探究電氣自動(dòng)化控制
探究電氣自動(dòng)化控制，是小編專(zhuān)門(mén)為各位電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的同學(xué)準備的論文，希望對大家有幫助!
摘 要：電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統(ECS)是使用保護、測控、通信接口、監控系統等設備實(shí)現所有電廠(chǎng)電氣設備的監測、控制、保護和信息管理，是實(shí)現發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化的全面解決方案。筆者結合現場(chǎng)工作經(jīng)驗，對電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化控制的經(jīng)驗進(jìn)行了總結，介紹了電氣控制對象的特點(diǎn)及ECS在DCS中實(shí)現的方式，并對當前存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，以供參考。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化 ECS 實(shí)現方式 問(wèn)題
1 引言
電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統(ECS)是指使用保護、測控、通信接口、監控系統等設備實(shí)現所有電廠(chǎng)電氣設備的監測、控制、保護和信息管理。是實(shí)現發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化的全面解決方案。
國內大部分發(fā)電廠(chǎng)都采用集散控制系統(DCS)來(lái)實(shí)現熱工系統的自動(dòng)化運行，而傳統的電氣系統一般采用“一對一”的硬連接控制以及儀表監視，自動(dòng)化水平相對落后。為了提升電氣系統的自動(dòng)化水平，應考慮建設相對獨立的電氣控制系統，ECS系統包括電廠(chǎng)所有電氣子系統即升壓站子系統、機組子系統和廠(chǎng)用電子系統。
2 電氣控制對象的特點(diǎn)
以火力發(fā)電廠(chǎng)為例，電氣控制系統相對于熱機等設備而言，其需要控制的信息采集量和對象并不是很多，其操作頻率也相對較低，但須要強調快速性與準確性。而對于電氣設備的保護自動(dòng)裝置的可靠性也要求較高，并且動(dòng)作速度要快，抗干擾性較好。
熱力系統控制需要處理的信息量很大，系統也很復雜，多以過(guò)程控制為主;電氣控制系統(ECS)主要以數據采集系統和順序控制為主，連鎖保護較多。
3 電氣控制系統ECS概述
電氣控制系統ECS(Electrical Control System)一般稱(chēng)為電氣設備二次控制回路，不同的設備有不同的控制回路，而且高壓電氣設備與低壓電氣設備的控制方式也不相同。其任務(wù)是保證一次設備運行的可靠與安全，因此需要有許多輔助電氣設備為之服務(wù)，能夠實(shí)現某項控制功能的若干個(gè)電器組件的組合，稱(chēng)為控制回路或二次回路。
一般ECS設備主要功能包括：測量功能、監視功能、自動(dòng)控制功能和保護功能。即實(shí)現對相關(guān)的電氣設備監控、聯(lián)鎖及各電氣參數的測量，并可在操作員站CRT畫(huà)面上顯示各系統設備狀態(tài)、工況，并全部實(shí)現軟操作等功能;實(shí)現對發(fā)變組及各配電設備事故、預告、保護動(dòng)作后的報警，光字牌顯示、歷史站記錄、追憶打印等功能;實(shí)現發(fā)電機順控自動(dòng)升壓自動(dòng)準同期并網(wǎng);實(shí)現高備廠(chǎng)變及各低備廠(chǎng)變的自動(dòng)切換操作等功能。
常用的控制線(xiàn)路的基本回路包括：電源供電回路、保護回路、信號回路、自動(dòng)與手動(dòng)回路、制動(dòng)停車(chē)回路、自鎖及閉鎖回路。在設備操作與監視當中，傳統的操作組件、控制電器、儀表和信號等設備大多可被電腦控制系統及電子組件所取代，但在小型設備和就地局部控制的電路中傳統元部件仍有一定的應用范圍。這也都是電路實(shí)現微機自動(dòng)化控制的基礎。
4 ECS在DCS中的實(shí)現方式
4.1 部分DCS方式
僅由DCS軟件實(shí)現電氣邏輯，通過(guò)DCS的I/O通道或網(wǎng)絡(luò )通信將控制指令發(fā)送到電氣控制裝置上。DCS可實(shí)現聯(lián)鎖的投退，開(kāi)關(guān)的分合閘，電動(dòng)機的啟停，操作指令合法性的邏輯檢查和揭示邏輯實(shí)現條件等。對于發(fā)電機勵磁調節器AVR(自動(dòng)電壓調節器)、發(fā)電機準同期裝置ASS、發(fā)電機-變壓器組繼電保護裝置、故障錄波裝置等，其功能靠自身裝置實(shí)現，僅通過(guò)DCS實(shí)現裝置的投、退。
