電氣工程及其電氣自動化的控制系統應用

高學強

摘 要：筆者針對電氣自動化技術核心特征和電氣自動化控制系統主流操作應用模式，加以細致化論述，同時集思廣益探討出實效性較高的系統操作應用方案。希望長此以往，能夠為我國電氣工程事業可持續競爭發展，奠定基礎。

關鍵詞：電氣自動化；控制系統；操作應用；監控管制

中圖分類號： F407.6 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）15-149-2

0 引言

最近階段，在國際范圍內，電氣自動化控制系統得以全面普及沿用，不過我國在該類技術領域研究上始終處于初步探索階段，尤其經過相關知識理論的逐層修繕，使得未來電氣自動化和IT技術融合，透過集成向智能化控制方向轉變，成為必然趨勢。由此看來，主動針對電氣自動化控制系統技術原理、功能特征，以及后期在電氣工程內的應用前景，加以有序探討論證，是十分必要的。

1 電氣工程發展需求和自動化系統建設的核心思路認證

目前我國科學技術更新速率極快，有關計算機、電子學開始在電氣工程內大力拓展沿用，使得電氣工程學科理論和技術變化結果十分可觀，在該類行業領域中的人員也都清晰透徹地感知到傳統電氣工程理論的低迷跡象，同時將注意力集中投射在國際領域內的先進自動化控制系統操作要點層面上，希望透過相應的培訓改造，轉化成為國家電氣工程需要的素質、技能兼備型人才。

電氣工程內的自動化系統建設工作，將集合微電子、計算機、傳感器、檢測轉換等高端技術設備，使得電氣工程和電子技術，高端硬件和軟件資源至此得以充分地交接融合。其發展思路在于秉承拓寬面向、強化基礎素質、提升電氣工程控制能力，希望能夠科學的培訓課程，獲得專業技能和職業道德素質俱佳的人才，使得電氣工程在市場上彰顯出應有的競爭潛質。

2 電氣自動化控制系統技術原理和主要功能特征研究

2.1 技術原理

電氣自動化控制系統設計開發工作，主張將注意力集中投射在電氣工程監控模式之上，如遠程和現場總線監控形式，其中計算機終端主要負責動態化協調各類工程信息，同時進行智能化儲存和驗證解析。歸結來講，計算機便是整個電氣自動化控制系統科學運行的基礎性指導媒介，在實際操作環節中，計算機會自動處理好相關數據輸入、輸出，以及校驗分析程序，確保系統控制中不會產生任何誤差，最終推動電氣工程各項活動交接進度。

2.2 主要功能特征

結合熱工控制量相比，電氣自動化操作和控制規范準則存在較大差異，包括信息采集對象單一、數量不多、操作頻率低等現象，不過凸顯該類工序流程的快速和精準操作效果。須知電氣工程中設備保護自動裝置，必須要保留高可靠性，反應動作速率也相對較快，在此期間，又不可脫離高對抗干擾性因素而獨自運行。因此電氣自動化控制系統便隨即凸顯順序控制和數據采集系統的主導地位，同步狀況下更附加較多數量的聯鎖保護關口。正是在此類環境作用下，機組電氣系統被自然地劃分到DOS控制單元之中，不單單滿足預設的正常起停和靈活性運行操作要求，并且能夠實時性檢測和顯示不同設備運行異常狀態和相關數據，保證在當下制定實施富有針對性的調試措施，借此維持電氣自動化控制系統全程運轉的安全合理性。

3 自動化控制系統的各類操作方式整理

3.1 集中式監控

該類監控模式主要適用于電氣工程內運行維護快捷、系統操作簡易、控制中心防護要求不嚴格的項目之中。不過此類操作模式主張令系統不同功能模塊整合到一類處理器之中加以調試，內部涉及任務量過多，且會令處理速率遭受嚴重束縛限制。再就是將所有電氣設備全面劃入監控范疇，必然會令主機原有冗余急劇下降，如若盲目地進行電纜增加，則會令企業白白耗費較多的經濟成本，而長距離電纜引入干擾始終未能消除，系統運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鎖主要沿用硬接線，由于前者輔助銜接位置點出現紕漏，使得設備不能正常運轉，即便是有關人員想要查線，也會因為二次接線復雜問題限制，而增加較多維護工程量，其間造成錯誤性操作現象的幾率也就隨著大幅度增長。

