浅谈电气自动化控制系统的设计思路

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　　 摘要：随着我国电气智能化技术水平的不断提高，不少电气设备的控制逐步走向专业化水平，其通信协议逐步向电气设备系统开放，最终使得各个系统相互融合。基于这一方面，本文对智能化电气自动控制系统的设计理念进行了相关解析。
　　 关键词：电气自动化；控制系统；设计思路
　　 0引言
　　 随着我国信息技术发展水平的不断提高，特别是计算机技术、显示技术以及网络技术等各种通信技术突飞猛进，这都推动了电气技术的快步前进。目前为止，由于国际电气技术交流范围的进一步扩大以及交流程度的加深，国际上领先的电气新产品和电气新技术大量涌入我国电气市场，使得我国电气行业踏上了新的征程。最令世人瞩目的是全国智能化系统示范工程的建成，这大大提升了我国电器行业的国际影响力。
　　 1电气综合自动化系统的功能
　　 根据单元机组运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为：
　　 1．发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。
　　 2．发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。
　　 3．发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS(电力系统稳定器)的投退。 
　　 4．220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。
　　 5．6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。
　　 6．380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 
　　 7．高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。 
　　 8．柴油发电机组和保安电源控制和操作。 
　　 9．直流系统和LPS系统的监视。
　　 对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要口求接，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。
　　 2电气自动化控制系统的设计思路
　　 2.1集中监控方式
　　 这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高以及系统设计简单。然而，由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 
　　 2.2远程监控方式 
　　 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
　　 2.3现场总线监控方式
　　 目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
　　 3智能化电气自动化控制系统的发展
　　 当前，经过严格的评估，建设部科技发展促进中心通过了一批在工程中已实际采用、具有国内领先水平的电气智能化技术的科技成果，他们主要采用了电气系统集成技术。一般来说，智能电气系统内的每个子系统，均由各自的网络连接起来，在各自的操作站下完成预期的工作，但尚未达到信息资源共享。为了达到管理的方便快捷以及各子系统之间的信息资源共享，应对智能电气系统进行系统集成。
　　 在系统集成过程中，集成所选择的系统平台不同，网络结构不同，所集成的子系统范围不同，有不同的集成模式。随着计算机技术、网络技术、控制技术、显示技术的发展，使电气设备控制系统通过计算机网络与其它子系统相连，由此产生以电气设备控制系统为主的系统集成方式。它们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，提高了管理效率，也提高了处理突发事件的能力，并达到了节能和节省人力的目的，这就是电气设备管理系统(BMS)。系统集成不是目的，而是提升电气使用功能和提高管理效率的技术手段，集成的内容不是多多益善，而应根据使用和管理的需要，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。
　　 4 结束语
　　 OPC技术的发明以及Microsoft的Windows平台的广泛应用都表明一个道理，那就是，计算机在未来电气技术结合方面越来越发挥着至关重要的作用。
　　 Pc 客户机／服务器体系结构、以太网和Internet技术对于电气自动化的发展来讲具有里程碑式的意义，这些技术的发展促成了电气自动化的多次革命。市场容量的扩大促使了电气自动化和网络平台的结合，而电子商务的迅速发展又使得这一过程大大加快。企业的领导层通过相关浏览器能够查阅、存储企业的财务、人事等重要的数据，也能够通过相关设施对生产过程的画面进行及时掌控，从而迅速了解丰富、精确地生产信息。不仅如此虚拟现实、视频处理等技术的广泛应用，将会深深影响诸如人机界面和设备维护系统的设计等未来的自动化产品。种种趋势表明电气自动化正逐步由单一的设备向集成的系统转变。

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