林真

摘要：現(xiàn)如今，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，水電廠的電氣控制逐漸向自動(dòng)化方向發(fā)展。通過水電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)創(chuàng)建獨(dú)立的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控水電廠的實(shí)際運(yùn)行狀況，對(duì)保證水電廠電氣自動(dòng)化的穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的作用。

關(guān)鍵詞：水電廠;電氣自動(dòng)化;監(jiān)控系統(tǒng);功能

引言

電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，為水電廠實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制提供了可靠的途徑。利用該種監(jiān)控系統(tǒng)的多種功能，不僅能夠使水電廠的各種設(shè)備在安全狀態(tài)下運(yùn)行，還能夠使水電廠的運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度得到降低，繼而為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。因此，基于這種認(rèn)識(shí)，文章對(duì)水電廠的電氣自動(dòng)化監(jiān)控方式進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，則對(duì)電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理功能和故障分析功能等多種功能展開了研究，從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

1水電廠電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)概述

1.1電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的基本構(gòu)建

科技的迅速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的迅速提高使電力成為人們生產(chǎn)生活中不可或缺的能源，發(fā)電廠的發(fā)電情況逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，水電廠的發(fā)電效率直接影響經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的發(fā)展。通過對(duì)水電廠自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的研究不難發(fā)現(xiàn)水電廠電氣監(jiān)控自動(dòng)化的基本結(jié)構(gòu)是使用多個(gè)CPU進(jìn)行分層安裝來協(xié)同工作的“。每層的CPU對(duì)應(yīng)不同的電子設(shè)備，適用各個(gè)場(chǎng)合的電子監(jiān)控。在給予配備性能可靠的控制器，與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)組成控制系統(tǒng)。這樣的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，便于維護(hù)，電子設(shè)備可以靈活配置，非常適合應(yīng)用在水電廠管理工作。

自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)分為多個(gè)部門分工合作其中包括管理遠(yuǎn)程連接中心和監(jiān)控管理的監(jiān)管部門;負(fù)責(zé)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)工作時(shí)期電氣參數(shù)的技術(shù)人員部門;還有負(fù)責(zé)維護(hù)監(jiān)控設(shè)備的工程師部門，給自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)傳遞信息的通信部門等。各個(gè)部門，積極配合，各司其職，對(duì)待自己的工作一絲不茍，能在短時(shí)間內(nèi)完成高質(zhì)量的工作。水電廠.電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)整個(gè)水電廠的信息進(jìn)行采集，實(shí)時(shí)使用表格或者曲線等形式進(jìn)行顯示出來，便于工作人員及時(shí)檢測(cè)水電廠的電氣設(shè)備工作情況，防止故障產(chǎn)生，減少維修次數(shù)。當(dāng)水電廠電子設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)采用不同形式的信號(hào)進(jìn)行報(bào)警提示，檢測(cè)故障原因，呼叫工作人員及時(shí)做出修改，對(duì)已發(fā)生的問題及時(shí)修改，解決故障問題。

1.2構(gòu)建分析

水電廠的電氣綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)按照分層分布式多CPU體系進(jìn)行設(shè)計(jì)，不同的設(shè)備及子系統(tǒng)組成不同的結(jié)構(gòu)層，實(shí)現(xiàn)其所對(duì)應(yīng)的功能。就整個(gè)系統(tǒng)而言，其二次設(shè)備可以分為站控層以及單元層兩層，其中站控層設(shè)置以太網(wǎng)，其主要作用是實(shí)現(xiàn)主機(jī)之間以及監(jiān)控機(jī)和各單元層間的信息交換，具體的工作站包括運(yùn)行工作站、遠(yuǎn)動(dòng)工作站、操作工作站以及通信站和維護(hù)工作站等。其中運(yùn)行工作站的主要作用是對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;操作工作站的主要作用則是處理下層測(cè)控單元的電氣運(yùn)行參數(shù)以及進(jìn)行遠(yuǎn)程控制;通信站的主要作用則是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)和水電廠其它系統(tǒng)的連接及信息共享;維護(hù)工作站的主要作用則是供系統(tǒng)工程師針對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、操作界面以及報(bào)表功能等進(jìn)行修改與維護(hù)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。維護(hù)工作站還可以兼作技術(shù)人員培訓(xùn)工作站，在該模塊進(jìn)行操作流程的預(yù)演，并對(duì)運(yùn)行工作人員進(jìn)行培訓(xùn)和仿真操作等。

2系統(tǒng)的實(shí)際功能

2.1采集數(shù)據(jù)和處理操控

系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控單元采集有關(guān)的信息，并對(duì)故障、事件、變位信號(hào)、狀態(tài)、和模擬量越限和正常的信息等都進(jìn)行對(duì)應(yīng)的檢測(cè)。預(yù)處理數(shù)據(jù)的各種合理性校檢，并且利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)主控級(jí)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫更新。信號(hào)類型：開關(guān)量、模擬量和脈沖量。模擬量分為電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、溫度和頻率。而脈沖量又分為有功電能和無功電能。開關(guān)量分為斷路器和隔離開關(guān)及接地開關(guān)的安全自動(dòng)裝置、位置信號(hào)和繼電保護(hù)裝置的報(bào)警、動(dòng)作、運(yùn)行監(jiān)視信號(hào)等等。主控級(jí)、中控室以及現(xiàn)地操作面板通過分析發(fā)出命令，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組接收后完成各種控制和調(diào)節(jié)任務(wù)：（1）設(shè)備的正常開停機(jī)。（2）設(shè)備同期裝置控制。（3）設(shè)備事故緊急停機(jī)控制。（4）設(shè)備有功、無功的針對(duì)性調(diào)節(jié)。（5）滅磁開關(guān)控制。（6）刀閘等控制。以及其他一系列任務(wù)處理。

