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關鍵詞:電氣自動化電氣工程應用
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
前言:隨著我國經濟的發展,電氣工程的發展水平越來越高,特別是電氣自動化技術,通過不斷創新與實踐,我國已大大提高了電氣工程自動化的程度。電氣工程通過把自動化技術和電子通信、網絡信息等技術結合在一起的方式,強化了自動化水平,還能降低資金的投入,提高人們生活水平,具有十分重要的意義。
一、電氣自動化概述
電氣自動化主要是以電力電子、計算機、網絡等技術為手段,涵蓋系統分析和管理等方面研究領域的一門綜合性科學。電氣自動化的基礎是控制理論和電力網理論,其中控制理論具體是探究如何利用信號反饋來對動態系統的性能和行為進行改正,從而實現預期的控制目標。控制理論在不斷發展中現已比較完善,并且在諸多科學領域當中都有所滲透,如數學、通訊技術、自動化技術、電子計算機等等。控制理論與電力網理論這兩者的有機結合就是電氣自動化的基礎,在這一基礎之上,能夠使電力工程的工作效率大幅提高,并且還可以節約資源和實踐,同時還能使生產技術獲得進一步完善,有助于提高運行質量。
二、電氣自動化構成、設計原則
1、電氣自動化構成
電氣自動化包括兩部分,一部分為電氣自動化系統,另一部分為微型計算機導入后,將電氣自動化系統分成信號接收、處理及輸出的部分,實現自動化系統自動記錄與分析,提供反饋,判斷誤差。
2、電氣自動化設計原則
設計要滿足產品與工藝自動化的要求,這是設計總原則。設計時要處理好機械和電氣間的關系,這是設計目標。設計時要選擇合適電子設備,保證自動化設計美觀,保證操作簡單與安全。電氣自動化優勢、特點和應用現狀電氣自動化將電子、計算機與網絡技術當作手段,包括系統分析與管理的研究內容,而電氣自動化基礎需要控制理論與電力網理論,而控制理論是研究利用信號的反饋實現動態系統性能與行為的改正,最終實現預期目標。控制理論已經逐漸完善,還滲透到了很多科學領域中,控制理論和電力網理論是電氣自動化基礎,只有保證這一
基礎,才能使電力工程工作效率得到提高,實現節約資源,開展實踐工作,完善生產技術,提高運行的質量。
3、電氣自動化特點
電氣自動化系統的設置,大部分是把電氣設備安裝于電動機或者配電室內,電氣自動化系統配件較多,而且處理信息量很大,如果發生技術的問題,很難開展維修工作。和傳統熱工體系比較,電氣自動化系統的操作和控制,一般控制的頻率較低,而且系統在正常運行時,可以間隔較長時間進行操作指令的。電氣設備處于系統保護狀態下要求十分高,系統的運行、操作的速率也較快。在電氣自動化系統構造角度分析,電氣設備操作復雜,具有一定難度,不過,具有較強的邏輯規律。可以引進多種電氣自動化的監控技術,要從多方面的角度對電氣設備的特點進行考慮,進行控制體系構建的過程中,應以嚴謹態度進行系統結構的布設,盡可能的選擇性質有效控制方案,保持電氣自動化的控制系統可以安全的,高效的保持運行。
三、電氣自動化應用現狀
1、融合了IT 技術
隨著我國信息技術的發展與完善,信息技術已經廣泛應用于各個領域中,特別是電氣產品,例如:傳感器、控制器及各種儀器儀表等,都應用了信息技術,而計算機網絡技術與多媒體技術也廣泛應用于電氣自動化領域中。
2、結合人工智能目前,我國的人工智能研究工作已經取得了很大的突破和進展,研究成果也廣泛應用于電氣工程中。尤其是計算機對于電氣工程的輔助和應用已逐年增大,在電氣自動化和人工智能的結合構建中,一般從三方面出發:第一方面:把人工智能應用在電氣工程故障監測與診斷中;第二方面:把人工智能應用在電氣工程的產品保護與序列控制中;第三方面:把人工智能應用于電氣系統不斷優化與完善。
3、應用開放式的平臺
應用開放式的平臺,對電氣自動化系統設計和應用都有十分重要的作用,可有效推動我國電氣自動化應用與發展。
第一,采用IEC61131 的標準,可以實現管理程度的優化,還可以提高平臺實際應用的效率,減少升級的周期,具有很高的應用價值。應用開放式平臺最大優勢就是能夠實現產品編程接口統一化,可以提高電氣自動化系統合格率,保證程序間可靠的通訊。
第二,普遍應用了Windows 的計算機操作系統,而且Windows 的計算機操作系統已經成為我國工業控制標準化的平臺,是我國普遍應用的操作系統,系統操作簡單,而且維護十分方便,可以促進自動化領域發展。
四、電氣自動化技術在電氣工程中應用的探究
1、在發電廠發散的監控系統下進行分析
電氣工程的發電網,一般是由過程控制完成單元和數據通訊網的網絡控制,還有一部分是由分散監控系統來完成的。實際監控工作中,對發電網發散監控系統可以設計分層結構的方式來布置。過程控制的單元是指發電廠發散的監控系統在監控過程中,通過實際運行產生單元,完成過程控制的單元脈沖量和熱電阻的相關信號,進行實時的監控,而且,對監測信號也要進行實時的監控與處理,保證發電廠實際生產中更好的控制,實現檢測的目標。
2、在變電站角度進行分析
電氣自動化技術應用于變電站,主要指電氣自動化的控制技術與傳輸技術及相關應用的信息技術處理,將這些技術結合在一起,就可以完成計算機裝置的引入,在變電站實際應用和管理中,形成電氣自動化系統。電氣自動化系統工作中,需要完成計算機設備的運用,開展智能化操作界面,加快電氣工程運行和發展,形成高效性、安全性的生產理念。而且,電氣工程中電氣自動化系統應用于變電站,主要包括自動監控的設備和簡單開關操作的設備及自動測量的裝置。變電站的實際工作中,應用電氣工程的自動化技術,可以促進電氣自動化技術的應用和發展,朝著綜合性的方向應用與發展。
3、在電網高度角度進行分析
電氣工程中,研究電網高度的自動化可以由電氣自動化系統與相關電網高度服務器進行控制,從而得以實現自動化控制。自動化系統的設計中和實際應用過程中,既可以由電網運行經濟調度的角度,使電網得到安全的、穩定的運行,還能研究電力生產中相關數據,完成分析與檢測工作,使我國電力工程中應用的電力系統,在產生負荷狀態下,完成自動預測的功能。電氣工程中也可以對比和分
析顯示出的相關數據,研究電網系統發生故障的位置,對故障位置做出及時的鎖定動作,提高故障排除的速度,實現電氣工程高效率應用與發展。
結語:綜上所述,我國電氣工程應用了電氣自動化技術,可以提高我國電氣設備自動化的水平,也能提高電力系統安全與穩定的運行,可以提供重要的技術支持與保障,保證電力系統安全性、穩定性。提高我國電力系統的運行質量,減少停電和斷電等故障的發生。本文結合了一些電力工程和電氣自動化技術的理論知識與筆者的實踐工作經驗,從電力工程與電氣自動化技術的概念出發,研究了電氣自動化的優勢、特點和應用現狀,探究了電氣自動化技術在電氣工程中的應用,提出了電氣工程中電氣自動化技術應用的優勢。
參考文獻:
[1] 趙楊,丁寶峰,杜翠女,趙明.淺談電氣自動化技術在火力發電中的創新與應用[J].科技傳播,2012,(5).
