針對電氣自動化技術(shù)進行分析

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1、針對電氣自動化技術(shù)進行分析 針對電氣自動化技術(shù)進行分析 【摘要】隨著國民經(jīng)濟的快速增長，電力系統(tǒng)中電氣綜合自動化技術(shù)在變電領(lǐng)域已得到了普遍應(yīng)用和開展，功能技術(shù)水平也已日臻完善。本文介紹了電氣自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)控方式和應(yīng)用，以及闡述了綜合自動化技術(shù)的開展趨勢。 【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；電氣自動化；監(jiān)控 1、電氣自動化控制系統(tǒng) 1.1 集中監(jiān)控方式 這種監(jiān)控方式優(yōu)點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統(tǒng)設(shè)計容易。但由于集中式的主要特點是將系統(tǒng)的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務(wù)相當繁重，處理速度受到影響。

2、 1.2 遠程監(jiān)控方式 最早研發(fā)的自動化系統(tǒng)主要是遠程控制裝置，主要采用模擬電路，由 繼電器、電子管等分立元件組成。這一階段的自動控制系統(tǒng)不涉及軟件。主要由硬件來完成數(shù)據(jù)收集和判斷，無法完成自動控制和遠程調(diào)解。它們對提高變電站的自動化水平，保證系統(tǒng)平安運行，發(fā)揮了一定的作用，但是由于這些裝置，相互之間獨立運行，沒有故障診斷能力，在運行中假設(shè)自身出現(xiàn)故障，不能提供告警信息，有的甚至會影響電網(wǎng)平安。 1.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控方式 現(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)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(jù)間隔的情況進行設(shè)計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠程監(jiān)控方式

3、的全部優(yōu)點外，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工作量，從而降低本錢。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，使整個系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應(yīng)的元件，不會導致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開展方向。 2、綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用 2.1 集中模式 集中模式也就是傳統(tǒng)的硬接線方式，將強電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼娦盘?，采用空接點方式和 4mA～20mA 標準直流信號，通過電纜硬接線將電氣模擬量和開

4、關(guān)量信號一對一接至DCS 的 I/O 模件柜，進入 DCS 進行組態(tài)，實現(xiàn)對電氣設(shè)備的監(jiān)控。這種模式又分為直接 I/O接入方式和遠程 I/0 接入方式兩種，前者是將電纜接至電子間集中組屏，后者是在數(shù)據(jù)較集中且離主控室較遠的電氣設(shè)備現(xiàn)場設(shè)立遠程 I/0 采集柜，然后通過通信方式與 DCS 控制主機相連，兩者具有相同的實現(xiàn)技術(shù)，本質(zhì)上沒有區(qū)別。電氣量的采集集中組屏，便于管理，設(shè)備運行環(huán)境好；硬接線方式成熟，響應(yīng)速度快。缺點主要有：電纜數(shù)量大，電纜安裝工程量大，長距離電纜引進的干擾也可能影響DCS的可靠性；DCS 系統(tǒng)按“點〞收費，不僅投資大，而且只有重要的電氣量才能進入 DCS，系統(tǒng)監(jiān)測的電氣信息

5、不完整；所有信息量均要集中匯總至 DCS 系統(tǒng)，風險集中，影響系統(tǒng)可靠性；由于 DCS 調(diào)試一般是最后進行，采用集中模式通常難以滿足倒送廠用電的要求；沒有獨立的電氣監(jiān)控主站系統(tǒng)，無法完成較復雜的電氣運行管理工作，不能實現(xiàn)電氣的“綜合自動化〞。 2.2 分層分布式模式 分層分布式模式從邏輯上將 ECS 劃分為三層，即站級監(jiān)控層、通信層和間隔層。間隔層由終端保護測控單元組成，利用面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進行設(shè)計，將測控單元和保護單元就地分布安裝在各個開關(guān)柜或其他一次設(shè)備附近。網(wǎng)絡(luò)層由通信管理機、光纖或電纜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，利用現(xiàn)場總線技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總、規(guī)約轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)和傳控制命

6、令的功能。站級監(jiān)控層通過通信網(wǎng)絡(luò)，對間隔層進行管理和交換信息。間隔層測控終端就地安裝，減少占用面積，各裝置功能獨立，組態(tài)靈活，可靠性高。模擬量采用交流采樣，節(jié)省二次電纜，降低了本錢，抗干擾能力增強，系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)精度大大提高。系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)量提高，監(jiān)控信息完整，能實現(xiàn)在遠方對保護定值的修改及信號復歸，運行維護方便。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。設(shè)置獨立的電氣監(jiān)控主站，便于分步調(diào)試和投運，滿足倒送電的要求。同時有利于廠用電系統(tǒng)的運行、維護和檢修。 3、綜合自動化技術(shù)開展趨勢 由于我國電力系統(tǒng)綜合自動化技術(shù)起步較晚，在很多方面與國外技術(shù)水平還有很大差

7、距，所以需要我們在學習和借鑒國外先進技術(shù)的同時，結(jié)合我國的實際情況，研究和開發(fā)更加符合我國國情的綜合自動化系統(tǒng)。 3.1 保護、控制、測量一體化 鑒于目前的運行體制、人員配備、專業(yè)分工，我國的自動化系統(tǒng)主要采用站內(nèi)監(jiān)控采集數(shù)據(jù)而保護相對獨立的模式，以提供較清晰的事故分析和處理的界面。但是從技術(shù)合理性、減少設(shè)備重復配置、簡化維護工作量以及開展趨勢等方面考慮，將保護與控制、測量結(jié)合在一起會更有優(yōu)勢。 3.2 國際標準的應(yīng)用 近年來，IED 電力自動化方面有了廣泛應(yīng)用。為了實現(xiàn)不同廠家 IED 設(shè)備的信息共享和互操作性，使廠站電氣綜合自動化系統(tǒng)成為開發(fā)系統(tǒng)，國際電工委

8、員會制定了IEC61850 國際標準。為了與國際接軌，國內(nèi)已經(jīng)開始了基于 IEC61850 標準的電氣綜合自動化系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)，相信這將是未來自動化系統(tǒng)的一個開展方向。 3.3 以太網(wǎng)技術(shù)的興起 隨著電力系統(tǒng)的開展，綜合自動化系統(tǒng)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)越來越多，對通訊的實時性要求越來越高，以速度快、傳輸數(shù)據(jù)量大為特點的以太網(wǎng)滿足了這一要求。以太網(wǎng)最典型的應(yīng)用形式是 Ethernet+TCP/IP。未來的開展應(yīng)該是在繼承了以太網(wǎng)技術(shù)的根底上，結(jié)合工業(yè)過程應(yīng)用，產(chǎn)生新一代以以太網(wǎng)為核心的現(xiàn)場總線技術(shù)。 4、結(jié)語 自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛而深入，這也使電網(wǎng)管理方式產(chǎn)生翻天覆地的變化。新技術(shù)、新理論的應(yīng)用使一些概念不斷被更新和修正，傳統(tǒng)的技術(shù)界線逐漸模糊，各種原來看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會彼此融合和滲透，這些推動著電力自動化系統(tǒng)的不斷開展和變化。 參考文獻 【1】董娜，李函霖.電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的探索[J].科技與企業(yè). 2021 【2】李前進.變電站微電腦自動化技術(shù)的開展與趨勢[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2021 【3】馬巍.淺談電氣自動化的現(xiàn)狀與開展方向[J].黑龍江科技信息. 2021 【4】劉海龍.淺談電氣自動化的現(xiàn)狀與開展方向[J].黑龍江科技信息. 2021