何偉

（重慶電力高等?？茖W(xué)校 重慶 400053）

摘 要：隨著現(xiàn)代化社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也得到了不斷的提升，因此在電氣自動化方面也得到了相當(dāng)快速的發(fā)展和提升。在現(xiàn)代社會的自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中，一些先進(jìn)的技術(shù)被得到了廣泛的應(yīng)用，在很大程度上提升了現(xiàn)代化的工業(yè)程度的進(jìn)步和提升，推動了人類社會和工業(yè)行業(yè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，因此在此種情況下，就需要對電器自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計思想進(jìn)行不斷的深入研究，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)化的進(jìn)步。在本文當(dāng)中，首先對電氣自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行了概述；其次對電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的流程進(jìn)行了研究；最后提出了電氣自動化控制系統(tǒng)的重要設(shè)計思想。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；控制系統(tǒng)；設(shè)計思想

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，尤其是我國加入了世界貿(mào)易經(jīng)濟(jì)組織之后，在電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用方面起到了相當(dāng)重要的作用。在此基礎(chǔ)上，就需要對系統(tǒng)的功能以及組成部分進(jìn)行全方位的分析和了解掌握，最終根據(jù)我國的實(shí)際情況來做出分析研究，不斷的發(fā)揮其創(chuàng)新精神，對其工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的電氣自動化的生產(chǎn)要求進(jìn)行全方位需求的實(shí)現(xiàn)，最終推動在我國工業(yè)行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，最大限度的起到推動我國經(jīng)濟(jì)增長的目標(biāo)。

1電氣自動化控制系統(tǒng)

1.1電氣自動化控制系統(tǒng)概述

在電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中，其中需要控制的量相對于熱工控制量來說是相對較多的，因此在運(yùn)行的過程和控制要求當(dāng)中會提出各方面的要求來充分的實(shí)現(xiàn)電氣自動化的控制技術(shù)，因此在運(yùn)行過程當(dāng)中，需要對其特點(diǎn)進(jìn)行全面的了解和掌握，在本文當(dāng)中對特點(diǎn)進(jìn)行了以下幾個方面的分析，首先相對于熱機(jī)設(shè)備的方面來說的話，電氣自動化控制的運(yùn)行過程當(dāng)中所需要采集到的信息是相對較少的，并且其中的數(shù)量屬于相對較小的階段當(dāng)中，其中的操作率頻率也相對較低的，但是需要注意的是需要在快速和準(zhǔn)確方面保持最大限度的準(zhǔn)確率。其次在對電氣設(shè)備的裝置自動保護(hù)方面，也需要保持相對較高的可靠性，在運(yùn)行當(dāng)中的速度也是處于相對較快的狀態(tài)當(dāng)中，從而在運(yùn)行當(dāng)中可以產(chǎn)生相對較高的抗干擾性。另外，在電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)行運(yùn)行的系統(tǒng)需要主要以順序控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為主要的系統(tǒng)控制方式，其中的相對聯(lián)鎖保護(hù)顯現(xiàn)是相對較多的。因此在進(jìn)行機(jī)組電氣系統(tǒng)的在分類當(dāng)中，可以歸入到DCS控制當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制的相對可靠性。在系統(tǒng)當(dāng)中需要充分的實(shí)現(xiàn)正常的起停和運(yùn)行等一系列的操作。在這個過程當(dāng)中，值得注意的實(shí)在需要對系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中所產(chǎn)生的狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的更新和檢測，保證電氣自動化控制系統(tǒng)可以充分的實(shí)現(xiàn)在安全科學(xué)合理狀態(tài)下的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2電氣自動化的現(xiàn)階段應(yīng)用