[2] 劉效武,劉建平.電氣自動化技術在火力發電中的應用[J].中國新技術新產品,2011,(9).
【關鍵詞】電氣自動化技術;應用;發展
隨著社會的發展,科技的進步,電氣自動化發展速度越來越快了,在各個領域電氣自動化都充分發揮了自己的作用。電氣自動化的應用讓更多的設備機械得到改善,管理系統更加完善,讓整個行業朝著現代化,科技化,數字化,智能化方向發展。工作效率更高,讓整個行業都得到巨大進步。整個領域的進步促進經濟的繁榮,對社會的發展與進步也作出了巨大貢獻。
下面對電氣自動化應用好的具有典型代表的行業進行分析。
1.電氣自動化技術在各行業的應用
1.1電氣自動化在水廠方面的應用
在水廠方面:第一,自動化提高了效率,節約了能源,降低了能耗,減少了污染。第二,對水廠的監管和控制更加系統化專業化。讓監督和控制的范圍更加廣泛,更加及時。第三,水廠的管理更加信息化,網絡化,現代化。第四,應用電氣自動化系統,使企業效率更高,提高綜合效益。整個系統更加完善,同時具有更高的性價比。保證了水廠在各方面的高效運行。電氣自動化技術在水廠中的應用,提高了水廠的工作效率,讓水廠更加現代化,科技化,智能化。
1.2電氣自動化在港口方面的應用
對外開放也帶動了港口的發展,為了使我國港口更快發展,港口方面應用了很多新技術。比如港口電氣自動化的發展,應用自動定位,動調度管理系統,無線數據通訊等,讓水路工作能夠高效運行,這樣滿足經濟發展和國際貿易的飛速發展。提高了效率,降低了成本,節約了勞動力。這些促進了電氣自動化技術應用達到更高的水平,從而促進了經濟的進一步發展。
1.3電氣自動化在火電廠方面的應用
電氣自動化在火電廠方面的應用發展也是很快的。電氣自動化應用系統的功能在電氣方面得到充分發揮,比如監視功能的發展,信號警示功能更加發達,與主信號之間聯系更加方便,網絡通訊更加發達,火電廠通信通道也更加迅速,便于火電廠更快的發展,更加現代化,科技化,智能化。電氣設備管理也更加系統。發電機運行狀態監視功能,自動化系統網絡的通信也更加快捷,更加發達。
1.4電氣自動化在電力 方面的應用
電氣自動化在電力方面的應用更多的是新技術的創新,電力在經濟發展中占有重要地位,新的應用讓電力發展方面更加發達。第一,新電力電子開關標志著運動控制的新時代。MOS控制晶閘管將驅動電路、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起,統一成一個整體,這樣電氣自動化系統迎來了一個新時代。第二,變換器的組成部分電子器件的更新促使變換器的新發展,讓電氣自動化的應用更加方便與快捷。電氣自動化對電力系統做出了巨大的貢獻。第三,交流調速控制日漸成熟擁有新穎的控制思想,簡單的控制結構,控制手段更加直接,響應迅速,且無超調,信號處理物理概念明確。這方面的新發展讓電氣自動化的工作效率更高,成本更低。這些讓電氣自動化應用更全面發展速度更快。
1.5電氣自動化在電樓宇控制方面的應用
在樓宇控制方面,電氣自動化也發揮了重要作用。為了讓整個樓宇控制系統更加現代化,安全化,科技化,智能化。在樓宇的應用主要有兩種系統:
1.5.1 TN-S系統
TN-S是一個三相四線加PE線的接地系統。通常建筑物內設有獨立變配電所時進線采用該系統。這種系統讓樓宇系統更加安全更加可靠。樓宇中因為單相用電設備多,新的方式可以有隨機電流。智能建筑應設置電子設備的直流接地,可以確保安全,防止雷電,還可以防止靜電。
1.5.2 TN-C-S系統。
TN-C-S系統由兩個接地系統組成,第一部分是TN-C系統,第二部分是TN-S系統,分界面在N線與PE線的連接點。這種系統的優勢是保證樓宇系統電力系統工作更加安全,高效。讓電力系統的綜合管理更系統化,全面化,科學化。
在樓宇中應用電氣自動化,對工作人員來說工作更加方便更加便捷,對居住人員來說,居住更安全,更放心,更穩定。
2.電氣自動化技術的新發展
21世紀是一個創新的世紀,電氣自動化技術也同樣需要創新,新的技術能促進各個行業生產條件,技術條件,技術工藝,管理結構得到更新的發展。從而改善工作環境,提高工作效率,完善工作制度,管理技術也更加先進。電氣自動化技術在各個行業的創新與應用讓各個行業都到達新的境界新的領域。
2.1綜合自動化系統
為了滿足更多行業很多部門之間通訊更加方便的問題,我們需要綜合自動化系統。這樣可以讓控制和監測集為一體,提高了高壓系統的保護和控制水平。綜合自動化系統用計算機進行控制,便于檢測各種狀態信號、故障信號。
2.2現場總線技術的改變
新的改變是現場總線控制和現場總線型傳感器,是數字通信開放程度的測試網,符合國際上發展的熱地與趨勢。對現場的監督和控制更加嚴密,更加及時,不論在什么行業中發生的事情都會得到及時處理。而且這種方式可以根據操作中央的設置,設置了非常多的操作站,這樣可以完成其所控制范圍內每個流程的監控。提高工作效率,改善工作流程。
2.3 DCS系統控制
這種系統控制是一種新算法,它的特點是,對于普通算法和特殊算法都能夠計算。它包括由分散的現場控制站、數據采集站等就地實現數據采集和控制,并通過數據通信網絡傳送到生產監控級計算機。因為操作可以進行備份,及時文件丟失也可以及時找回,補充漏洞,挽救危機。這種新方式被廣泛應用于水泥廠,電廠等行業。
經濟的發展要求技術的進步與創新,同時技術的創新又進一步促進社會各個行業各個領域的進步與發展,技術創新和經濟發展成了一種相輔相成的過程。
電氣自動化的應用與創新讓整個行業朝著現代化,科技化,數字化,智能化方向發展。對社會的發展與進步也作出了巨大貢獻!相信電氣自動化技術在以后也會有越來越多的創新,對社會做出更多的貢獻。
【參考文獻】
[1]馬玉敏等.工業以太網的最新發展.自動化系統工程,2006(2):2.
