王昊 遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

試論供配電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王昊 遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，現(xiàn)代化的建筑取得了重大的進(jìn)步，許多的多元化的智能建筑都紛紛進(jìn)入市場。在建設(shè)的過程中，人們對(duì)電力有了更高的需求，尤其是供配電系統(tǒng)，在這種社會(huì)背景下，綜合自動(dòng)化供配電系統(tǒng)引起了人們的重視。本文主要是介紹了供配電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

供配電 自動(dòng)化 供配電系統(tǒng)

引言：供配電綜合系統(tǒng)在眾多的鋼鐵領(lǐng)域中都充當(dāng)著重要的作用，而且比如像轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t以及高爐等設(shè)備都有著自己的獨(dú)自的系統(tǒng)。供配電綜合系統(tǒng)的作用是提供電源給生產(chǎn)，同時(shí)對(duì)設(shè)備的用電負(fù)荷進(jìn)行妥善地分配，從而確保在生產(chǎn)的過程中設(shè)備可以正常的持續(xù)操作。目前要實(shí)現(xiàn)供配電站自動(dòng)化就離不開供配電系統(tǒng)，所以對(duì)于鋼鐵工業(yè)而言，研究供變電自動(dòng)化系統(tǒng)具有重大的研究價(jià)值。

1 企業(yè)供電配電自動(dòng)化系統(tǒng)的特征

在電力系統(tǒng)的運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)以及使用負(fù)荷方面，現(xiàn)代企業(yè)的配電系統(tǒng)滿足了配電電路的需求。供電配電系統(tǒng)的特征總結(jié)如下：

（1）用電負(fù)荷出現(xiàn)了高度集中。隨著我國現(xiàn)代企業(yè)用電成本的提高，目前用電成本是企業(yè)生產(chǎn)總值的11%。通過分析鋼鐵企業(yè)的用電負(fù)荷情況，用電成本的提高大部分表現(xiàn)在負(fù)載率環(huán)境以及變壓環(huán)境的提升，這些環(huán)境的變化在很大程度上影響了負(fù)荷的情況以及運(yùn)行極限，具體體現(xiàn)在出了大面積的用電負(fù)荷集中。

（2）高功率設(shè)備以及高壓電出現(xiàn)了不斷提升。使用電器重點(diǎn)集中的問題是大功率的用電設(shè)備，比如建設(shè)空調(diào)以及普通的照明環(huán)境。一般情況下常用的電壓階段有5種，分別為8kv、12kv、40kv、110kv以及220kv等，調(diào)控管理實(shí)現(xiàn)中對(duì)變壓設(shè)備有著很高的要求。需要根據(jù)具體的實(shí)際控制用電功率的使用情況，否則容易出現(xiàn)用電功率的問題。需要注意的方面主要有計(jì)算方法、保護(hù)設(shè)備的選擇、規(guī)格使用以及保護(hù)裝置選擇等等。從而能夠有效控制自動(dòng)化系統(tǒng)，對(duì)基本設(shè)施進(jìn)行合理地優(yōu)化。

（3）有著極高的安全要求。通過分析供配電系統(tǒng)設(shè)備的高精度，并且聯(lián)系具體的連續(xù)性負(fù)荷生產(chǎn)，對(duì)現(xiàn)代設(shè)施用電的需求問題進(jìn)行整體地考慮，同時(shí)對(duì)一些高用電設(shè)備在使用過程中需要遵循的規(guī)格進(jìn)行進(jìn)一步完善，從而合理有效地控制了處理措施，減少了由于電壓問題從而造成經(jīng)濟(jì)損失的現(xiàn)象。針對(duì)生產(chǎn)中的安全性，首先要符合基礎(chǔ)需求，達(dá)到系統(tǒng)自行關(guān)閉功能。針對(duì)敏感性的操作，需要遵循基本的閉合操作，綜合調(diào)整斷電形式。

（4）聯(lián)系實(shí)際的情況從而完成電磁兼容問題，以及供電質(zhì)量的保證，盡可能地減少生產(chǎn)危害的發(fā)生，尤其是電磁兼容的相關(guān)問題。

2 供配電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需遵循的原則

原則總結(jié)如下所示：

遵循靈活開放、獨(dú)立、以及規(guī)范性和穩(wěn)定性的原則。供配電過程中如果需要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，在技術(shù)選擇方面要傾向于成熟的，且是我國檢測機(jī)構(gòu)所接受的，對(duì)現(xiàn)場實(shí)施考驗(yàn)以及測量；此外在自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，需要符合相關(guān)行業(yè)所頒布的各項(xiàng)規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)等；進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)中的接口進(jìn)行約束；由于供配電綜合系統(tǒng)自身具有獨(dú)特性，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)中也需要實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的保護(hù)功能，只需要完成專門裝置的設(shè)置就可以；

