電氣工程及其電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)應(yīng)用

高學(xué)強(qiáng)

摘 要：筆者針對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)核心特征和電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主流操作應(yīng)用模式，加以細(xì)致化論述，同時(shí)集思廣益探討出實(shí)效性較高的系統(tǒng)操作應(yīng)用方案。希望長(zhǎng)此以往，能夠?yàn)槲覈?guó)電氣工程事業(yè)可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展，奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；操作應(yīng)用；監(jiān)控管制

中圖分類(lèi)號(hào)： F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）15-149-2

0 引言

最近階段，在國(guó)際范圍內(nèi)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)得以全面普及沿用，不過(guò)我國(guó)在該類(lèi)技術(shù)領(lǐng)域研究上始終處于初步探索階段，尤其經(jīng)過(guò)相關(guān)知識(shí)理論的逐層修繕，使得未來(lái)電氣自動(dòng)化和IT技術(shù)融合，透過(guò)集成向智能化控制方向轉(zhuǎn)變，成為必然趨勢(shì)。由此看來(lái)，主動(dòng)針對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)原理、功能特征，以及后期在電氣工程內(nèi)的應(yīng)用前景，加以有序探討論證，是十分必要的。

1 電氣工程發(fā)展需求和自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的核心思路認(rèn)證

目前我國(guó)科學(xué)技術(shù)更新速率極快，有關(guān)計(jì)算機(jī)、電子學(xué)開(kāi)始在電氣工程內(nèi)大力拓展沿用，使得電氣工程學(xué)科理論和技術(shù)變化結(jié)果十分可觀，在該類(lèi)行業(yè)領(lǐng)域中的人員也都清晰透徹地感知到傳統(tǒng)電氣工程理論的低迷跡象，同時(shí)將注意力集中投射在國(guó)際領(lǐng)域內(nèi)的先進(jìn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)操作要點(diǎn)層面上，希望透過(guò)相應(yīng)的培訓(xùn)改造，轉(zhuǎn)化成為國(guó)家電氣工程需要的素質(zhì)、技能兼?zhèn)湫腿瞬拧?/p>

電氣工程內(nèi)的自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)工作，將集合微電子、計(jì)算機(jī)、傳感器、檢測(cè)轉(zhuǎn)換等高端技術(shù)設(shè)備，使得電氣工程和電子技術(shù)，高端硬件和軟件資源至此得以充分地交接融合。其發(fā)展思路在于秉承拓寬面向、強(qiáng)化基礎(chǔ)素質(zhì)、提升電氣工程控制能力，希望能夠科學(xué)的培訓(xùn)課程，獲得專(zhuān)業(yè)技能和職業(yè)道德素質(zhì)俱佳的人才，使得電氣工程在市場(chǎng)上彰顯出應(yīng)有的競(jìng)爭(zhēng)潛質(zhì)。

2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)原理和主要功能特征研究

2.1 技術(shù)原理

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作，主張將注意力集中投射在電氣工程監(jiān)控模式之上，如遠(yuǎn)程和現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控形式，其中計(jì)算機(jī)終端主要負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)化協(xié)調(diào)各類(lèi)工程信息，同時(shí)進(jìn)行智能化儲(chǔ)存和驗(yàn)證解析。歸結(jié)來(lái)講，計(jì)算機(jī)便是整個(gè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)科學(xué)運(yùn)行的基礎(chǔ)性指導(dǎo)媒介，在實(shí)際操作環(huán)節(jié)中，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)處理好相關(guān)數(shù)據(jù)輸入、輸出，以及校驗(yàn)分析程序，確保系統(tǒng)控制中不會(huì)產(chǎn)生任何誤差，最終推動(dòng)電氣工程各項(xiàng)活動(dòng)交接進(jìn)度。

2.2 主要功能特征

結(jié)合熱工控制量相比，電氣自動(dòng)化操作和控制規(guī)范準(zhǔn)則存在較大差異，包括信息采集對(duì)象單一、數(shù)量不多、操作頻率低等現(xiàn)象，不過(guò)凸顯該類(lèi)工序流程的快速和精準(zhǔn)操作效果。須知電氣工程中設(shè)備保護(hù)自動(dòng)裝置，必須要保留高可靠性，反應(yīng)動(dòng)作速率也相對(duì)較快，在此期間，又不可脫離高對(duì)抗干擾性因素而獨(dú)自運(yùn)行。因此電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)便隨即凸顯順序控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主導(dǎo)地位，同步狀況下更附加較多數(shù)量的聯(lián)鎖保護(hù)關(guān)口。正是在此類(lèi)環(huán)境作用下，機(jī)組電氣系統(tǒng)被自然地劃分到DOS控制單元之中，不單單滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的正常起停和靈活性運(yùn)行操作要求，并且能夠?qū)崟r(shí)性檢測(cè)和顯示不同設(shè)備運(yùn)行異常狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)，保證在當(dāng)下制定實(shí)施富有針對(duì)性的調(diào)試措施，借此維持電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)全程運(yùn)轉(zhuǎn)的安全合理性。