關鍵詞:智能建筑;電氣自動化系統;分析;設計
隨著科技的發展,智能建筑電氣自動化系統的使用率變得越來越高,通過電氣自動化控制系統能夠有效的提高電氣系統的整體工作效率,對電氣設備的監控系統除能減少管理成本與人力成本外,還能在設備出現故障時及時處理,提高設備的使用壽命,使人們的生產生活更加便捷,而為了提高智能建筑電氣自動化系統的可靠性,對其設計思路進行科學合理的分析就變得尤為重要。
1 智能建筑電氣自動化系統的概念
智能建筑電氣自動化系統主要是通過計算機對建筑進行監控、處理,并通過設備實現自動報警、檢測、運行的過程,智能建筑電氣自動化系統能夠極大的提高建筑使用者的辦公、營業及生活的效率,使結構與服務、管理相結合并優化,提高人們生活的便捷性。
2 智能建筑電氣自動化系統的分析
2.1 給排水系統
給排水控制系統主要是對潛污泵進行檢測、控制即報警,提高水池或水坑安全性的自動化系統,目前現有的建筑給排水系統的給水方式主要包括高位水箱給水、直接給水、氣壓罐給水三種。水泵控制系統主要是通過傳感器進行水位檢測、報警處理,當水位高于傳感器之前設置的水位值時,傳感器將會自動使恒壓供水頻泵停止供水,以保證水位及水壓處于安全范圍之內;高位水箱給水系統主要是對生活泵的啟停、報警時間及電量進行控制;氣壓罐給水控制系統只要是將以上兩種給水系統進行綜合。
2.2 變配電控制系統
智能建筑電氣自動化建筑系統待變配電控制系統方面的要求較高,為了防止突發的停電狀況對施工及居民所帶來的影響,智能建筑電氣自動化變配電控制系統應配置備用電源,以減少外界環境中的不可抗因素對居民生活的影響,使工作人員能夠對設備的運行狀態進行實時監控,提高故障處理的效率。變配電控制系統的主要組成元件主要有:(1)現場控制器。現場監控器主要是對建筑內部所涉及到的各項設備進行控制,該種控制器雖受中央計算機控制,但當發生意外情況時其可不受中央計算機影響自行運作;(2)執行器。執行器主要包括電動的調節閥、執行器、風扇們等,是變配電控制系統中較為末端的控制元件;(3)傳感器。目前,市面上的傳感器種類較多,在變配電控制系統中,可根據所要監控的因素選擇傳感器的類別。
2.3 動力及照明控制系統
在智能建筑的電能使用情況中,照明用電占有較大的比例,因此,在現代智能建筑電氣自動化控制系統中,應在提高照明質量的同時尋求節約能源的有效辦法,以減少能源的耗用情況,通常智能建筑的高度較高、層數較多,故電梯用耗電量較大。為了提高動力系統的安全性及科學性與高效性,通常動力系統將與計算機控制系統相結合,減少動力系統因遇不可抗力所帶來的安全故障。
3 電氣自動化系統設計的思路
3.1 中央控制系統的設計思路
智能建筑電氣自動化系統的中央控制系統應以安全性為前提進行設計,這一思路在具體操作過程中主要體現為以下幾個方面:(1)中央控制室位置的設置方面。中央控制室的位置應距離強磁場15m以上,以防止強磁場對中央控制室產生影響;(2)設備方面。中央控制系統所需及所用到的設備,均應經過仔細的檢查,符合標準后才可投入使用;(3)其他方面。在中央控制系統的設計過程中,為了提高控制系統的安全性,通常應將安全操作的距離設置為1.5m以上,檢修距離應在1m以上,此外,為了防止靜電對中央控制室產生影響,應在中央控制室內設置抗靜電設備。
3.2 電源設計思路
電源作為電氣自動化控制系統最為重要的核心組成成分,對智能建筑電氣自動化的性能具有非常重要的影響,在對電氣自動化系統的電源進行設計時,應首先對智能建筑的建筑需求及目的進行仔細分析,以保證建筑內各項設備均能在電源的負荷內進行運作。智能電氣自動化系統電源的設計思路,應按照Ⅰ、Ⅱ類系統及CPU控制器的電源進行設計,若電源系統為Ⅰ類系統,在具備USB設備的前提下,其所采用的供電方式應為放射式或樹干式,若電源系統為Ⅱ類系統,應利用附近的動力盤來進行供電;若電源系統為CPU控制器,應使運行條件在72h以上,以使電氣控制系統中的電源系統遇到突發狀況停電時,電源依然能夠保持通電狀態,以免對電氣自動化系統中的設備產生影響。
3.3 現場控制器的設計思路
現場控制器的運行與電源的設計具有一定的關聯性,因此應結合電源設計思路對現場控制器進行設計,對管理方式及安裝調試方式的安全性、便捷性及經濟性進行綜合考慮,以提高電氣自動化系統的整體性能并有效控制整體安裝成本。在對現場控制器進行設計時,首先,應對現場控制器的實際情況進行科學的分析,并將控制器所需的隔離空間預留出來,以減少管道、線路或磁場等對控制器所產生的影響,使控制器的設計思路具有較高的可實時性;其次,為了保證現場控制器的效率,除了應使控制器的輸出、輸入符合電氣自動化系統對設備的總體要求外,還應預留一定的余量(通常余量為設備要總體要求的10%-20%),以減少突發狀況對電氣自動化現場控制系統的影響;再次,現場控制器的安裝應遠離給排水管道及輸水管道,以免管道大聲滲漏水,對控制盤產生影響,此外,在設計時應注意采用防潮、防蒸汽措施,以免控制盤受潮。
3.4 電氣布線設計的整體思路
智能建筑電氣自動化系統的電氣布線設計思路,應首先將電氣布線系統的線路進行劃分,目前可將其分為以下幾種:(1)電源線。電源線通常采用銅作為導線材料,將聚氯乙烯作為套現外的絕緣體;(2)網絡通訊線。網絡通訊線的選擇應綜合考慮計算機局域網、建筑自動化系統對于數據傳輸過程中所需要的功率大小、兼容性要求及硬件選用成本等因素進行綜合考慮,通常網絡通訊線可采用同軸電纜、屏蔽(或非屏蔽)雙絞線、光纜等材料;(3)信號線。信號線通常采用銅為材料,且其截面一般為1.0-1.5mm2,信號線是否需要采用屏蔽線及軟線,應根據智能建筑電氣自動化系統的實際情況進行確定。
4 結語
智能建筑設備電氣自動化系統能夠對建筑的給排水系統、變配電系統、照明及動力系統進行合理的控制,為了保證智能建筑電氣自動化系統的安全性,有效的減少施工成本,應對中央控制系統、電源、現場控制器及電氣布線等進行分析,不斷完善設計思路,以不斷提高智能建筑電氣自動化系統對人們生活的有力影響,使人們的生活更加便捷。
參考文獻
[1] 謝獻綱.智能建筑電氣自動化系統的分析及設計思路[J].時代農機,2015(10):59-61.
