电气自动化控制方式研究

邢敖

摘要：目的：使电气自动化在现代工业自动化领域中被广泛使用。方法：对Pc 控制系统以其灵活性和易于集成的特点以及电气自动化系统的功能进行分析。结果：目前发电厂电气自动化控制系统的设计理念，在未来发电厂电气自动化控制系统的发展趋势。讨论：随着设备智能化水平的不断提高，使得对现场设备状况的精确掌握成为可行，加上通讯技术的高速发展，为大容量的数据传输提供了保证。

关键词：电气自动化；数据传输；控制系

一、电气自动化控制系统的功能

单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂内用电源等电气系统的控制全都纳入到R名监控中来。其基本功能为：①发变组出口断路器、隔离开关的控制及操作。②发变组保护、厂内高变保护、励磁变压器保护控制。③发电机励磁系统，包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS（电力系统稳定器）的投退。④开关自动同期并网及手动同期并网；⑤高压厂内用电源监视、操作、厂内用电快速切换装置的状态监视、投退、手动启动等；⑥380v低压厂内用电电源监视、操作、低压设备自投装置控制。⑦高压启/备变压器控制和操作；⑧柴油发电机组和保护电源控制与操作；⑨直流系统和Lrs系统的监视。

二、电气自动化控制系统的设计理念

1、集中监控方式的优缺点。集中监控方式是利用一套控制设备、监控整个电厂设备。集中监控方式适用于控制对象比较少，控制区域分布不广的系统。这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器中进行处理，处理器的任务相当繁重，处理的速度将受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加，随之而来的是主机冗余的下降，电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀ICJ的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀ICJ的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线方式下的二次接线复杂，查线也不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。

2、远程监控方式的优缺点。远程监控方式，又称四遥（遥信、遥测、遥控、遥调）监控方式，是国内早期一种监控方式，适用于远程监控偏僻地区的控制对象。四遥控制方式，不会像集中监控方式那样，某一设备出故障影响整个系统。由于采用四种不同的装置组成远程监控系统，结构复杂，体积庞大，不易扩展。

3、分布式監控方式。分布式监控方式采取多套控制设备按功能或按地理位置监控电厂这些控制通过网络或总线进行通信。目前，已普遍应用于变电站、发电站等自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验。近些年，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为分布式监控系统应用于发电站电气系统奠定了良好的基础。分布式监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的问隔可以有不同的功能，这样可以根据问隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之问仅通过网络/总线连接，网络组合灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的部件，不会导致系统瘫痪。因此，分布式监控方式是今后发电站计算机监控系统的发展方向。

三、电气自动化神制系统的发展趋势

现代电气自动化控制系统普遍采用分层分布式计算机监控系统。从管理上分为上卜两层（甚至多层），上位机为管理协调层，负责越限报警（显示器显示报警、手机短信报瞥、调度优化计算、命令下达、远程通信等高级应用软件；下位机为执行层，负责采集数据、执行上位机下达的命令。对多层结构系统，更上层是国家调度中心，通过远程网查看电站数据，下达宏观调度计划。

为了提高监控设备的可靠性，往往上位机采取双计算机，甚至多台计算机，平时每台计算机承担各自特定的任务，当某台计算机故障后，其它计算机承担其任务。这些上位机通过局域网进行通信，下位机层通过总线进行通信，国调层通过远程网进行通信。

四、电气自动化控制技术的主要功能

1、电气自动化控制技术自动控制功能。在电气自动化控制中自动控制功能是非常重要的一项功能，是利用高压设备与电流开关设备进行相应的控制，在自动控制功能工作的过程中，是分散进行操作的，并直接对相应的功能系统进行科学的管理。而自动控制系统的运行能够为电气自动化控制系统提供有效的安全保障。

2、电气自动化控制技术保护功能。在电气自动化控制运行的过程中，总是会出现众多的问题，在这样的情况下，就需要设立系统保护功能。但是在保护系统运行的同时，需要针对可能出现的故障进行排除，并加大对系统的检测，这样就能够让保护系统充分的发挥其在电气自动化控制系统中的应用。

3、电气自动化控制测景功能。在电气自动化控制不断完善的过程中，已经提升了企业的生产效率，所以在未来的发展过程中，需要及时的对电气自动化控制系统进行观测和检测，这样能够避免在运行中出现的问题。然后在系统运行的过程中，针对系统的弊端进行完善。而若是工作人员想要及时的了解各种数据参数，就需要使用相应的测量仪器获得电气自动化控制体统的数据，并采用合理的手段进行观测。

五、未来电气自动化控制系统的发展方向

1、选用开放式控制系统。在电气自动化控制系统的发展中，采用开放式控制系统不仅能够节约企业的成本还能够利用分式检测的方式对系统进行掌控，也是开放式控制系统的优点。开放式系统在运行的过程中需要使用标准的控制方式，现场总线也需要使用数字化进行操作，而在开放式控制系统中，也应该结合网络、通讯等方式进行连接，让软件系统不断在运行中完善自身的应用。

2、应用数字化电气信息量监控。在应用电气自动化控制方式的企业中，应用数字化电气信息量监控是非常重要的，这样的监控方式不仅将系统中的信息进行收集，还能够通过相应的软件系统对信息进行分析和辨别，因为在数字化电气信息量监控中，管理信息量非常的巨大，这就要求数字化电气信息量监控的稳定性要达标，以此保证电气自动化控制的正常运行。在使用数字化电气信息量监控的过程中，需要有网络的支持，这样才能够让各个监控网点进行连接，并及时的传送相应的监控信息和数据。

3、创新电脑监控系统。在电气自动化控制的系统运行中，需要有工作人员对系统和自动控制系统进行实时监控，而普通的监控方式是安装相应的监控设备，在此基础也需要有人员对其进行监督，这样及浪费物力也浪费人力。而在创新后的电脑监控系统中，能够达到无人值班的情况，可以完全使用自动监控进行对自动化控制系统进行监管。而且这样的系统操作起来非常的方便，只需要对系统进行了解，并了解电脑的运行，就可以对监控范围内的事物或是工作进行监管。

参考文献

[1] 范辉，陆学谦.电气监控系统纳入DCS的几点体会[J].电力自动化设备，2001，21（3）：52-54.

[2] 张军，李楠.浅谈电气控制系统（RCS）的应用和发展[J].自动化博览，2004，21（6）：66-69.

[3] 朱建梁.电气控制系统（ECS）进入DCS系统力式的探讨[J].湖南电力，2004，24（10）：30-32.

[5] 武芳军.工业电气自动化的重要性和发展趋势[J].中小企业管理与科技，2011，（04）.

[6] 李红文.我国厂用工业电气自动化的发展现状与趋势[J].管理与科技，2010，（08）.endprint