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关键词:变电站 自动化 系统
0 引言
随着科学技术的不断发展,电力系统不可避免地进入了微机控制时代,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为当前电力系统发展的趋势。
1 变电站综合自动化系统的概念
变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受,并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。
1.1 系统概念
1.1.1 系统设计思想 完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外,其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过计算机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备,监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点:①分布式设计。系统采用模块化、分布式开放结构,各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机,各就地单元相互独立,不相互影响。②集中式设计。系统采用模块化、集中式立柜结构,各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。③简单可靠。由于用多功能继电器替代了传统的继电器,可大大简化二次接线。分布式设计在开关柜与主控室之间接线;而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间,其特点是开关柜内接线简单,其余接线在采集、控制保护柜内部完成。④可扩展性。系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。⑤兼容性好。系统由标准化之软硬件组成,并配有标准的串行通讯接口以及就地的I/O接口,用户可按照自己的需要灵活配置,系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。
1.1.2 系统规范 采用目前最为流行的工业标准软件,UNIX操作系统,X窗口人机接口及TCP/IP网络通讯规约。为满足开放系统之要求,系统设计一般采用:可携性软件设计——容许硬件技术发展后之软件转换;标准计算机产品——容许整个系统高度兼容性能。
1.2 系统功能 系统与用户之间的交互界面为视窗图形化显示,利用鼠标控制所有功能键等标准方式,使操作人员能直观地进行各种操作。一般来说,系统应用程序菜单为树状结构,用户利用菜单可以容易到达各个控制画面,每个菜单的功能键上均有文字说明用途以及可以到达哪一个画面,每个画面都有报警显示。
所有系统之原始数据均为实时采集。
系统应用程序的每一项功能均能按用户要求及系统设计而改编,以符合实际需要,并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功能配置:①系统配置状况;②变电站单线图;③报警表;④事件表;⑤遥控修改继电器整定值;⑥操作闭锁;⑦电量报表;⑧趋势图。
1.2.1 变电站单线图 单线图可显示变电站系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新,例如:①馈线开关之状态,开关的状态可用颜色区别。②开关的操作由鼠标选择对应之开关或刀闸。③每路馈线之测量值可在同一画面上显示。④继电器整定值可修改。
1.2.2 数据采集、处理 采集有关信息,如开关量、测量量、外部输入讯号等数据,传至监控系统作实时处理,更新数据库及显示画面,为系统实现其他功能提供必需的运行信息。
1.2.3 运行监视 系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。
①报警。按系统实际需要,用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警,如一般可设置在以下情况发出报警:开关量突变(如保护跳闸动作);断路器位置错位;模拟量超过整定值;变压器保护动作(如瓦斯、温度)。模拟量之越限值可在线修改。每个报警均有时间、报警信息及确认状态显示。②事件。系统中所有动作事件,如继电保护动作,断路器、隔离开关、接地刀闸的操作等。均可自动打印及存入系统硬盘记忆,如设置对以下情况的事件进行记录:所有报警信息;操作人员确认有关报警;开关的操作;继电器动作和状态信息;系统通讯状况。每个事件均有时间及有关信息文字说明,并可自动打印记录。③调整继电器整定值。可通过系统主机或集中控制柜修改各继电器的保护功能和整定值。所有遥改功能均为在线方式,修改完成后的定值将直接传回对应的继电器储存。④操作闭锁。系统对所有操作对象均可设定闭锁功能,以防止操作人员误操作。⑤模拟量采集及报表产生。采集的数据储存於系统硬盘作为编辑报表的基础。按变电站实际输入的信号,可制作出不同的报表:有功电量日、月、年报表;馈线电流日、月、年报表。⑥趋势图。趋势图提供操作人员快速及直观的数据统计,趋势图可分为图形式或表格式两种。
2 微机自动保护装置的应用
一个35kV变电所改造工程中,成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护,并设置了信号屏。
2.1 微机保护系统与传统保护系统的比较 传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别,在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器,并取消了传统的信号屏等装置,相应的信号都输入至计算机。为便于集中控制,采用集中式设计——将所有的控制保护单元集中布置,整个变电站二次系统结构非常简单清晰,所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方式大量减少。由于各种微机装置均采用网络通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏,因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏,使得所有的操作更加安全、可靠、方便。
2.2 微机保护的系统配置及监控系统 系统保护由下列装置组成:①线路保护装置。②主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。③综合保护装置。④线路保护装置。⑤电容器保护装置。⑥备用电源自投装置。⑦小电流接地检测装置。⑧综合数据采集装置。⑨监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。
2.3 设计微机保护系统时应注意的问题