3.2 現場總線監控

隨著我國智能化電氣設備全面革新，加上計算機信息技術在變電站綜合自動化系統內部的普及貫穿，使得電氣工程施工人員獲取更多的操作經驗，整體上為電力企業電氣系統網絡智能化控制應用，提供保障。實際上，總線監控能夠令系統設計成果變得更加富有針對性，尤其是在不同間隔中保留多元化的操作功能，能夠結合具體間隔狀況提供可靠性設計方案，整體上將遠程監控模式的所有優勢條件融合進來。

與此同時，此類控制手段能夠令以往繁多的隔離設備、模擬量變送器等加以適當縮減，保證任何關鍵性設備都能夠在現場隨時安裝，快速透過通信線媒介和監控系統交接，使得電纜大規模控制和設備安裝維護工作量得以適當減少，節省不必要的成本支出。需要額外加以強調的是，不同裝置功能保持一定的獨立性并且利用網絡加以銜接，因為網絡組態靈活性，使得系統整體操作控制可靠性倍增，即便是當下衍生出裝置故障，也只會令對應部件遭受影響，系統不至于因此而產生癱瘓危機。因此，現場總線監控開始被認定是日后我國供電企業計算機監控系統的主流控制發展手段。

3.3 遠程監控

該類控制模式時刻彰顯出電纜應用量、安裝費用有效節約，組態靈活、系統運作可靠性高等優勢特征，不過因為不同區域現場總線通訊速率過低，使得某些電氣工程通訊量過大。因此，此類控制形式對于大范圍電氣自動化系統構建來講適用性不佳，僅僅能夠滿足小規模系統的監控要求。

4 電氣自動化控制系統的實際應用細節解析

現階段電氣自動化控制系統已經得到全面應用，至于主要操作控制細節內容將如下所示：

4.1 計算機處理和數據收集存儲

負責進行關鍵性參數輸入、顯示，確保性能計算工作處理妥當之后，將當中存在的異常報警、事故序列、歷史數據等信息加以收集存儲，并制作相關報表打印上交給主管。

4.2 汽輪發電機電液調節

進行汽輪發電機組控制時，需要從盤車開始，逐層地進行沖轉、暖機、升速、閥切換并網、帶初負荷等工序流程校驗調試，直到確認系統正常運行為止。事實證明，進行電網一次調頻，以及利用電嘲調度接受來調整負荷，不單單能維持機組長期安全性，同時在運行狀態變化基礎上，也可以很好地延續機組使用時限，借助穩態運行提升機組的經濟性。

4.3 汽輪發電機旁路控制

該類結構單元主要配合高/1氏壓旁路壓力調節和高/1氏壓旁路溫度調節系統進行同步管理，其中旁路閥門執行端可以借助系統運作中力矩和速率精確化控制訴求，進行電動或是電液執行器具選取。

4.4 汽輪發電機監視保護

汽輪發電機想要系統化監視查詢電氣工程內相關機械實際運作狀況，就必須在機組啟動、運行和停機這類時間段中進行保護儀器調控，順勢將系統內部各類弊端消除，規避一切事故的滋生。事實上，從上世紀八十年代開始，我國生產供應的汽輪發電機組內部單機容量就全面增加，需要在后續監視保護儀表開發設計過程中額外添加富有針對性的機械參數，當中自然包括轉速、軸向位移、軸承蓋振動、偏信度等，唯獨如此，才能令該類機組聯鎖保護作用全面發揮，進一步精確化感應現場保護監視的不同信號。

另一方面，機、爐協調化管理應用。該類工序在火電站主控系統中影響意義極為深刻，其主張進行不同機組輸入、輸出間的能量和質量平衡控制，使得系統運行中的內外干擾因素得以有機消除，借此迎合電網對于機組負荷的要求，使得機組長時期穩定運行。再就是進一步接受電網負荷調度并介入到調頻率、調峰單元之中，使得汽輪發電機和鍋爐之間能量輸入和輸出得以平衡，協調鍋爐內部送風、燃料、引用、給水等子系統控制動作，以及輔機設備和機組實際運轉能力。

5 結語

綜上所述，電氣工程和電氣自動化控制系統應用工作，本身過于繁瑣復雜，筆者在此提供的建議內容相對有限，日后希望相關工作人員能夠借此不斷創新拓展。相信長此以往，必將能夠為我國電氣自動化系統科學控制，以及電氣工程事業可持續發展，提供不竭的支持輔助動力。

參 考 文 獻

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