电气自动化问题发展研究

【摘要】本文以发电站为例介绍了电气自动化在发展方面的问题探索和研究。信息技术的快速发展为电力企业电气自动化设备管理信息化建设奠定了基础。在本文中，结合电力企业电气自动化设备管理的实际情况，提出了一套基于工作流的电气自动化设备管理信息系统的技术方案。

【关键词】电气 自动化

按照常规方式，发电厂厂用电气设备与分散控制系统的联系一般采用硬接线方式，即由厂用电气设备现场开关柜，盘处用电缆将电气量信号一对一地送到计算机系统的柜上。对于系统采用常规方式时，微机保护装置往往只采用单纯的保护功能，操作回路依靠外部分离元器件构成，外置电度表进行电能累计，通过控制电缆与联系，实现在控制和状态监视。通过电流或电压变送器向提供电流或电压的模拟量信号，通过模件采集开关位置、保护动作、控制回路断线、装置故障、远方就地等状态信号，并通过开关量输出模件输出并经过中间继电器来控制开关。对于系统采用常规方式时，通过电流或电压变送器向提供电流或电压的模拟量信号，部分回路包括馈线和电机安装电度表进行电能计量。通过模件采集开关位置、保护动作、控制回路断线等状态信号、并通过开关量输出模件输出并经过中间继电器来控制开关。

常规的厂用电气系统接入的控制监视方案具有如下的特点数据一对一传输，传输线多，易受干扰影响，且受输入点数量的影响，采样数据受到了很大的限制，系统卡件多，现场开关柜变送器多，设备投资增加所有量均是通过电缆由开关柜盘处连到计算机系统的柜上，随着采集的数据量的不断增大，电缆的数量不断增多，使电缆通道拥挤不堪，增加了大量的电缆工程量和调试工作量，增大了计算机系统的调试周期及调试难度。由于上述量均是通过电缆由开关柜盘处连到计算机系统的柜上，为降低电缆及卡件费用，仅重要的量才能进入计算机系统，计算机系统监测信息不完整，无法及时监测到所有的实时运行参数和判断何种保护动作，整个系统由分离装置通过控制电缆构成，系统维护工作量大、易受干扰、系统可靠性差、投资成本高延长运行人员处理时间不能实现在工程师站上对电器元件进行管理维护，给电厂运行维护造成不便对于新建工程，调试均集中到最后系统的调试上。而设备一般是电厂最后订货的设备，其调试一般是最后进行，且调试工作量也是电厂控制系统最大的，调试时间要求也很紧。由开关柜盘处连到的这些量的调试必然增加最后的调试周期由于倒送厂用电，要求发电厂厂用电源系统通常在未调试之前投入运行，即要求厂用电系统及其控制能提前进行调试并投运，此种接入方式通常无法满足此要求通常都是由电厂的热工人员进行日常的维护，如果采用这种接入方式，使厂用电控制系统不利于电气检修人员的管理。

随着机组向大容量、高参数发展，发电厂的电气自动化程度越来越重要。发电厂电气自动化的水平直接影响火电厂建设的投资效益、电厂运行的综合经济效益以及整个电力系统的自动化水平。目前随着网络技术的不断发展和网络可靠性的不断提高，同时电气设备的控制、保护等设备在不断的发展，这样电气监控系统的外部条件越来越成熟。正是在这种背景下课题提出和开发了发电厂的电气监控系统。针对目前发电厂中电气系统自动化应用方案存在较大差异的问题，本文结合工程实际分析了现今火电厂实现电气监控系统所采用模式的弊端，分析了电气自动化系统构建方案，并总结出如下，以供工程技术人员参考。在目前技术发展水平来看的应用方案还是主要以监控方式和关键硬接线电气全通信的方式为主，这两种方式可靠性较高，部分通讯故障不会影响全厂运行的安全性。如果网络中智能终端设备数量较少，在通讯速率能够满足实时性的前提下，可以采用全通讯控制模式，但首先要双网架构，通讯设备要冗余配置，同时要解决通讯电缆通道的安全性问题，避免发生通讯电缆损坏导致大量设备失去控制的情况发生。

电气监控系统与集散控制系统的接口方式应根据控制模式来确定，对于监测模式，可以采用“专用网关”接入的以太网交换机的方式，当然也可以采取“串口接入的'，和“串口十通讯网关”的方式，这样数据的上送的实时性会更好。对于关键硬接线电气全通讯模式，至少应该采用“串口网关”的接口方式，硬接线控制的工艺设备的数据可以通过网关送入系统，而通讯方式控制的电气电源系统则必须采用串口方式与的通讯，以增加响应速度。对于全通讯模式，则要采用与的一一对应的串口作为与接口方式。

电气网络微机监控系统应用方案还是主要以双层结构双层网方式为主，以增加通讯速率和冗余配置的安全性，方案中建议将等调度自动化设备直接接于远动终端设备上，以增加快速响应的实时性。但从目前的电站自动化技术发展状况来看，在发电厂中的热控自动化和电气自动化还是完全独立区分的，没有有机的融合为整体，市场中从事电站自动化产品生产和研发机构也相对独立，本人还是寄希望于自动化产品的研发机构在电站自动化技术方面能够相互协作，将电站自动化技术有机融合，避免资源浪费，自动化产品。

目前，在设备管理方面，我国的工作还存在着两个最主要的问题：（1）我国是工业生产大国，市场竞争力的提升是基于工业产品质量的不断提高的基础之上，而工业产品质量又是基于技术的创新和技术的管理能力基础之上。（2）一些工业上的设备随着使用年限的增长变得故障频发，这对于我国工业的安全生产、资源节约、工业产品的质量W及使用设备的工人的人身安全都造成了一定的影响。随着信息化r代的到来，就更加要求我们要做到设备管理的信息化，提高工业设备的维修技术WW。对于电力企业，设备具有很高的自动化水平，技术先进，涉及的领域较多，如电力、热能、水处理、燃料W及管理等众多的领域。

为了提高电力企业的生产效率，采用了一些涉及计算机技术的信息管理系统。在这些信息管理系统中，是W网络为基础，涵盖了大多数部口甚至是整个企业，信息管理系统在电力行业应用广泛。但是也存在着一些问题，如企业的各个部口难W很好的完成工作的协调，缺乏应有的联系，没有将设备的采购、使用、更新W及制造等流程联系起来，管理设备的费用也不规范，送些都使得设备管理无法更加精细化。