相連,電表的數據利用協議封裝之后直接通過移動公司的GPRS數據網絡發送到電力局的配電中心,從而使電表數據采集點與配電中心數據能夠進行實時的連接。電表集中器把電力局配電中心的遙控指令發送給電表控制模塊,從而能夠對電表進行控制。GPRS網絡系統僅僅是電力系統自動化技術中的一個組成部分,通過與其他自動化技術相結合,可以更好地提升工作效率,促進電力企業的發展。
2電力系統自動化技術的發展前景
從我國的現狀來看,電力系統自動化技術的發展方向主要是建立DMS系統,利用DMS系統來提升電力系統的管理水平,使其能夠更好地與自動化技術發展需求相適應,有效降低大面積斷電故障的發生幾率,從而使電力系統供電更加穩定。電能數據的共享是變電站自動化技術中的關鍵內容,可以讓監控和保護功能同處于一個設備中來實現電能數據的共享。從SCADA的情況來看,它與繼電保護裝置所需要的數據是相同的,因此可以將部分分布式變電站SCADA與電腦保護相結合,讓監控作業與保護作業處于同一個硬件平臺之上,從而取得更多的經濟效益。隨著現代科學技術的不斷更新、計算機信息技術的普及和推廣,電力系統自動化技術也就有了更多的技術支援,其發展必然會越來越快,從而迎來一次大的改革。這樣,更多具有高科技含量和高實用性的技術會隨之誕生,同時電力系統自動化技術自身的智能性也會得到增強,從而促進電力監控系統和電力控制系統的不斷發展。
3電力系統自動化技術的發展趨勢
3.1電力系統自動控制技術的發展趨勢
(1)電力系統自動化各種技術之間的配合效率逐步提高,自動化技術隨著其他支持技術的發展而發展,從而能夠有效地利用各種資源不斷進行自我完善。(2)在數據分析過程中,自動化技術逐漸向多機模型分析的方式發展,該種數據處理形式能夠使自動化技術得到進一步提升。(3)在自動控制技術理論方面,實用性的理念將會得到更多的應用。(4)電力系統自動控制技術操作人員的自身綜合素質和業務能力將會逐漸提升,處理突發性問題的效率也會越來越高。(5)電力系統自動控制技術將會在管控理論形成過程中注重智能化的建設,自動化系統的實用性成為未來技術發展方向的重要決定條件。
3.2整個電力系統自動化的發展趨勢
(1)從以往提高電力系統的經濟效益與安全性能逐漸向自動化的性質轉型,自動化技術的實用性得到很大提高。(2)隨著科技的不斷發展,電力系統自動化技術水平不斷提高,各種自動化設備將會更加具有靈活性和高效性。(3)電力系統自動化技術的綜合性將會不斷加強,同時還會增加各種相應的功能來滿足各種需求。(4)電壓的等級將逐漸降低,低壓形式的電能可以提高電力系統自動化技術的穩定性。(5)自動化技術的發展將會更加注重安全性,而不僅僅是對重點裝置進行管理和維護。
4結語
電力與人們的生產生活密切相關。作為電力工作者,應該不斷地進行技術研究和工作創新,同時電力企業也必須積極地進行電力設備和技術的更新,這樣不僅可以滿足人們日益增長的用電需求,而且還能夠促進電力企業的持續發展,從而推動我國經濟建設的不斷發展。
參考文獻:
[1]劉永強.淺談我國電氣自動化的現狀及發展前景[J].黑龍江科技信息,2011(2).
