电气自动化导论论文_电气系统综合自动化技术分析

146 科技资讯 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 2010 NO.19 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 动力与电气工程 1 电气自动控制系统概述 1 . 1 集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便 , 控制站的防护要求不高 ,系统设计容易。但 由于集中式的主要特点是将系统的各个功 能集中到一个处理器进行处理 ,处理器的 任务相当繁重 ,处理速度受到影响。由于电 气设备全部进入监控 ,伴随着监控对象的 大量增加随之而来的是主机冗余的下降、 电缆数量增加 ,投资加大 ,长距离电缆引入 的干扰也可能影响系统的可靠性。 1 . 2 远程监控方式 最早研发的自动化系统主要是远程控 制装置 ,主要采用模拟电路 ,由电话继电 器、电子管等分立元件组成。这一阶段的自 动控制系统不涉及软件。主要由硬件来完 成数据收集和判断 ,无法完成自动控制和 远程调解。它们对提高变电站的自动 i-Ok 平 ,保证系统安全运行 ,发挥了一定的作 用 ,但是由于这些装置 ,相互之间独立运 行 ,没有故障自诊断能力 ,在运行中若自身 出现故障 ,不能提供告警信息 ,有的甚至会 影响电网安全。 1 . 3 现场总线监控方式 现场总线监控方式使系统设计更加有 针对性 ,对于不同的间隔可以有不同的功 能 ,这样可以根据间隔的情况进行设计。采 用这种监控方式除了具有远程监控方式的 全部优点外 ,还可以减少大量的隔离设备、 端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等 ,而且智 能设备就地安装 ,与监控系统通过通信线 连接 ,可以节省大量控制电缆 ,节约很多投 资和安装维护工作量 ,从而降低成本。 2 综合自动化监控系统应用 2 . 1 集中模式 集中模式也就是传统的硬接线方式 , 将强电信号转变为弱电信号 ,采用空接点 方式和4mA～20mA标准直流信号 ,通过电 缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对 一接至DCS的 I/O模件柜 ,进入DCS进行组 态 ,实现对电气设备的监控。这种模式又分 为直接 I/O接入方式和远程 I/O接入方式两 种 ,前者是将电缆接至电子间集中组屏 ,后 者是在数据较集中且离主控室较远的电气 设备现场设立远程 I/O采集柜 ,然后通过通 信方式与DCS控制主机相连 ,两者具有相 同的实现技术 ,本质上没有区别。 电气量的采集集中组屏 ,便于管理 ,设 备运行环境好 ;硬接线方式成熟 ,响应速度 快。缺点主要有 :电缆数量大 ,电缆安装工 程量大 ,长距离电缆引进的干扰也可能影 响DCS的可靠性 ;DCS系统按“点”收费 ,不 仅投资大 ,而且只有重要的电气量才能进 入DCS,系统监测的电气信息不完整 ;所有 信息量均要集中汇总至DCS系统 ,风险集 中 ,影响系统可靠性 ;由于DCS调试一般是 最后进行 ,采用集中模式通常难以满足倒 送厂用电的要求 ;没有独立的电气监控主 站系统 ,无法完成较复杂的电气运行管理 工作 (如防误、事故追忆、继电保护运行与 故障信息自动化管理、录波 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 等高级应 用功能 ),不能实现电气的“综合自动化”。 2 . 2 分层分布式模式 分层分布式模式从逻辑上将ECS划分 为三层 ,即站级监控层、通信层和间隔层 (间隔单元)。间隔层由终端保护测控单元组 成 ,利用面向电气一次回路或电气间隔的 方法进行设计 ,将测控单元和保护单元就 地分布安装在各个开关柜或其他一次设备 附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆 108网络构成 ,利用现场总线技术 ,实现数 据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令 的功能。