- 相關(guān)推薦
電氣自動(dòng)化技術(shù)
電氣自動(dòng)化技術(shù)，小編帶來電氣自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)論文范文，歡迎閱讀。
電氣自動(dòng)化技術(shù)【1】
【摘要】隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，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。
主要由硬件來完成數(shù)據(jù)收集和判斷，無法完成自動(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)，通過電纜硬接線將電氣模擬量和開關(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;沒有獨(dú)立的電氣監(jiān)控主站系統(tǒng)，無法完成較復(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)和借鑒國外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合我國的實(shí)際情況，研究和開發(fā)更加符合我國國情的綜合自動(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 國際標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用
近年來，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)成為開發(fā)系統(tǒng)，國際電工委員會(huì)制定了IEC61850 國際標(biāo)準(zhǔn)。
為了與國際接軌，國內(nèi)已經(jīng)開始了基于 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)越來越多，對(duì)通訊的實(shí)時(shí)性要求越來越高，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
自動(dòng)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(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]董娜，李函霖.電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的探索[J].科技與企業(yè). 2011(07)
[2]李前進(jìn).變電站微電腦自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與趨勢(shì)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2011(02)
[3]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)
[4]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)
電氣工程與自動(dòng)化控制【2】
[摘要]電氣工程的綜合管理能力已經(jīng)成為當(dāng)今限制城市進(jìn)步發(fā)展以及提升城市生活質(zhì)量的主要因素之一，城市電氣工程在運(yùn)行管理、應(yīng)急預(yù)案、信息搜集處理與反饋、中央控制能力、集成配網(wǎng)管理等方面亟待提高，該文就將對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)在電氣工程中的運(yùn)用進(jìn)行分析。
[關(guān)鍵詞]電氣工程;自動(dòng)控制技術(shù);環(huán)境監(jiān)控
1.電氣自動(dòng)化的系統(tǒng)處理
系統(tǒng)在電氣方面主要通過設(shè)備接地信號(hào)處理、傳輸信號(hào)屏蔽、選擇合適的抗干擾措施實(shí)現(xiàn)。
為了確保系統(tǒng)運(yùn)行可靠，故障少，操作維護(hù)方便，在設(shè)備選擇時(shí)，選擇經(jīng)過長期檢驗(yàn)證明性能穩(wěn)定可靠的設(shè)備來適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境，保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
系統(tǒng)組態(tài)采用軟件2次開發(fā)功能，除動(dòng)態(tài)顯示工作流程外，包括趨勢(shì)圖、棒圖、歷史數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)顯示、報(bào)表、打印等功能。
易于擴(kuò)充系統(tǒng)保留必要的接口，為廠級(jí)管理、全部過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)必要的接口與界面。
實(shí)用性強(qiáng)系統(tǒng)具有自動(dòng)、儀表室內(nèi)手動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)三類控制方法。
為了保證一次設(shè)備運(yùn)行的可靠與安全，需要有許多輔助電氣設(shè)備為之服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)某項(xiàng)控制功能的若干個(gè)電器組件的組合，稱為控制回路或二次回路。
2.自動(dòng)控制技術(shù)優(yōu)勢(shì)
2.1快速高效自動(dòng)控制技術(shù)
通過數(shù)字信息對(duì)相應(yīng)的設(shè)備發(fā)出操作指令，指令即時(shí)到達(dá)且因?yàn)椴煌脑O(shè)備有不同的地址代碼，因而十分精準(zhǔn)，發(fā)生誤操作的概率極低(遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)人工操作)。
而自動(dòng)控制技術(shù)還具有良好的交互性能，可以與控制中心進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的反饋，進(jìn)一步保障控制的高速和精確。
2.2便于實(shí)現(xiàn)全過程全時(shí)段監(jiān)控
城市電氣工程24小時(shí)全天運(yùn)行，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來看，電氣故障的多發(fā)時(shí)段和多發(fā)地點(diǎn)恰好是管理疏忽或難以到達(dá)的深夜和管理的盲區(qū)，而這些時(shí)段或區(qū)域，傳統(tǒng)管理模式難以實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控。
數(shù)字化自動(dòng)控制技術(shù)通過精密的“采集―處理―反饋”系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)將控制中心的指令及時(shí)地傳遞到系統(tǒng)，并將系統(tǒng)信息及時(shí)反饋給控制中心。
自動(dòng)控制技術(shù)通過監(jiān)控系統(tǒng)和指令系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)高效調(diào)配和控制。
2.3安全性大大提高
電氣工程自身具有一定的危險(xiǎn)性，其自身的機(jī)械故障、外部環(huán)境以及操作人員的誤操作等諸多情況都可能引發(fā)電氣系統(tǒng)的故障、癱瘓乃至發(fā)生重大事故導(dǎo)致人員傷亡。