電力調度自動化系統的使用,保證了電力的持續利用,提高供電質量,節省電力資源的消耗,實現了自動化管理,為促進我國電力行業和我國社會經濟的穩定發展和進步奠定了堅實的基礎。下面本文將通過對當前我國電力調度運行自動化系統的使用情況以及未來的發展趨勢進行一個簡要的說明和探討。
1 電力調度自動化系統的定義及主要功能
電力調度自動化系統是一種數據處理系統,包含了電力系統運行信息、分析決策工具和控制手段。它是基于計算機技術、網絡技術及通訊技術,按照相關的國際、國家工業標準,結合電力行業實際運行情況而設計研發的一個適用于電力行業生產活動的高技術自動化運行系統。在其運行過程中,主要有以下功能:數據庫的實時管理、電力設備實時數據采集、數字統計與計算、遠程控制、顯示及編輯畫面、事故申報及故障處理、語音報警、電網運行歷史趨勢分析、模擬調度員培訓等。調度員利用它實現對整個電網的管理:
1.1 監控電力運行狀況
電力調度自動化系統運行過程中,需要時刻做好電力運行整個過程的系統監控,通過自動化系統提供有效的數據和信息,在監控基礎上開展進一步的管理工作。電力系統運行過程中,電力調度自動化系統對當前電力系統運行狀況進行數據采集、分析和統計處理,及時識別電力設備突發狀況,啟動自動報警裝置,一旦發生危險情況,緊急啟動保護裝置,提高系統運行的安全性能。
1.2 保證電力調度合理經濟運行,同時控制自動發電過程
電力調度系統自動化運行,是為了滿足終端用戶的合理用電,利用電力調度自動化系統能夠有效的滿足用戶的用電需求,保證電力質量,同時也能夠實現對自動發電過程的有效監控,通過在電網運行過程中進行閉環式控制,從而保證整個電網系統和調度系統的高效、安全、穩定運行。
2 當前我國電力調度自動化系統的應用現狀
當前我國運行的幾個電力調度自動化系統主要包括DF8003S、SD-6000和OPEN-3000,分別介紹如下。
2.1 DF8003S
DF8003S是遵循IEC61970CIM/CIS標準,按照一體化系統的設計思想和軟件工程規范,所研發的一套智能化電力管理系統。在一體化基礎上進行了系統參數設置,能夠很好的應用于各種級別的電力調度系統。具有監控電力系統、數據采集與分析、調度管理、自動化控制、調度培訓等功能。DF8003S主要優點是:(1)采用一體化綜合式設計(CORBA中間件平臺),形成了開放的分布式系統結構;(2)基于IEC61970標準的數據庫中間件平臺,第三方軟件可即插即用;(3)前置系統采用集群化技術進行監控和管理;(4)在數據庫的構建方面利用OT技術實現了Windows與UNIX系統下的運行一致性。
2.2 SD-6000
SD-6000是一個開放式、分布式的運行系統,采用統一的運行平臺,針對系統的自動化操作進行了安全設計,采用了自動撥號系統、調度投影屏、衛星監測圖等技術。采用人機界面管理方式,系統運行的穩定性、自動化、安全性能非常高。
2.3 OPEN-3000
OPEN-3000是當前比較新型的一種電力調度自動化系統。我國自主研發,采用了自主知識產權,結合了我國的電力系統運行和發展情況進行設計,更符合我國電力行業的發展需要。其實時信息系統平臺適用于調度中心內各種實時應用功能需求,包含能量管理系統、配網管理系統、廣域測量系統及公共信息平臺系統。具有較高的穩定性、安全性,使用方便。系統采用的智能化操作管理,降低了電網運行成本,對于系統的安全穩定運行也起到了很好的保護作用。
3 我國電力調度自動化系統的發展趨勢分析
在電力系統運行過程中,分析當前存在的問題,加以研究和提出科學對策,對促進我國電力系統終端用戶的安全高效用電有著重要的指導意義,保證我國電力行業滿足國家經濟發展和政治穩定發展需求。
3.1 多個電力調度自動化系統綜合利用
在當前我國使用的電力系統已經不止一個,比如上述提到的SD-6000、DF8003S和OPEN-3000,但是在當前利用過程中仍然是針對不同的局域網和電力使用情況選擇一個電力調度自動化系統進行使用。在未來的發展過程中,可能會形成了三個電力調度自動化系統的綜合利用,通過充分的發揮三個系統的優勢,更好的滿足用戶的電力需要,降低資源消耗,保證電網的持續穩定運行。三個系統的綜合利用,能夠達到取長補短的效果,保證電力的持續高效供應。
3.2 數字化智能化發展趨勢
當前我國各行各業都處于快速發展過程中,很多行業在發展過程中已經實現了數字化、一體化、智能化、自動化。那么作為我國主要的民生行業,電力行業雖然已經逐步實現了自動化、一體化和初步的智能化,但是數字化仍然有待進一步加強,因此在未來的發展過程中,電力調度自動化系統的發展目標就是實現了數字化發展,這樣能夠保證信息獲取的準確性、高效性,使操作過程更加簡便,系統運行效率更加高效。電力系統的數字化又包含4個方面:(1)信息數字化,即電網信息源的數字化,將所有信息實現模擬信號到數字信號的轉換;(2)通信數字化,實現通信的快速、暢通、安全;(3)決策數字化,實現經濟調度、穩定操作和緊急控制;(4)管理數字化,即實現電網規劃、勘測、設計、管理、運行、維護等各環節的全流程信息化。
