電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用分析

王建杰

摘 要：隨著我們國(guó)家近些年來(lái)在經(jīng)濟(jì)上的迅猛發(fā)展和在技術(shù)上的不斷突破，使得社會(huì)對(duì)于電力的需求量日益增大，與此同時(shí)我們國(guó)家的電力建設(shè)水平也在不斷的進(jìn)步和發(fā)展，且已經(jīng)在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在這樣一個(gè)過(guò)程中，我們所關(guān)注的就是如何在提高配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平。對(duì)如何將電氣自動(dòng)化應(yīng)用到電氣工程中展開了分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;電氣工程

一、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電氣工程中的設(shè)計(jì)理念

1.1 利用集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念

在電氣工程中的應(yīng)用運(yùn)用集中式監(jiān)控方式的特點(diǎn)在于在電氣工程中的運(yùn)行維護(hù)很是方便，愛控制站上要求不是很高，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上比較容易。而且它是將系統(tǒng)中的各項(xiàng)功能集中到一個(gè)處理器中來(lái)進(jìn)行處理工作的，而處理器的任務(wù)是相當(dāng)?shù)姆敝氐?，處理的速度?yán)重受到影響。而我們了解到電氣設(shè)備進(jìn)入到監(jiān)控時(shí)，監(jiān)控對(duì)象的大量增加是隨之來(lái)的將是主機(jī)的冗余的下降的趨勢(shì)，電纜方面的數(shù)量也是在加大的，投資上也有明顯的加大，長(zhǎng)距離的電纜的引入將會(huì)影響到系統(tǒng)上的可靠性。

1.2 利用遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念

在電氣工程中的應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控方式在電氣工程中具有在電纜上可節(jié)約大量的增加數(shù);還可以節(jié)省安裝上的費(fèi)用問(wèn)題;在材料上也可節(jié)約很多;同時(shí)還具有組態(tài)靈活和可靠性上高的特點(diǎn)。但是由于電氣工程中各種現(xiàn)場(chǎng)的總線的通訊速度不是很高，而電氣電廠中的通訊量又是很大，所以遠(yuǎn)程監(jiān)控方式適合運(yùn)用在電氣工程中較小的系統(tǒng)監(jiān)控，不太適合面對(duì)全長(zhǎng)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制的構(gòu)建。

1.3 利用現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念

在電氣工程中的應(yīng)用在當(dāng)今社會(huì)，已普遍應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的有現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，同時(shí)也累計(jì)了很多的運(yùn)行豐富經(jīng)驗(yàn)，這樣就使電氣自動(dòng)化設(shè)備也有了較快的發(fā)展，這都是為了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以再電氣工程中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。而現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控可以使系統(tǒng)設(shè)計(jì)有針對(duì)性，對(duì)于不同的間隔采用不同的功能，這樣就可以根據(jù)間隔的情況來(lái)設(shè)計(jì)。采用這種監(jiān)控方式除了這些優(yōu)點(diǎn)外還具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還可以在隔離設(shè)備、模擬量、端子柜等等方面上也有少量的減少，而且電氣智能設(shè)備是就地安裝的，與監(jiān)控系統(tǒng)是通過(guò)通訊設(shè)備連接的，可以節(jié)省了電纜的大量運(yùn)用，還節(jié)約了過(guò)多的投資和安裝維護(hù)上的工作量，進(jìn)而減少了成本。

二、自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)主要是由電網(wǎng)調(diào)度的中心服務(wù)器、打印設(shè)備、大屏幕顯示器、工作站以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成的，其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的方式就是通過(guò)電力系統(tǒng)專屬的局域網(wǎng)將處于調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度中心以及測(cè)量控制設(shè)備等變電站終端實(shí)現(xiàn)有效連接。由此我們可以看出，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度有著重要作用，主要就是能夠?qū)崟r(shí)評(píng)估電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)并根據(jù)所累計(jì)獲得的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度和發(fā)電控制的自動(dòng)化，但是這樣一種要求通常來(lái)說(shuō)只在省級(jí)以上電網(wǎng)中予以要求。電力系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，要實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理并進(jìn)行監(jiān)控，在獲得數(shù)據(jù)支持的情況下對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況和安全情況進(jìn)行把握，盡力使其能夠很好的適應(yīng)現(xiàn)代電力市場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求。

