電氣自動化在電力控制系統(tǒng)中應(yīng)用研究

1、電氣自動化在電力控制系統(tǒng)中應(yīng)用研究摘 要:文章通過介紹電氣綜合自動化系統(tǒng)的功能,討論了目前電氣自動化控制系統(tǒng)的 設(shè)計思想 (以發(fā)電廠為例子 , 展望了將來電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。 在工業(yè)自動化 領(lǐng)域,基于 Pc 的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的采納。關(guān)鍵詞:自動化 設(shè)計思想 系統(tǒng)功能一、電氣綜合自動化系統(tǒng)的功能根據(jù)單元機組的運行和電氣控制的特點, 應(yīng)將發(fā)電機一變壓器組和廠用電源等電氣 系統(tǒng)的控制都納入 ECS 監(jiān)控。其基本功能 為:1.變組保護、廠高變保護、勵磁變壓器保護控制。2. 6kV 高壓廠用電源監(jiān)視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動啟 動等。3.高壓啟

2、 /備變壓器控制和操作 (2臺機共用 。4. 220kV/500kV開關(guān)自動同期并網(wǎng)及手動同期并網(wǎng)。5.發(fā)變組出口 220kV/500kV斷路器、隔離開關(guān)的控制及操作。6. 380V 低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。7. 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)。 包括啟勵、 滅磁操作, 控制方式切換, 增磁、 減磁操作, PSS(電 力系統(tǒng)穩(wěn)定器 的投退。8.柴油發(fā)電機組和保安電源控制和操作。對于發(fā)變組保護等主保護和安全自動裝置,因其設(shè)備已經(jīng)很成熟而且要求全部在 DCS 中實現(xiàn)其功能尚有一定難度,可能增加相當(dāng)大的費用,故可以保留。但是它們與 DCS 間要口求接,控制采用硬接線,利用通訊方式傳輸自動裝置信息

3、,并可以通過 DCS 進行事 故追憶。二、電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計思想1.遠程監(jiān)控方式遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用、 ,節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈 活等優(yōu)點。由于各種現(xiàn)場總線 (如 Lonworks 總線, CAN 總線等 的通訊速度不是很高,而電 廠電氣部分通訊量相對又比較大, 所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控, 而不適應(yīng)于全廠的電氣 自動化系統(tǒng)的構(gòu)建。2.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(dāng)繁 重, 處理速度受到影響。 由于電氣設(shè)備全部進入監(jiān)控,

4、 伴隨著監(jiān)控對象的大量增加隨之而來 的是主機冗余的下降、 電纜數(shù)量增加, 投資加大, 長距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的 可靠性。同時, 隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線,由于隔離刀閘的輔助接 點經(jīng)常不到位, 造成設(shè)備無法操作。 這種接線的二次接線復(fù)雜,查線不方便,大大增加了維 護量,還存在由于查線或傳動過程中由于接線復(fù)雜而造成誤操作的可能性。3.現(xiàn)場總線監(jiān)控方式目前,對于以太網(wǎng) (Ethernet、現(xiàn)場總線等計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站 綜合自動化系統(tǒng)中,且已經(jīng)積累了豐富的運行經(jīng)驗,智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展, 這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。

5、 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, 從而降低成本。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(dǎo)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)的發(fā)展方向。三、探討電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

6、Pc 客戶機/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和 Internet 技術(shù)引發(fā)了電氣自動化的一次又 一次革命。正是市場的需求驅(qū)動著自動化和 IT 平臺的融和,電子商務(wù)的普及將加速著這一 過程。 Internet /Intranet 技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。企業(yè)的管理 層利用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財務(wù)、 人事等管理數(shù)據(jù), 也可以對當(dāng)前生產(chǎn)過程的動態(tài) 畫面進行監(jiān)控, 在第一時間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)和視頻處理技術(shù)的 應(yīng)用, 將對未來的自動化產(chǎn)品, 如人機界面和設(shè)備維護系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生直接的影響。 相對應(yīng) 的軟件結(jié)構(gòu)、 通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。 軟件的重要性在不斷提高。 這種趨勢正從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)。OPC(OIJEforProcess Control技術(shù)的出現(xiàn), IEC61131的頒布,以及 Microsoft 的 Windows 平臺的廣泛應(yīng)用, 使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合, 計算機日益發(fā)揮著不可替代的作用。 IEC61131已成為了一個國際化的標(biāo)準(zhǔn),正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。參考文獻:1 薛葵,發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng) , 電力系統(tǒng)裝備, 2002 (1: 72-73.2蒙寧海,火電廠廠用電系統(tǒng)監(jiān)控方案的探討,廣西電力, 2003,26