2.3.1 由于控制和保护单元都是采用微机装置,故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同,输入的量也不同。
2.3.2 开关柜与微机装置之间的端子接线较简单,大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。
2.3.3 传统的继电保护整定计算结果不能直接输入到计算机,须转换为计算机整定值。
该变电所投产运行后,除开始操作人员对微机系统不熟悉原因使用过控制保护单元的紧急手动按钮外,基本上都在微机装置和监控计算机上操作,整个系统运行良好。
关键词:电气自动化技术;变电站综合自动化;电力系统 ;发展前景;自动化控制
中图分类号: F407.61 文献标识码: A
一.引言
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展,在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域,走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求,因此,将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要,自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。
二.变电站综合自动化研究的主要内容
对110kv及以上电压等级变电站,以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用,为新的保护和控制技术采用提供技术支持,解决过去能解决的变电站监视、控制问题,促进各专业在技术上、管理上配合协调,为电网自动化进一步发展提供基础,提高变电站安全、可靠和稳定运行水平。如,采集高压电器设备本身的监视信息,断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态等;采集继电保护和故障录波器等装置完成的各种故障前后瞬态电气量和状态量的记录数据,将这些信息传送给调度中心,以便为电气设备的监视和制定检修计划、事故分析提供原始数据。对新建变电站取消常规的保护、测量监视、控制屏,全面实现变电站综合自动化,实现少人值班逐步过渡到无人值班;对老变电站在控制、测量监视等进行技术改造,以达到少人和无人值班的目的。
对35KV及以下电压等级变电站,以提高供电安全与供电质量,改进和提高用户服务水平为重点。侧重于利用变电站综合自动化系统,对变电站的二次设备进行全面的改造,取消的保护、测量、监视和控制屏,全面实现变电站综合自动化,以提高变电站的监视和控制技术水平,改进管理,加强用户服务,实现变电站无人值班。
1. 变电站综合自动化要实现:
(1)随时在线监视电网运行参数、设备运行状态;自检、自诊断设备本身的异常运行,发现变电站设备异常变化或装置内部异常时,立即自动报警并闭锁相应的出口,以防止事态扩大。
(2)电网出现事故时,快速采样、判断、决策,迅速隔离和消除事故,将故障限制在最小范围。
(3)完成变电站运行参数在线计算、存储、统计、分析报表和远传,保证自动和遥控调整电能质量。
2. 变电站综合自动化应包括两个方面:
(1) 横向综合:利用计算机手段将不同厂家的设备连在一起,替代或升级老设备。
(2) 纵向综合:在变电站层这一级,提供信息、优化、综合处理分析信息和增加新的功能,增加变电站内部和各控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术,在控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术,在控制中心实现对变电站控制和保护系统进行在线诊断和事件分析,或在变电站当地自动化功能协调之下,完成电网故障后自动恢复。
变电站综合自动化与一般自动化区别在于:自动化系统是否作为一个整体执行保护、检测和控制功能。
三.变电站综合自动化系统的特点
变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统结构微机化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。同传统变电站二次系统不同的是:各个保护、测控单元既保持相对独立,(如继电保护装置不依赖于通信或其他设备,可自主、可靠地完成保护控制功能,迅速切除和隔离故障),又通过计算机通信的形式,相互交换信息,实现数据共享,协调配合工作,减少了电缆和没备配置,增加了新的功能,提高了变电站整体运行控制的安全性和可靠性。
1. 功能综合化。
变电站综合自动化系统是各技术密集,多种专业技术相互交叉、相互配合的系统。它是建立在计算机硬件和软件技术、数据通信技术的基础上发展起来的。它综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备。
2. 分级分布式微机化的系统结构。
综合自动化系统内各子系统和各功能模块由不同配置的单片机或微型计算机组成,采用分布式结构,通过网络、总线将微机保护、数据采集、控制等各子系统连接起来,构成一个分级分布式的系统。一个综合自动化系统可以有十几个甚至几十个微处理器同时并行工作,实现各种功能。
3. 测量显示数字化。
用CRT显示器上的数字显示代替了常规指针式仪表,直观、明了;而打印机打印报表代替了原来的人工抄表,这不仅减轻了值班员的劳动强度,而且提高了测量精度和管理的科学性。
4. 运行管理智能化。
智能化的含义不仅是能实现许多自动化的功能,例如:电压、无功自动调节,不完全接地系统单相接地自动选线,自动事故判别与事故记录,事件顺序记录,制表打印,自动报警等,更重要的是能实现故障分析和故障恢复操作智能化,实现自动化系统本身的故障自诊断、自闭锁和自恢复等功能,这对于提高变电站的运行管理水平和安全可靠性是非常重要的,也是常规的二次系统所无法实现的。
四.发展前景
1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。
2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。
3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后,工程的成本大大降低了,成功地实现了数据资源的共享。
4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向,重点就是保证系统的安全。
5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。电气自动化可以与地球数字化互相结合。
五.结束语
变电站自动化控制是一个多目标、多约束的复杂的非线性控制问题。它受到电压、无功、 时间、负荷率、负荷电压静态特性、运行方式、有载调压变压器分接头档位和电容器组状态等多种因素的影响,其控制规律难以用精确的数学模型表达。综上所述,变电站自动化系统的控制与操作是可靠的,它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。