關鍵詞: 電氣自動化;控制系統;發展趨勢
中圖分類號:TM76文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2012)0320021-01
0 引言
在現代先進科學技術領域中,處于核心地位的是電氣自動化工程控制系統,同時也是現代化工業的重要方向。推動社會經濟的進步和發展是電氣自動化工程的發展方向,推動經濟和社會的發展,科學技術是第一生產力,這也說明電氣自動化的發展也離不開先進的科學技術。電氣自動化有巨大的優越性,不但可以降低企業工人的勞動強度,增強信息傳輸的有效性、實時性,還能提高檢驗的精準度,這是保障生產活動正常開展的必要條件之一。現代工業中安全事故頻發,這就需要減少安全事故的設備和手段,電氣自動化工程控制系統就是其中之一。電氣自動化控制系統不但能保證生產設備的政策運行,還能減少發生安全事故的可能性。
1 電氣自動化工程控制系統的現狀
1.1 電氣自動化控制系統的信息集成化
電氣自動化控制系統中信息技術不但體現在信息技術在電氣自動化設施、系統與機器中進行橫向的拓展,還體現在管理層面上縱深方向的延伸。因為微電子處理器技術的擴大化使用,很多原來概念清晰的界面設備現在變得模糊不清。同時,與之相對應的通訊能力、結構軟件的運用、統一都因為環境的變化變得更加被重視。管理層面上縱深方向的延伸是指現今企業人力資源部門不但能夠有效的監控正處于生產過程中的動態形式畫面,還可以使用特定的瀏覽器對企業中的財務核算、人力資源等數據信息進行及時的存取。這就可以是企業及時掌握生產線上的情況,當發生意外情況時及時采取措施。
1.2 電氣自動化工程控制系統的標準語言規范是Windows NT和IE
PC系統控制具有容易集成的特性以及靈活性的特點,人機界面已經衍變成電氣自動化工程發展領域的主要流向,同時被越來越多的人所接受和使用。電氣自動化工程控制系統現和以前相比,更加容易容易維護處理,正因為其使用的是標準系統語言。
1.3 電氣自動化工程分布式控制系統
電氣自動化工程控制系統也是存著缺點的,這些缺點是伴隨著DCS系統的實際運動所帶來的。DCS系統使用的儀表裝置是模擬的傳統型儀表,數于模擬數字的混合體系,這種體系的特點就是可靠性低,很難對工作進行維修。同時,該系統價格昂貴,極大的增加了生產成本;生產廠家之間很少進行溝通,不能達到統一的標準,缺乏維修使用的互換性。現今我們身處信息時代,科學技術飛速發展,更新換代頻繁,因此也帶動了電氣自動化工程系統的技術創新。
1.4 集中監控的方式進行的控制系統
把所有的功能都放入一個處理器中,這是集中控制方式的系統控制的工作原理。由于功能數量龐大,處理器容量相對較少,這就導致處理器速度很慢,直接影響整個控制系統的運行速度。把所有的電子自動化設備放入監控之中,直接導致主機空間不斷下降,監控數量過多,電纜數量增加,長距離的傳輸不但影響整個控制系統的可靠性,還會增加企業的生產成本。隔離刀閘中的閉鎖和進行監控使用的連鎖都是使用的硬接線,這樣就中斷了設備的正常工作,使得設備無法繼續發揮作用。
2 電氣自動化工程控制系統的發展趨勢
2.1 電氣自動化工程控制系統的創新技術
自改革開放以來,我國各方面環境越來越開放,在這種環境下,電氣自動化只有不斷創新,以提高引入、消化、吸收再創新的能力。加大自主知識產權的產品研究是很有必要的,同時不斷追求發展產品自身的技術創新,讓電氣自動化工程朝著國際先進水平發展。電氣自動化工程控制系統創新主體應以企業為主導,政府適當的提供一些資金和技術的自持,同時還可以提供優厚的政策環境,支持企業電氣自動化自主創新,這也能促進國家經濟發展。
2.2 電氣自動化工程系統的統一化
統一電氣自動化工程系統有很多優越性,具體來說表現在能夠實現電氣自動化產品的測試與運行、周期性設計、維護與運行、開機與調試等等,這些好處所帶來的直接影響就是能縮短設計到完工所需要的時間和資金。除了上述優點之外,還可以把開發系統徹底從運行系統中獨立出來,從而滿足客戶的需求。電氣自動化工程控制系統成功的將電氣自動化系統通用化了。那么,在運行過程中,電氣自動化網絡構成必須得保證企業工程的管理體系的通訊數據、計算機的監管體系、現場的設施政策運行,確保數據通暢。
2.3 電氣自動化工程控制系統的標準化接口
這些年來,由于微軟公司的技術的標準化,帶來了很多好處,其中一個就是縮短了電氣自動化工程的時間,同時還減少了成本,促成了電氣子自動化系統和辦公室系統資源數據的共享交換。電氣自動化系統是十分重要的,因此在企業通相關的系統進行連接時,必須使用Windows XP系統。在辦公室自動化控制和管理系統使用的是IP系統,兩者間的連接中介是PC系統。這樣就實現了電氣自動化工程控制系統的標準化接口,為廠家之間進行數據交換提供了條件。
2.4 市場產業化中的電氣自動化工程控制系統
企業咋看實行體制改革,進行產業結構優化升級時,更需要關注的是市場產業化形成帶來的問題,而不僅僅是依據科學技術推動發展。電氣自動化企業不光只重視技術和集成系統,還需重視零部件配套的生產。在生產零部件時,企業可以運用社會性質的協作和分工外包的形式,提高零部件生產的市場化。同時,逐漸提升自主裝備創造的比例,有計劃的進行大型裝備技術的研究和開發。產業不斷發展所帶來的一個必然結構就是產業市場化,產業市場化不但能節省企業的時間和資金,還能有效的提升企業的工作效率,促進資源的優化配置。
2.5 電氣自動化產品和工程的生產將更安全
現今,電氣自動化企業十分重視安全防范技術的發展,為的就是提高產品的安全度,減少安全事故。現階段電氣自動化企業不是特別注意安全系統的控制,因此,將來電氣自動化系統的亮點就在與電氣自動化產品的系統安全。做好安全防控措施首先應從硬件設備延伸到軟件設備,從安全級別需求高的領域逐步延伸到危險級別相對較低的領域,對電氣自動化產品和工程的生產安全進行全面的研究與防范。
【關鍵詞】電氣自動化 監控系統 圖形編輯器 設計和應用
隨著科學技術的不斷發展,電廠監控系統的設備應用也越來越先進化。如今傳統的模擬儀表監控畫面已經被過程監控系統畫面所取代。因此工作人員在檢測整個流程的狀態時,只需要通過顯示器就能獲取所需要的信息,與傳統的需要時刻檢查儀表盤上的各類數據的工作方法相比較,顯然具有高效性的優勢。
1 電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計概念
應用電氣自動化監控系統中圖形編輯器,可以使得工程技術人員通過電氣自動化軟件更加方便快捷的繪制監控畫面。從而使得查看數據工作更加的簡單易行、高效精確。同時應用圖形編輯器的自動化監控系統的信息表達方式更加的形象、直觀、具體。因此電氣自動化監控系統可以為工程技術人員提供更加具有先進性、流暢性和便于操作性的圖形編輯操作平臺。
2 電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用中的不足之處
當下電氣自動化監控系統中的圖形編輯器的設計和應用,促使工程技術人員的工作更加具有高效性和準確性,但是電氣自動化監控系統中的圖形編輯器的設計和應用的過程中仍然存在著很多的問題:圖形和數據庫的關系一直不能夠得到良好的處理,從而無法有效的實現圖形和數據庫之間的良好的信息的傳遞,這使得大量的圖形的儲存方式混亂并且獨立,不易于引用和修改,也不能夠將元件的狀態及時的表現出來。由于圖形的分析的智能化應用始終未達到理想水平,因此電網拓撲結構的輸入方式只能為人工輸入的方式,這都為工程技術人員的工作的順利開展帶來了很大的不便。
2.1 圖形和數據庫之間的聯系緊密型相對較差
圖形和數據庫之間無法建立緊密的聯系,便無法完成良好的通訊。因此對于運行狀態的適應程度和反映效果都不理想。
