探討電氣自動化在電力系統(tǒng)中監(jiān)控方式和應用

1、討論電氣自動化在電力系統(tǒng)中監(jiān)控方式和應用討論電氣自動化在電力系統(tǒng)中監(jiān)控方式和應用摘要：隨著高新技術的開展和消費自動化程度的進步，我國國民經(jīng)濟開展，正在和繼續(xù)需要大批技術應用型實用人才。電氣自動化技術是現(xiàn)代制造技術中不可缺少的重要技術門類，也是一個國家科技實力乃至綜合競爭力的綜合反映，在工業(yè)開展中具有前導地位。本文介紹了電氣自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)控方式和應用，以及闡述了綜合自動化技術的開展趨勢。關鍵詞：電氣自動化；監(jiān)控方式和應用近幾年來，電力系統(tǒng)中的各級變電站已經(jīng)開始廣泛應用微機電氣綜合自動化技術，企業(yè)獲得了豐富的經(jīng)歷，廣闊用戶業(yè)承受了這項新技術。微機綜合自動化系統(tǒng)普遍采用的是分散分布技術，通過現(xiàn)場

2、進展總線連接，通過通信管理機連接到后臺的機器。這種形式不同于集中式，它更具有優(yōu)勢，比方構造簡單、靈敏、安裝簡單、易維護和高可靠性等等。在發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)中，微機綜合自動化技術并未廣泛應用，電氣系統(tǒng)的安裝和保護等處于獨立運行的狀態(tài)，沒有連接到一起形成完好的網(wǎng)絡，管理程度比較落后，所以電氣綜合自動化控制系統(tǒng)日益受到人們的關注。1電氣自動化控制系統(tǒng)11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展處理，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

3、冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長間隔 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，由于隔離刀閘的輔助接點經(jīng)常不到位，造成設備無法操作。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。12遠程監(jiān)控方式最早研發(fā)的自動化系統(tǒng)主要是遠程控制裝置，主要采用模擬電路，由 繼電器、電子管等分立元件組成。這一階段的自動控制系統(tǒng)不涉及軟件。主要由硬件來完成數(shù)據(jù)搜集和判斷，無法完成自動控制和遠程調(diào)解。它們對進步變電站的自動化程度，保證系統(tǒng)平安運行，發(fā)揮了一定的作用，但是由于這些裝置，互相之間獨立運行

4、，沒有故障診斷才能，在運行中假設自身出現(xiàn)故障，不能提供告警信息，有的甚至會影響電網(wǎng)平安。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)靈敏等優(yōu)點。由于各種現(xiàn)場總線(如Lnrks總線，AN總線等)的通訊速度不是很高，而電廠電氣局部通訊量相對又比較大，所有這種方式適宜于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應于全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構建。13現(xiàn)場總線監(jiān)控方式現(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進展設計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與

5、監(jiān)控系統(tǒng)通過通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護工作量，從而降低本錢。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網(wǎng)絡連接，網(wǎng)絡組態(tài)靈敏，使整個系統(tǒng)的可靠性大大進步，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的開展方向。2綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)應用21集中形式集中形式也就是傳統(tǒng)的硬接線方式，將強電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼娦盘?，采用空接點方式和4A20A標準直流信號，通過電纜硬接線將電氣模擬量和開關量信號一對一接至DS的I/模件柜，進入DS進展組態(tài)，實現(xiàn)對電氣設備的監(jiān)控。這種形式又分為直接I/接入方式和遠程I/0接入方式兩種，前者是將電纜接

6、至電子間集中組屏，后者是在數(shù)據(jù)較集中且離主控室較遠的電氣設備現(xiàn)場設立遠程I/0采集柜，然后通過通信方式與DS控制主機相連，兩者具有一樣的實現(xiàn)技術，本質(zhì)上沒有區(qū)別。電氣量的采集集中組屏，便于管理，設備運行環(huán)境好；硬接線方式成熟，響應速度快。缺點主要有：電纜數(shù)量大，電纜安裝工程量大，長間隔 電纜引進的干擾也可能影響DS的可靠性；DS系統(tǒng)按點收費，不僅投資大，而且只有重要的電氣量才能進入DS，系統(tǒng)監(jiān)測的電氣信息不完好；所有信息量均要集中匯總至DS系統(tǒng)，風險集中，影響系統(tǒng)可靠性；由于DS調(diào)試一般是最后進展，采用集中形式通常難以滿足倒送廠用電的要求；沒有獨立的電氣監(jiān)控主站系統(tǒng)，無法完成較復雜的電氣運行管