優(yōu)點(diǎn)：電氣裝置獨立，完全由其自身實(shí)現安全性連鎖邏輯，脫離DCS系統，依靠自身仍然能夠維持安全運行;缺點(diǎn)：可靠性取決與裝置。
4.2 完全由DCS硬件和軟件實(shí)現電氣邏輯
包括發(fā)電機同期邏輯、廠(chǎng)用電自動(dòng)切換邏輯、發(fā)電機勵磁調節器甚至簡(jiǎn)單的繼電器保護邏輯等。有些DCS已有相應的專(zhuān)用硬件模件，與其軟件組態(tài)完成相應電氣裝置的功能。
優(yōu)點(diǎn)：軟硬均在DCS，靈活方便功能強;缺點(diǎn)：對DCS要求高，負擔重，可能影響其它控制系統，并且某些功能上難實(shí)現(發(fā)電機-變壓器組繼電保護裝置、故障錄波裝置等)。
5 存在的問(wèn)題及建議
ECS的監控系統與各個(gè)保護的通訊接口沒(méi)有統一的規約，因其保護型號不同，相應的規約也有較大差異。例如，威盛電能表規約DL/T 645-1997，而許繼的保護規約為IEC-870-5-103。這就需要網(wǎng)絡(luò )通訊管理機對這些規約進(jìn)行解釋?zhuān)瑢ο到y的調試帶來(lái)了很多困難。而實(shí)際工程項目中，通常留給調試的時(shí)間也十分緊張，因此會(huì )出現隨著(zhù)投產(chǎn)的進(jìn)行，消缺也緊隨其后的情況。
從系統的結構可以看出，各間隔分散的數據，容易發(fā)生由于傳送數據量大，受通信速率、數據緩沖區容量等的限制使通道阻塞，造成信息傳輸的瓶頸。
在監控系統設計與實(shí)施過(guò)程中，還需要特別強調信息總量的問(wèn)題，因為信息采集內容越全，對電廠(chǎng)監視和事故處理越有利，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運行，就會(huì )發(fā)現還存在一個(gè)信息優(yōu)化的問(wèn)題。特別是對于保護裝置通過(guò)監控系統上傳的報文，例如當保護動(dòng)作時(shí)，裝置就會(huì )上傳大量的報文，從而影響了運行人員對重要信息的捕捉。所以，我們必須對系統所采集的信息進(jìn)行一定的優(yōu)化與篩選。
監控系統的技術(shù)指標也是需要著(zhù)重考慮的重要因素之一。但是，系統的很多技術(shù)指標既沒(méi)有確切的定義，在現場(chǎng)調試過(guò)程中也不便于測試，如網(wǎng)絡(luò )負荷率和CPU等。間隔設備并沒(méi)有像微機保護那樣明確的校驗規程。隨著(zhù)監控系統在電廠(chǎng)運行中所處的重要地位，這些問(wèn)題不容忽視，必須立即制定相關(guān)的調試、校驗規程，以保證監控系統正常穩定的運行。
6 結束語(yǔ)
ECS系統將各自獨立運行的繼電保護裝置、測控裝置、自動(dòng)裝置等通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)或以太網(wǎng)連接起來(lái)構成系統，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )和后臺軟件，實(shí)現了電氣系統的協(xié)調控制、故障分析和運行管理，提高了整個(gè)發(fā)電廠(chǎng)的自動(dòng)控制水平和運行管理水平，同時(shí)，減小了運行人員的勞動(dòng)強度和設備的維護量，對提高電廠(chǎng)安全、穩定、可靠、管理的運行水平，降低運行維護成本，提高經(jīng)濟效益等都具有十分重要的意義。
參考文獻
[1] 吳烽.發(fā)電廠(chǎng)電氣綜合自動(dòng)化系統的研究[D]華北電力大學(xué)，2005.
[2] 李東平.達拉特發(fā)電廠(chǎng)電氣綜合自動(dòng)化的方案研究和實(shí)施[D].華北電力大學(xué)，2006.
[3] 王娓娜.大型發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用電監控系統研究[D].華北電力大學(xué)，2009.
[4] 鄭鴻志.發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應用方案[D].華北電力大學(xué)，2011.
【探究電氣自動(dòng)化控制】相關(guān)文章：
電氣自動(dòng)化控制技術(shù)10-03
電氣自動(dòng)化論文06-08
電氣自動(dòng)化的論文06-21
電氣控制實(shí)習報告08-02
電氣自動(dòng)化實(shí)習報告12-12
電氣自動(dòng)化實(shí)習報告05-15
電氣自動(dòng)化實(shí)習報告08-15