2.2 圖形和模型之間的推理聯系相對較弱
計算機圖形編輯在電力系統分析軟件雖然已經被廣泛的應用,但是應用狀態仍然是處于初級狀態,只能針對電力系統中的某一分析系統工作,因此圖形和模型之間的推理聯系仍然相對較弱。由此可知研究設計,針對于開發者和使用者的需求的,快捷簡單的電力系統建模方式,已經成為了當下電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計和應用過程中,所不容忽視的問題。
3 電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用方案
3.1 電氣自動化監控系統中圖形編輯器核心功能的設計和應用
圖形編輯器核功能的設計和應用主要表現在以下的幾個方面:
3.1.1 圖元
圖元的種類主要包括:內置普通圖元;數據圖元;以及復雜數據圖元。
3.1.2 圖形平臺
圖形平臺的主要構成有:無閃爍穩定圖形;對曾圖形和多視圖形。
3.1.3 Tracker
Tracker主要負責圖元的編輯。例如對圖元進行平移、縮放、改變形狀、擴大等操作。
3.2 電氣自動化監控系統中圖形編輯器工具使用的設計和應用
電氣自動化監控系統中圖形編輯器工具使用的設計和應用,主要包括以下內容:系統完成發電機設備、廠用電機組、網絡控制系統、以及信息的管理、控制保護和診斷功能。電氣自動化監控系統中圖形編輯器工具的設計和應用主要分為三個步驟:分割系統保障檢測裝置;網絡層現場總線裝置以及控制后臺主體裝置。電氣自動化監控系統中圖形編輯器工具使用的設計和應用的具體介紹如下:
操作系統為WINDOWS操作系統。應用的數據庫主要為商業數據庫。通信中插件為電力通信中插件。
圖形編輯器工具使用中的數據層主要包括:當下數據、歷史數據、系統數據、應用模型數據和圖像數據。圖形編輯器工具使用中的數據層的存儲地點和存儲方式都較為多樣化。
圖形編輯器工具使用中的功能層的應用和設計可以有效的完成對于數據的良好訪問,并且有效的屏蔽了訪問過程中出現的技術上的細枝末節的問題。
圖形編輯器工具使用中的應用層的應用和設計可以有效的開展數據的訪問工作、采集工作、工作。為電氣自動化系統建立數據的平臺和處理平臺,從而使得電氣自動化系統更好的進行建立服務工作和服務工作。
圖形編輯器工具使用中的表示層的應用和設計可以有效的實行各種圖形的設計和監控,同時進行畫面的錄制工作和彩電換面的選擇工作。協助電氣自動化系統完成系統單線圖、地理圖、潮流圖等各種圖形的監控和控制。
4 總結語
開展電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用探究,首先應當明確電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計概念,進而探究電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用中的不足之處:圖形和數據庫之間的聯系緊密型相對較差以及圖形和模型之間的推理聯系相對較弱,設計電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用方案:電氣自動化監控系統中圖形編輯器核心功能的設計和應用(圖元、圖形平臺、Tracker)以及電氣自動化監控系統中圖形編輯器工具使用的設計和應用。開展電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用探究,可以促使電氣企業獲得更加廣闊的發展空間和更良好的發展前景。
參考文獻
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作者姓名
劉虎,男,安徽省人。大學本科學歷。現為棗莊供電公司電力工程技術工程師。主要研究方向為電氣工程及其自動化。
【關鍵詞】無功補償技術;電氣自動化;應用
前言
在經濟及社會快速進步的過程中,電氣自動化技術也逐漸發展的更加完善。電氣自動化在電網運行過程中有著非常重要的作用,再加上無功補償技術的應用,有效的提升了電網運行的效率,同時也保證了電網運行的安全性及穩定性,基于此,我國開始加大電氣自動化中應用無功補償技術的研究力度,以期能夠提升電氣自動化中無功補償技術的應用效果。
一、無功補償技術的概念及應用意義
(一)無功補償技術概念
現如今,電在人們的生活中起著越來越重要的作用,由此促進了電力系統的繁榮發展,人們對電的質量要求越來越高,這就需要電網能夠穩定運行,以便于滿足人們的要求。無功補償技術的應用能夠有效地提升電網運行的穩定性,促進電力系統安全的運行。所謂無功補償技術,是一種調節技術,對電網的運行進行調節,保證電網處于穩定的狀態中[1]。根據無功補償技術的概念可知,無功補償技術具備兩大特點:第一,供電效率及供電質量顯著增強,對于電力系統來說,供電的質量及效率必須要保證的兩個方面,而在無功補償技術中,其所應用的技術、理論等都是比較先進的,因此,可以有效地提升電力系統的供電質量以及供電效率;第二,減少電能浪費,在電力企業發展的過程中,實施了電力體制改革,這促使電力企業開始關注經濟效益,然而,在電力系統運行的過程中,電能浪費的現象比較嚴重,影響了電力企業的經濟效益,不過,無功補償技術的應用可以緩解這一問題,減少電能的浪費,提升電力企業的經濟效益。
(二)無功補償技術應用意義
隨著科學技術的發展,電氣自動化技術也得到了不斷的完善,并且擁有了越來越廣泛的應用領域,比如變電站、高鐵牽引系統,盡管如此,在實際應用的過程中,復雜負荷的現象還是會經常出現,影響無功功率。電力系統中也應用了電氣自動化技術,這個問題的存在也會對電力系統的運行產生比較大的影響,安全性及穩定性都比較差,為了解決這個問題,在電氣自動化中應用了無功補償技術,通過調節作用的發揮,對無功功率進行了補償,從而有效地保證了電力系統的正常運行,同時,也促使電氣自動化更好的發揮自身的作用。
二、電氣自動化中應用無功補償技術的策略
(一)使用并聯混合有源濾波器
電力牽引負荷時,會出現不穩定變化,進而導致電路濾波器的補償量也比額定值大出很多,為了解決這個問題,采用了混合式的解決方案,也就是采用并聯混合有源濾波器無功補償技術方案,同時,在這個方案中,混合了APF與LC技術,對于大型電氣自動化系統的補償,也能夠比較有效的協調和調整,通過注入式的無功補償,避免諧波現象的發生。此種方案所需花費的成本比較少,效益性比較高,比較適合低壓電網的補償。在實現無功分散補償時,主要的辦法就是在電網的輸電線路部分散安置電容器組,經過實際的運行調試發現,在利用分散補償技術時,維護與安裝過程都是比較簡單的,而且花費的成本也是比較少的,能夠有效的提升安全性及可靠性,與負荷的末端更加的接近[2]。具體說來,在進行補償時,首先應該采取正確的補償方案,通常來說,在配電變壓器上,實施無功分散補償,由此,需要在低壓引線處安裝電容器組,由于電容器組的容量并不大,因此可以不必安裝相應的保護裝置等,進行無功補償之前,需要進行計算,根據計算結果來進行補償數值的確定;其次應該采取合理的安裝方法,安裝方法的合理性直接決定了無功補償的補償效果,低壓電容器安裝完成之后,需要進行出線頭連接,連接的位置為配電變壓器的低壓引線,連接完成之后,還需要根據資料來進行相應的分析,以便于確定設備的型號、規格、數量等。
(二)提升變電站無功補償效果