参考文献:
[1] 周波.探讨电力系统及其自动化发展方向 [J].中国电子商务,2011年5期.
[2] 王希.浅谈电力系统中变电站的自动化控制[J].科技创新与应用,2013年17期.
[3] 鲁明.电力系统及其自动化技术的应用探析[J].中国化工贸易,2013年1期.
[4] 李晓伟.包钢78#变电站综合自动化系统的研究与实现 [学位论文].2008 - 华北电力大学(保定) 华北电力大学:电气工程 .
[5] 赵小强浅谈电力系统中变电站的自动化控制[J].轻工设计, 2011年5期.
关键词:变电站;自动化;智能控制
我国变电站电力系统自动化技术已经取得了较大的发展和提升,它融人了高科技的计算机技术,电子通讯技术,网络技术,并且被实践证明了其可实施性。在推动整个社会的经济发展过程中起到了不可替代的作用。今后变电站自动化技术朝着智能化,集成化,综合化方向发展,在不久的将来,它必将发挥出巨大的作用,为社会发展做出新的贡献,实现变电站电力系统自身技术革命的再一次飞跃。
1.电力系统的自动控制技术发展趋势
随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展, 现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System E quiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
2.自动化变电站存在的技术问题
变电站自动化是指应用自动控制技术、信息处理和传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。它在近些年来取得了很大进步和发展,但是它的整个运用过程还存在一些技术问题。数据和信息对于任何一个企业来说都是相当重要的,它关系到整个企业在决策,运行中的一些关键环节。而在变电站自动化系统中,远程数据和信息是通过后台监控系统发送到调度主站的,一旦后台监控系统出现故障时,远程数据和信息的发送收到限制。电力自动化系统不利于远动数据和信息的发送,而且由于变电站自动化系统的连贯性,一旦有后台监控系统出现故障,将还会影响到其他变电站的运行工作。目前变电站自动化系统一个最热点的技术就是可以实现无人监控,对此不同的人持有不同的观点,无法统一。但是由于我们变电站自动化系统一些设备状况上还存在问题,还无法直接的从人员值班过度到自动化系统无人值班的现状.所以我们目前新建和改造的变电站很多仍然设置值班人员。实现真正意义上的无人值班,在引进自动化系统的同时,还必须同步的订购后台监控机及相应监控软件的基础上,这将是是一个长期而又艰巨的过程。
3.电力系统智能控制的配置
变电站电力系统自动化智能控制的结构配置要求考虑企业供电网络的规模以及监控的管理方法来确定,一般而言,结构配置可分为设备层、间隔层、站控层三个部分。
3.1间隔层
主要有保护测控单元、通信接口单元等,具有联系设备层和站控层两者起中转作用的间隔层,其能有效解决因站控层与设备间的距离问题和设备层的设备数量较多无法直接与站控层建立通信的问题,间隔层的建立能有效的延长通信距离,并能分流设备层设备,在承上启下的中转作用体现下,让变电站电力系统自动化的整体结构变得更加清晰和明确。
3.2设备层
以进线回路、电机回路、馈线回路等回路进行设备配置设计,既能实现就地运行操作,又能实现远程监视和控制,其操作功能相对具有独立性,主要包括一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元、智能终端、光缆等。以计算机控制系统发展的快速及更新速度来看,我国在设备层强化功能的举措是必然的,现有的设备层能够完成的功能主要包括对电容器组、母线和变压器的保护与控制、保护微机通信、保护系统接地、保护现场整定数据计算,最为重要的是,其对于变电站的数据采集的保护,能够保障状态量、模拟量、脉冲量和数字量的实效、精确和安全。
3.3站控层
作为后台监控的站控层是实现远程监控的控制中心,通过对变电站大量数据进行收集处理不断完善后台操作系统,并且具备越限报警和异常状态报警系统,能够实现与设备层间的通信,并且在不断优化的人机界面上进行远程监视和控制,在通过相关数据的分析处理之后能自动进行监控系统的自我诊断以及自我修复,主要包括主机、操作员工作站、远)动通信设备等。总而言之,站控层作为控制中心,负责整个电力系统的调度和监控。此外,站控层还配置了数据库维护软件、图形库生成软件及开发应用软件。
4.电力系统智能控制建设建议
电力系统自动化的建设是一项庞大的长期的项目,在建设中要求有技术和专业人才作为支撑,尤其在设备配置上和技术设计上都要做到人性化设计,以便于后期实现自动智能化管理。从建设成本上来看,电力系统自动化建设时应该在保证电能质量的基础上以提高自动化运行的可靠性和经济性为根本目的,要实现电力系统的稳定和安全监控,因此在建设施工时要减少占地面积、降低工程造价和运行费用;在硬件配置上要简化,尽量培养一批能够熟练使用引进的国外设备的人才,以减少资源浪费;在后期维护工作中要通过制定详细的检修更新计划,以降低维护运行的成本。控制保护接口的标准制定,与国际标准制定的情况比较,我国在控制保护接口标准的制定上尚不完善,因此在电力系统的设计、运行中需要制定一个控制保护接口的标准,有效地解决由于外来引进保护设备和监控设备操控不当所引起的设备不知如何连接和如何通信等问题。控制保护接口标准的制定要符合国际化标准或者工业的行内标准,要制定相关标准,以保证设备的有效运行,减少设备资源不必要的浪费。技术型管理人才的培养,变电站电力系统自动化智能控制并不是真正意义上的无人管理,在整个监控链的终端依然是由人在掌控,这就是远程监控的真正涵义,因此对于人才的要求也就大大提高了。
参考文献:
[关键词]控制回路断线;微机保护装置;跳、合闸线圈
中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0064-01
控制回路是连接一次设备和二次设备的桥梁,通过控制回路,可以实现二次设备对一次设备的操控,实现低压设备对高压设备的控制。控制回路完好与否,直接影响操作和保护命令能否正确执行,关系系统能否安全稳定运行。
一、控制回路断线
目前,微机保护装置广泛应用,该装置一个显著优点是能够自动监视控制回路是否完好,出现异常能够及时报警,这是常规保护无法相比的。
首先要明白控制回路断线信号是怎样报出来的,控制回路断线信号是由跳位继电器与合位继电器常闭触点串联构成的,不论什么原因引起跳位继电器与合位继电器同时失磁,控制回路断线信号都将报出。
导致控制回路断线的因素:
(1)控制回路电源保险熔断或空气开关没给(适合于保护装置电源和控制回路电源分立设置的情况)。 信息请登陆:输配电设备网
(2)手车开关电源插件没插好。
(3)手车开关没有推到预备位或工作位(合闸回路串有开关位置接点)。 信息请登陆:输配电设备网
(3储能电源开关没给(合闸回路串有开关贮能接点)。
(4)断路器汇控柜内的远/近控开关因检修等原因,打在就地位置,送电时忘记恢复。
(5)SF6低气压闭锁动作。
(6)开关自身合切回路中串联的辅助接点接触不良。
(7)合切闸线圈断线。