在現(xiàn)階段的電氣自動化的應(yīng)用當(dāng)中，都應(yīng)用到了ECS的系統(tǒng)來進(jìn)行控制，其中所具備的功能可以分為幾個方面進(jìn)行分析，分別是監(jiān)視部分發(fā)電機(jī)、控制部分發(fā)電機(jī)以及來組成的。其中在監(jiān)視部分的發(fā)電機(jī)當(dāng)中，主要存在著變壓器組系統(tǒng)，勵磁系統(tǒng)，高、低壓廠用電系統(tǒng)及備用電源系統(tǒng)，其中主要利用220V 直流系統(tǒng)和 UPS 電源系統(tǒng)來為電氣設(shè)備的運(yùn)行提供自動化的服務(wù)。在電氣公用系統(tǒng)當(dāng)中，需要實(shí)現(xiàn)對所有的電氣設(shè)備設(shè)施進(jìn)行全方位的檢測，比如設(shè)備開關(guān)和閘刀等，并且在中央信號以及事故的處理報警方面也可以實(shí)現(xiàn)全面的記錄和跟蹤，從而保障電氣設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行。在控制部分的發(fā)電價當(dāng)中，主要是由變壓器組單元電氣實(shí)現(xiàn)對一次設(shè)備的有效控制和聯(lián)鎖操作。在這個過程當(dāng)中，如果發(fā)電機(jī)的程序處于起停的狀態(tài)當(dāng)中，其中ASS 的投切力度就會相對較大；如果廠用工作電源，高、低壓廠變與高、低壓備變之間的正常切換操作；在電氣接地系統(tǒng)管理當(dāng)中，需要充分的實(shí)現(xiàn)對220k V 斷路器、隔離開關(guān)的有效控制。

1.3電氣自動化控制系統(tǒng)的主要功能

在電氣自動化控制系統(tǒng)的主要功能方面，可以最大限度的對主回路線路運(yùn)行當(dāng)中的可靠性和安全穩(wěn)定做出全方位的保證。一般情況下，在控制回路的設(shè)備設(shè)施當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)幾方面的內(nèi)容，分別是自動控制功能、監(jiān)視功能、保護(hù)功能以及測量功能這幾個方面的問題。其中在自動控制功能方面需要在實(shí)際情況的運(yùn)行過程當(dāng)中，在設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障問題的時候，利用開關(guān)進(jìn)行及時的切斷電路來是實(shí)現(xiàn)對電器操作設(shè)備當(dāng)中的充分的電氣自動化控制系統(tǒng)保障。在監(jiān)視功能方面，需要保證對自身變量的檢測，從而實(shí)現(xiàn)在肉眼對自變設(shè)備的電量進(jìn)行無法觀察監(jiān)視的情況下，采用機(jī)械的方式進(jìn)行分辨，利用傳感器當(dāng)中的各項(xiàng)功能，來最大限度的實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)視聽信號予以監(jiān)控，從而實(shí)時監(jiān)控整個系統(tǒng)的各種變化。在保護(hù)功能方面，需要在電氣設(shè)備的運(yùn)行當(dāng)中所發(fā)生的一些故障問題采取相對應(yīng)的措施進(jìn)行改善，比如功率、電壓以及電流等方面造成的原因和影響，從而對其電氣設(shè)備以及線路的正常運(yùn)行做出全方位的了解，保證電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中的控制回路設(shè)備可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行。在測量功能方面，需要保證視聽信號在系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中在正常的狀態(tài)反饋和表示，而電氣設(shè)備的具體工作狀況還需要通過專業(yè)設(shè)備對線路的各參數(shù)進(jìn)行測量才能夠得出。

1.4電氣綜合自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

在進(jìn)行電氣自動化設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行的過程當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的各方面的全面控制。如果在一個完整的變電站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行的話，就可以在各個控制保護(hù)單元中存有緊急手動操作跳閘以及合閘的措施，并且在針對其他單元的故障解決方案方面，也可以利用其中的檢測功能來實(shí)現(xiàn)對別的單元所有的報警、測量、監(jiān)視以及控制功能等，并且在計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行記錄。在變電站的運(yùn)行當(dāng)中，對于一些的運(yùn)動設(shè)備是不需要安裝的，可以在計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的全面運(yùn)行過程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)遙控、遙測、遙調(diào)以及遙信等功能與無人值班等各方面的需求和要求。因此電氣自動化的控制系統(tǒng)應(yīng)用當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)多方面的功能優(yōu)點(diǎn)，其中可以分為幾個方面來進(jìn)行分析。