3.3 智能化發展趨勢
電力行業的智能化監控仍然處于初級階段,要想更好的推動電力行業的廣泛發展和運行,更高級的智能化發展必不可少。智能化發展中要求不斷的優化我國的電網結構,提高整個電力市場的運行效率。在遇到一些緊急突發事件時,能夠通過智能化和自動化設置來切除故障,保證整個電力系統的安全運行,避免進一步擴大事故。同時通過智能化監測,能夠實現對一些危險事故的預處理,降低資源消耗,提高資源的利用效率,促進整個電力行業的平穩可持續發展。
4 結束語
電力調度自動化系統的出現是伴隨著我國計算機科學技術的發展而形成的一種電力電能管理系統。作為一種新型的數字管理服務系統,其高效的電力數據收集能力,對電網的高效監督和安全運行管理,促進了我國電網事業的快速、高效發展。
參考文獻:
[1]劉叢樂.電力調度自動化系統的應用現狀與發展趨勢[J].通信電源技術,2013(05).
Abstract: With the development of science and technology, the progress of the society, electrical automation control system in real life has been more and more widely used. Understanding of the function of the system, contact current usage, analysis of electrical automation system to further its trend in the future, for the development of the society, the progress of science and technology and the improvement of people's living standard has certain significance.
Key words: electric automation; control system; system function
中圖分類號:TN830.1文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)07-0020-02
引言:
近年來,電氣自動化控制系統在生活中應用越加廣泛,方便生活的同時也使得智能化水平不斷提高,能夠更加精準的控制儀器設備,并且大容量信息數據傳輸的實現,也可以依托在不斷發展的通訊技術上。可見,電氣自動化控制系統在生活中的巨大作用。在現代制造、航天飛行、醫學研究以及交通等領域電氣自動化控制系統都得到廣泛應用,而隨著新領域的開發,電氣自動化不斷地融合進新的因素,諸如智能化系統和大容量的信息輸送系統。進一步提高我國在電氣自動化領域的科技水平,影響巨大。
一、電氣綜合自動化系統的功功效
結合目前常用單元機組的運作模式和電氣自動化的控制特點,應將發電機一變壓器組和廠用電源等電氣系統的控制都納入ECS監控。其基本功能為:
1、發變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關的控制及操作。
2、發變組保護、廠高變保護、勵磁變壓器保護控制。
3、發電機勵磁系統。包括啟勵、滅磁操作,控制方式切換,增磁、減磁操作,PSS(電力系統穩定器)的投退。
4、220kV/500kV開關自動同期并網及手動同期并網。
5、6kV高壓廠用電源監視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態監視、投退、手動啟動等。
6、380V低壓廠用電源監視、操作、低壓備自投裝置控制。
7、高壓啟/備變壓器控制和操作(2臺機共用)。
8、柴油發電機組和保安電源控制和操作。
9、直流系統和LPS系統的監視。
對于發變組保護等主保護和安全自動裝置,因其設備已經很成熟而且要求全部在DCS中實現其功能尚有一定難度,可能增加相當大的費用,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裝置信息,并可以通過DCS進行事故追憶。
二、電氣自動化控制系統的應用
1、集中監控方式
