談電氣自動化控制系統(tǒng)設計

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1、談電氣自動化控制系統(tǒng)設計　　摘要：介紹電氣綜合自動化系統(tǒng)的功能，討論了目前電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想（以發(fā)電廠為例子），展望了將來電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。設各智能化水平的提高使得對現(xiàn)場設備狀況的精確掌握成為可能，通訊技術的發(fā)展則為大容量的數(shù)據(jù)傳輸提供了平臺。在工業(yè)自動化領域，基于Pc的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的采納。關鍵詞：電氣自動化;控制系統(tǒng)設計;自動化系統(tǒng)中圖分類號：S611文獻標識碼：A文章編號：引言近年來,科學技術不斷進步,計算機技術在各個領域得到了廣泛的應用,而電氣自動化控制系統(tǒng)的設計也離不開計算機網(wǎng)絡技術的合理運用。隨著社會的發(fā)

2、展,自動化控制系統(tǒng)得到了人們的普遍關注,自動化控制系統(tǒng)不僅能夠提高工作效率,較少工作錯誤,也能夠節(jié)約人力成本,因此,電氣自動化控制系統(tǒng)的設計對于變電站的發(fā)展有著重要的意義。1.電氣綜合自動化系統(tǒng)的功能根據(jù)單元機組的運行和電氣控制的特點，應將發(fā)電機一變壓器組和廠用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能為：71.1發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關的控制及操作。1.2發(fā)變組保護、廠高變保護、勵磁變壓器保護控制。1.3發(fā)電機勵磁系統(tǒng)。包括啟勵、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)的投退。1.4220kV/500kV開關自動

3、同期并網(wǎng)及手動同期并網(wǎng)。1.56kV高壓廠用電源監(jiān)視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動啟動等。1.6380V低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。1.7高壓啟/備變壓器控制和操作(2臺機共用)。1.8柴油發(fā)電機組和保安電源控制和操作。1.9直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視。對于發(fā)變組保護等主保護和安全自動裝置，因其設備已經(jīng)很成熟而且要求全部在DCS中實現(xiàn)其功能尚有一定難度，可能增加相當大的費用，故可以保留。但是它們與DCS間要口求接，控制采用硬接線，利用通訊方式傳輸自動裝置信息，并可以通過DCS進行事故追憶。2.新設計思想的內(nèi)容和特點7由于現(xiàn)在高低壓變配電

4、設備中具有嵌入式控制裝置、用電設備就地控制設備中具有的小型PLC控制器等,所以進行電氣設計時,不用像傳統(tǒng)設計時考慮集中的二次信號、計量、保護系統(tǒng)設備和自動化控制系統(tǒng)的預留互聯(lián)條件,只要按用電設備要求、工藝控制要求進行高低壓變配電系統(tǒng)、用電設備就地控制設備的一次電氣設計。同時按工藝控制要求進行儀表系統(tǒng)設計。根據(jù)供電方條件、要求和用電設備的要求和特點進行高低壓變配電系統(tǒng)二次計量、保護、控制的控制流程圖設計；根據(jù)工藝控制要求和自動控制要求,進行配電系統(tǒng)末端的用電設備就地控制設備的控制流程圖設計；在人機界面管理計算機上按上述各部分的控制流程圖,以符合IEC113-3標準的組態(tài)

5、工具軟件進行控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件組態(tài),包括對儀表系統(tǒng)的組態(tài)。最后進行電氣及其控制設備安裝、電纜互聯(lián)和敷設設計。這樣的設計流程與傳統(tǒng)的設計方式中電氣設計、自動化設計過程是平行進行、并在過程中互提測控條件的方式有很大的不同,它簡化了設計流程、將電氣和自動化設計人員合二為一、提高設計時效。另外,自動化設計中組態(tài)工作無需象以往等待系統(tǒng)硬件定牌后才可進行,標準的組態(tài)工具軟件和網(wǎng)絡通信協(xié)議使不同的設備如同同一系統(tǒng)供應商的產(chǎn)品一樣便捷的整合成系統(tǒng)。工程項目經(jīng)過這樣的設計后,得到的整個電氣及其控制系統(tǒng)是完全為扁平化、開放化的。其優(yōu)點是電氣與自動化系統(tǒng)合一,從電氣的角度看系統(tǒng)全部智能化,從

6、控制系統(tǒng)的角度看系統(tǒng)徹底分散化,從網(wǎng)絡的角度看扁平、開放的結構提供給用戶更經(jīng)濟、易用、高效的共享數(shù)據(jù)。73.電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想3.1集中監(jiān)控方式這種監(jiān)控方式優(yōu)點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統(tǒng)設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統(tǒng)的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線，由于隔離刀閘defu助接點經(jīng)常不到位，造成設備無法

7、操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。3.2遠程監(jiān)控方式遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用、，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點。由于各種現(xiàn)場總線(如Lonworks總線，CAN總線等)的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系tongjian控，而不適應于全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構建。3.3現(xiàn)場總線監(jiān)控方式7目前，對于以太網(wǎng)(Ethernet)、現(xiàn)場總線等計算機網(wǎng)絡技術已經(jīng)普遍應用于變電站綜合自動化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運行