首先在模塊化的結(jié)構(gòu)方面，可以充分的利用現(xiàn)代化的科學(xué)計算機(jī)的技術(shù)進(jìn)行集中立柜和模塊化設(shè)計的實(shí)施，從而保證在電氣自動化設(shè)備的運(yùn)行控制系統(tǒng)當(dāng)中可以實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)的控制功能都采取集中保護(hù)的方式進(jìn)行運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的全面報警、測量、保護(hù)以及控制等各方面的保護(hù)，在處理的過程當(dāng)中可以將待處理的信號利用光纖總線進(jìn)行傳輸，在計算機(jī)當(dāng)中經(jīng)過解析之后就可以實(shí)現(xiàn)對電氣系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中的整體數(shù)據(jù)狀態(tài)監(jiān)測。

其次在分布式的設(shè)計方面，在電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中，主要以分布式的開放結(jié)構(gòu)和模塊化的方式進(jìn)行設(shè)計，從而可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)當(dāng)中的所有控制保護(hù)功能當(dāng)中的分布開關(guān)柜都可以全方面的接近控制保護(hù)柜之上的控制保護(hù)單元當(dāng)中，在運(yùn)行當(dāng)中可以有效的實(shí)現(xiàn)對信號數(shù)據(jù)方面的報警、測量以及在保護(hù)等各項(xiàng)功能處理。在這個過程當(dāng)中，可以將經(jīng)過處理之后的數(shù)字信號來進(jìn)行不斷的輸送到主控室的監(jiān)控計算機(jī)當(dāng)中，最大限度的保證了計算機(jī)自動化每個模塊之間的獨(dú)立性。

在功能的應(yīng)用方面，可以充分的實(shí)現(xiàn)簡單可靠的現(xiàn)象，一般情況下，在電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中可以利用多功能的計算器來對傳統(tǒng)的繼電器進(jìn)行取代運(yùn)行，最大限度的保證其中的二次接線可以得到全面充分的有效簡化現(xiàn)象。在此種基礎(chǔ)上，由于上文當(dāng)中提到的分布設(shè)計當(dāng)中所應(yīng)用到的設(shè)計，也就是在主控室和開關(guān)柜間進(jìn)行接線，而集中式設(shè)計的接線也局限在主控室和開關(guān)柜間，在兩種方式當(dāng)中的接線措施都是處于相對施工簡單的狀態(tài)當(dāng)中，得，因此在其他的接線當(dāng)中可以保證能夠在開關(guān)柜與采集保護(hù)柜中完成的特點(diǎn)，操作較為簡單而可靠。除此之外，在功能的應(yīng)用當(dāng)中，在可擴(kuò)展性和兼容性方面也是相當(dāng)良好的，在電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計可以對電力用戶未來對電力要求的提高、變電站規(guī)模以及變電站功能擴(kuò)充等進(jìn)行考慮，具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性；并且電氣自動化控制系統(tǒng)主要是由標(biāo)準(zhǔn)化的軟件以及硬件所構(gòu)成，在配備方面也具備了就地I/O接口與穿行通訊接口，來全面的實(shí)現(xiàn)電力用戶可以根據(jù)自身的實(shí)際要求來進(jìn)行不同情況的配置和設(shè)置，達(dá)到符合自身需求的效果。