站级监控层通过通信网络 ,对间隔 层进行管理和交换信息。 间隔层测控终端就地安装 ,减少占用 面积 ,各装置功能独立 ,组态灵活 ,可靠性 高。模拟量采用交流采样 ,节省二次电缆 , 降低了成本 ,抗干扰能力增强 ,系统采集的 数据精度大大提高。系统采集的数据量提 高 ,监控信息完整 ,能实现在远方对保护定 值的修改及信号复归 ,运行维护方便。分布 式结构方便系统扩展和维护 ,局部故障不 影响其他模块(部件)正常运行。设置独立的 电气监控主站 ,便于分步调试和投运 ,满足 倒送电的要求。同时有利于厂用电系统的 运行、维护和检修。 3 综合自动化技术发展趋势 由于我国电力系统综合自动技术起步 较晚 ,在很多方面与国外技术水平还有很 大差距 ,所以需要我们在学习和借鉴国外 先进技术的同时 ,结合我国的实际情况 ,研 究和开发更加符合我国国情的综合自动化 系统。 3 . 1 保护、控制、测量一体化 鉴于目前的运行体制、人员配备、专业 分工 ,我国的自动化系统主要采用站内监 控采集数据而保护相对独立的模式 ,以提 供较清晰的事故分析和处理的界面。但是 从技术合理性、减少设备重复配置、简化维 护工作量以及发展趋势等方面考虑 ,将保 护与控制、测量结合在一起会更有优势。因 为保护和控制、测量的信息源都是来自现 场 :保护主要采集一次设备的故障异常状 态信息 ,通常要求测量范围较宽 ,一般按额 定值考虑 ,但测量精度要求较低 ;而控制和 测量主要采集运行状态信息 ,要求测量范 围较窄 ,通常在测量额定值附近波动 ,对测 量精度要求较高。总控(CPU)单元直接接受 来自上位机(当地)或远方的控制输出命令 , 经必要的校核后可直接动作至保护回路 , 省去了遥控输出、遥控执行等环节 ,简化了 设备 ,提高了可靠性。但是这种装置的运行 可靠性必须很高。因此需要设计、制造、运 行、管理部门打破专业界限 ,通力合作 ,以 适应这一变化。 3 . 2 国际标准的应用 近年来 ,IED电力自动化方面有了广泛 应用。为了实现不同厂家 tED设备的信息共 享和互操作性 ,使厂站电气综合自动化系 统成为开发系统 ,国际电工委员会制定了 IEC61850国际标准。为了与国际接轨 ,国内 已经开始了基于IEC61850标准的电气综合 自动化系统的产品研发 ,相信这将是未来 自动化系统的一个发展方向。 3 . 3 以太网技术的兴起 随着电力系统的发展 ,综合自动化系 统需要传输的数据越来越多 ,对通讯的实 时性要求越来越高 ,以速度快、传输数据量 大为特点的以太网满足了这一要求。以太 网最典型的应用形式是 Ethemet+TCP／ IP。未来的发展应该是在继承了以太网技 术的基础上 ,结合工业过程应用 ,产生新一 代以以太网为核心的现场总线技术。 自动化技术在电力系统中的应用越来 越广泛而深入 ,这也使电网管理方式产生 翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用使 一些概念不断被更新和修正 ,传统的技术 界线逐渐模糊 ,各种原来看似不相关联的 技术会彼此融合和渗透 ,这些推动着电力 自动化系统的不断发展和变化。 参考文献 [1] 宝珠 .葛洲坝水电厂综合自动化试点 [J].华东电力 ,1987(8). [2] 谢远淝 .九江长江大桥110kV变电所综 合自动化系统简介 [J] .江西电力 ,2000 ( 1 ) . [3] 孙轶群 ,范桂有 .马站变电站综合自动 化系统的改造[J].福建电力与电工,2004 ( 2 ) . 电气系统综合自动化技术分析 刘才进 (东莞市虎门凯旋电力设备安装有限公司 广东东莞 5 2 3 9 0 0 ) 摘 要:电气综合自动化系统已经广泛应用于各级电站,在实际运行中,充分发挥了技术先进、运行可靠的特点。本文提出了厂用电电气 自动化技术的发展趋势,介绍了电气综合自动化系统的设计,结合发电厂电气系统自动化设计讨论监控自动化设计。 关键词:电气自动化综合自动化 中图分类号 :TP2 文献标识码 :A 文章编号 :1672-3791(2010)07(a)-0146-01