2.2 軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在供配電自動(dòng)化系統(tǒng)中監(jiān)控系統(tǒng)占據(jù)著重要的角色，系統(tǒng)中還包括了采集供配電站里面的數(shù)據(jù)和采集設(shè)備層中的數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)控制數(shù)據(jù)，這些對(duì)于運(yùn)行電網(wǎng)中的安全性以及經(jīng)濟(jì)效益的增強(qiáng)都有著重要的意義。該系統(tǒng)功能主要為：

（1）數(shù)據(jù)處理模塊的作用是預(yù)處理采集監(jiān)控系統(tǒng)中的原始數(shù)據(jù)，變位處理遙信測量信息，規(guī)約處理前置機(jī)的通信。

（2）控制命令管理模塊。該模塊主要是將操作命令發(fā)送給保護(hù)測量裝置，其中命令主要包含了定值保護(hù)、保護(hù)定值修改以及調(diào)節(jié)變壓器等。作為上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的一個(gè)重要的功能。從某種意義上而言，確保了下發(fā)命令過程中的準(zhǔn)確性以及可靠性，操作命令的檢查由監(jiān)控軟件完成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 配電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.3 硬件結(jié)構(gòu)

本文采用雙主機(jī)互為熱備用目的是考慮到系統(tǒng)可靠。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)容量雖然不受到軟件因素的約束，但是會(huì)受到物理因素的約束，當(dāng)出現(xiàn)了一臺(tái)機(jī)器處理能力不行的時(shí)候，需要對(duì)機(jī)器進(jìn)行組合從而形成可滿足需求的前置機(jī)系統(tǒng)，最終讓機(jī)器的接入能力擺脫數(shù)量的約束。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的互聯(lián)需要用到光線中繼器，具體的操作實(shí)現(xiàn)只需要完成撥號(hào)的設(shè)置，另外在實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)多臺(tái)移動(dòng)工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)的訪問。配電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 配電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

2.4 處理狀態(tài)量

（1）對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行描述；分合每個(gè)斷路器閘的位置；每一個(gè)通道進(jìn)行運(yùn)行的情況；每一個(gè)變壓器分接頭的位置；以及每一個(gè)開關(guān)刀閘的位置；各種保護(hù)出口接點(diǎn)動(dòng)作狀態(tài)。

（2）對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備的狀態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)視，馬上將告警信號(hào)發(fā)出，改變遙信的位置；對(duì)遙信值的類型進(jìn)行確認(rèn)，具體包括了刀閘、開關(guān)、事故以及預(yù)報(bào)等等，通過開關(guān)的改變，動(dòng)作保護(hù)以及判斷事故總信號(hào)是否正常的變位還是事故變位；從而完成電笛、事故畫面調(diào)出、語音報(bào)警以及文字信息的選擇。

狀態(tài)量數(shù)據(jù)處理的流程圖如圖3所示。

圖3 狀態(tài)量數(shù)據(jù)處理

2.5 控制命令管理

當(dāng)控制命令管理模塊進(jìn)入到了控制功能的子模塊中，系統(tǒng)就會(huì)彈出對(duì)話框要求設(shè)置權(quán)限和檢查口令，這個(gè)時(shí)候就要通過遙控完成口令的操作，當(dāng)?shù)卿浗巧沁b控監(jiān)護(hù)人時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)彈出對(duì)話框完成權(quán)限和檢查口令檢查，如果口令錯(cuò)誤，就會(huì)出現(xiàn)遙控操作的對(duì)話框。

定值更改操作中第一步是輸入用戶以及用戶密碼，在電力系統(tǒng)中，設(shè)置保護(hù)之類的定值存在著很大的危險(xiǎn)性，操作人員必須是有著豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，所以設(shè)置用戶名以及密碼起到了很大的安全保障。如果在輸入用戶名以及密碼的過程中共如果出現(xiàn)了用戶名或者密碼多次輸入錯(cuò)誤，則自動(dòng)退出。如果用戶名以及用戶密碼登錄成功，頁面跳轉(zhuǎn)至定值修改，另外頁面顯示數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的歷史信息，當(dāng)需要修改定值時(shí)，直接點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，系統(tǒng)會(huì)將新的定值傳送給測控單元，反之退出定值修改操作。當(dāng)保護(hù)測控單元接收到定值修改的命令后，就會(huì)和初始的定值進(jìn)行反較，如果反較成功，那么系統(tǒng)就會(huì)觸發(fā)定值修改的命令，如果反較失敗，那么需要再次將新的定值發(fā)送給保護(hù)測控單元，當(dāng)最后反較成功后就不需要進(jìn)行循環(huán)了。修改定值的流程圖如圖4所示。

圖4 修改定值的流程圖

結(jié)語：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)全球化實(shí)現(xiàn)，各行企業(yè)對(duì)基本設(shè)施提出了更高的需求，本文主要是通過對(duì)企業(yè)供配電系統(tǒng)的特點(diǎn)分析，從而完成了配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)部分包括了硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及軟件模塊的功能設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)部分中給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)流程。配電系統(tǒng)在鋼鐵行業(yè)中有著重要的作用。因此研究供配電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)企業(yè)的發(fā)展有重大的理論意義以及實(shí)踐意義。

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