电气自动化控制系统的应用研究

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　　【摘要】电气自动化控制系统领域中，以计算机为基础，便于集成和灵活控制的系统正在被广泛的应用。本文简单介绍电气自动化控制系统功能，结合例子阐述电气自动化控制系统的应用，并且分析其未来的发展趋势。
　　【关键词】电气自动化；控制系统；应用；
　　
　　1 电气自动化控制系统的功能
　　以单元机组运行及电气控制特点为依据将发电机――变压器组与厂用电源等电气系统控制划入ECS监控。它的主要功能是：
　　1.1 LPS系统与直流系统的监视。
　　1.2 控制及操作发电机――变压器组出口220kV/500kV断路器和隔离开关。
　　1.3 厂高变保护、发电机――变压器组保护、励磁变压器保护。
　　1.4 220kV/500kV开关的手动同期并网和自动同期并网。
　　1.5 控制和操作柴油发电机组及保安电源。
　　1.6 控制和操作高压启、备变压器。
　　1.7 低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。
　　1.8 高压厂用电源的操作、监视和厂用电压快切装置状态的投退及手动启动。
　　1.9 发电机励磁系统。主要包括增磁、减磁操作，启励、灭磁操作，控制方式切换，电力系统稳定器的投退等。
　　2 电气自动化控制对象的特点及要求
　　电气自动化控制量相比热工控制量，在运行过程和控制要求中有许多不同。电气主要特点是：
　　2.1 相对热机设备来说，电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低，但是要求快速和准确。
　　2.2 电气设备的保护自动装置需要较高的可靠性，动作速度快。而且需要较高的对抗干扰性。
　　2.3 电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主，相对联锁保护多。
　　所以机组电气系统归入DCS控制，需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作，更重要的是能够做到实时检测和显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据，而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法，以保证电气自动化控制系统能够自动控制在安全合理状态下进行运转工作。
　　3 电气自动化控制系统的应用
　　以电力系统为例，电气自动化控制系统的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：
　　3.1 计算机处理系统和数据采集。其主要功能包括参数输入、参数显示、性能计算、报表打印、异常报警、事故序列记录、历史数据追忆等。
　　3.2 汽机电液调节系统。我国早期汽机控制使用液压控制系统，到了20世纪80年代，因为控制设备、电气元件以及电液转换器可靠性的提升，而且使用高压抗燃油伺服机构，使得电调系统较多的为汽机配套，从而实现转速、电功率、调节级后压力三个回路控制，接应力启动功能和阀门管理。控制汽轮发电机组由盘车开始，依次冲转，暖机，升速，阀切换，并网，带初负荷，加负荷，直到正常运行。参加电网的一次调频及接受电网的调度来改变负荷。不但保证机组安全，并且达到了在运行状态变化中，尽量延长机组寿命，以及稳态运行过程中尽量提高机组的经济性。
　　3.3 汽机旁路系统。旁路控制系统的组成包括高/低压旁路压力调节和高/低压旁路温度调节系统，旁路阀门执行器可以依据系统对运作时候力矩及速度的要求，来选择电动或是电液执行器。
　　3.4 汽机监视保护表。汽机需在机组的启动、运行及停机过程里使用保护仪表来监视机械工作状况，避免发生事故。自20世纪80年代起，我国生产的汽轮发电机组的单机容量增加，必须开发相应机械参数的监视保护仪表。其中包括转速、轴向位移、轴承盖振动、轴振动、偏心度、鉴相、相对膨胀、汽缸热膨胀等整套的装置。从而使得机组连锁保护系统有准确的保护监视信号。
　　3.5 机、炉协调系统。协调控制系统作为火电站主控系统意义重大。其主要任务是控制机组的各项输入和输出之间的能量平衡以及质量平衡。并且不断对运行过程中的内、外干扰行进消除，以满足电网对于机组负荷的需求，使得机组稳定运行。其主要功能是接受电网负荷调度，参与调频和调峰，控制汽机、锅炉间的能量输入输出平衡，协调锅炉内诸如送风、燃料、引风、给水等子系统的控制动作，协调辅机设备实际能力和机组出力等。
　　4 未来发展趋势
　　计算机领域的各项技术和电气技术相结合，被众多控制系统的厂商所接受，计算机发挥着重要的作用。Intemet和以太网技术带动电气自动化的全面革命。这是市场、科技和社会等众多方面的需求，而电子商务的发展和普及也必将加速这样的过程。网络和多媒体技术同样在电气自动化领域有比较光明的前景。虚拟现实技术以及视频处理技术，会直接影响将来自动化产品设备的设计和产生，同时软件开发飞速发展，其重要性持续提高，因此电气自动化控制系统的发展趋势，正在从单一设备的发展转变成为向集成化多元化系统化的发展。
　　5 总结
　　电气自动化控制系统能够有效提高行业领域整体的自动化水平，特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本，提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用，未来，电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展，为企业和国民创造更多的经济、社会效益。
　　

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