在電氣自動化運行的過程中,安全性及可靠性是兩個比較重要的因素,通過無功補償技術的應用,可以有效地提升安全性及可靠性,提升資源的利用效率,避免浪費現象的存在,從而促使電力企業獲得更多的經濟效益。通常來說,無功補償技術主要是應用在變電站中,無功電流從發電廠流出之后需要進行流通,而流通則需要經過變電站,通過變電站線路,電流轉化為低壓線路,在這個過程中,無功電流的遠距離傳輸就可以實現,這就需要變電站進行無功補償,補償的方式為分區進行[3]。一般來說,220kV變電站的分區調節功能是比較強的,根據區域的實際特點,選擇適合的調節容量,同時,負荷功率因素的最大值也比較多,幾乎可以達到0.98,這樣一來,當分區情況不同,變電站的無功補償和調整也不是相同的,在進行補償時,應該制定詳細的補償方案,以便于能夠獲得最大的無功補償效果。
(三)分析應用的基本方式以及方向
在電網運行的過程中,需要通過多個指標來對其性能進行評價,而電能質量就是一個比較重要的指標,電氣自動化系統運行時,產生無功問題的因素比較多,這其中最為主要的兩個因素為功率因素以及阻抗問題。為了對無功問題進行補償,應用了無功補償技術,當前,主要的應用方式為AT供電方式,在進行電容器的投切時,通過晶閘管電子開關來實現,同時,還需要使用SCOTT變壓器,這樣一來,輻射線路上的負序問題就可以有效的環節,從而有效地提升電能質量,提升電網運行的安全性[4]。
結論
電氣自動化系統在運行的過程中,會產生無功問題,這對電網的穩定性有著比較大的影響,為了解決無功問題,應用了無功補償技術,通過補償和調整,有效的提升了電網運行的穩定性,同時,也提升了電網的運行效率,促進了電力企業的可持續發展。
參考文獻:
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文獻標識碼: A1我國電氣自動化的現狀
1.1平臺開放式發展
開放的統一的平臺對系統的設計與使用的作用是非常重要的。首先,IEC61131標準使得A編程接口標準化。接口標準化是電氣自動化以后發展的必然趨勢,IEC61131是目前國際公認的一項標準,優勢在于管理程序較容易,效率較高,編程的周期也大大縮短,因此被廣泛采用。該標準對語法和語義進行了規范,同時對產品的編程借口也進行了標準化,此標準也成為電氣化系統是否合格的檢驗標準之一,因此,解決了不同程序之間的通訊問題。其次,Windows 逐漸成為事實上的標準平臺。Windows 操作系統目前普及率非常高,因此引入到標準平臺中使用就更加容易、操作簡單, 而且維護也較為方便,基于這些原因,Windows正逐漸成為工業控制的標準平臺。其中,PC控制系統具有靈活和易于集成的優勢,被各行業廣泛的應用。在企業管理和商業管理中,PC和網絡技術已經得到廣泛的應用,操作界面也正在自動化領域逐步推廣,因此Windows成為工業控制標準平臺的重要性不容忽視。
1.2現場總線與分布式控制系統
現場總線的作用在于連接自動化系統與智能現場設備的雙向、多站、全數字的通信系統。把中央控制室內的服務器和PLC的中央處理器連接到現場設備上,現場設備的信息就會被大量的收集起來,并通過線纜傳輸到中央控制器上,這項技術解決了現場的控制器、儀表儀器、執行機構等設備的數字通信,及高級控制系統與這些現場設備的信息傳遞。應用的領域較為廣泛,包括:流程工業、制造業、電力、交通等自動化系統中。與之不同的是分布式控制系統,該系統具有人機交互、直接數字控制、數據獲取以及監控與管理等作用,其主要有開放性、靈活性、可靠性、協調性、控制功能齊全以及便于維護等特點,分布式控制系統按地區把微處理儀器安裝在測量設備與控制設備附近,然后分散控制功能,集中管理功能。
1.3 IT 技術與電氣工業自動化
隨著網絡時代的到來,多媒體技術和IT 技術在自動化領域也被廣泛的應用,其網絡結構完全可以實現辦公自動化的控制級。市場需求促使自動化與IT平臺的結合,也因此在電氣自動化領域出現多次科技革命。信息技術在工業界也漸漸的深入到管理層,并且在自動化的設備、機器和系統已經存在。為了自動化系統的不斷發展,對網絡的構建也是十分有必要的。 2 電氣自動化發展史
伴隨著電子技術和信息技術的飛速發展,電氣自動化已經走出了工廠,并且在辦公、交通等多個領域得到了廣泛的應用。
2.1全控型電力電子開關時期。在上個世紀五十年代晶閘管出現,標志了運動控制新紀元的開始。繼后出現了交流變頻技術和全控制式器件GTR等,即電力電子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT這類復合型電力電子器件。而第四代器件則由功率集成電路PIC構成。
2.2電路低頻向高頻發展。隨著電力電子器件的更新,變換器電路也隨之改變。在普通晶閘管時期,整流控制主要由直流傳動變換器完成。交流變頻傳動由交-直-交變頻器完成。在第二代時期,PWM變換器得到廣泛的應用。PWM技術可以提高工作效率,并且減少高次諧波對電網的影響,可以改善電動機低頻轉矩脈動問題。
2.3交流調速理論發展。德國學者F?Blasche提出了交流電機磁場定向遠離市,并得到德國大學教授Depenbrock的繼承和發展。教授D繼F?Blasche提出了直接轉矩控制思想,并將它推廣到了弱磁調速范圍。這一控制思想具有結構簡單、思想新穎、信號處理物理概念明確的特點,屬于高靜動態性能的新型交流調速方法。
2.4通用變頻時期。通用變頻器是一種系列化、批量化和占市場量最大的中小功率變頻器,經歷了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高動態性能適量控制型的發展過程。
2.5單片機發展。由于占主導地位的MCS-51單片機的8位機功能簡單,指令短小,后來就有了適合大批量生產的PIC系列單片機的推廣和使用,其可靠性和保密性都非常高。 3電氣自動化領域勇創更美好的明天
3.1 電氣自動化系統的低成本
經濟全球化和市場的更加完備導致各個行業的競爭非常激烈,而企業要想在激勵的競爭中占據主動就必須做到降低成本,提高利潤率。盡量縮短新產品的研發和生產周期、提高產品的質量、逐漸完善企業的服務體系,這些都是促進企業盈利的手段。鑒于 PC控制器的高度可靠性和操作及維護的簡便性,使得越來越多的生產廠家在生產過程中不同程度的使用PC控制的方案,而以工業PC作為主要基礎的工控機將會取代現有的IPC成為主要的控制系統,工控機對于實現低成本工業控制來說具有很強的現實意義。
3.2電氣自動化系統結構的通用性
今后,在一定范圍內實現電氣自動化系統結構的通用性,對提高系統控制效率,具有重要意義。無論是某一個企業發展,還是地域范圍整體發展來說,網絡結構都要起到計算機監督、現場控制以及高層管理等作用,如何實現各個層次的數據共享、精準傳達,也是值得思考的問題。通過應用網絡技術、生產設備等,管理層實現控制與監督,那么在系統結構規劃階段,應該實現從辦公環境到生產控制、元件級等全系統范圍內的數據傳輸與通訊共享。
3.3 電氣自動化系統的市場化
企業在積極促進產業結構優化升級,堅持深化體制改革,加快形成落實科學發展觀的體制機制保障的同時,要特別注意產業市場化的形成問題。這就要求電氣自動化企業在集中力量加強自身的關鍵技術開發和系統集成的同時,要通過市場化的外包分工和社會化的協作,帶動配套及零部件生產的市場化,有計劃的研究與開發重大技術裝備需要的關鍵共性制造技術等,逐步提高裝備的自主制造比率。產業市場化是產業發展的需要,有利于資源配置效率的提高。
3.4電氣自動化系統的安全性
對于電氣自動化系統的應用與發展來說,實現多系統的技術集成將成為必然趨勢。同時也要意識到安全控制系統與非安全控制系統集成的重要性。通過較低的成本,實現切實有效的安全方案。結合我國市場發展的實際情況,將電氣自動化安全系統及相關產品逐漸打入市場,可以優先進入對安全等級要求較高的應用領域,再逐漸拓展到其他安全等級的場合。從工廠設備層到網絡層,從硬件到軟件,從安全單元到安全系統的路線進行電氣自動化系統安全方案的應用。更好地發揮電氣自動化安全防范系統作用,尤其在智能化樓宇集成中的應用,更具現實意義。