2.2運(yùn)行監(jiān)視及報(bào)警

CRT（CathodeRayTube）即采用陰極射線管的顯示器，它可以將開關(guān)站的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，諸如系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、操作指導(dǎo)以及設(shè)備的相關(guān)參數(shù)等完整的顯示出來。系統(tǒng)中采用兩個(gè)CRT終端，可以分別顯示不同的信息，而且可以獨(dú)立、同步的生成相關(guān)的報(bào)告及畫面顯示。如果模擬量有所越限，還可以將報(bào)警信息及時(shí)做出反映并打印出來，顯示的報(bào)警信息主要內(nèi)容包括越限對(duì)象的名稱、參數(shù)值以及編號(hào)和越限時(shí)間等，而且可以將越限的次數(shù)累計(jì)計(jì)算。此外，報(bào)警方式又分為兩種，即事故報(bào)警及預(yù)告報(bào)警，兩種方式的報(bào)警要以不同的顏色及音響加以區(qū)別。

2.3高級(jí)功能

2.3.1電氣設(shè)備管理

主要是保護(hù)或自動(dòng)設(shè)置電氣設(shè)備管理其臺(tái)帳、相關(guān)檔案以及維護(hù)記錄等，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的在線設(shè)備管理，例如，對(duì)于設(shè)備動(dòng)作，實(shí)時(shí)地統(tǒng)計(jì)其狀態(tài)，并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果傳送至管理信息系統(tǒng)，對(duì)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充等。

2.3.2管理故障信息

該功能可以記錄、重演或是錄波分析動(dòng)作及常規(guī)事件的相關(guān)信息，其中重演指的是對(duì)事故進(jìn)行重演，對(duì)于查找分析事故原因具有重要意義，能夠有效地避免事故的再發(fā)生。

2.3.3自動(dòng)控制發(fā)電的功能

自動(dòng)進(jìn)行發(fā)電控制這一功能，是根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的發(fā)電條件以及要求，通過快速、經(jīng)濟(jì)的方式來對(duì)發(fā)電廠發(fā)電過程中的有功功率實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制，更好地滿足控制系統(tǒng)的要求。但這一自動(dòng)發(fā)電技術(shù)應(yīng)當(dāng)以電廠發(fā)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行為基礎(chǔ)來進(jìn)行，并嚴(yán)格遵循經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的首要原則，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行過程中的運(yùn)行方式以及所具有的不同工況，還有全廠的機(jī)組來進(jìn)行實(shí)時(shí)控制決策的制定。

2.4設(shè)備操作與管理

除了進(jìn)行信息的處理與顯示，電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)還具有設(shè)備操作和管理的功能。就目前來看，系統(tǒng)的操作控制模式有兩種，即上位機(jī)控制和就地控制。根據(jù)命令的優(yōu)先級(jí)，系統(tǒng)可以先完成設(shè)備的就地控制，然后再進(jìn)行上位機(jī)的控制。而通過進(jìn)行設(shè)備的操作控制，則可以使遠(yuǎn)程監(jiān)控和設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控兩種監(jiān)控方式更好的融合起來，繼而完成遠(yuǎn)程監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的協(xié)調(diào)，并保證設(shè)備操作的安全性。此外，系統(tǒng)還能夠完成對(duì)電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)、在線管理。

3自動(dòng)化監(jiān)控的優(yōu)越性

通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控實(shí)行電氣自動(dòng)化監(jiān)控，能夠讓工作人員便捷的通過控制臺(tái)進(jìn)行信息交換等措施。在實(shí)際操作中，操作員可以通過機(jī)子實(shí)時(shí)顯示情況進(jìn)行有效分析，有效觀察，并快速的發(fā)布具體的處理措施，在監(jiān)控系統(tǒng)下，整個(gè)水電廠的所有系統(tǒng)都在監(jiān)控中，運(yùn)行人員對(duì)此電廠功能運(yùn)行情況能夠一目了然。這樣的監(jiān)控模式，既可以快速的發(fā)現(xiàn)事故，也能快速的反饋，從而使得運(yùn)行人員能夠及時(shí)做出反應(yīng)和處理。避免了因?yàn)樵O(shè)備故障信息不能及時(shí)反饋、甚至人為疏忽的原因?qū)е碌⒄`工作人員的正確處理，能夠快速的阻止事故的擴(kuò)大。通過計(jì)算機(jī)等設(shè)備的控制，采用智能的菜單式控制，操作方便簡(jiǎn)潔。

結(jié)語

伴隨著電腦網(wǎng)絡(luò)以及通信措施的前進(jìn)，水電廠中電氣設(shè)施的自動(dòng)化體系和運(yùn)轉(zhuǎn)管制水準(zhǔn)在持續(xù)的提升以及改善，最終會(huì)成為構(gòu)造分層次、功能非集中、信息共享用的開放式的水電廠全面自動(dòng)化體系，這為水電廠從最根本的收集信息以及掌控設(shè)施到向電力市場(chǎng)進(jìn)行進(jìn)軍都供應(yīng)了一套全面的周到的服務(wù)性能，推動(dòng)了水電廠的生產(chǎn)管制前進(jìn)。

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