■鐘式平 ■江西中昌工程咨詢監(jiān)理有限公司,江西 南昌 330000
近年來我國的微電子技術(shù)、電力系統(tǒng)的電子技術(shù)都得到了長足的進步和飛速的發(fā)展,而原有的使用電力傳動進而達到控制目的的概念已經(jīng)不能夠完全表達現(xiàn)代生產(chǎn)中自動化系統(tǒng)所能夠擔負的第一線生產(chǎn)任務(wù)的所有控制設(shè)備。此外,電子拖動控制早已在我國各個行業(yè)領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用諸如農(nóng)場、交通、家電及辦公場所等等。自動化的研究方向已經(jīng)逐步的轉(zhuǎn)向運動控制系統(tǒng)。
最早電氣自動化的發(fā)展開始于上世紀50年代,當時電氣自動化發(fā)展受到諸多因素的影響比如科技水平和經(jīng)濟發(fā)展水平,因此在我國其發(fā)展的速度一直較慢。隨著改革開放,我國的經(jīng)濟得到的突飛猛進的發(fā)展,科技水平也隨之大大提高,不斷改革創(chuàng)新,據(jù)此我國的電氣自動化也在各個領(lǐng)域得到了快速發(fā)展和應(yīng)用。尤其是當OPC技術(shù)的出現(xiàn)、IEC61131標準的頒布,加之多媒體技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,我國的電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展也得到了跳躍式的進步。
當前電氣自動化的系統(tǒng)構(gòu)成主要技術(shù)支撐點仍然是微軟的Internet Explore、Windows NT,這些技術(shù)擁有非常標準的執(zhí)行語言以及相應(yīng)的操作規(guī)范,在該項技術(shù)發(fā)展的過程中逐步建立了標準的平臺。由于電氣自動化系統(tǒng)越來越多的得到廣泛的使用,該系統(tǒng)也被越來越多的企事業(yè)單位采用,因此隨著科技的飛速發(fā)展,電氣自動化系統(tǒng)的維護過程也變的越來越簡單方便,系統(tǒng)的操作界面也得到了極大的改善。
分布式控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用中往往被稱為分散控制系統(tǒng),系統(tǒng)可集中進行管理、收集數(shù)據(jù)和集中控制自動控制系統(tǒng),同時還可以在生產(chǎn)過程中用數(shù)臺計算機分別控制多個回路。電氣自動化系統(tǒng)的目的就是為了達到對每個運行的組成單元部分進行有效管理和調(diào)控,同時還要兼顧好設(shè)備與線路之間、設(shè)備與設(shè)備之間的相互關(guān)系,所以分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用在電氣自動化系統(tǒng)中的地位非常重要。
在IEC 61131標準頒布之前的最初階段每個生產(chǎn)廠家都有自己企業(yè)的執(zhí)行標準,每個廠家的每種元器件不論是使用范圍、功能還是型號都有著巨大的區(qū)別和不同,因此造成標準互不通用,元器件市場非?;靵y,設(shè)備之間也不能夠相互匹配組合使用,對設(shè)備進行統(tǒng)一管理維護也就更是無從談起。在IEC 61131標準頒布之后,這一行業(yè)中有了行業(yè)執(zhí)行標準,因此無論是何廠家所生產(chǎn)的元器件均可以以最佳的組合進行匹配,極大的提高了生產(chǎn)效率。
計算機的出現(xiàn)對人類社會的進步起到了巨大的促進作用,而電力系統(tǒng)中采用計算機控制技術(shù)對電力系統(tǒng)的發(fā)展也做出了巨大的貢獻。計算機技術(shù)的發(fā)展速度日新月異,其在電力系統(tǒng)中的眾多關(guān)鍵環(huán)節(jié)中都發(fā)揮著重要的作用,例如發(fā)電、變電、輸電以及配電等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此也就促進了電力系統(tǒng)的電氣自動化技術(shù)的飛速發(fā)展。
智能電網(wǎng)技術(shù)是指由計算機技術(shù)與電力系統(tǒng)自動化技術(shù)有機結(jié)合而形成的一個面向全局的智能控制技術(shù),它涵蓋了輸電、變電、配電、用戶、發(fā)電及調(diào)度的每個環(huán)節(jié),智能電網(wǎng)技術(shù)是一個非常典型的技術(shù)。而在計算機技術(shù)中被廣泛應(yīng)用的一個技術(shù)便是細心管理系統(tǒng)。計算機技術(shù)系統(tǒng)納入了很多穩(wěn)定控制系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng),同時一樣的還有諸如調(diào)度柔性交流輸電以及自動化系統(tǒng)等。智能電網(wǎng)的最初原形在某種程度上就可以認為是數(shù)字化的電網(wǎng)建設(shè),這一前期鋪墊過程也可歸于為我國建設(shè)智能電網(wǎng)所做的預(yù)備建設(shè)。智能電網(wǎng)的通信技術(shù)又是智能電網(wǎng)中比較典型的技術(shù),當然也離不開計算機技術(shù)作為技術(shù)支撐,需要應(yīng)用現(xiàn)代最先進的網(wǎng)絡(luò)通信專業(yè)技術(shù),需要擁有可靠性、雙向性、實時性等等特點,并且這一系統(tǒng)是完全靠計算機技術(shù)而存在的,同時還兼具信息管理的功能。