(8)开关操作机构内部二次线接插件因振动松脱。 信息来自:输配电设备网
以上是控制回路断线的常见原因,其中绝大部分是由于工作人员遗忘、失误和未按标准操作导致,只要仔细观察,头脑清醒,可迅速排除故障。
二、操作故障原因分析
控制回路断线信号并不能监视整个控制回路的完好性,在目前的情况下,基于厂家的设计,控制回路断线信号仅仅是监视保护屏外二次回路及开关机构箱内部回路的完好性。没有控制回路断线信号报出,并不能说明整个回路没有问题。在没有异常信号的情况下,我们从控制屏合闸,控制信号要经过以上图示途径,有时开关合不上,就说明回路有问题,或者开关有问题,可以根据经验逐级排查:
1.运行人员在控制屏(测控屏,后台机等)进行开关操作时,会启动保护屏内手合继电器(SHJ)、手跳继电器(STJ),继电器动作时会有很利索的“嚓嚓”的动作声音,如果在操作开关时,平常能在保护屏听到继电器动作的声音,这次操作时,不能听到继电器动作的声音,则说明保护屏内操作继电器没有启动,具体什么原因,可能是控制开关有问题;进行后台机操作时,也可能是测控屏内控制跳、合闸的继电器没有启动;或者二次回路接线有松动;也有可能是保护屏内操作继电器故障。
2.在以上操作过程中,如果操作箱内继电器能够启动,开关仍然不能合闸,就要到开关本体进行观察,一人在主控室操作,一人听开关合闸线圈的动作声音,如果平时能够听到开关合闸线圈的动作声音,这次听不到,则表明开关合闸线圈没有启动。如果当班运行人员对回路比较熟悉,一人操作,一人可以用万用表判断合闸脉冲是否到达开关端子箱,开关合闸脉冲在合闸时过不来,说明问题仍然在二次设备、二次回路。如果有合闸脉冲,则说明合闸线圈拒动,需要通知检修人员到现场进行处理。如果合闸时,合闸线圈能够进行正常启动,机构不动,运行人员要检查开关是否已储能(弹簧机构);开关大合闸保险(电磁机构)是否完好;操作程序是否正确,有无相护关联的机械闭锁;开关的各种压力指标是否正常,有无闭锁信号,排查没有发现异常问题后,可以通知检修人员检查机构。
以上是进行开关操作时遇到的一些情况,根本点就是要判断保护屏操作箱继电器是否启动,开关跳、合闸线圈是否启动,据此来判断问题该由哪个专业来处理。
三、开关跳合闸线圈烧毁原因分析
在对高压开关的操作过程中,我们变电队每年都有跳、合闸线圈烧毁的情况发生,其中主要集中在10KV开关,尤其集中在合闸过程中。
(一) 引起线圈烧毁的原因
(1)间接原因
先说间接原因,目前的微机保护控制回路全部带有跳、合闸自保持回路,不论是手动操作,还是自动操作。只要合闸命令发出以后,合闸回路就一直处于自保持状态,直到开关合上以后,依靠断路器辅助接点的切换,断开合闸回路合闸电流。如果开关由于种种原因开关没有合上,或者是合上以后断路器辅助接点没有切换到位,则合闸保持回路将一直处于保持状态,这样一直持续下去,将会把合闸线圈烧毁,对于电磁机构,将会同时烧毁合闸接触器线圈与大合闸线圈,有时甚至会烧毁保护装置操作插件。
(2)直接原因
1、断路器辅助接点切换不到位
开关合上以后,断路器辅助接点切换不到位,没有及时断开合闸回路,致使合闸保持回路一直处于保持状态,引起严重后果。
2、开关在没有合闸能量情况下合闸
a) 对于弹簧机构,开关在未储能情况下合闸,特别是无人值守站的遥控操作,如果未储能信号不能及时传到远方,将会使操作人员误操作,造成合闸线圈烧毁,甚至于烧毁保护装置操作插件。
b)对于电磁机构,合闸能量为通过大合闸保险的100A电流,大合闸保险是否完好,现有传统的二次回路设计上没有监视回路,如果在合闸过程中,大合闸保险熔断,或是运行人员误操作,漏投大合闸保险,将会烧毁合闸接触器线圈。
3、开关操动机构内部问题
在外部回路正常的情况下,如果操动机构内部出现了问题,比如机构卡死,同样引起开关拒合,造成上述后果。
(二)运行人员在操作开关时应注意事项
通过以上分析,我们明白了引起开关线圈烧毁的原因,在操作过程首先要避免人为因素引起的线圈烧毁。有些站的10开关信号不是很完善,对于弹簧机构,开关未储能信号可能在主控制室看不到;另外,有些开关在未储能情况下,没有闭锁操作回路,我们在主控室看到红绿灯正常,没有异常信号,并不能说明没有问题。正确的做法是,即便是信号完善,回路完善,也要在操作前到开关本体进行检查,检查开关储能指示是否正常,检查储能电源是否正常。
在排除人为操作因素的情况下,如果在操作过程中遇到了开关拒合的情况,运行人员应该果断处理,及时断开操作保险,使合闸保持回路解除,终止设备损坏的继续发生。通知相关专业人员进行及时处理。因为合闸线圈只允许短时通电,如果在操作故障发生时,没有采取果断措施断开保险,而是停下来汇报调度,汇报部门领导,恐怕设备早已烧毁。
四、结束语
工作人员要想快速定位和排除故障,必须对控制回路十分熟悉,并且要养成“善于观察”的习惯。在操作有特殊工艺要求的开关前,应先按规程规定的步骤满足各种联锁条件,如条件已满足,仍无法操作,应采用“屏蔽接点”法,即用短路线,短接联锁条件来判断是否接点接触不良。
参考文献
变电站是电力系统的重要组成部分,也是调节电压的主要场所,通过调节输入和输出的电压使其满足用户的日常所需,以达到降低能耗,环保节能的目的。随着科技水平的提高,变电站的控制技术也逐渐向着自动化、智能化的方向转变,然而目前的自动化控制技术中仍然存在一些问题,给变电站的运行造成了不利影响。本文将论述变电站自动化技术的概念、内容、功能及存在的问题,并提出相应的解决措施,以供相关工作人员参考和借鉴。
【关键词】
变电站;自动化控制;技术
近年来,我国变电站的自动化水平有了显著的提高,不仅极大的节省了劳动力,避免了因操作失误引起的意外事故,而且减少了线路和设备上的电能损耗,降低了运营成本。可以说,自动化控制技术的应用真正实现了智能化、信息化的管理,使得电力企业的各项决策更加科学、准确,电力系统的运行也更加安全、稳定。掌握变电站自动化控制的核心技术,并在此基础上不断的改进和创新技术应用,对于提高变电站整体的管理水平将大有助益,下面将对自动化技术的相关理论进行详细的说明。
1变电站自动化技术概念
所谓变电站自动化技术,就是应用计算机技术、通信技术、信息技术等先进的科学技术对变电站实施测量、监控、保护,一旦变电设备运行异常,能够迅速的报警,从而实现对变电站的全面、系统管理。自动化控制系统中包括了各种自动化设备,通过交换、分析和处理设备运行的各类信息,对各个设备的运行状况进行科学的评价,使电气设备时刻保持最为高效的工作状态。同时,当设备异常运行时,控制系统还能够自动报警,并切断该设备的电力供应,以保护其他变电设备不受其影响。自动化控制系统可以保持24h不间断的工作,设备的细微问题也能够及时发现,这是人工管理无法比拟的巨大优势,因此在电力系统中得到了广泛的应用。
2变电站自动化控制的内容与功能
变电站自动化控制的主要内容包括监测、控制和调节,其中监测占据主导地位。通过在变电设备附近安装监测元件,控制系统能够时刻监测各个变电设备的状态,并根据设备的实际情况调节环境的温湿度和通风量,为设备运行创造良好的条件。当采集的数据指标超过设定值时,判定为设备故障,将该设备与其他设备隔离开来,进行故障的排查和检修,使其尽快恢复功能,以免影响变电站的正常供电。自动控制功能是通过通信的方式来实现的,变电站的控制室作为中枢控制系统,和其他监控元件形成了完整的通信网络,通过端口进行远程通信,将采集到的各类信息在后台计算机上进行处理、分析,就可以实时掌控各个变电设备,从而实现变电站的自动化管理。
