摘要:电子信息时代的到來为电力 系统走向数据化和自动化提供了有利契机。相比传统的电力系统,新型材料和技术的运用使得电气综合自动化系统在控制和管理方面取得了较大进步。通过对电气综合自动化系统的概念原理、发展现状和应用前景的研究,为电力系统的管理控制水平的提高提供了参考意见。
关键词:电力系统;综合自动化;管理控制
引言
随着市场经济的飞速发展和网络技术的快速提高，自动化和数据化管理成为国民经济各个方面管控系统发展的必然之路。电力系统的自动化是发电厂的重要管理和控制系统，传统的集中技术水平低.操作麻烦对人工的依赖性强,难以适应电力系统管理的需要。随着测量控制理论的发展以及DCS网络型分散控制系统的应用，发电厂的自动化水平日趋提高。
1发电厂电气综合自动化系统的概念及特点
1.1电气综合自动化系统的设计原理。发电厂电气综合自动化系统是CPU系统中站控层、测控层等每一层经过分散的系统层和电子系统组成的,通过发电厂各个维护安装设备,对单位CAN总线进行通讯。电气综合自动化系统主要是由工作人员和智能仪器、计算机设备对发电厂系统的热力学参数进行分析检测和控制来实现的。对于绝大多数的电气综合自动化系统而言,该系统主要由测量系统、执行系统和控制系统组成，核心就是计算机的操作下系统。测量系统和控制系统引人了智能设备和处理器通过计算机和人工操作的相结合,实现对设备的远程控制。对于生产过程复杂和热力系统庞大的火力发电厂来说,自动化的设计还应当考虑火力发电下高温、高压、易燃等独特的不利因素。发电厂的实时监控和运行管理一般采取分层分 布式架构，包括间隔层、通讯层和管理层。间隔层通过测量保护设备、计量设备和PCM实现双通道冗余数据采集，通过光纤环网或将钛网接人实现网络的控制、数据的采集和预处理。通讯层通过TCP/IP网络或传统的申行接口实现于其他系统的通信，并通过多协议转换,对发电厂数据进行集中和处理,实现数据信息的系统共享,实现管控系统与现场采集系统的隔离及安全访问。管理层采用双以太网实现功能设置,采用PowerView系统和PMS实现控制功能和保护管理功能。
1.2电气综合自动化系统的特点。与传统的电力系统相比,现代化的电气综合自动化系统具有结构简单,操作方便,安全性能好,成本低廉等优点，随着发电厂发电机组容量的扩大和参数的更新,电气综合自动化呈现出新的特点。
1.2.1数据信息化。系统通过网络技术的连接实现大规模的数据共享,接受的数据广泛,甚至能够通过卫星通信接受远程数据、IP调度语音和视频数据信号。
1.2.2网络综合应用。采用全新的网络应用成果,利用IP技术，实现综合的NAT Server/ 防火墙和路由器功能,实现网络连接、安全、低成本综合效应。123保护管理系统强大。PMS保护管理系统在DCMPCM的支持下,采用多种通信协议保护,快捷的对不同的厂家型: 号进行管理。
1.2.4嵌人式SCADA数据服务结构。采用新型管理器和数据管理结构实现基于现场和网络的HMI管理服务,实现上层系统的独立运行。
2发电厂电气综合自动化系统的发展现状
2.1发展现状。电气综合自动化系统以计算机为基础,通过现场总线和太网络技术,实现对设备和生产过程的管理控制和保护。现场总线控制技术具有快速的通讯速率、较少限制性的通信距离强大的抗干扰能力,且其应用的技术标准已经能够判定,能够为电气系统的自动化发展提供有力的技术支撑。太网络是网络技术的新的发展,为各个主机.监控机和各单位之间的信息互换提供平台。DCS即分散控制系统是机组运行控制的主要技术手段,具有强大的控制能力,逐步取代了盘台上一对一硬手操作方式,成为新机组的主要配置。先进设备和技术的应用为发电厂机组的安全稳定运行提供了重要基础。
目前大多数发电厂开始使用DCS进行状态监视、监控警报和事故顺序记录等工作，个别发电厂"网络控制室也采用了计算机监控系统。发电厂在电力系统的自动化进程中取得了一定的进步。
2.2存在的问题
2.2.1由于电厂操作人员对DCS的顾虑,对机组运行程序的利用不充分,使得对发电厂设备整体控制的程度较低,很多设备未投入适用,造成机组自动化调节利用效率低下,成本浪费严重。
2.2.2由于受到传统电气控制方式的束缚和传统运行、检修专业分工的限制，目前国内的发电厂管理仍然保留着电气手动操作控制方式和较大的电气控制屏，电力系统继电器和相关安全设备出于半自动运行状态,使得单位控制室的面积较大,控制管理成本增大,并未实现真正意义上的计算机控制,并未实现电气的综合自动化。
2.2.3目前大多数的发电站的电气设备监视仍然采用传统的中央信号灯板,传统的光学板寿命短且零件价格昂贵,不能实现监视设备运行和故障信息的处理,也不能满足经济和安全效益的结合。
3发电厂电气综合自动化系统的应用前景
电气综合自动化系统通过现场总线的构建,将继电器和自动装置进行连接,同时连接到集散控制系统,再将通信设备和发电站连接起来,实现发电站的测量和维护工作。其主要功能的应用集中体现在以下几个方面:
3.1监控方面的应用。发电厂电力综合自动化系统的应用最终目标是借助综合自动化系统，通过运行人员的操作实现对全厂电气设备的监控和管理。现代发电站的控制系统不仅需要适应外部环境所采集的数据,还需要维护大量的控制系统文件和共享数据,传统的数据库不能适应这种实时应用的需要。因此具备智能监控的电气综合自动化系统应运而生。智能监控系统能够通过现场总线收集的数据结合智能传感器远程控制技术，对整个生产过程进行自动标注和调整,自动跟踪数据的变化,保证数据的准确性和生产的高效性。
3.2控制操作方面的应用。电气综合自动化系统在控制操作方面,将DCS和MIS进行结合,使两者融合成为一体的管控系统.实现管理控制、调度决策的一体化。未来的发电站建设中,DCS将成为主要的建设方面,通过对监控网络发出信息,结合远程系统的控制操作,对电网的调度系统发送或接受信息和指令,实现对整个电网的控制管理。
3.3安全管理方面的应用。电气综合自动化系统通过安装智能监控报警系统,对警报的信号进行分析统计和后果预测,引导工作人员排除故障和隐患,对机组的运行状况进行合理的控制安排,最大限度的发挥机组的潜力的同时保证生产的安全进行。
结束语:
电气综合自动化系统充分利用计算机技术,顺应了市场经济发展的需要,提高了电力企业的经营管理水平,实现效益和安全的双重效果,为电力工业的发展提供了有力支持。根据实际需求进一步研究和完善网络管理系统和机组生产机能，实现发电厂的自动监控和生产的安全进行,促进电力工业的健康稳定发展。
参考文献
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