7、理工作(如防誤、事故追憶、繼電保護運行與故障信息自動化管理、錄波分析等高級應用功能)，不能實現(xiàn)電氣的綜合自動化。22分層分布式形式分層分布式形式從邏輯上將ES劃分為三層，即站級監(jiān)控層、通信層和間隔層(間隔單元)。間隔層由終端保護測控單元組成，利用面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進展設計，將測控單元和保護單元就地分布安裝在各個開關柜或其他一次設備附近。網(wǎng)絡層由通信管理機、光纖或電纜網(wǎng)絡構成，利用現(xiàn)場總線技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總、規(guī)約轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)和傳控制命令的功能。站級監(jiān)控層通過通信網(wǎng)絡，對間隔層進展管理和交換信息。間隔層測控終端就地安裝，減少占用面積，各裝置功能獨立，組態(tài)靈敏，可靠性高。模擬量采用交

8、流采樣，節(jié)省二次電纜，降低了本錢，抗干擾才能增強，系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)精度大大進步。系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)量進步，監(jiān)控信息完好，能實如今遠方對保護定值的修改及信號復歸，運行維護方便。分布式構造方便系統(tǒng)擴展和維護，局部故障不影響其他模塊(部件)正常運行。設置獨立的電氣監(jiān)控主站，便于分步調(diào)試和投運，滿足倒送電的要求。同時有利于廠用電系統(tǒng)的運行、維護和檢修。3綜合自動化技術開展趨勢由于我國電力系統(tǒng)綜合自動化技術起步較晚，在很多方面與國外技術程度還有很大差距，所以需要我們在學習和借鑒國外先進技術的同時，結合我國的實際情況，研究和開發(fā)更加符合我國國情的綜合自動化系統(tǒng)。31保護、控制、測量一體化鑒于目前的運行體制、人員

9、裝備、專業(yè)分工，我國的自動化系統(tǒng)主要采用站內(nèi)監(jiān)控采集數(shù)據(jù)而保護相對獨立的形式，以提供較明晰的事故分析和處理的界面。但是從技術合理性、減少設備重復配置、簡化維護工作量以及開展趨勢等方面考慮，將保護與控制、測量結合在一起會更有優(yōu)勢。因為保護和控制、測量的信息源都是來自現(xiàn)場：保護主要采集一次設備的故障異常狀態(tài)信息，通常要求測量范圍較寬，一般按額定值考慮，但測量精度要求較低；而控制和測量主要采集運行狀態(tài)信息，要求測量范圍較窄，通常在測量額定值附近波動，對測量精度要求較高?？偪?PU)單元直接承受來自上位機(當?shù)?或遠方的控制輸出命令，經(jīng)必要的校核后可直接動作至保護回路，省去了遙控輸出、遙控執(zhí)行等環(huán)節(jié)，

10、簡化了設備，進步了可靠性。但是這種裝置的運行可靠性必須很高。因此需要設計、制造、運行、管理部門打破專業(yè)界限，通力合作，以適應這一變化。32國際標準的應用近年來，IED電力自動化方面有了廣泛應用。為了實現(xiàn)不同廠家IED設備的信息共享和互操作性，使廠站電氣綜合自動化系統(tǒng)成為開發(fā)系統(tǒng)，國際電工委員會制定了IE61850國際標準。為了與國際接軌，國內(nèi)已經(jīng)開始了基于IE61850標準的電氣綜合自動化系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)，相信這將是將來自動化系統(tǒng)的一個開展方向。33以太網(wǎng)技術的興起隨著電力系統(tǒng)的開展，綜合自動化系統(tǒng)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)越來越多論文聯(lián)盟.Ll.，對通訊的實時性要求越來越高，以速度快、傳輸數(shù)據(jù)量大為特點的以太網(wǎng)滿足了這一要求。以太網(wǎng)最典型的應用形式是Ethernet+TP/IP。將來的開展應該是在繼承了以太網(wǎng)技術的根底上，結合工業(yè)過程應用，產(chǎn)生新一代以以太網(wǎng)為核心的現(xiàn)場總線技術。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)積累了豐富的運行經(jīng)歷，智能