3变电站自动化控制系统存在的问题
3.1产品质量的问题
众所周知,变电设备、线路以及各类监控装置共同组成了自动化控制系统,任何一个结构的缺失都会影响控制功能的发挥。然而当今以最低价中标的采购模式以及部分生产厂家只顾自身利益等因素,无视了产品的质量和性能,导致变电设备、线路、监控元件在使用一段时间后极易出现各类问题,不但阻碍了变电设备的正常运行,还对自动化控制系统造成了严重的损害。
3.2产品接口的问题
产品接口是变电站和调度自动化系统间的连接应该正确解决的主要问题,包含通讯规约和数据格式等技术的问题。当调度和变电站自动化系统使用不同厂家的产品时,有可能会出现通讯规约、数据格式的不同而导致系统不能正常运行。
3.3通讯通道的问题
通讯通道是指在一定条件下,变电站和调度之间可能出现通讯的问题。因为很多变电站和调度之间通讯手段还是载波通讯,途中有很多T接点,载波信号在变电站到调度主站的传递中被严重的衰减,信号可靠性严重降低,造成远动信号出现很多误码,因此,通讯通道的问题显得非常突出。
3.4远动数据与信息发送的问题
有部分变电站自动化系统在远动数据与信息发送、接收的处理方面能力不足,表现主要在:无法将保护定值正常上传和主变档位等,无法正常地接收、处理调度主站里的开关、修改定值和主变调档等。因为存在这些问题,变电站自动化设备在远程操作上受到极大的影响。
3.5系统抗干扰能力的问题
抗干扰能力一直被认为是自动化控制系统的重要评价指标之一,只有抗干扰能力较强的系统才具备可靠性。抗干扰能力指的是系统能够自动抵御来自高温、高压、电磁波、静电环境的干扰,维持通讯信号的稳定传输,然而事实证明很多自动化控制系统的抗干扰能力较差,即使是微弱的干扰也能影响通信讯号,系统的应用因而受到了一定的限制。
4促进变电站自动化控制的发展措施
4.1使用计算机局域网
由于变电站自动化控制技术是应用通信的方式实施控制功能,而不同的产品设置的通信标准会有所不同,使得通信无法顺利进行。应用局域网能够有效的改善这一问题,局域网有多种形式,都是根据国际化标准设计的,具有较强的通用性,任何通信产品,无论设计标准如何,在局域网中都能够与其他产品通信。总线型网络是局域网中应用的最为广泛的一种,可以同时接收来自不同通信端口的信息,而且信息的传输速度快,可靠性高,因此在变电站自动化控制系统中应加大对局域网尤其是总线网的应用,使监测更具有实效性。
4.2加强监控机运行的管理
如今自动化控制技术中仍然存在一些缺陷,尚不能实现全自动控制,有些地方还需要人工操作。监控站内部应实行轮换制,每时每刻都要有工作人员值勤,同时严加约束工作人员的行为,使其严格按照岗位规范操作监控机,防止工作人员的违规操作造成自动化系统的运行故障。在控制系统的主机上应根据职位和权限设置多重密码,监控站的工作人员只能开启基本功能,无法启停系统和变电设备,从而最大限度的保护自动化控制系统。
4.3建立健全的管理制度
电力企业必须制定科学合理的变电运行管理制度,安排监督小组在变电现场巡逻,确保所有员工都能坚决执行该项制度,才能使其发挥出最大化的效用。变电运行管理制度应包括对设备的运行维护、工作人员的工作守则、岗位规范要求等等,为工作人员的日常工作提供标准,为管理层的决策提供依据。此外,还应落实对自动化控制系统的维护工作,定期检查更换各个电气设备和计算机的零部件,使系统能够始终保持安全平稳的运行。
5变电站自动化控制的新技术
变电站自动化控制的新兴技术有数字信号处理技术、PLC技术和综合自动化技术,数字信号处理技术是通过计算系统中各个元件的电压和电流值找出故障点,具有运算速度快、精度高的特点;PLC技术的抗干扰能力强,只需将控制程序输入功能模块,就能够对系统实施自动化监控,不需要工作人员远程控制;综合自动化技术实现了面向现场的目的,使变电站完全可以做到无人值班,不再采用大控制室,只需要与相关工程的设计互相配合,与可控保护单元、监视控制与数据采集系统相结合就可实现。
6结语
自动化控制技术的应用是变电站的一项伟大革命,通过在变电站内部实施自动化、智能化的管理和控制,对变电站的运行维护工作加以优化,有效保障了变电运行的安全性和高效性,为电力企业创造了更多的经济利益。我们应加大对自动化控制技术的投入和研究,扩大智能变电设备的生产和应用,同时将自动化管理推广到各个变电站之中,以促进电力系统的转型和发展,从而提高电能传输的质量和效率,保证电能传输的稳定性。
作者:周洪波 单位:中国铁建电气化局集团第二工程有限公司
参考文献
[1]穆胜昔.浅谈自动化控制技术的应用[J].信息系统工程,2012(07):72.
1.1多级多地点控制功能
后备操作,这种操作的控制是在监控系统出现故障或者是网络故障的时候才会使用的一种控制的方式,这种控制的方式可以实现手动的方式来对控制系统进行操作,使得控制系统可以正常的运行。在实际的工作中,这三种操作方式是可以通过软件来进行切换的,在切换到后备控制的方式时,远方遥控和站控的命令都是不会被执行的,同样在站控的控制方式下,后备的控制命令也是不会对系统产生任何的影响。对于系统控制选择控制的方式时只有三种中的一种可以被使用,这是因为对计算机来说,在同一时间对同一台设备只能执行一条控制的命令,同时收到多条的控制命令会导致计算机出现错误。
1.2操作过程中软件的多次返校
对于变电器的自动化控制系统来说,操作员的操作是非常重要的,在进行操作员的操作时要对操作员的权限进行必要的限制,这样可以杜绝错误的操作以及非法的操作。在现在,很多的监控系统都是有一定的容错能力的,就是即使系统在运行的时候出现一些操作上的错误,都是不会影响到系统的正常运行以及系统中一些功能的丧失的。一旦出现特殊的情况引起系统故障的出现,系统都是具有一定的恢复功能的。在操作员对系统发出操作指令的时候,都要通过选择一步一步来完成,这个步骤可以提示操作员对操作步骤进行反复的校验,一旦某个环节出现错误,操作的命令会被终止,在每个操作结束以后,系统都会对操作的过程进行存储。变电站自动化系统一般都是多作双机双网配置的,在工作的时候,如果出现设备的故障都是不会对监控有任何影响的。在故障发生的时候,监控的系统可以自行的切换到没有故障的设备上,这对监控系统来说是非常重要的。
2操作的方式
为了使变电站的控制和操作系统更加的可靠和准确,在设计变电站的系统时,防误操作在设计中是非常重要的。在实现了计算机进行监控以后,变电站就不用采用以前复杂的监控了,在进行监控的时候可以采用分层分布式自动化系统。操作的闭锁方式也是采用的分层分布式闭锁,这是与系统的结构相对应的一种方式。在进行监控的时候,每个间隔的测控装置都是可以采用间隔的交流电流、电压,防止出现操作的错误出现。智能型装置可很方便地利用上述信息进行编程,实现该间隔的操作闭锁功能。对于全站涉及多个电气间隔和多个电压等级间的操作闭锁,目前有三种不同的实现方式。其一,用软件实现,即将全站的防误操作闭锁用软件编程置于监控主机之内。监控主机可从通信网上获得全站所有开关、刀闸的状态信息及每个间隔控制终端的操作信息,引入设备操作规则,进行软件编程即可实现全站的操作闭锁功能。该方式应该说是最简单经济可靠的方案之一。其二,硬件闭锁,变电站自动化系统的一个主要特点便是操作闭锁装置的相对独立性,作为控制及操作闭锁之用,每个间隔的刀闸信息实现该间隔的操作闭锁,各间隔的刀闸信息经重动后都进入到一定的装置内,母联刀闸及母线地刀等直接引入装置,装置实现间隔之间的操作闭锁功能。其三,软硬相结合的闭锁方式,间隔之间的闭锁采用装置实现闭锁功能,监控主机内做一套全站的软件操作闭锁。以软件实现全站的操作闭锁,对于一套成熟的变电站自动化系统来说,也应该是高可靠性的;既然整个变电站的监控功能都由监控主机实现,那么操作闭锁软件功能做在监控主机内也应是安全可靠的。对于双机系统冗余配置,闭锁软件也为双套设置。对于一个半开关接线的变电站,系统每个断路器及两侧刀闸的操作闭锁由相应测控装置实现以外,每串内的断路器及刀闸之间的闭锁采用专门一套硬件闭锁装置以提高其可靠性。