2電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的流程

在現(xiàn)代化的電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)中，在設(shè)計當(dāng)中需要按照一般的設(shè)計流程進(jìn)行做出全方位的設(shè)計，電氣自動化控制系統(tǒng)對于整體的機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計運(yùn)行當(dāng)中是具有相當(dāng)重要的租用的。在此種情況下，就需要在設(shè)計的過程當(dāng)中，根據(jù)其客戶的實(shí)際需求來對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計方案的對比和分析，并且將最后的控制要求方案以及方法進(jìn)行確定，在科學(xué)合理有效的計算機(jī)幫助之下，對電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中的設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行不斷的改善，最終進(jìn)行確定出最后的方案方案。

3電氣自動化控制系統(tǒng)的重要設(shè)計思想

在電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)中，需要掌握一定的科學(xué)思想，從而實(shí)現(xiàn)對電氣自動化控制系統(tǒng)的全方位設(shè)計。因此，在對設(shè)計思想的分析當(dāng)中，在本文當(dāng)中分為以下幾個方面進(jìn)行了分析。

首先，在集中監(jiān)控方式方面，此種方式在運(yùn)行的過程當(dāng)中可以實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行維護(hù)的簡單方便操作化，因此在對控制站的建設(shè)方面的要求是相對不高的，因此在設(shè)計當(dāng)中是相對容易的。在這里值得注意的是，在利用此種方式進(jìn)行設(shè)計的過程當(dāng)中，集中式自身的特點(diǎn)可以對系統(tǒng)當(dāng)中的每個功能都進(jìn)行集中的處理和完善，并且在電氣設(shè)備的監(jiān)控過程當(dāng)中，監(jiān)控對象會逐漸的進(jìn)行增加，從而對計算機(jī)當(dāng)中出現(xiàn)冗余現(xiàn)象也會在主機(jī)當(dāng)中進(jìn)行呈現(xiàn)出來，造成了電纜數(shù)量的增加。因此會在投資的成本方面形成相對較大的資源投資，比如在長距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。并且在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，其中的隔離刀閘的操作也可經(jīng)常會出現(xiàn)輔助接點(diǎn)不到位的現(xiàn)象，因此影響了電氣設(shè)備正常的運(yùn)行過程。另外，在對設(shè)備當(dāng)中的接線進(jìn)行檢查的時候，也在維護(hù)方面造成了相當(dāng)大的制約條件，在維護(hù)量方面得到了增加的同時，也增加了其失誤的操作現(xiàn)象。

其次，在遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的設(shè)計方面，在遠(yuǎn)程方式的應(yīng)用方式，一般情況下都是為了做到電纜資源的節(jié)約、安裝費(fèi)用的節(jié)約、材料等方面的有效節(jié)約，并且利用此種方式當(dāng)中的可靠性是相當(dāng)高的。在電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)中，由于其實(shí)際情況的不同，會造成通訊總線以及現(xiàn)場當(dāng)中各部分材料的應(yīng)用情況也會造成不一樣的效果，因此如果電廠的電氣部分當(dāng)中的通訊量相對較大的話，可以利用此種方式來進(jìn)行在小型系統(tǒng)監(jiān)控的方式進(jìn)行運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的全方位提升。

另外，在對總線的控制方式方面，需要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況來做出設(shè)計，他一般情況下，在智能變電站的應(yīng)用當(dāng)中，對現(xiàn)場的總線控制有了一定的經(jīng)驗(yàn)積累，可以利用間隔情況的不同來實(shí)現(xiàn)不同的功能設(shè)計，最終對整體的系統(tǒng)設(shè)計提供一個相當(dāng)良好的平臺。在對此種方式應(yīng)用的過程當(dāng)中，可以利用監(jiān)控的方式進(jìn)行設(shè)計，實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程監(jiān)控優(yōu)點(diǎn)的同時，也可以保證資源的有效利用。除此之外，還可以對其中應(yīng)用到的隔離設(shè)備、端子柜、I/O卡件以及模擬量的變送器進(jìn)行最大限度的減少，減少了設(shè)備資源的成本，而且智能設(shè)備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過通信線連接，可以起到節(jié)省大量控制電纜的作用，投資和安裝維護(hù)工作量方面起到了相當(dāng)重要的作用。在對每一個功能的安置方面，在具備每一個功能的裝置之間可以利用網(wǎng)絡(luò)連接的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，保證網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的組態(tài)靈活的方式，最終對整個系統(tǒng)的可靠性可以有一個提升的作用。