2.2 發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)

發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中通常采取分層分布結(jié)構(gòu)，其具體組成是以太網(wǎng)、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)、運(yùn)行人員工作站、過(guò)程控制單元和工程師工作站。過(guò)程控制單元是由只能輸入/輸出模件與可冗余配置的主控模件共同組成，且主控模件又通過(guò)冗余智能輸入/輸出和輸入/輸出總線模式來(lái)進(jìn)行通訊。其中過(guò)程控制單元是可以直接用于生產(chǎn)過(guò)程的，并直接接受熱電阻、熱電偶、電氣量、開關(guān)量、脈沖量和現(xiàn)場(chǎng)變送器等信號(hào)，并在運(yùn)算處理完成以后在對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的顯示、打印和信號(hào)輸出，以此來(lái)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)鎖保護(hù)、檢測(cè)與控制。工程師工作站與運(yùn)行員工作站提供的是人機(jī)接口，過(guò)程控制單元一方面是向運(yùn)行員工作站發(fā)送信息，另一方面就是接受由工作站發(fā)送過(guò)來(lái)的指令，以此來(lái)作為操作人員提供監(jiān)視和控制機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的方式和手段。而工程師工作站則是為工程師提供設(shè)置和修改系統(tǒng)組態(tài)的診斷方式和維護(hù)方式。

2.3 變電站自動(dòng)化在變電站中應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)的主要目的是取代電話人工操作和人工監(jiān)視，并相應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于變電站的監(jiān)控能力，與此同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)變電站運(yùn)行水平和運(yùn)行效率的提高。這也就是說(shuō)，變電站中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的主要目的是為了全方位多層次的監(jiān)視變電站中各種電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，并實(shí)現(xiàn)有效控制。其主要的特點(diǎn)簡(jiǎn)述如下：以全微機(jī)化的設(shè)備來(lái)替代以往使用的電磁式裝置，并實(shí)現(xiàn)了操作監(jiān)視的計(jì)算機(jī)屏幕化，數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中盡量使用計(jì)算機(jī)電纜來(lái)替代電力信號(hào)電纜，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行管理和統(tǒng)計(jì)記錄。這也就意味著，變電站的自動(dòng)化是電力現(xiàn)代化生產(chǎn)中一個(gè)不可獲取的部分，也因其能夠滿足變電站的各種操作任務(wù)而成為了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中一個(gè)不可分割的重要。

三、電氣自動(dòng)化在電氣工程中的發(fā)展趨勢(shì)

我們都知道電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是分布式、信息化和開放化這三種趨勢(shì)進(jìn)行的，分布式的結(jié)構(gòu)在于以后總能夠確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)職能的模塊全部都能夠獨(dú)立的工作的一種網(wǎng)絡(luò)，以達(dá)到系統(tǒng)危險(xiǎn)分散的概念;信息化則是根據(jù)系統(tǒng)信息能夠進(jìn)行綜合的信息處理能力，且與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和管控一體化。而開放化是根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與外界具有借口的方面，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界網(wǎng)絡(luò)上的連接。在電氣工程中我們也應(yīng)結(jié)合這三種方式來(lái)進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制，以確保電氣工程中的生產(chǎn)過(guò)程運(yùn)行安全、可靠。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上的分析，電氣工程是一項(xiàng)在技術(shù)性、專業(yè)性上都是要求很高的設(shè)施工程，而電網(wǎng)的建設(shè)、改造等方面都在快速的發(fā)展著，且也對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)上要求很高，故而我們要在這些方面大大提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的水平，使其在電氣工程中發(fā)揮其本身的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在電氣工程的經(jīng)濟(jì)效益和安全運(yùn)行方面都有著非常重要的地位，所以我們將電氣自動(dòng)化在電氣工程中實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、國(guó)際化和全球化。

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