3自动化控制技术分析
分层分布式自动化系统不仅从软件上实现了分层分级,从硬件上也实现了分层分级,这样使得变电站的控制和防误操作可以得到明显的控制。提高变电站的可控性和操作的可靠性是自动化控制要实现的目标。在综合自动化前提下,可以实现远方、当地和就地三级的控制。但是常规变电站在控制的时候只能通过把手来进行控制,在常规的变电站电气的联锁设计是非常复杂的,而且在实际的使用中是需要设备提供接点的,设备在提供接点的时候通常都是非常有限的,而且设备在电压不同的情况下联系也是非常不方便。在常规站进行闭锁回路的设计是会出现非常多的闭锁或者是出现闭锁不到的情况。自动化控制系统可以使得闭锁实现多级操作,而且操作非常的方便,可靠性也非常高。在常规站,整个监控的核心就是人,人的感官在对信息进行判断的时候会出现误差,这些误差的出现就导致判断的错误,进而影响设备的使用。在自动化系统站里,系统的核心是监控的主机,主机可以利用计算机系统对变电站进行控制和操作,通过对信息的采集和处理达到控制的目的。自动化系统在使用的时候可靠性更高,而且它的功能也是非常齐全的。变电站自动化系统简化了变电站的运行操作,可方便地实现各种类型步骤复杂的顺控操作,且操作安全快速,对于全控的变电站,线路的倒闸操作几分钟便可完成;而常规站实现同样的操作往往需要几个小时,且仍存在误操作的隐患。常规变电站控制一般采用强电一对一的控制方式,信息及控制命令都是通过控制电缆传输。
4结束语
【关键词】智能化 变电站 电力系统
1 智能化变电站概述
智能化变电站是由智能电网衍生而来。作为电力系统的节点,实现变电站智能化对于智能电网建设有着重要意义。智能化变电站最显著的特点便是能够进行自动化控制。另外,在网络通信平台的支持下,使其具备更完善的功能,如在线分析、智能调控、协同互动等。随着IEC61850标准的普及,为智能化变电站建设提供了良好基础,改善了信息应用的完整性及通信效率,避免了“信息孤岛”出现。综合来看,智能变电站具备了通信平台网络化、信息共享标准化的特点,并可实现全站数字信息化及应用互动化,将是变电站未来发展的重要趋势。
2 相关智能化技术分析
智能化变电站实现自动化控制需要各种组件共同作用,并通过这些组件形成一个完整的控制体系,保证智能化变电站稳定运行,下文对相关技术进行了详细分析:
2.1 智能断路器
相较于传统断路器而言,智能断路器采取了先进的微处理技术及光电技术对信号回路及操动回路进行控制。简化结构的同时,也大幅度提升了工作效率。智能断路器可对线路工作状态进行动态化监控,可同时测量断路电流、断路电流、过载电流、负载电流等。它还可对开断电流数值、类型等信息进行准确记录,为事故分析及断路器维护提供了有效数据。控制单元是智能断路器的核心模块,它可根据系统电流大小对操动机构调整量进行有效控制,通过调节分合闸相角、重合闸动作来实现智能化断路操作。智能断路器运行过程中,即便出现非故障操作,也可保持低速状态断开,有效降低了机械磨损,延长了断路器使用寿命。智能断路可进行定向合闸,对合闸过程中的分电压进行控制;可进行选项分闸,准确把握燃弧时间,避免了系统燃弧时差的限制,这让断路器断开能力大幅度提升。另外,智能化断路器可利用一次设备智能组件接受特定命令,完成特定的行为操作。
2.2 信息数据接口
IEC61850标准对合并单元MU接口方式进行了重新定义,实现了接口规范化。基于IEC61850标准,让ECT及EVT数字信号可同步采集,并以标准格式传至SV网络或相关设备,保证了信息数据传输的稳定性。利用IEC61850标准可对共性组件与公共设备进行统一建模,所得到的数据模型具有通用性。通过数据属性可对实际逻辑节点进行定义,并形成逻辑设备。将这些逻辑设备置入服务器当中,借助客户端可实现针对性应用,促使变电站运行效率进一步提升。
2.3 无功电压控制
无功电压控制是智能化变电站节约电能的重要措施。通过在站内应用无功电压控制设备,可实现变压器有载调压,并可进行无功补偿设备自动调节。利用数学模型、信息模型等进行智能化分析,可进一步降低线损、提升电压合格率,让电能质量提升,促使变电站系统安全化、经济化运作。
2.4 一体化防误系统
一体化防误系统当中,智能化测控装置是核心构件。智能化测控装置之间可相互传递隔开关位置信号,并可获取开关量的量值。由于测控装置具备了PLC编程功能,使其可准确完成变电站现场对防误操作闭锁的要求。通常情况下,防误控系统集成于变电站监控系统当中,它与其他高级应用系统共同使用统一的数据库,并共用同一套图形组态工具。因此,可取消监控系统与防误系统间的对点工作,避免了重复工程制作,提升了整体工作效率。通过采用高性能测控装置,可让防误系统具备更好的稳定性与实时监控性能。
2.5 智能报警系统
智能报警系统在电网出现故障时,可对报警信号进行自动过滤,并分类显示报警信息,实现智能化处理。再通过计算机系统对这些信息数据进行处理,完成故障分析,然后迅速捕捉到故障设备,并给予解决方案。智能报警系统由智能设备模型、仿真评估模块、推理机、验证机、知识库及通讯接口构成。当故障信息被送入一体化平台后,智能报警系统利用接口提取相关故障信息。再由推理机对SOE信息、保护信息等进行逻辑分析,筛选出故障知识库,以与之匹配的方法进行推理,获取具体故障设备。若出现推理失败的情况,智能报警系统将会转入辅助事件分析过程,并以部分匹配推理法进行推理,经过一系列计算,得到故障类型及故障发生位置。
2.6 过负荷联切
当系统出现过负荷运行时,过负荷联切功能模块可根据负荷设备实际运行情况进行选择性切除,保证变压器等重要器件维持正常运行状态。由站域控制实现的集中式负荷控制可实施智能化切除策略。相关模块会先对进线电流先进行检测,满足逻辑条件后,便会将MMS跳闸密令传递于出线保护装置,根据用户配置策略对负荷出线进行灵活切除。
3 结语
目前,整个电网系统正朝着智能化方向转型。智能化变电站作为智能电网的重要构成部分,是智能电网发展的物理基础。通过应用智能化技术,可进一步促进智能化变电站运行的稳定性与安全性,并实现自动化操控。未来,随着传感器技术、通信技术及计算机信息技术水平的不断提升,智能化变电站将迎来更大的发展空间,为高质量用电服务提供保障。
参考文献
[1]莫家宁.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J].机电信息,2013,(06):102-103.
