電氣自動化在電氣工程中的應用探討

于東梅

（山東悠然電器有限公司，山東 淄博 255400）

1 電氣自動化在電廠中的應用及技術分析

通常ECS系統需要的基礎屬性包括:（1）實時參數收集及處理；（2）數據庫的構建；（3）控制操作以及同步測檢；（4）報警處理事件程序采集；（5）生成畫面并予以顯示；（6）在線計算與表格繪制；（7）電能量檢測；（8）人機聯系；（9）系統自動診斷與自動修復；（10）和相應設施進行接口；（11）實施管理功能；（12）遠程功能。上述所有功能都有其獨立的內容，比如實施管理功能涵蓋了:操作程序引導，故障分析測檢，在線設施檢測，模擬控制，工作票整合，運行數據采集與交接班概況記錄，設施運行情況、漏洞、維修參數記錄、規章制度等。

現在，我國DCS硬件基本都采用引進設施，而外國引進DCS的通信開放性受到一定的局限性，ECS和DCS接口總會出現很多的問題。DCS系統主要以機爐控制為主，但是對電氣自動化控制開發是非常有限的，所以，對ECS的一些參數會出現無法接受的情況。

一般情況下DCS系統的掃描實踐可能在200ms左右，經實踐這是通訊周期以及數據包的長度都會影響通信的實時性，而ECS通信效率有時會出現不穩定的情況。

未來的ECS發展要將主變壓器、發電機以及SF6斷路器等相關電氣設備的在線診斷功能整合到同一在線監測平臺之中，如果有條件的變電站可以把FCS系統也整合到ECS這個平臺之中，也可以把廠用電的電氣功能從DCS系統中進行分離，進而整合到ECS系統在線監控之中。

目前通信技術的飛速發展與高新技術的不斷翻新，也從根本加速了ECS系統的成熟，在不久的將來,ECS系統不但會擁有在線監控功能，同時還可以在同一平臺對主要電氣進行在線監測，而ECS系統也勢必會向更深層次發展。

2 電氣自動化在電網調度及集控中心中的應用

2.1 調度及集控中心自動化的不同方式

方法一，首先要把集控中心當作是調度自動化系統主站，并且還需達到遙信、遙控、遙測、遙調水平。因為這種方法其原理則是把每個無人值班變電站與集控中心之間經過光纜域與其他的通信設備相連接，打開通道，之后在集控中心更新調度自動化主站上的系統利用RS232數據進而完成傳輸，完成遙信、遙控、遙測、遙調功能。此方法雖然能把調度自動化系統的接入了集控中心，但是還有以下不足。經濟性價比差。這因為需要每個站與集控中心之間經過光纜相連，如果這樣那么不只是投資巨大，而且其建設的周期也漫長。安全性能較低、存在著很多不確定性。如果新安裝的光纜因為外力破壞突然中斷，就會造成通信突然停止工作繼而無法正常監控。因為增添了新調度主站，這就使其中間環節增加，可導致故障的概率隨之增大。管理方面不便，因其維護運行較復雜。這種方式就等于在調度主站以外又設立了一個集控站主站，所以兩個站之間要實現遙信、遙控、遙測、遙調功能，而且還具有相同的權限，這不僅僅給管理造成混亂，還能引起不必要的沖突，從而降低了可靠性。

方法二，通過用局域網方式把集控中心接入調度自動化系統。因為這種方法的主要原理是經過光通信系統把集控中心的電腦接入到調度主站的局域網，并且可作為調度工作站，可由調度主站的管理機去統一管理，使其實現遙信、遙控、遙測、遙調功能。和方法一相比較，有其以下優勢。

方法二有其投資比較小而且建設周期較短。這樣只需要架設通往集控中心的光纜就行，并不需要在其他站架設光纜，這不僅僅節省了投資及人力，而且還大大的縮短了施工建設周期。更加利于管理與維護。因為集控中心的電腦是單獨為其調度主站工作的，而且接受調度管理機統一的管理，使其兩個主站之間避免出現管理混亂以及容易產生的沖突事情。要不斷加大提高安全操作性能。最好把操作命令里加上監護權限，并且監護人與操作人必須是兩個人，這樣就能實現一個人是操作、而另一個人是監護，這將大大提高操作安全性。

以上方法的關鍵所在之處是能否組構成局域網，當前調度自動化的數據都是經過RS232方式通過光通信系統E 1/1 OM來轉換完成的，然而RS232方式它并不能用來組建成局域網的。那么要想實現通過利用光通信系統而去組建成局域網，就必須采取在光設備上面加以安裝以太網板方法來完成，為此，以太網板就成為了組網的關鍵。

2.2 采取以太網板組網的優勢

它的可靠性比較高。因為以太網板是直接傳送以太網信號，所以這就大大減少了使用協議轉換器時所帶來的2次協議轉換以及中間信號的線纜轉接；并且以太網接口板采取了比較具有規模的集成電路，因此帶來了較大的安全可靠性。

傳輸速率比較高。以太網接口板的最高傳輸可達到100M的速率，這說明了通信環網在155M的傳輸速率時，在去除環網上每個變電站已經分配的2M外，剩余的2M都是可以進行分配給以太網板，將用來傳輸以太網信號，使用這種方法傳輸速度將大大提升。

帶寬的利用率也在升高。在利用以太網接口板的同時，因為其不占用2M的擴展板上2M，所以變電站可共享為其以太網接口板所分配的帶寬，這就大大提高了帶寬使用率。

接口較多，以太網接口板基本能提供給4個以太網接口。在安裝時不會影響到網絡正常通信，因為安裝維護比較簡單、其故障率也相應較低。工程量較小，所以施工周期也就縮短了。電力公司其具體實施情況包括，通過利用光纜組成雙環其相互備用的方法來提高光通信系統的可靠性。為了能夠更大的提升集控中心可靠的通信系統，因此需在集控中心與變電站兩者之間另外架設起一條光纜，用以組建為另外一個環網。這能夠使其集控中心處在雙環網的保護范圍之內，同時其可靠性也隨之大大提升。

通過利用雙以太網板之間的互相備用方式用于提升以太網信號上的可靠性能。而在集控中心光設備上面加裝兩塊以太網板，一塊是用于調度自動化組網，而另一塊則是公司內部網用來進行聯網。如果其中一塊以太網板發生故障那么可通過主站與集控中心同時把出現的故障信號線直接轉到沒有發生故障的另一塊以太網板上，可立即恢復數據傳輸，完全實現了無縫轉換，進而把以太網信號的可靠性提高到最大之處。

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