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浅谈电气工程自动化技术的运用

【关键词】电气工程；电气自动化；自动化技术；运用

1.电气自动化监控方式

1.1集中监控方式

集中监控方式不但运行维护方便，控制站的防护要求也不高，而

且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到

一个处理器进行处理，所以处理器的任务相当繁重，处理速度也会

受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控，致使主机冗余的下

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。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬

接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，这也会造成设备无法

操作。这种接线的二次接线比较复杂，查线也不方便，而大大增加

了维护量，还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作

的可能性。

1.2远程监控方式

远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可

靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很

高，使得电厂电气部分通讯量相对又比较大，所以这种方式大都用

于小系统监控，而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。

1.3现场总线监控方式

目前，对于以太网（ethernet）、现场总线等计算机网络技术已

经普遍应用于变电站综合自动化系统中，而且已经拥有了丰富的运

行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系

统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使

系统设计更加具有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这

样就可根据间隔的情况进行设计。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、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，

节省了大量控制电缆，节约了很多投资和安装维护工作量，从而降

低成本。此外，各装置的功能相对独立，组态灵活，使整个系统具

有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电

厂计算机监控系统的发展方向。

2.电力系统自动化技术

2.1变电站自动化

变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作，提高工作

效率，扩大对变电站的监控功能，提高变电站的安全运行水平。变

电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视

和有效控制，其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备；

二次设备数字化、网络化、集成化，尽量采用计算机电缆或光纤代

替电力信号电缆；操作监视实现计算机屏幕化；运行管理、记录统

计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作

为电网调度自动化不可分割的重要组成部分，是电力生产现代化的

一个重要环节。

2.2电网调度自动化

电网调度自动化主要组成部分，由电网调度控制中心的计算机网

络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等，其主要是

通过电力系统专用广域网连结的，下级电网调度控制中心、调度范

围内的发电厂、变电站终端设备（如测量控制等装置）等构成。电

网调度自动化的主要功能是：电力生产过程实时数据采集与监控电

网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控

制（省级电网以上）、自动经济调度（省级电网以上）并适应电市

场运营的需求等。

2.3发电厂分散测控系统（dcs）

发电厂分散控制系统（dcs）一般采用分层分布式结构，由过程

控制单元（pcu）、运行员工作站（0s）、工程师工作站（es）和冗

余的高速数据通讯网络（以太网）组成。

过程控制单元（pcu）由可冗余配置的主控模件（mcu）和智能i/0

模件组成。mcu模件通过冗余的i/0总线与智能fo模件通讯。pcu

直接面向生产过程，接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、

开关量、脉冲量等信号，经运算处理后进行运行参数、设备状态的

实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构，完成生产过程的

监测、控制和联锁保护等功能。

运行员工作站（0s）和工程师工作站（es）提供了人机接口。运

行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令，为运，行操作

人员提供监视和控制机组运行的手段，工程师工作站为维护工程师

提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。

3.通用变频器开始大量投入实用

一般把系列化、批量化、占市场量最大的中小功率如400kva以

下的变频器称为通用变频器。从产品来看，第一代