有關(guān)電氣自動(dòng)化的論文
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科，但由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對(duì)比較成熟。以下是小編整理好的有關(guān)電氣自動(dòng)化的論文，歡迎大家閱讀參考！
摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，電力系統(tǒng)中電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)在變電領(lǐng)域已得到了普遍應(yīng)用和發(fā)展，功能技術(shù)水平也已日臻完善。本文介紹了電氣自動(dòng)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(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；電氣自動(dòng)化；監(jiān)控
1、電氣自動(dòng)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(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便，控制站的防護(hù)要求不高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易。但由于集中式的主要特點(diǎn)是將系統(tǒng)的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理，處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重，處理速度受到影響。
1.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控方式
最早研發(fā)的自動(dòng)化系統(tǒng)主要是遠(yuǎn)程控制裝置，主要采用模擬電路，由電話繼電器、電子管等分立元件組成。這一階段的自動(dòng)控制系統(tǒng)不涉及軟件。主要由硬件來(lái)完成數(shù)據(jù)收集和判斷，無(wú)法完成自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程調(diào)解。它們對(duì)提高變電站的自動(dòng)化水平，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，發(fā)揮了一定的作用，但是由于這些裝置，相互之間獨(dú)立運(yùn)行，沒(méi)有故障診斷能力，在運(yùn)行中若自身出現(xiàn)故障，不能提供告警信息，有的甚至?xí)绊戨娋W(wǎng)安全。
1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式
現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性，對(duì)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(jìn)行設(shè)計(jì)。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)點(diǎn)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(guò)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(hù)工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對(duì)獨(dú)立，裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，使整個(gè)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(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
2、綜合自動(dòng)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(qiáng)電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼娦盘?hào)，采用空接點(diǎn)方式和 4mA～20mA 標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)，通過(guò)電纜硬接線將電氣模擬量和開(kāi)關(guān)量信號(hào)一對(duì)一接至DCS 的 I/O 模件柜，進(jìn)入 DCS 進(jìn)行組態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yuǎn)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(yuǎn)的電氣設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立遠(yuǎn)程 I/0 采集柜，然后通過(guò)通信方式與 DCS 控制主機(jī)相連，兩者具有相同的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，本質(zhì)上沒(méi)有區(qū)別。電氣量的采集集中組屏，便于管理，設(shè)備運(yùn)行環(huán)境好；硬接線方式成熟，響應(yīng)速度快。缺點(diǎn)主要有：電纜數(shù)量大，電纜安裝工程量大，長(zhǎng)距離電纜引進(jìn)的干擾也可能影響DCS的可靠性；DCS 系統(tǒng)按“點(diǎn)”收費(fèi)，不僅投資大，而且只有重要的電氣量才能進(jìn)入 DCS，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的電氣信息不完整；所有信息量均要集中匯總至 DCS 系統(tǒng)，風(fēng)險(xiǎn)集中，影響系統(tǒng)可靠性；由于 DCS 調(diào)試一般是最后進(jìn)行，采用集中模式通常難以滿足倒送廠用電的要求；沒(méi)有獨(dú)立的電氣監(jiān)控主站系統(tǒng)，無(wú)法完成較復(fù)雜的電氣運(yùn)行管理工作（如防誤、事故追憶、繼電保護(hù)運(yùn)行與故障信息自動(dòng)化管理、錄波分析等高級(jí)應(yīng)用功能），不能實(shí)現(xiàn)電氣的“綜合自動(dòng)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(jí)監(jiān)控層、通信層和間隔層（間隔單元）。間隔層由終端保護(hù)測(cè)控單元組成，利用面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，將測(cè)控單元和保護(hù)單元就地分布安裝在各個(gè)開(kāi)關(guān)柜或其他一次設(shè)備附近。網(wǎng)絡(luò)層由通信管理機(jī)、光纖或電纜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總、規(guī)約轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)和傳控制命令的功能。站級(jí)監(jiān)控層通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)間隔層進(jìn)行管理和交換信息。間隔層測(cè)控終端就地安裝，減少占用面積，各裝置功能獨(dú)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，降低了成本，抗干擾能力增強(qiáng)，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(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)方對(duì)保護(hù)定值的修改及信號(hào)復(fù)歸，運(yùn)行維護(hù)方便。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，局部故障不影響其他模塊（部件）正常運(yùn)行。設(shè)置獨(dú)立的電氣監(jiān)控主站，便于分步調(diào)試和投運(yùn)，滿足倒送電的要求。同時(shí)有利于廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)和檢修。
3、綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
由于我國(guó)電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)起步較晚，在很多方面與國(guó)外技術(shù)水平還有很大差距，所以需要我們?cè)趯W(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，研究和開(kāi)發(fā)更加符合我國(guó)國(guó)情的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
3.1 保護(hù)、控制、測(cè)量一體化
鑒于目前的運(yùn)行體制、人員配備、專業(yè)分工，我國(guó)的自動(dòng)化系統(tǒng)主要采用站內(nèi)監(jiān)控采集數(shù)據(jù)而保護(hù)相對(duì)獨(dú)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(fù)配置、簡(jiǎn)化維護(hù)工作量以及發(fā)展趨勢(shì)等方面考慮，將保護(hù)與控制、測(cè)量結(jié)合在一起會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。
3.2 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用
近年來(lái)，IED 電力自動(dòng)化方面有了廣泛應(yīng)用。為了實(shí)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(dòng)化系統(tǒng)成為開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，國(guó)際電工委員會(huì)制定了IEC61850 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。為了與國(guó)際接軌，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始了基于 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)，相信這將是未來(lái)自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向。
3.3 以太網(wǎng)技術(shù)的興起
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)越來(lái)越多，對(duì)通訊的實(shí)時(shí)性要求越來(lái)越高，以速度快、傳輸數(shù)據(jù)量大為特點(diǎn)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(lái)的發(fā)展應(yīng)該是在繼承了以太網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合工業(yè)過(guò)程應(yīng)用，產(chǎn)生新一代以以太網(wǎng)為核心的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。
4、結(jié)語(yǔ)
自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)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(lái)看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會(huì)彼此融合和滲透，這些推動(dòng)著電力自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷發(fā)展和變化。
參考文獻(xiàn)
[1]馬巍.淺談電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 黑龍江科技信息. 2011（26）
[2]劉海龍.淺談電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 黑龍江科技信息. 2010（06）
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