電氣自動化控制系統及設計

李博

（中國石油哈爾濱石化分公司 黑龍江哈爾濱 150000）

電氣自動化控制系統及設計

李博

（中國石油哈爾濱石化分公司 黑龍江哈爾濱 150000）

電氣自動化是電力系統的一部分，在電力系統中是非常重要的，電氣的自動化設計是與時代的發展相結合的，伴隨著信息技術的進步，電氣設備的發展也該不斷進步，電氣設備的自動化設計是時代發展的產物，應該大力推廣，本文對電氣自動化的控制和設計進行研究，本文是以發電廠為例進行的研究，讓電氣自動化可以發展的更好。

電氣自動化；控制系統；設計；研究

電氣自動化設備在生活中是經常可以看見的，電氣的自動化不只體現在生活中，在生產中也在大量的使用，本文利用發電廠來對電氣自動化進行研究，電氣自動化的控制系統和設計理念在電氣自動化的研究中是非常重要的，在科技快速發展的今天，數據的傳輸逐漸有了新的平臺，電氣自動化的控制要以靈活性和集成性為主要的研究特性，還要將PC控制系統運用到自動化中去，因此，一定要重視電氣自動化控制系統的設計，讓電氣自動化更好的為人們服務。

1 電氣控制對象的特點和要求

（1）電氣控制系統相對于熱機設備來說，控制信息采集量比較小，對象也很少，可操作性比較低，但是電氣控制系統具有快速性和準確性的特點。

（2）電氣設備保護裝置的可靠性好，反應能力快，但是電氣設備控制系統對抗干擾的能力的要求是非常高的。

（3）電氣控制系統可以處理大量的信息，信息的控制主要是以過程控制為主，電氣控制系統的主要作用就是數據的采集和順序的控制，形成連鎖保護的狀態，安全性高。

2 常規電氣控制系統在電廠中的應用

現在有很多的電廠和DCS廠家所使用的電氣控制系統的局限性主要體現在以下幾個方面：

2.1 監視部分發電機

監視發電機主要是由變壓組系統、勵磁系統、高低壓用電系統和備用電源系統組成的，對電流也有著嚴格的要求，電流必須是直流電，電壓為220V，使用UPS電源系統，電氣設備的開關和閘刀不需要在監視下運行，還要有事故記錄和事故報警的功能，這樣在發生突發的狀況的時候，系統就可以自動進行監控并報警，安全性高，電氣設備的使用者對設備的性能會增加信心，讓電氣設備行業迅速發展。

2.2 控制部分發電機

控制部分發電機主要功能就是控制，包括變壓器組單元電氣一次設備的控制、發電機程序的起停、ASS的投切，ASS的投切主要包括電廠工作的電源、高低壓廠變與高低壓備變之間的自由切換，這種自由切換讓發電機設備的使用是非常便捷的，這就是現代發電機控制系統完善的地方，相對于傳統的DCS設備來說，先進的發電機控制系統控制的范圍加大，電氣信息的采集也大幅度的增加，這些設備自行控制，每一個運行系統都有自己的控制運行體系，減少了運行人員的工作，加大了工作的效率，減少了人員成本，工作人員只要在監視器上就可以了解控制系統的信息，但是現在我國的電氣控制系統還沒有達到這一先進的程度，要使用大的電流，硬接線的連接方式是非常復雜的，在發電廠發電的過程中就會增加投資的成本，導致能源大量的浪費，因為發電廠的發電就是利用能源來發電的，有些是利用不可再生的能源進行發電的，這樣使用的發電機的時候就會發生能源浪費的現象。

以上兩個方面就是電氣控制系統在發電廠中的應用，為了改變這種情況，可以擴展ECS功能，綜合利用自動化的設計理念，保證電氣設備科學合理的使用，讓發電機在控制和監視方面增加了使用的性能，發電機的使用可以讓電氣設備的綜合利用性更強，人員不需要花費大量的時間對設備的使用情況進行監視，讓電氣自動化的控制和設計符合現實要求，這樣的電氣自動化才是有使用價值的，有價值的電氣設備才能夠創造效益。

3 電氣綜合自動化的使用功能

根據單元機組的運行和電氣控制的特點，應將發電機一變壓器組和廠用電源等電氣系統的控制都納入ECS監控。其基本功能為：

（1）發變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關的控制及操作。

（2）發變組保護、廠高變保護、勵磁變壓器保護控制。

（3）發電機勵磁系統。包括啟勵、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS（電力系統穩定器）的投退。

（4）220kV/500kV開關自動同期并網及手動同期并網。

4 電氣自動化控制系統的設計

4.1 集中監控方式

這種監控方式優點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。因為電氣設備已經進入了監控的范圍內，在監控對象增多的情況下，設備主機的壓力也在加大，電力設備中電纜的數量在增加，增加的數量是非常大的，電廠的投資也是非常多的，電纜引入在距離上的加大就會影響主機的的使用性能，讓主機設備的使用承受大的壓力。

4.2 遠程監控方式遠程監控方式

電纜的使用能量在不斷的加大，還能夠節約安裝的費用，設備材料才能夠得到大量的節約，安全性能還比較好，形態較靈活，優點是非常多的。由于各種現場總線的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系統監控，而不適應于全廠的電氣自動化系統的構建。

4.3 現場總線監控方式

目前，對于以太網、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中，且已經積累了豐富的運行經驗，智能化電氣設備也有了較快的發展，這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了良好的基礎。現場總線監控方式使系統設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據間隔的情況進行設計。

5 探討電氣自動化控制系統的發展趨勢

電氣自動化的控制是非常重要的。在企業中的應用也是十分廣泛的，現在企業管理中要利用瀏覽器來對企業財務、人事等進行科學化管理，對企業生產監控，企業的生產者可以在第一時間內獲取企業的生產信息，現代虛擬現實技術的使用對未來自動化產品產生著重要的影響，軟件使用的重要性在不斷增加，自動化的趨勢由單一向集成系統轉化。

6 結論

電氣的自動化在人們的生活中是經常被使用的，便捷了人們的生活，尤其是在生產中的使用是非常多的，電氣自動化的使用是時代發展的要求，現代技術的發展完善了電氣自動化設備，讓自動化設備更好的為人類做出貢獻。

[1]王冬梅.電氣自動化控制技術研究[J].機電信息，2012（03）.

[2]李修偉，陳廣文.淺析電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢[J].民營科技，2011（01）.

U495

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1004-7344（2016）29-0292-01

2016-9-26