[2]刘次福.初探智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].通讯世界,2013,(11):118-119.
[3]张雪,马青强,高健.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用探析[J].科技展望,2015,(05):94.
[4]娅.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技致富向导,2012,(27):217.
【关键词】电气自动化 控制系统 智能化
当前信息化技术的高速发展伴随电气自动化控制技术也实现了飞速发展。通过电气自动化控制结合通信技术、计算机技术等使得电器行业进入一个高速发展的时期,很多智能化电气控制系统相继完成和应用,全国智能化电气控制系统正逐渐走入世界先进水平之列。
一、电气综合自动化系统设计满足的基础要求
变电站电气综合自动化控制系统进行运行中除了要确保各控制保护单元保留紧急的手动操作跳、合闸之外,其它用于对系统进行全部控制、监测和报警功能都是通过计算机系统进行实现的。变电站应用电气综合自动化控制系统后无需再行设置其它设备,就能实现和满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能,电气综合自动化控制系统可以满足变电站无人值班的智能化需求。从满足系统设计要求来看,电气自动化控制系统有以下的几个特点:
(一)分布式设计
电气综合自动化系统采用了模块化、分布式的开放结构,电气综合自动化控制系统运行中所有的控制、监测以及报警等信号均在就地单元内进行处理后经光纤总线传输至变电站主控室的监控计算机,电气综合自动化控制系统可以确保个单元之间不产生影响,从而实现各就地单元的相互独立。
(二)可扩展性和兼容性
可扩展性是指在进行电气自动化控制系统的设计时应充分考虑到用户未来进行变电站规模及功能的扩充需求;系统兼容性主要是指进行电气自动化控制系统设计时能够满足与变电站其它设备标准化运行的融合,能够对其他设备进行标准的串行通讯接口或者I/O接口,用户能够通过自动化控制系统根据客户需求进行灵活配置,系统也能够满足和适应计算机技术和软件更新的要求和发展。
二、电气自动化控制系统的设计思想
(一)集中监控方式
集中监控方式最大的优点体现在运行维护方面,由于其维护方便对于系统控制站的防护要求也不高,因此,在进行系统设计时较为简单。但由于将系统的各个功能要进行集中到一个处理器中进行集中处理,因此,加大了处理器的任务,从而影响了处理速度。另外,由于电气设备要确保全部进入监控范围之内,随着监控设备的急剧增加会带来主机冗余的下降、以及布设设备的电缆数量相应增加,过长距离的电缆引入的干扰也对系统可靠性形成了一定的影响。
(二)现场总线监控方式
现代的变电站综合自动化系统中,已经普遍在应用互联网以及现场总线等计算机网络技术,应用现代化的计算机技术以后,给变电站带来了根本性的变化,一方面不仅为自身的工作积累了丰富的工作经验,大大提高了工作效率,另一方面为不仅证实了网络控制系统用于发电厂电气设备的可行性,而且大大推进了智能化电气设备的发展。现场总线监控方式帮助系统设计大大提高了工作的细化程度和工作效率,节省了工作时间。现场总线监控方式还具有另外一个优点,从根本上节约了很多设备的成本,比如,端子柜、模拟量送变器等的隔离设备都可以取消。另外节省了人力资源,比如因为现场总线监控方式采用的是智能设备,安装方便,使用方便,节省了工作中的一些不必要的环节,从而从人力物力都大大降低了工作成本。另一方面由于采用的智能设备本身具有采用互联网的方式独立工作的特点,因此如果工作的任何一个环节出现故障都不会影响其他部分,并且维修方便,具有灵活性,因此也必然会有效的提高工作效率和质量。
三、电气自动化控制系统的发展
一批具有国内领先水平的电器智能化技术设备,主要采用的是电气系统集成技术,被实际应用于工程建设之中,从使用的成效来看,不仅提高了整个工程建设的质量很效率,而且工作效果得到了相关权威部门的肯定。采用电气系统集成技术有其必要性,它可以使智能电气系统内的每个子系统充分做到资源共享,避免只有通过各自的操作站才能完成预期工作的弊端,从而达到方便管理,提高效率的作用。在系统的集成过程中,受一些因素的影响,会出现不同的集成模式,具体因素有集成所选择的系统平台、网络结构、子系统范围等。系统集成方式的由来也是一个自然的过程,首先要有先进的计算机技术、网络技术、控制技术和显示技术,然后通过智能化设备使各个子系统互相连接,资源共享。电气设备管理系统(BMS)是利用开放的协议以达到各相关子系统之间的联动控制和信息共享,从而达到提高管理效率、提高处理突发事件的能力以及节能节省的目的,系统集成是提高工作效率,推动企业发展的良好工具,使用系统集成要做到在技术成熟、系统可靠、投资合理、管理高效等前提下,按需集成,从客观实际需求出发。
四、总结
随着OPC技术的出现和发展以及IEC61131的颁布,另外,随着Windows平台的广泛应用,未来,在电气自动化系统设计中,电气技术将向充分与计算机进行结合的趋势进行发展。
参考文献:
[1]刘风华.浅析电气自动化控制系统设计及应用[J].科技风,2011,(19):75-75.DOI:10.3969/j.issn.1671-7341.
2011.19.069.
[2]王家林.电气工程及其自动化[J].北京电力高等专科学校学报(社会科学版),2010,27(12):283-283.DOI:10.3969/
j.issn.1009-0118.2010.12.188.
[3]杨润贤,陈秀清,郑恩让等.基于AE2000A生产过程装置的单到多DCS控制系统设计[J].化工自动化及仪表,2010,37(9):122-124.DOI:10.3969/j.issn.1000-3932.2010.09.032.
Abstract: With the constant development of automatic control technology in China, the scope of the application of automatic control technology is increasingly wide, and it has a wide range of application spaces in areas such as industrial production, intelligent buildings and power systems. Based on the analysis of the applications of automatic control technology in all areas of society, this paper raises the awareness level and the attention of the staff for automatic control technology.