而自動(dòng)控制技術(shù)憑借良好的遠(yuǎn)程控制功能，可以隨時(shí)對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)于異常情況即時(shí)反應(yīng)，指揮控制中心便可做出反應(yīng)，而在高壓、強(qiáng)電流或變電場(chǎng)所等危險(xiǎn)區(qū)域，自動(dòng)控制技術(shù)可以大大降低傳統(tǒng)控制模式對(duì)人員的傷害及潛在威脅。
3.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
3.1電氣自動(dòng)化工程DCS系統(tǒng)
DCS，即分布式控制系統(tǒng)，它是(Total Distrbuted Micropro-cessor Contral System)的縮寫，是相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的，具有實(shí)時(shí)性、可靠性和擴(kuò)充性等優(yōu)良特點(diǎn)，在生產(chǎn)、生活自動(dòng)控制領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。
但隨著DCS逐漸的運(yùn)用，我們也越來越感受到分布式控制系統(tǒng)所存在的缺點(diǎn)。
比如受DCS系統(tǒng)模擬混合體系所限制，其仍然采用的是模擬的傳統(tǒng)型儀表，因此，大大地降低了系統(tǒng)的可靠性能，維修起來也顯得比較困難;分布式控制系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家之間缺乏一種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，降低了維修的互換性;此外，就是價(jià)格非常的昂貴。
因此，在現(xiàn)代科技革命之下，必須進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)新。
3.2集中監(jiān)控方式下的自動(dòng)控制系統(tǒng)
集中控制下的自動(dòng)控制系統(tǒng)有一個(gè)缺點(diǎn)，就是處理速度非常的緩慢，因?yàn)槠淇刂品绞绞且阉械墓δ芏技性谝粋�(gè)處理器中，這也導(dǎo)致了整機(jī)運(yùn)行速度的緩慢。
另一個(gè)方面，把系統(tǒng)的所有設(shè)備都放入監(jiān)控之中，就會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控?cái)?shù)量過于龐大，主機(jī)空間的不斷下降，從而大大的增加了電纜的數(shù)量，造成了費(fèi)用的增加，同樣因?yàn)檫^長的傳輸距離降低了控制系統(tǒng)的可靠性能。
因?yàn)榧羞M(jìn)行監(jiān)控的聯(lián)鎖與隔離器件中的閉鎖使用的都是硬接線，因此導(dǎo)致設(shè)備很難進(jìn)行功能擴(kuò)容操作。
另外，因?yàn)橄到y(tǒng)接線的反復(fù)，增加了故障查找工作的困難度，也會(huì)增加由此而產(chǎn)生的錯(cuò)誤指令，使得整個(gè)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)可靠性降低。
3.3信息集成化的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)所包含的主要信息技術(shù)主要體現(xiàn)在如下的方面：①管理層面上縱深方向的延伸。
企業(yè)當(dāng)中的人力資源、財(cái)務(wù)核算等數(shù)據(jù)信息的存取需要使用特定的瀏覽器進(jìn)行操作，而且對(duì)于生產(chǎn)過程中的動(dòng)態(tài)形式畫面能夠進(jìn)行有效的監(jiān)督控制，對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中的第一手信息資料能夠進(jìn)行及時(shí)的掌握。
�、谛畔⒓夹g(shù)會(huì)在電氣自動(dòng)化設(shè)施、系統(tǒng)和機(jī)器中進(jìn)行橫向的擴(kuò)展比較。
而且隨著微電子技術(shù)的不斷投入應(yīng)用，對(duì)于原來明確規(guī)定的設(shè)備也慢慢的變得模糊了，而結(jié)構(gòu)軟件、通訊的能力和統(tǒng)一，運(yùn)用在組態(tài)環(huán)境之下逐漸的顯得越來越重要。
4.電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制的發(fā)展趨勢(shì)
OPC技術(shù)的出現(xiàn)，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺(tái)的廣泛應(yīng)用，使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合，計(jì)算機(jī)日益發(fā)揮著不可替代的作用。
Pc客戶機(jī)/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(dòng)化的一次又一次革命。
正是市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和IT平臺(tái)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(dòng)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(cái)務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù)，也可以對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行監(jiān)控，在第一時(shí)間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用，將對(duì)未來的自動(dòng)化產(chǎn)品，如人機(jī)界面和設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生直接的影響。
相對(duì)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(shì)正從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)。
5.結(jié)語
電氣工程系統(tǒng)自動(dòng)化控制是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
電氣自動(dòng)化類是現(xiàn)代工業(yè)的支撐，是所有工業(yè)的基礎(chǔ)與原動(dòng)力，可以說沒有電氣自動(dòng)化的支持，就沒有現(xiàn)代工業(yè)。
現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的統(tǒng)一的整體，系統(tǒng)中的裝置以及所接的用電設(shè)備都是開放性設(shè)備，受到周圍環(huán)境的影響，因此實(shí)現(xiàn)電氣工程的系統(tǒng)自動(dòng)化控制是必要的。
參考文獻(xiàn)
[1]李修偉，陳廣文.淺析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].民營科技，2011(1).
[2]王術(shù)賀，李廣東.淺析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息，2011(20).
[3]石磊，李國棟.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)及設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息，2011(20).
[4]武芳軍.工業(yè)電氣自動(dòng)化的重要性和發(fā)展趨勢(shì)[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2011(4).