這種監控方式優點是運行維護方便,控制站的防護要求不高,系統設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理,處理器的任務相當繁重,處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監控,伴隨著監控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數量增加,投資加大,長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時, 隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線,由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位,造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜,查線不方便,大大增加了維護量,還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。
2、遠程監控方式
遠程監控系統要求現場總線的通訊速度不能太高,但這樣的方式對電纜和安裝費用的消耗很少,且可靠性、靈活性并存的特殊性,只適用在較小的部分。而與之相反的全場電器自動化控制系統的構建,則使用現場總線的監控方式,而且隨著以太網和現場總線這樣的網絡科技的發展普及,電氣自動控制系統的智能化也有了一定的基礎并逐漸實現和發展。現場監控的通訊總線是由串行連接的智能設備及自動化系統實現數據的雙向傳輸,這根串行電纜可以有效的鏈接起中央控制室的PC、監控軟件、PLC 以及CPU,并且連接上遠程的變頻器、儀表及馬達啟動器和低壓斷路器等設備。如此,大量的信息被中央控制器采集上來,達到良好的效果。這相對于遠程監控,現場總線的形式更有針對性目標,不同區域具備不同功能,并且具備遠程監控的全部優點還補充了那部分不足。不僅降低耗費還使各功能裝置相對獨立、實現網絡連接和其靈活組態,并同時提高了系統的可靠性使系統不會因單一裝置出現故障或連接問題而影響整體系統的運作甚至癱瘓。
3、現場總線監控方式
目前,對于以太網(Ethernet)、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中,且已經積累了豐富的運行經驗,智能化電氣設備也有了較快的發展, 這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了良好的基礎。現場總線監控方式使系統設計更加有針對性,對于不同的間隔可以有不同的功能,這樣可以根據間隔的情況進行設計。采用這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外,還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等,而且智能設備就地安裝,與監控系統通過通信線連接,可以節省大量控制電纜,節約很多投資和安裝維護工作量,從而降低成本。另外,各裝置的功能相對獨立,裝置之間僅通過網絡連接,網絡組態靈活,使整個系統的可靠性大大提高,任一裝置故障僅影響相應的元件,不會導致系統癱瘓。因此現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。
三、電氣自動化控制系統的發展趨勢
IEC61131 自頒布以來已經逐漸成為一個被各大控制系統廠商接納的國際化標準。這自然是得益于OPC 技術的出現和Windows、Microsoft 平臺的普遍使用和發展,才使得在電氣自動化控制系統的未來發展中計算機占據重要地位并無可取代。上述計算機網絡技術的需素發展和普及引發了電氣系統自動化的革命,也正是由此出現的市場需求推動了IT平臺與電氣自動化的不斷融合,期間電子商務的迅速發展加速了這一進程。正如一個企業,其管理層可以利用標準的企業軟件分析企業財務、人力等管理方面的重要信息,也可以借此實現企業的實時監控。虛擬的現實技術、視頻處理技術的不斷應用,必然對未來自動化系統產生非常大的影響,比如設計開機界面和設備保護系統等。軟件的重要性不斷的從單一設備向集成設備系統轉移,這是不可逆轉的大勢。這一趨勢中,對軟件的結構合理性和發展空間、通訊數據的接受能力以及組態環境使用和統一的要求更高,這些因素也變得越加重要。隨著這樣的趨勢的實現,電氣自動化必將得到不斷的提高和完善,而在更多的領域起到重要作用。于此同時,這一過程中不能忽視創新的力量,不斷的降低生產成本的同時兼顧科學生產效率的提高,并且面向市場不斷的增加產品的市場適應性,減少消耗的同時提高質量,滿足各方面的合理要求。這樣,才能使這一發展趨勢更好更快的實現和進行。
四、結束語
實際上,電氣自動化控制系統的發展趨勢應該是分散、開放并具備信息化特征的。分散的結果能保證網絡中每一個模塊職能的獨立從而分散系統危險實現系統運行的安全可靠;開放性的系統結構則是通過外部接口實現內外部系統的網絡連接;信息化則使所有的信息得到綜合分析處理,實現網絡科技與管理的結合、一體化,真正做到電氣自動化控制系統的不斷提升。未來的發展趨勢中,我國企業還需保證穩定的健康發展,認識不足并不斷的通過高新科技的學習鞏固基礎能力,發揮創新精神,才能開創出和諧的發展局面,為工業自動化的實現做貢獻。
參考文獻
[1] 賀家李、沈從炬,電力系統繼電保護原理,北京: 中國電力出版社,1994.