最后還需要對電氣自動化控制系統(tǒng)自身的發(fā)展趨勢進(jìn)行全方位的改善，在今后的發(fā)展過程當(dāng)中，隨著很多新興技術(shù)的不斷出現(xiàn)和發(fā)展，在平臺的應(yīng)用方面可以說為電氣自動化技術(shù)的提升提供了一個良好的發(fā)展平臺。在這個過程當(dāng)中，現(xiàn)代化的計算機(jī)技術(shù)發(fā)揮出了巨大的作用，逐漸成為了國家化的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)對各大控制系統(tǒng)的全方位的管理。比如在Pc 客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和 In-ternet 技術(shù)的發(fā)展當(dāng)中就會不斷的引發(fā)電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展。因此在之后發(fā)展當(dāng)中，需要結(jié)合現(xiàn)代化的實(shí)際情況來作為現(xiàn)代化發(fā)展的指導(dǎo)方針，不斷的對市場的需求進(jìn)行了解，最終達(dá)到電氣自動化計算機(jī)平臺以及計算機(jī)技術(shù)的全面提升。在對電力企業(yè)的管理當(dāng)中，還需要在標(biāo)準(zhǔn)國家化的瀏覽器技術(shù)當(dāng)中對企業(yè)內(nèi)部的部門以及相關(guān)行業(yè)做出全方面的管理，比如企業(yè)的財務(wù)以及人事管理等方面，并且也需要對當(dāng)前的生產(chǎn)過程當(dāng)中的動態(tài)畫面做出全面的監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)在第一時間之內(nèi)可以對準(zhǔn)確的信息進(jìn)行做出全面的信息生產(chǎn)過程和管理過程。與此同時，在對自動化產(chǎn)品的生產(chǎn)過程當(dāng)中，需要在軟件結(jié)構(gòu)以及硬件方面達(dá)到相關(guān)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，比如人機(jī)界面和設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計等方面，從而實(shí)現(xiàn)在軟件結(jié)構(gòu)以及通訊能力當(dāng)中的全面發(fā)展，保證了系統(tǒng)自身的安全穩(wěn)定性能的提升。

4結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化社會的發(fā)展過程當(dāng)中，電氣自動化的控制系統(tǒng)屬于一個相當(dāng)重要的部分，在設(shè)計思想方面具有全面性的特點(diǎn)，因此在設(shè)計當(dāng)中需要充分的將每個環(huán)節(jié)的優(yōu)勢進(jìn)行相當(dāng)良好的把握，從而實(shí)現(xiàn)其特點(diǎn)的全面發(fā)揮。在這個過程當(dāng)中，還需要在對電氣自動化的控制兄進(jìn)行設(shè)計過程和實(shí)際生產(chǎn)的要求的相吻合狀態(tài)，最終確保電氣自動化的行業(yè)可以得到健康穩(wěn)定的良好發(fā)展，在各方面的實(shí)際配合當(dāng)中，對各方面的工作人員在工作當(dāng)中存在的不足現(xiàn)象進(jìn)行全方位的了解和掌握，從而實(shí)現(xiàn)我國電氣自動化控制系統(tǒng)的良好科學(xué)穩(wěn)定的發(fā)展。

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作者簡介：

何 偉（1982.7—），男，漢，重慶，重慶大學(xué)電氣工程與自動化工程碩士，講師，研究方向：電工電子技術(shù)，電氣自動化技術(shù)。