我國雖然現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的電氣自動化技術(shù)發(fā)展迅速,但是與國外相比在我國起步較晚,因此很多技術(shù)及研發(fā)水平與國外很多方面還存在著巨大的差距。這也就要求我國在借鑒和學習國外電力系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)的同時,還要客觀實際的結(jié)合我國電力系統(tǒng)的實際情況,不斷的研究和開發(fā)適合我國國情及發(fā)展需求的電氣自動化系統(tǒng)。
根據(jù)專業(yè)分工、人員配置、運行體制角度出發(fā),目前我國的的自動化系統(tǒng)采用較多的是保護相對獨立而站內(nèi)監(jiān)控收集數(shù)據(jù),從而提供詳細的分析結(jié)果和處理結(jié)果。將測量、控制及保護有機的結(jié)合在一起可以更加完美的實現(xiàn)設(shè)備無重復(fù)配置、技術(shù)合理性、維護工作量變繁為簡及未來快速發(fā)展趨勢。測量、控制及保護的信息來源全部都是來自于現(xiàn)場,測量和控制一般采集的是電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)等信息,設(shè)計要求測量范圍較窄,對其精度的要求較高,數(shù)值一般在測量額定值左右浮動,保護主要收集一次設(shè)備的異常狀態(tài)故障的信息,測量范圍則比較寬,常規(guī)定按額定值參考,因此其精度也較低。CPU(總控)單元只接受由當?shù)厣衔粰C或遠方輸出的控制命令,通過規(guī)定的校核之后便可直接進行動作到保護回路,這樣一來就免去了遙控執(zhí)行、遙控輸出等等步驟,提高了可靠性,也簡化了設(shè)備。同時這些裝置的運行可靠性必須達到要求。這也就要求在設(shè)計、運行、制造及管理各個部門之間突破原有專業(yè)界限,相互配合從而適應(yīng)各種變化。
經(jīng)過多年的發(fā)展,IED電力自動化方面也得到了長足的進步和被廣泛的采用。國際電工委員會制定了IEC61850國際標準,目的是為了使不同廠家所生產(chǎn)的IED設(shè)備的信息相互之間可以無障礙操作以及實現(xiàn)信息共享,使得廠站電氣電氣自動化系統(tǒng)成為可持續(xù)開發(fā)系統(tǒng)。同時我國為了與國際標準接軌,我國已經(jīng)展開了基于國際標準的電氣電氣自動化系統(tǒng)的研發(fā)計劃,因此我們有理由相信這也是未來自動化系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。
電力系統(tǒng)在發(fā)展的過程中隨著自動化系統(tǒng)對傳輸數(shù)據(jù)的要求越來越高,因此出現(xiàn)了以太網(wǎng)技術(shù),這一技術(shù)的出現(xiàn)極大的滿足了通訊的實時性,數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣鹊玫搅舜蟠筇嵘?,?shù)據(jù)量也大為提高。以太網(wǎng)最主要的應(yīng)用形式是Ethernet+TCP/IP。未來電力系統(tǒng)自動化發(fā)展應(yīng)該是在傳承以太網(wǎng)的技術(shù)為基礎(chǔ)的前提下,與工業(yè)生產(chǎn)過程相結(jié)合,產(chǎn)生新一代的由以太網(wǎng)為核心技術(shù)的現(xiàn)場總線技術(shù)。就目前的情況來看,現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)等計算機系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到變電站的電氣自動化系統(tǒng)當中,經(jīng)過多年的運行經(jīng)驗積累,智能化電氣設(shè)備也得到了快速的發(fā)展,這些相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展均為電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中打下了良好的基礎(chǔ)。
[1]董娜,李函霖.電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的探索[J].科技與企業(yè),2011(07).
[2]張俊.電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的探索[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(03).
[3]任杰.電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用淺談[J].科技傳播,2012(06).