关键词: 自动化控制技术;应用;探讨
Key words: automatic control technology;application;discussion
中图分类号:TN830.1文献标识码:A文章编号:1006-4311(2014)23-0064-02
0引言
自动化控制技术的应用对于各行各业的企业生产来说具有重要的意义,自动化控制技术可以通过科学的操作管理提高生产过程的安全性,提高生产效率,增强产品质量等。随着自动化控制技术的不断发展,自动化控制技术应用的范围在不断地扩大,自动化控制技术不但在企业生产中得到应用,还在建筑行业、电力行业管理等领域得到应用。
1自动化控制技术在企业生产中的应用
自动化控制技术在企业生产中得到了广泛的应用,并且对企业生产带来积极的效果。本文以自动控制在煤矿通风系统中的应用为例分析:
自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用主要是通过利用各个监控分站对煤矿的各个位置的风压、风量、有害气体以及温度等进行实时检测,并且将检测的实时数据通过自动控制系统传送到煤矿的通风管理控制系统的主站,实现主站的集中管理与检测;在相关数据经过主站自动分析后,绘制成各种信息汇总的趋势曲线图,绘制的曲线图既包括实时曲线也包括历史曲线,通过曲线图可以清晰地了解到和把控通风设备的运行情况,并且及时发现存在的问题,进而制定相应的措施;在主站进行相应的措施后,系统就会将方案转化为控制指令,向各个分站控制系统传输指令,并且依靠变频装置,自动控制通风运行机制,实现煤矿通风的自动化控制。
自动化控制技术在煤矿通风系统中的结构构成是:传感器系统、通风控制系统和中央控制系统。首先,传感器系统设计,通信发生器是传感器设计的主要内容,它主要是对获取的各种煤矿作业环境的数据进行分析、计算等进行传输与接收,实现信息传输渠道的畅通;其次,通风系统设计,通风系统设计主要是通过对风量的自动化控制,实现煤矿作业环境的优化。主要通过以下方法实现自动控制风量,一是自动改变出风口的风门角度,调整出风口的风量。二是改变电机转速,实现对出风量的控制,在电机设备中安装变频装置,通过变频技术实现电机的工作效能。最后,中央控制系统设计,中央控制系统相当于人的大脑,其主要是负责对相关数据的采集和计算,并且根据相关的计算结果数据对风量进行动态控制,并且对发现的问题及时进行报警处理和采取自动保护措施。
2自动化控制技术在电力系统中的应用
人们生活水平的提高,人们的用电量在逐渐地提高,而我国由于电力发电量不足,结果常常会发生因为电力超负荷运转而停电的现象,尤其是在夏季表现明显,因此为及时监测用电量,需要对社会总用电量等数据进行实时监测,以此更好地协调与处理电量紧张与人们用电量递增的矛盾关系。
2.1 电网调度的自动化电网调度自动化主要是由电网调度控制中心的计算机网络系统、服务器、打印设备以及工作站等组成。电网调度的自动化主要是通过对发电厂、下级电网调度中心以及变电站终端设备等通过电力调度专属局域网进行控制。电网调度自动化控制对整个电网运转具有非常重要的作用。
2.2 发电厂分散测控系统发电厂分散监控系统的结构是分层分布式,由过程控制单元、工程师工作站、运行员工作站和以太网组成。过程控制单元由可冗余配置的主控模件和智能模件构成,其主要工作原理是通过对生产过程的各种信号的接收与计算后对电力的运行参数、设备状态的实时打印、显示和信号的输出,进而指令执行机构操作,实现对生产过程的监测、控制与保护;运行员工作站和工程师工作站则为发散监控系统提供人机接口。
2.3 变电站的自动化变电站自动化就是通过对变电站的电气设备运行的全方位监视与控制,提高变电站的运行效率。变电站的自动化应用取代了传统的人工操作和电话通知的低运行效率,其以全微机化设备实现变电站自动化的操作监视,以及数据传输的自动化记录和统计。当然除了变电站自动化操作功能的自动化处理外,其还为电网调度自动化的实现提供了重要的基础条件。
3自动化控制技术在智能建筑中的应用
建筑是影响人们生活中的重要组成部分,建筑功能的完善与否直接影响人们的生活质量,随着人们对高品质生活的追求,智能化建筑理念已在建筑市场中得以应用和实践。智能化建筑离不开自动化技术的应用。自动化控制技术在建筑中的应用主要体现在:
3.1 通信自动化职能建筑通信自动化主要是将建筑内部与外部的网络链接,实现语音、图像、数据的传递,目前通信的自动化已经在现在建筑中普遍应用。通信自动化可以为住户提供更加方便、快捷的服务,实现建筑功能的通信自动控制。
3.2 办公自动化自动化办公就是采取先进的信息处理设备,依托互联网技术实现网络办公,避免出现人为办公操作失误的发生,最终促进工作效率的提高。办公自动化系统可以实现系统内部信息的共享,实现办公的无纸化操作,目前我国办公自动化采取的操作系统主要是OA系统。
3.3 消防自动化随着高层建筑在现代建筑中的普及,高层建筑的消防问题成为高层建筑问题的主要问题,由于高层建筑空间相对狭小,而且其内部结构复杂,一旦发生火灾,人们逃亡的速度就会受到限制,因此应对高层火灾的最有效办法就是在第一时间控制与消灭火情。对此智能化消防系统就会显现其重要性,智能化消防就是根据装置在不同位置的火灾信息传感系统对火灾信息进行确认,并且提供报警功能,同时自动启动火灾防控系统:关闭电源、开启排烟装置、启动喷水装置,以及紧急播放火灾信息,进而尽可能的降低火灾造成的生命、财产损失。
4自动化控制技术在污水处理中的应用
污水处理是完善我国环境污染治理的重要举措,因此提高污水处理工艺对于我国经济发展、人们生活质量提高具有积极的影响。
4.1 设备自动化控制污水自动处理系统由:中央控制站、现场控制站以及现场控制操作设备组成。中央控制站一般是污水处理的总体计算机系统,是对所有的污水处理情况的集中监测,而现在控制站则是对具体污水处理的计算机系统,现场操作设备控制主要是对现场污水处理运行设备的监测,以及必要时进行的手动操作的仪器设备。
4.2 数据自动化采集污水自动控制技术可以实现对污水数据处理工艺的自动采集,并且在计算机屏幕上显示,进而实现运行状态下自动采集流量、液位、污泥量、各类水质指标等数据的功能,并对数据超标时自动报警,便于管理者分析控制。
4.3 视频监控及自动报警自动化控制系统可以对污水处理设备、建筑等进行实时监控,在某个设备以及建筑出现故障与问题的时候,可以在第一时间发现,并且自动通过预先设定的操作指令对故障进行处理,同时故障信息会在污水处理计算机画面中显示,提醒操作人员进行故障处理。
参考文献:
[1]李双厚.浅析变电站自动化控制系统的现状及建议[J].中小企业管理与科技・下旬,2010(11).
[2]支秋林.电厂自动化的控制技术运用及发展[J].价值工程, 2013(32).