摘要：在現(xiàn)代電力市場(chǎng)改革背景下，電廠自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用成為了影響電廠經(jīng)濟(jì)效益、影響電廠市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。在現(xiàn)代工控自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展的今天，電廠電子自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用成為了提高電廠生產(chǎn)效率、降低電廠綜合成本的關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的有效運(yùn)用，現(xiàn)對(duì)現(xiàn)代電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述。

關(guān)鍵詞：電廠；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

1 電廠電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)

第一種情況通常叫做頻率的一次調(diào)整控制；第二種情況稱為頻率的二次調(diào)整控制；而第三種則稱為頻率的三次調(diào)整。這三種調(diào)整控制頻率的方式是有差別的。由調(diào)速器實(shí)現(xiàn)調(diào)頻以控制發(fā)電機(jī)組的輸出功率，其響應(yīng)速度較快，可適應(yīng)小負(fù)荷短時(shí)間的波動(dòng)；對(duì)周期在10s至多2～3min以內(nèi)而幅度變化較大的負(fù)荷，已經(jīng)不能由調(diào)速器本身的調(diào)頻特性來(lái)進(jìn)行調(diào)整控制，就需要由電力系統(tǒng)控制中心，根據(jù)系統(tǒng)的頻率以及與其他地區(qū)相連的輸電線上的功率的偏移程度，啟動(dòng)AGC來(lái)進(jìn)行控制負(fù)荷；對(duì)于周期在三分鐘以上的負(fù)荷波動(dòng)，可以根據(jù)以往實(shí)測(cè)的負(fù)荷變化情況（即所謂的負(fù)荷曲線）和預(yù)測(cè)幾分鐘后總負(fù)荷變化趨勢(shì)，由計(jì)算機(jī)算出發(fā)電機(jī)組最經(jīng)濟(jì)的輸出功率，然后發(fā)出控制命令到各發(fā)電廠進(jìn)行調(diào)整，即按經(jīng)濟(jì)調(diào)度實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分配控制。

AGC是以控制調(diào)整發(fā)電機(jī)組輸出功率來(lái)適應(yīng)負(fù)荷波動(dòng)的反饋控制。電力系統(tǒng)中功率的不平衡將導(dǎo)致頻率的偏移，所以電網(wǎng)的頻率可以作為控制發(fā)電機(jī)輸出功率的一個(gè)信息。發(fā)電機(jī)組上的調(diào)速器能根據(jù)電力系統(tǒng)頻率變化自動(dòng)地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出功率，所以在某種意義上講也具有自動(dòng)發(fā)電控制的功能，但通常不稱為自動(dòng)發(fā)電控制。這里指的AGC是一種控制性能比較完善和作用較好的發(fā)電機(jī)輸出功率的自動(dòng)控制。它利用電子計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能，是一個(gè)小型的計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)，有時(shí)也稱為AGC系統(tǒng)。

2 電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)控制方法

2.1 集散控制系統(tǒng)（DCS）

DCS綜合了控制、計(jì)算機(jī)、顯示和通訊等技術(shù)，屬于模擬數(shù)字的混合體系，主要應(yīng)用于化工，水泥，鋼鐵等的流程控制，其控制理論是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。系統(tǒng)以通訊網(wǎng)絡(luò)為紐帶，由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成。DCS對(duì)數(shù)字量控制和時(shí)序控制不是很強(qiáng)大，編程太過(guò)于復(fù)雜，一般的工程師還無(wú)法完成。同時(shí)需要第三方儀表或控制系統(tǒng)與DCS通訊，采用RS485或網(wǎng)關(guān)來(lái)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)通訊的硬件成本很高。

2.2 可編制控制系統(tǒng)（PLC）

PLC主要用來(lái)控制數(shù)字量，適用于機(jī)械控制，如機(jī)床流水線等。其主要應(yīng)用在：PLC技術(shù)使用虛擬繼電器替代機(jī)械繼電器，基本上可以忽略它的反應(yīng)時(shí)間，也不注重返回量，因此適用于開關(guān)量控制。在斷路器控制和自動(dòng)切換系統(tǒng)中得到了很大的使用。主要還是因?yàn)樗从逞杆俚奶攸c(diǎn)，可靠性高不會(huì)對(duì)器材造成傷害；PLC技術(shù)使用虛擬繼電器替代機(jī)械繼電器，基本上可以忽略它的反應(yīng)時(shí)間，也不注重返回量，因此適用于開關(guān)量控制。在斷路器控制和自動(dòng)切換系統(tǒng)中得到了很大的使用。主要還是因?yàn)樗从逞杆俚奶攸c(diǎn)，可靠性高不會(huì)對(duì)器材造成傷害；數(shù)控領(lǐng)域是電氣自動(dòng)控制應(yīng)用最廣泛的項(xiàng)目，其對(duì)PLC技術(shù)的要求較高，充分發(fā)揮PLC編程控制的優(yōu)勢(shì)，提高數(shù)控的準(zhǔn)確度。

3 電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

隨著近年來(lái)現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的不斷增加，傳統(tǒng)硬接線方式的缺點(diǎn)日漸突出。為了滿足現(xiàn)代電力企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)需求，新的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技改成為了現(xiàn)代電廠面臨的首要問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的有效運(yùn)用、實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)，現(xiàn)代電廠應(yīng)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析。結(jié)合電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用需求以及未來(lái)電廠發(fā)展規(guī)劃確定電氣自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案的選擇，以此為基礎(chǔ)促進(jìn)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。利用現(xiàn)代工控軟件及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)將電廠電氣自動(dòng)化各功能模塊及控制點(diǎn)進(jìn)行連接。同時(shí)根據(jù)電廠設(shè)備要求以及系統(tǒng)可靠性需求對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)組件進(jìn)行了規(guī)范化，以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)規(guī)范使系統(tǒng)組成具有較高的可靠性，為電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。另外，針對(duì)電廠設(shè)備維修需求，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)還集成了機(jī)組運(yùn)行信息收集、整理及備份功能。以機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)為設(shè)備維修工作提供詳實(shí)、準(zhǔn)確的系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)代電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能需求，現(xiàn)代電廠所采用的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)也不斷地進(jìn)行著更新與完善。

4 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展

4.1 軟件在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中地位的提升

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，在當(dāng)前的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)領(lǐng)域中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)都體現(xiàn)出了廣闊的發(fā)展前景與應(yīng)用前景，尤其是在OPC技術(shù)的發(fā)展、IEC61131標(biāo)準(zhǔn)的頒布以及Win-dows平臺(tái)得到廣泛應(yīng)用的背景下，計(jì)算機(jī)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的融合方面發(fā)揮著不容忽視的作用。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及多媒體技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展中所具有的應(yīng)用前景是不言而喻的，如在企業(yè)管理層中能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器對(duì)企業(yè)財(cái)務(wù)、企業(yè)人事等數(shù)據(jù)進(jìn)行存取，也可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的畫面進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控，這對(duì)于準(zhǔn)確且全面地了解第一時(shí)間的生產(chǎn)信息而言發(fā)揮著重要作用。另外，視頻處理系統(tǒng)以及虛擬現(xiàn)實(shí)模擬技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)也具有著廣闊的應(yīng)用空間，這些技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)品如設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)以及人機(jī)界面設(shè)計(jì)等的開發(fā)發(fā)揮積極且深遠(yuǎn)的影響作用。在此背景下，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)所具有的通訊能力、軟件結(jié)構(gòu)會(huì)變得更加重要，而這一切都會(huì)推動(dòng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中軟件地位的不斷提升。

4.2 單一設(shè)備向集成系統(tǒng)應(yīng)用轉(zhuǎn)變

單一設(shè)備向集成系統(tǒng)應(yīng)用轉(zhuǎn)變是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)領(lǐng)域中重要的發(fā)展趨勢(shì)，這種趨勢(shì)會(huì)呈現(xiàn)出信息化、開放化以及分布式的特點(diǎn)。信息化指的是系統(tǒng)能夠具備對(duì)信息進(jìn)行綜合處理的能力，通過(guò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化以及管理控制一體化；開放化指的是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口來(lái)實(shí)現(xiàn)與外界的連接，尤其是實(shí)現(xiàn)外界網(wǎng)絡(luò)與電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的連接；分布式結(jié)構(gòu)指的是保證每個(gè)存在于網(wǎng)絡(luò)中的智能模塊都具備獨(dú)立工作能力，從而分散系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。而這一趨勢(shì)的發(fā)展，同樣是市場(chǎng)需求所決定的，同時(shí)也是信息技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的進(jìn)一步融合所推動(dòng)的。同時(shí)當(dāng)軟件在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的地位不斷提高時(shí)，單一設(shè)備向集成系統(tǒng)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變也就會(huì)更加明顯。

4.3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)統(tǒng)一化

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化的基礎(chǔ)上能夠?qū)﹄姎庾詣?dòng)化產(chǎn)品的維護(hù)、開機(jī)、測(cè)試以及設(shè)計(jì)發(fā)揮重要的推動(dòng)作用，同時(shí)能夠?qū)㈤_放系統(tǒng)獨(dú)立出來(lái)，而這對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的通用性發(fā)展而言是十分重要的。

4.4 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)化

通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的接口標(biāo)準(zhǔn)化可以降低電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的開發(fā)成本與維護(hù)成本，同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)信息資源以及不同領(lǐng)域生產(chǎn)數(shù)據(jù)的共享。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)之間以及廠家之間所進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換將得到保障，這對(duì)于解決電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的通訊難題具有重要意義。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，在電氣工程中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以有效促進(jìn)電氣領(lǐng)域自動(dòng)化水平和運(yùn)行管理效率的全面提升。還可有效降低其成本，使設(shè)備及生產(chǎn)線變得更加穩(wěn)定、可靠。因此必須得到我們進(jìn)一步的重視發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：胡寶振，身份證號(hào)碼：210881199005032274.

（作者單位：廣西壯族自治區(qū)）