3.5操作人員專業化。
電氣自動化系統設計與安裝時,往往忽略對那些將直接接觸控制設備人員培訓工作,這是通常認為實際運行設備時進行人員培訓比較容易,許多生產廠家及工程部門直到系統安裝運行之后,才開始對操作人員及維護人員進行系統培訓,系統安裝過程中,隨時讓將來最張要維護和操作該設備人員了解安裝過程,這將使他們對新系統有感性認識。
4結語
在世界經濟一體化發展的形勢下,電氣自動化對于國家的經濟以及社會發展發揮了至關重要的作用,隨著電氣自動化系統逐漸發展與完善,達到系統和外界網絡的有效聯接,使得系統信息可以實現綜合處理能力以及網絡技術完美結合,從而達到網絡自動化以及管理與控制的一體化。 參考文獻
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關鍵詞:電氣技術;特點;趨勢
社會在不斷的發展進步,科學技術水平也在不斷的提高,科學技術在各個工程領域所占的比重也越來越大,許多行業實行的智能化、自動化技術都離不開電氣化與之配合設置。我國的電氣自動化技術經歷了幾十年的發展之后,已經獲得了不錯的成績。與國際水平相比我國的電氣自動化技術水平還是不夠高的,伴隨著市場經濟規模地不斷擴大,電氣自動化市場中出現了大量的競爭對手,加劇了企業的市場競爭環境。企業要充分發揮自身的生產優勢,才能在一些行業中占有重要的位置。
一 電氣自動化技術應用方向
1.電力系統自動化實時仿真系統的應用。
該仿真系統在可提供大量實驗數據的前提下,還可多種電力系統的暫態及穩態實驗同步進行,還能用以協助科研人員測試新裝置,且多種控制裝置都能與其構成閉環系統,從而為靈活輸電系統及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統數字模擬實時仿真系統的引進,方便了對電力系統負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行深入研究,從而建成具備混合實時仿真環境的實驗室。
2.綜合自動化技術與智能保護的應用。
目前,國內的綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平,智能自動化保護技術領域的研究相對處于國際領先水平,研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內外最新的人工智能、網絡通信、微機新技術、自適應理論、綜合自動控制理論等應用于電氣自動化保護裝置中,對電力系統自動化保護的新原理進行了研究,可以大大提高電力系統的安全水平,使得新型保護裝置具有智能控制的特點。
3.電力系統中人工智能的應用。
電力系統及其元件的故障診斷、運行分析、規劃設計等方面將模糊邏輯、專家系統以及進化理論應用到實際研究,并且結合電力工業發展的需要,開展了電力系統智能控制理論與應用的研究,同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎上以提高電力系統運行與控制的智能化水平。
4.電力系統配電網自動化技術。
該技術采用的模型為最新國際標準公共信息模型,輸電網的理論算法采用與配網實際與高級應用軟件相結合,負荷預測時配合應用人工智能灰色神經元算法進行,最后進行潮流計算時采用配網遞歸虛擬流算法。電力系統配電網自動化技術取得了重大技術突破,主要表現在信息配網一體化、高級應用軟件、配網模型、中低壓網絡數字方面,最終,解決了載波正在配電網上應用的路由、衰耗等技術難題,正是因為采用數字信號處理技術,才得以提高了載波接收靈敏度。
二 電氣自動化技術應用范圍
1.智能電網技術的應用。
信息管理系統作為計算機技術中應用最為廣泛的技術之一,電力系統自動化技術與計算機技術結合所形成針對整個全局進行智能控制的技術,也就是智能電網技術,是一個最具典型性的技術,涵蓋了配電、輸變電和用戶以及調度、發電的各個環節。其中變電站自動化系統、穩定控制系統等被廣泛應用到計算機技術的系統中,同時一樣的還有諸如調度柔流輸電以及自動化系統等。目前這種數字化電網建設,一定程度上可以說是智能電網的雛形,實際上也為我國建設智能電網做著準備工作。智能電網中較為典型的有智能電網的通信技術,同時在建設的過程中需要很多依托計算機的技術,需要具備實時性、雙向性、可靠性的特征,需要先進的現代網絡通信技術的應用,而且該系統也是完全依托計算機技術而存在的,同時具有信息管理系統。
2.變電站自動化技術的應用。
可以說,變電站的自動化的實現又是依托計算機技術的發展實現的,要實現電力生產的現代化,一個不可缺少的、重要的環節就是實現變電站的自動化。變電站依賴計算機技術實現自動化,在實現的過程中計算機也得到了充分利用,二次設備也隨之實現集成化、網絡化、數字化,完全是采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜。變電站實現自動化,實現計算機屏幕化以及運行管理和記錄統計實現自動化,另外兩個組成部分是操縱以及監視,變電站的整體自動化才得以實現,正是如此多的組成部分實現了計算機的自動化管理。為了聯系發電廠與電力用戶,變電站以及與之相關的輸配電線路必不可少。變電站自動化的實現,不僅組成電網調度自動化的一個重要組成部分,更是為了滿足變電站的運行操作任務。
3.電網調度自動化的應用。
電網調度自動化是電力系統自動化中最主要的組成部分,目前我國將電網調度自動化分為五級,其中各級電網的自動化調度都是與計算機技術的應用分不開的,從高到低分別是:國家電網、大區、省級、地區以及縣級調度。其中最重要的組成部分就是電網調度控制中心的計算機網絡系統,這些裝置在計算機系統的連結下形成一個自動化的電網調度系統,將整個的結合起來。其他的主要組成部分有工作站、服務器、變電站終端設備、調度范圍內的發電場、大屏蔽顯示器、打印設備。計算機在電網調度自動化的作用不僅要實現對電網運行安全分析的監控,還要實現實時數據的采集,更要實現電力系統的電力負荷預測以及狀態估計等功能。因此種種這些,都是通過電力系統專用廣域網連結的測量控制以及下級電網調度控制中心等裝置。
三 綜合電氣自動化技術發展趨勢
1.保護、控制、測量一體化。
鑒于目前的運行體制、人員配備、專業分工,我國的自動化系統主要采用站內監控采集數據而保護相對獨立的模式,以提供較清晰的事故分析和處理的界面。但是從技術合理性、減少設備重復配置、簡化維護工作量以及發展趨勢等方面考慮,將保護與控制、測量結合在一起會更有優勢。
2.國際標準的應用。
近年來,IED電力自動化方面有了廣泛應用。為了實現不同廠家 IED 設備的信息共享和互操作性,使廠站電氣綜合自動化系統成為開發系統,國際電工委員會制定了IEC61850國際標準。為了與國際接軌,國內已經開始了基于IEC61850標準的電氣綜合自動化系統的產品研發,相信這將是未來自動化系統的一個發展方向。
關鍵詞:電氣自動化;控制系統;未來;發展趨勢
Abstract: This paper introduces the electrical automation system functions and features, analyzes the present situation of the electric automation control system development, and proposes the related design concept, combined with the actual needs, prospects the electrical automation control system development.
