電氣自動化工程中的計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用探析

胡君健 張帥

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，其電氣自動化和電氣智能化裝備也得到了全面提升。對于ECS系統(tǒng)，必須深入開發(fā)。設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)機構(gòu)具有聯(lián)鎖邏輯簡單、操作機構(gòu)復(fù)雜的特點。根據(jù)電氣設(shè)備的主要特點，我們知道在建設(shè)ECS時，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和與DCS的組網(wǎng)方式是保證系統(tǒng)高可靠性的關(guān)鍵。除了保證系統(tǒng)的正常運行外，還應(yīng)保證運行過程中信息采集和各種數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，同時提出完善的應(yīng)急對策，使電氣系統(tǒng)保持在最佳運行狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：電氣工程;電氣自動化;控制系統(tǒng)應(yīng)用

電氣工程及其自動化系統(tǒng)的應(yīng)用是實現(xiàn)工業(yè)化社會的基礎(chǔ)，也是工業(yè)化社會構(gòu)建源源不竭的動力，但在發(fā)展過程中仍然存在各種各樣的問題，但相信隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，在科技領(lǐng)域日新月異的今天，電氣工程及其自動化一定會構(gòu)建出一個完善的系統(tǒng)，成為我國社會主義現(xiàn)代工業(yè)化社會構(gòu)建的助推器。

1.控制系統(tǒng)的自動化控制方式

1.1集中監(jiān)控

集中監(jiān)控方式主要是由于操作維護方便、系統(tǒng)設(shè)計容易、控制站的保護要求低。但這種方法的特點是系統(tǒng)的每個功能都集中在一個處理器上進(jìn)行處理，處理任務(wù)繁重，影響了處理速度。另外，對所有用電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，隨著監(jiān)控對象的增加、電纜架設(shè)的增加、成本的增加，會導(dǎo)致主機冗余度降低。長距離電纜引入的干擾也會影響系統(tǒng)的可靠性。同時，隔離開關(guān)的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖都是硬接線的，因為隔離開關(guān)的輔助觸頭往往不到位，導(dǎo)致設(shè)備無法操作。這種接線的二次接線復(fù)雜，檢查接線不便。減少了維護量，在接線檢查或傳輸過程中存在因接線復(fù)雜而導(dǎo)致誤操作的可能性。

1.2現(xiàn)場總線監(jiān)控

當(dāng)前智能化電氣設(shè)備有了較快的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，我們也積累了豐富的運行經(jīng)驗。這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于電力企業(yè)電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。現(xiàn)場總線監(jiān)控使得系統(tǒng)設(shè)計更有針對性，對于不同的間隔可以擁有不同的功能，可以根據(jù)實際的間隔情況進(jìn)行設(shè)計，也具備遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點。此外，采用這種方式還可減少大量的隔離設(shè)備、端于柜、I/O卡件、模擬量變送器等，而且設(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，降低成本和安裝維護工作量。另外，各裝置的功能相對獨立并通過網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，是整個系統(tǒng)的可靠性大大提高，任何裝置故障僅影響相應(yīng)的原件，不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。所以，現(xiàn)場總線監(jiān)控方式將成為供電企業(yè)計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

1.3遠(yuǎn)程監(jiān)控

遠(yuǎn)程方式具有節(jié)約材料（如電纜的量等）、節(jié)省安裝費用、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點，但由于各種現(xiàn)場總線的通訊速度不夠高，而電廠等電氣部分通訊量相對比較大，所以這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適用于大范圍的電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)建。

2.基于電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

目前電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，以電力系統(tǒng)為例，下文簡述主要包括的幾個內(nèi)容：

（1）計算機處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集。其主要功能包括參數(shù)輸入、參數(shù)顯示、性能計算、報表打印、異常報警、事故序列記錄、歷史數(shù)據(jù)追憶等。

（2）汽機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。我國早期汽機控制使用液壓控制系統(tǒng)，到了20世紀(jì)80年代，因為控制設(shè)備、電氣元件以及電液轉(zhuǎn)換器可靠性的提升，而且使用高壓抗燃油伺服機構(gòu)，使得電調(diào)系統(tǒng)較多的為汽機配套，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)速、電功率、調(diào)節(jié)級后壓力三個回路控制，接應(yīng)力啟動功能和閥門管理。控制汽輪發(fā)電機組由盤車開始，依次沖轉(zhuǎn)，暖機，升速，閥切換并網(wǎng)，帶初負(fù)荷，加負(fù)荷，直到正常運行。參加電網(wǎng)的一次調(diào)頻及接受電嘲的調(diào)度來改變負(fù)荷。不但保證機組安全，并且達(dá)到了在運行狀態(tài)變化中，盡量延長機組壽命，以及穩(wěn)態(tài)運行過程中盡量提高機組的經(jīng)濟性。

（3）汽機旁路系統(tǒng)。旁路控制系統(tǒng)的組成包括高/1氐壓旁路壓力調(diào)節(jié)和高，1氏壓旁路溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，旁路閥門執(zhí)行器可以依據(jù)系統(tǒng)對運作時候力矩及速度的要求來選擇電動或是電液執(zhí)行器。

（4）汽機監(jiān)視保護表。汽機需在機組的啟動、運行及停機過程里使用保護儀表來視機械工作狀況，避免發(fā)生事故。自20世紀(jì)80年代起，我國生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機組的單機容量增加，必須開發(fā)相應(yīng)機械參數(shù)的監(jiān)視保護儀表，其中包括轉(zhuǎn)速、軸向位移、軸承蓋振動、軸振動、偏心度、鑒相相對膨脹、汽缸熱膨脹等整套的裝置，從而使得機組連鎖保護系統(tǒng)有準(zhǔn)確的保護監(jiān)視信號。

（5）機、爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)作為火電站主控系統(tǒng)意義重大。其主要任務(wù)是控制機組的各項輸入和輸出之間的能量平衡以及質(zhì)量平衡，并且不斷對運行過程中的內(nèi)、外干擾行進(jìn)消除，以滿足電網(wǎng)對于機組負(fù)荷的需求，使得機組穩(wěn)定運行，其主要功能是接受電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)度，參與調(diào)頻和調(diào)峰，控制汽機、鍋爐間的能量輸入輸出平衡，協(xié)調(diào)鍋爐內(nèi)諸如送風(fēng)、燃料、引風(fēng)、給水等子系統(tǒng)的控制動作，協(xié)調(diào)輔機設(shè)備實際能力和機組出力等。

3.結(jié)束語

近年來，社會工業(yè)化程度不斷提高，電氣工程及其自動化技術(shù)的地位日益提高，電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用在各行各業(yè)都發(fā)揮著重要的作用，不但能夠滿足各種智能系統(tǒng)的安裝等相關(guān)需求，還可以滿足自動化生產(chǎn)線的建設(shè)，這種技術(shù)的應(yīng)用不但不僅能夠促進(jìn)工業(yè)化社會的構(gòu)建，也是提高人民生活水平的重要途徑。

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