3 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的各類(lèi)操作方式整理

3.1 集中式監(jiān)控

該類(lèi)監(jiān)控模式主要適用于電氣工程內(nèi)運(yùn)行維護(hù)快捷、系統(tǒng)操作簡(jiǎn)易、控制中心防護(hù)要求不嚴(yán)格的項(xiàng)目之中。不過(guò)此類(lèi)操作模式主張令系統(tǒng)不同功能模塊整合到一類(lèi)處理器之中加以調(diào)試，內(nèi)部涉及任務(wù)量過(guò)多，且會(huì)令處理速率遭受?chē)?yán)重束縛限制。再就是將所有電氣設(shè)備全面劃入監(jiān)控范疇，必然會(huì)令主機(jī)原有冗余急劇下降，如若盲目地進(jìn)行電纜增加，則會(huì)令企業(yè)白白耗費(fèi)較多的經(jīng)濟(jì)成本，而長(zhǎng)距離電纜引入干擾始終未能消除，系統(tǒng)運(yùn)作可靠性最終仍舊不能保障。另外，隔離刀閘操作閉鎖和斷路器聯(lián)鎖主要沿用硬接線，由于前者輔助銜接位置點(diǎn)出現(xiàn)紕漏，使得設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，即便是有關(guān)人員想要查線，也會(huì)因?yàn)槎谓泳€復(fù)雜問(wèn)題限制，而增加較多維護(hù)工程量，其間造成錯(cuò)誤性操作現(xiàn)象的幾率也就隨著大幅度增長(zhǎng)。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控

隨著我國(guó)智能化電氣設(shè)備全面革新，加上計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的普及貫穿，使得電氣工程施工人員獲取更多的操作經(jīng)驗(yàn)，整體上為電力企業(yè)電氣系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)智能化控制應(yīng)用，提供保障。實(shí)際上，總線監(jiān)控能夠令系統(tǒng)設(shè)計(jì)成果變得更加富有針對(duì)性，尤其是在不同間隔中保留多元化的操作功能，能夠結(jié)合具體間隔狀況提供可靠性設(shè)計(jì)方案，整體上將遠(yuǎn)程監(jiān)控模式的所有優(yōu)勢(shì)條件融合進(jìn)來(lái)。

與此同時(shí)，此類(lèi)控制手段能夠令以往繁多的隔離設(shè)備、模擬量變送器等加以適當(dāng)縮減，保證任何關(guān)鍵性設(shè)備都能夠在現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)安裝，快速透過(guò)通信線媒介和監(jiān)控系統(tǒng)交接，使得電纜大規(guī)?？刂坪驮O(shè)備安裝維護(hù)工作量得以適當(dāng)減少，節(jié)省不必要的成本支出。需要額外加以強(qiáng)調(diào)的是，不同裝置功能保持一定的獨(dú)立性并且利用網(wǎng)絡(luò)加以銜接，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活性，使得系統(tǒng)整體操作控制可靠性倍增，即便是當(dāng)下衍生出裝置故障，也只會(huì)令對(duì)應(yīng)部件遭受影響，系統(tǒng)不至于因此而產(chǎn)生癱瘓危機(jī)。因此，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控開(kāi)始被認(rèn)定是日后我國(guó)供電企業(yè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主流控制發(fā)展手段。

3.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控

該類(lèi)控制模式時(shí)刻彰顯出電纜應(yīng)用量、安裝費(fèi)用有效節(jié)約，組態(tài)靈活、系統(tǒng)運(yùn)作可靠性高等優(yōu)勢(shì)特征，不過(guò)因?yàn)椴煌瑓^(qū)域現(xiàn)場(chǎng)總線通訊速率過(guò)低，使得某些電氣工程通訊量過(guò)大。因此，此類(lèi)控制形式對(duì)于大范圍電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)建來(lái)講適用性不佳，僅僅能夠滿(mǎn)足小規(guī)模系統(tǒng)的監(jiān)控要求。

4 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用細(xì)節(jié)解析

現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)得到全面應(yīng)用，至于主要操作控制細(xì)節(jié)內(nèi)容將如下所示：

4.1 計(jì)算機(jī)處理和數(shù)據(jù)收集存儲(chǔ)

負(fù)責(zé)進(jìn)行關(guān)鍵性參數(shù)輸入、顯示，確保性能計(jì)算工作處理妥當(dāng)之后，將當(dāng)中存在的異常報(bào)警、事故序列、歷史數(shù)據(jù)等信息加以收集存儲(chǔ)，并制作相關(guān)報(bào)表打印上交給主管。

4.2 汽輪發(fā)電機(jī)電液調(diào)節(jié)

進(jìn)行汽輪發(fā)電機(jī)組控制時(shí)，需要從盤(pán)車(chē)開(kāi)始，逐層地進(jìn)行沖轉(zhuǎn)、暖機(jī)、升速、閥切換并網(wǎng)、帶初負(fù)荷等工序流程校驗(yàn)調(diào)試，直到確認(rèn)系統(tǒng)正常運(yùn)行為止。事實(shí)證明，進(jìn)行電網(wǎng)一次調(diào)頻，以及利用電嘲調(diào)度接受來(lái)調(diào)整負(fù)荷，不單單能維持機(jī)組長(zhǎng)期安全性，同時(shí)在運(yùn)行狀態(tài)變化基礎(chǔ)上，也可以很好地延續(xù)機(jī)組使用時(shí)限，借助穩(wěn)態(tài)運(yùn)行提升機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

4.3 汽輪發(fā)電機(jī)旁路控制

該類(lèi)結(jié)構(gòu)單元主要配合高/1氏壓旁路壓力調(diào)節(jié)和高/1氏壓旁路溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行同步管理，其中旁路閥門(mén)執(zhí)行端可以借助系統(tǒng)運(yùn)作中力矩和速率精確化控制訴求，進(jìn)行電動(dòng)或是電液執(zhí)行器具選取。

4.4 汽輪發(fā)電機(jī)監(jiān)視保護(hù)

汽輪發(fā)電機(jī)想要系統(tǒng)化監(jiān)視查詢(xún)電氣工程內(nèi)相關(guān)機(jī)械實(shí)際運(yùn)作狀況，就必須在機(jī)組啟動(dòng)、運(yùn)行和停機(jī)這類(lèi)時(shí)間段中進(jìn)行保護(hù)儀器調(diào)控，順勢(shì)將系統(tǒng)內(nèi)部各類(lèi)弊端消除，規(guī)避一切事故的滋生。事實(shí)上，從上世紀(jì)八十年代開(kāi)始，我國(guó)生產(chǎn)供應(yīng)的汽輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)部單機(jī)容量就全面增加，需要在后續(xù)監(jiān)視保護(hù)儀表開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中額外添加富有針對(duì)性的機(jī)械參數(shù)，當(dāng)中自然包括轉(zhuǎn)速、軸向位移、軸承蓋振動(dòng)、偏信度等，唯獨(dú)如此，才能令該類(lèi)機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù)作用全面發(fā)揮，進(jìn)一步精確化感應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)監(jiān)視的不同信號(hào)。

另一方面，機(jī)、爐協(xié)調(diào)化管理應(yīng)用。該類(lèi)工序在火電站主控系統(tǒng)中影響意義極為深刻，其主張進(jìn)行不同機(jī)組輸入、輸出間的能量和質(zhì)量平衡控制，使得系統(tǒng)運(yùn)行中的內(nèi)外干擾因素得以有機(jī)消除，借此迎合電網(wǎng)對(duì)于機(jī)組負(fù)荷的要求，使得機(jī)組長(zhǎng)時(shí)期穩(wěn)定運(yùn)行。再就是進(jìn)一步接受電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)度并介入到調(diào)頻率、調(diào)峰單元之中，使得汽輪發(fā)電機(jī)和鍋爐之間能量輸入和輸出得以平衡，協(xié)調(diào)鍋爐內(nèi)部送風(fēng)、燃料、引用、給水等子系統(tǒng)控制動(dòng)作，以及輔機(jī)設(shè)備和機(jī)組實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)能力。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電氣工程和電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用工作，本身過(guò)于繁瑣復(fù)雜，筆者在此提供的建議內(nèi)容相對(duì)有限，日后希望相關(guān)工作人員能夠借此不斷創(chuàng)新拓展。相信長(zhǎng)此以往，必將能夠?yàn)槲覈?guó)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)科學(xué)控制，以及電氣工程事業(yè)可持續(xù)發(fā)展，提供不竭的支持輔助動(dòng)力。

參 考 文 獻(xiàn)

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