Key words: electric automation; control system; future; development trend
中圖分類號:TU855文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
在當今計算機和網絡技術突飛猛進的時代,企業要想開創工業自動化的新格局,就必須牢牢掌握與現代化技術息息相關的科學知識與實踐能力,更要緊緊抓住各種大型國際活動的機遇,多方面多途徑的了解和學習電氣化技術的相關知識和最新動態,以敏銳的目光及時發現和抓住世界各國工業自動化方面的商機。
1 電氣自動化控制系統的發展現狀
電氣自動化目前的發展狀況主要在于計算機與電氣技術結合使用,創立了開放式的發展平臺。具體來說:
1.1 現場總線和分布式控制系統的應用,使得很多信息集中管理,并能實行現場檢測和執行。
1.2 信息技術不僅滲透到管理層,更重要的是擴展到自動化系統當中去,從而引發了電氣自動化一次又一次技術革新。
1.3 IEC61131的頒布,使得各電氣控制系統的產品編程接口標準化,同時它還使不同的語法和語義采用統一的語言標準。這種編程方式縮短了編程周期。
1.4P 和網絡技術已經在電氣自動化領域得到普遍認可和使用,Windows 已然成為事實上的工控標準平臺。
2 電氣自動化系統的特點及功能
2.1 特點。電氣自動化控制系統的設計思想主要集中在集中監控方式、遠程監控方式、現場總線監控方式。電氣自動化系統的特點主要表現在:顯示控制屏按鈕齊全,顯示直觀,指示燈壽命長,光效好,可靠性強。實施控制的計算機具有動態協調的能力,還可以存儲記錄,并分析出相關的報告。其啟動控制方式大小不一,小功率采用直接啟動的控制方式,大功率采用星形或三角形啟動控制的方式,還有的采用變頻調速控制的方式。這些不同的控制方式很好的確保了生產設備的運行穩定。設備一旦出現故障,人可以馬上進行連鎖控制,體現了非常人性化的一面。
2.2 功能。電氣自動化控制系統的功能主要表現在以下幾方面:發變組出口220kV/500kV 斷路器、隔離開關的控制及操作可以保護發變組、廠高變以及控制勵磁變壓器;發電機勵磁系統是電氣自動化控制系統的組成部分,主要有啟勵和滅磁作用,能夠控制方式切換,進行增磁和減磁操作以及PSS的投退;對 6kV 高壓廠用電源的操作和廠用電壓快切裝置的狀態進行監視;對 380V 低壓廠用電源進行監視,操作并控制低壓備自投裝置;能夠對高壓啟/備變壓器進行控制和操作,該功能主要適應于2臺機共用的條件下;操作并控制柴油發電機組以及保安電源;對直流系統與 LPS 系統進行監視,以及對 MCC 電源線的斷路器的控制回路斷線、儲能未滿、開關狀態等信號和電流的監視;對直流系統、交流不停電電源系統、保安電源系統的各設備運行狀態和報警信號及系統的主要運行參數的監測等。從目前的實際情況來看,對于一些主保護與安全自動裝置,如發變組保護等,由于相關設備業已成熟,而要求都在DCS 中發揮其功能還存在一定的難度,很有可能會加大一定的費用,因此,可以保留。
3 電氣自動化系統未來發展趨勢
電氣自動化控制系統越來越成為工業生產中必不可少的生產平臺。尤其是隨著 IEC61131 的頒布,OPC 技術的誕生,以及目前 Mi-crosoft 的 Windows 平臺的廣泛和深入應用,計算機越來越成為未來技術的發展平臺。當前,IEC61131已經成為了國際普遍認可和使用的統一標準,在市場經濟的快速發展勢頭之下,電氣自動化技術日益與IT 平臺有機結合,引發了電氣自動化發展過程中一次又一次的技術革新。
3.1 自動化系統地位提升。在電氣自動化領域,計算機、網絡技術和多媒體技術都有著廣闊的應用和發展前景。OPC(OIJEforProcessControl)技術的出現,IEC61131 的頒布,以及 Microsoft 的 Windows 平臺的廣泛應用,使得未來的電氣技術的結合,計算機日益發揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個國際化的標準,正被各大控制系統廠商廣泛采納。Pc客戶機/服務器體系結構、以太網和Internet技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和 IT 平臺的融和,電子商務的普及將加速著這一過程。Internet/In-tranet 技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景。比如說企業的管理層可以利用標準的瀏覽器存取企業的財務、人事等管理數據,也可以對當前生產過程的動態畫面進行實時有效的監控,可以在第一時間了解到最全面和最準確的生產信息。在電氣自動化領域還可以普遍應用虛擬現實的模擬技術和視頻處理技術,這些都會對未來的自動化產品,比如人機界面和設備維護系統的設計產生直接而深遠的積極性影響。電氣自動化控制系統所對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境也變得異常重要了,這就促使了軟件在電氣自動化控制系統中的地位提升,其重要性越發明顯。
3.2 從單一的設備轉向集成的系統應用。電氣自動化領域的發展趨勢正凸顯為從單一的設備轉向集成的系統應用,這種發展趨勢應該呈現出分布式、開放化和信息化的特點。具體來說,分布式的結構是一種能確保網絡中每個智能的模塊能夠獨立的工作的網絡達到系統危險分散的概念;開放化則是系統結構具有與外界的接口,實現系統與外界網絡的連接;信息化則是使系統信息能夠進行綜合處理能力,與網絡技術結合實現網絡自動化和管控一體化。隨著Pc客戶機/服務器體系結構的不斷更新,以太網以及 Internet 技術的不斷發展,電氣自動化發生了連續革命。在市場需求的驅動下,自動化以及IT平臺逐步實現了相互融和,而電子商務的普及使得這一過程不斷加速。在自動化領域,多媒體技術、Internet 和 Intranet 技術在有著良好的應用前景。相應的通訊能力、軟件結構和方面使用、統一的組態環境顯得十分重要。在軟件重要性逐漸提高的同時,該趨勢從單一的設備不斷向集成的系統轉變。
3.3 從“中國制造”向“中國創造”的轉變。在開創“電氣自動化”新局面的時候,要牢牢地把握從“中國制造”向“中國創造”的轉變。在保持產品價格競爭力的同時,中國企業需要尋找一條更為健康的發展道路“電氣自動化”企業要不斷吸收高新技術的營養,才能為開創“電氣自動化”的新局面增添動力。要全面把握“科學發展觀”的基本內涵和精神實質,結合本地區、本部門、本行業的客觀實際,按照“以人為本、全面協調可持續發展的要求”,認真尋找差距,總結經驗教訓,轉變發展觀念,調整發展思路,切實把思想和行動統一到“科學發展觀”的要求上來,把“科學發展觀”貫徹到改革開放和我國“電氣自動化”進一步實現現代化、國際化和全球化的過程上來。為開創“電氣自動化”的新局面添磚加瓦。
4 結論
只有不斷創新,積極吸取先進國家的優秀技術特點,并結合自身情況,投身于自主研發當中去,不斷尋找高新科技的難點、關鍵點和突破口,才能為工業自動化的發展貢獻應有的力量。
參考文獻: