徐斌 曲福學(xué)

摘要：科學(xué)技術(shù)的日新月異使得傳統(tǒng)的電廠管理控制系統(tǒng)弊端越來(lái)越明顯，給電廠工作效率造成了一定的困擾，也給電廠帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。因此一種全新的管理系統(tǒng)逐漸也應(yīng)用而生了，成為電廠管理控制工作重點(diǎn)，這種控制系統(tǒng)就是我們當(dāng)前所講的電廠自動(dòng)化控制技術(shù)，其出現(xiàn)在提高電廠工作效率和經(jīng)濟(jì)效益上起到關(guān)鍵作用，為電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。本文就針對(duì)電廠自動(dòng)化的控制技術(shù)運(yùn)用及發(fā)展展開探析。

關(guān)鍵詞：電廠自動(dòng)化;控制技術(shù)運(yùn)用;發(fā)展

電廠自動(dòng)化控制技術(shù)即是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、遙控技術(shù)等構(gòu)成的現(xiàn)代化電力生產(chǎn)管理體系。微機(jī)保護(hù)技術(shù)作為電廠自動(dòng)化控制技術(shù)的關(guān)鍵，它的不斷發(fā)展使得電廠綜合保護(hù)測(cè)量控制裝置得到有效的改進(jìn)，逐漸實(shí)現(xiàn)了電力監(jiān)控目標(biāo)的采樣、測(cè)量、控制，也方便了現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以及電纜技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，并且實(shí)現(xiàn)了集成化、全面化和一體化控制，為電廠信息化建設(shè)提供了方便。

1自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用

1.1現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS控制技術(shù)應(yīng)用

在FCS系統(tǒng)中，信號(hào)傳輸?shù)姆绞绞且粚?duì)多的雙向傳輸，所采用的數(shù)字信號(hào)具有較高的精度、較強(qiáng)的可靠性，相應(yīng)的設(shè)備處于運(yùn)程監(jiān)控以及可控狀態(tài)，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，能夠由選擇設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)。智能儀表的功能包括：實(shí)現(xiàn)通信、控制以及運(yùn)算等。當(dāng)前的FCS存在的缺陷有：沒(méi)有統(tǒng)一的通訊協(xié)議，此外，目前的現(xiàn)場(chǎng)總線通訊速度較低，所連接的設(shè)備也較少，無(wú)法支持非智能儀表。所以工廠需要花較大資金進(jìn)行非智能儀表的更換。

1.2無(wú)線電技術(shù)應(yīng)用

1.2.1自組織網(wǎng)絡(luò)。在自組織網(wǎng)絡(luò)中，每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備同時(shí)也是鄰近設(shè)備的路由器，當(dāng)一臺(tái)設(shè)備無(wú)法同網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信時(shí)，其信號(hào)將會(huì)通過(guò)其他的開放通道進(jìn)行傳送。它相當(dāng)于給系統(tǒng)提供了更多的通信路徑，提高了信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?。在網(wǎng)絡(luò)及其環(huán)境發(fā)生變化的情況下，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備以及網(wǎng)管能夠進(jìn)行協(xié)調(diào)工作，保證數(shù)據(jù)的可靠，也降低了功耗。

1.2.2蜂巢網(wǎng)絡(luò)。在該模式中，信號(hào)從一個(gè)發(fā)射塔傳到另一個(gè)發(fā)射塔，實(shí)現(xiàn)信號(hào)移動(dòng)通信。能夠通過(guò)增加發(fā)射塔的方式來(lái)擴(kuò)大服務(wù)面積，在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)只需有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，就能夠享受到通信服務(wù)。

2電廠自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用方案

2.1按照電氣分段來(lái)實(shí)現(xiàn)電廠自動(dòng)化控制技術(shù)的方案

其在應(yīng)用的過(guò)程中主要是通過(guò)在基站控制層設(shè)置兩個(gè)冗余系統(tǒng)。這一系統(tǒng)是由服務(wù)器、維護(hù)人員、轉(zhuǎn)發(fā)工作站、轉(zhuǎn)發(fā)工作人員共同組成的。在這種電力控制系統(tǒng)中，是以服務(wù)器作為中心來(lái)實(shí)現(xiàn)通信、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)工作的;維護(hù)人員主要是針對(duì)系統(tǒng)中存在的異常狀態(tài)進(jìn)行處理，而且進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和組態(tài)管理;轉(zhuǎn)發(fā)站則是實(shí)現(xiàn)電廠各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換;轉(zhuǎn)發(fā)人員是為運(yùn)行人員提供基礎(chǔ)信息，是一種人機(jī)交互的工作平臺(tái)。這種電廠自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用主要的優(yōu)點(diǎn)在于工作速度快、方便、實(shí)用、簡(jiǎn)單，也能夠在簡(jiǎn)單的條件下實(shí)現(xiàn)電廠的現(xiàn)場(chǎng)總線布置，且整個(gè)系統(tǒng)維護(hù)和管理工作方便。

2.2按照工藝流程實(shí)現(xiàn)電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)方案

這種電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的方案與上面所說(shuō)的大致相同，在控制層、控制單元以及分配原則上和電氣分段大同小異，都是嚴(yán)格按照電力生產(chǎn)工藝原則進(jìn)行分配的，是于生產(chǎn)流程密切相關(guān)的內(nèi)容，然而在生產(chǎn)設(shè)備的保護(hù)和監(jiān)測(cè)上存在著顯著的差異，例如進(jìn)線和低壓變壓器的控制上需要單獨(dú)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，而且主要的控制單元上還需要接入變電組、切換屏等，這無(wú)形之間增加了工作難度。這種電廠自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用有著各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、一體化控制作用明顯，能夠?qū)崿F(xiàn)快捷、便利的通信要求，具備著可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

3電廠自動(dòng)化的控制技術(shù)的發(fā)展

3.1?PLC技術(shù)的發(fā)展

PLC控制技術(shù)目前已較為成熟，在電廠應(yīng)用中較為廣泛。PLC控制技術(shù)主要是采用一定的算法，賦予其內(nèi)在邏輯運(yùn)算與順序運(yùn)算等原則，結(jié)合可編程存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各個(gè)指令要求，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路系統(tǒng)中設(shè)備、電路信號(hào)等的實(shí)時(shí)監(jiān)控。PLC技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向集中在對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備指令的精準(zhǔn)控制方面，實(shí)現(xiàn)其控制系統(tǒng)的多功能以及自主智能等特點(diǎn)，在降低經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)提高其標(biāo)準(zhǔn)化的能力。

3.2?現(xiàn)場(chǎng)總線甚至多現(xiàn)場(chǎng)總線并存的發(fā)展

不論是低速現(xiàn)場(chǎng)總線還是高速現(xiàn)場(chǎng)總線，其現(xiàn)階段的技術(shù)仍然存在著各種缺點(diǎn)，如輸入信號(hào)的不統(tǒng)一、接口的不規(guī)范等，其進(jìn)一步的發(fā)展必然是對(duì)其進(jìn)行功能完善。此外，不同的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)橋之間應(yīng)該實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的對(duì)接，將其集中的監(jiān)控控制站進(jìn)行多方位的分散是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

此外，以以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的多現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是其發(fā)展的另一個(gè)方向。在技術(shù)方面，不同廠家生產(chǎn)的不同軟硬件設(shè)備在通信規(guī)范與要求方面差異化較大，而自動(dòng)化技術(shù)涉及到的學(xué)科領(lǐng)域眾多，單一的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)無(wú)法適應(yīng)所有的要求，這就促進(jìn)了多現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展。在商業(yè)層面考慮，以太網(wǎng)技術(shù)能夠涵蓋信息層、控制層以及設(shè)備層等多種網(wǎng)絡(luò)層級(jí)，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用層的協(xié)議與規(guī)范是不同廠家共同協(xié)商決定、兼顧各方利益與需求的結(jié)果，這也促進(jìn)了以以太網(wǎng)為主體的多現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展。在其進(jìn)一步的發(fā)展過(guò)程中，其容錯(cuò)率、信息傳輸穩(wěn)定性以及信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)成為主要的發(fā)展方向，在集成與靈活性上實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)到底的自動(dòng)化控制技術(shù)。

3.3?嵌入集成控制技術(shù)的發(fā)展

嵌入式集成技術(shù)主要是對(duì)不同的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行集成化與網(wǎng)絡(luò)化，使得其在數(shù)據(jù)處理與網(wǎng)絡(luò)通訊、系統(tǒng)管理等方面得到較強(qiáng)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)多種現(xiàn)場(chǎng)通訊協(xié)議、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一監(jiān)控與操作，與現(xiàn)場(chǎng)控制技術(shù)融合后成為功能齊全的信息平臺(tái)。

3.4?多種信息傳輸方式的融合發(fā)展

多種信息傳輸方式的融合主要是將有線技術(shù)與無(wú)線技術(shù)進(jìn)行融合，將信息的控制建立在安全穩(wěn)定的傳輸渠道中，以保證渠道的暢通，從而充分發(fā)揮有線技術(shù)與無(wú)線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的經(jīng)濟(jì)與高效。

4結(jié)語(yǔ)

綜上可知，在電廠自動(dòng)化的規(guī)劃過(guò)程中，不僅要與電廠的各類工藝相結(jié)合，而且應(yīng)與生產(chǎn)過(guò)程相結(jié)合，采用最為合適的總線標(biāo)準(zhǔn)以及檢測(cè)控制技術(shù)，不應(yīng)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互聯(lián)已可通過(guò)以太網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。總之，本文通過(guò)分析自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)運(yùn)用方案進(jìn)行了討論，以期為電廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提供一定的借鑒，促進(jìn)未來(lái)信息化電廠的建設(shè)與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：大化集團(tuán)有限責(zé)任公司）