基于监控组态技术的电气自动化设备状态智能控制方法

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年4月11期   作者:石宝刚
[导读] 随着计算机技术和通信技术的迅速发展.电力系统运行过程的自动化程度不断提高。
        石宝刚
        东北轻合金有限责任公司?黑龙江省?哈尔滨市?150060
        摘要:随着计算机技术和通信技术的迅速发展.电力系统运行过程的自动化程度不断提高。电力系统远动装置作为电力系统运行监控的首选平台.对其性能的要求越来越高。除系统硬件配置性能不断提高外.尤其对软件性能增强的要求更加强烈Ⅲ。根据电气化铁道供电系统所运用的远动装置平台的实际运行需要和将来可能的扩展。
        关键词:监控组态技术;电气自动化设备状态智能控制方法;
        前言:电力是国家经济发展与国民经济可持续发展的基础,随着我国经济的不断进步,各个行业对电力的需求逐步增加。需对电力自动化设备的控制方法更新换代,以保证其符合体制改革后的结果。信息技术的极速发展为电气自动化设备状态控制的实现奠定了基础,根据电气自动化设备的实际情况与电力企业控制管理的需求,设定电气自动化设备状态控制方法。
        一、电力监控系统组态软件的构成
        组态软件是一个功能很强的软件包.它所提供的友好用户界面能使使用者在不需要通过编写代码的情况下生成所需要的应用软件,克服了一般工业控制软件通用性较差的缺点,在保证系统稳定可靠的同时,大幅提高系统的集成能力与速度。组态软件一般包括基本配置组态和应用软件组态,基本配置组态是给系统提供配置信息.如系统现场控制站的个数、它们的索引标记等,而应用软件组态内容较多,如数据库、报表、控制回路、图形界面等的生成。就电气化铁道远动装置而言,其系统组态软件功能是通过生成实时数据库、历史数据库、图形界面及报表等4个部分实现。实时数据库实现数据库点记录的编辑、打印、转换、连接等功能;历史数据库实现历史记录的编辑、生存、历史记录与实时库的连接、趋势曲线的配置等功能;图形界面实现各种流程图和画面底图的编辑、各种动态显示点的编辑、动态点与实时点或历史点的连接等功能;报表实现表底的编辑、数据库点记录数值的生成、连接等功能。
        二、基于监控组态技术的电气自动化设备状态智能控制方法
        1.获取电气自动化设备状态。监控组态技术常以监控组态软件作为基础,为提升对电气自动化设备状态控制的有效性与智能性,采用组态软件完成对设备状态的获取。为实现监控组态技术的有效实现,并以此作为监控组态软件的选择要点。根据软件的优点与缺点,结合电气自动化设备状态特征,选定WinCC 软件完成对设备状态的获取,状态参数多为数据信息,设定获取后的状态信息处理模块状态信息处理模块获取状态变动数据,对变动状态展开处理,采用统一格式存储值数据库内。通过以上设定完成对数据项的设计,以此完成对电气自动化设备状态的整理。将处理后的状态信息作为控制方法设计的基础。史趋势图,这对系统的管理和操作是极有帮助的。运行监视及报警功能。为采用阴极射线管的屏显终端,它可以把开关站实时的运行信息,如系统运行状态、具体操作步骤,以及相关的设备参数等显示于电子屏上。通常电气自动监控系统采用两个 终端,既可分别显示不同信息,也可独立或同步生成相关报告、画面。若模拟发生超限现象,还可以把相关信息及时打印或以其它形式反映出来,起到报警的作用。
        2.引用控制器。根据采集到的状态数据与电气自动化设备特征,需引用控制器完成对其的控制工作。基于电气自动化设备具有感抗特征,为避免电气自动化设备出现震荡状态,将其调节器的参数设定为最小以适应在此次设计中引用的控制器。此次引用的控制器可以不对被控设备直接控制,而是控制通过电气自动化设备中的电流,调节控制器的参数调节器,完成对电气自动化设备状态的控制。

根据上述控制开关状态可以得出电气自动化设备8种状态下的输入电压与直流电压之间的关系,并通过上其控制设备状态。
        3.实现智能控制。采用上述部分的状态数据与控制器,使用平台对电气自动化设备状态数据进行预处理与控制,根据自动化设备的现有状态及时间确定其控制环节。就控制方法的智能性而言,采用人工智能技术实现智能控制。通过人机交互功能控制整体方法的运行。人工智能的使用过程,保证其输入项与输出项循环过程的一致性。控制指令可采用文字、语音、图像等多种方法进行输入,保证内部设定可被计算机识别,以此实现控制智能化。通过上述设计过程,完成对自动化设备状态的获取、控制、人机交互过程。至此,基于监控组态技术的电气自动化设备状态智能控制方法设计完成。根据数据库中用户定义的动态点编辑动态数据显示的位置、颜色与类型。在画面连入系统后,系统根据用户指定和数据库中的数据刷新画面。在电气化远动系统中.动态画面的刷新主要包括模拟型动态点和开关型动态点设备维护记录及相应动作档案的记录和保护,并可实时地进行在线设备管理。例如,可对设备动作实时状态加以统计,并将统计结果输送至管理信息系统,以掌握更多的设备数据信息。实现对故障信息的管理功能。系 统故障信息的管理功能主要包括:针对动作及常规事件所产生信息的记录、追溯、重演,以及录波分析等,要知道事故重演或录波分析对事故原因的分析具有重要作用,是有效预防再次发生类似事故的有效手段。实现对自动发电控制的功能。自动发电控制的功能是指:按照预设条件或要求,通过经济而快速的方法,对电厂有功功率自动进行控制,以实现更好满足系统要求的目的。即在确保电厂运行安全的大前提,遵循经济运行原则,以实际运行状况为依据,对电厂的所有机组制定实时控制决策,以使系统频率或电厂有功功率自动保持在合理的设定值上,实现电厂整体运行 水平的进一步提升。
        三、技术的发展趋势
        3.1嵌入式工业以太网技术的应用由于现场总线通信协议技术标准的多样性,难以统一,使其不能满足以上性能要求,而以太网由于其传输速度快、容量大、网络拓扑结构灵活以及低成本等特点,在商业领域和工业领域内得到了大规模的应用。利用嵌入式软、硬件,在单片机系统上实现工业以太网技术又称为嵌入式以太网。国外大的电力设备供应商纷纷推出了基于嵌入式以太网的微机保护测控设备,国内电力装备制造商开发的最新综合自动化系统中,也把嵌入式以太网成功应用于二次保护控制设备,因而嵌入式以太网是电气综合自 动化系统间隔层网络通信的必然发展方向。
        3.2综合智能化技术的应用 ECS 系统控制发展经由计算机控制取代了传统操作盘控制,目前又由计算机控制向综合智能控制和管理发展,主要表现在间隔层和站控层两方面。间隔层的保护和测控单元由传统的相对独立设计,向着集保护、测量、控制、远动于一体的综合化及网络化智能保护测控单元发展,直接面向一次设备或设备组合,就地安装,除实现继电保护、实时电量监控、状态信息记录及历史记录等基本功能外,还能与站控层联网实现事故分析、状态监视、微机防误操作和安全保障等功能。站控层监控系统由满足基本运 行 SCADA 功能,向全面提高运行和管理自动化水平发展。监控主站采用先进的数据挖掘技术对电气实时数据仓库和历史数据仓库的数据进行分析,提供一系列的高级应用功能。
        结束语:根据过往电气自动化设备控制工作的深入调研和充分分析,应用监控组态技术提升对电气自动化设备状态控制的智能化程度。依据电力企业的需求,设计设备状态控制方法,形成电力企业的智能化控制平台。在此次方法设计完成后完成测试,从实验结果可以看出,本次设计方法对设备的控制效果较好,功能性优良,使用状态稳定,为电气自动化设备控制提供了有利依据。
        参考文献:
        [1 ]王刚 王悦 发电厂电气自动化监控系统功能分析 知识经济 ,2019
        [2 ]华远强 分析 电厂电气自动化系统中监控技术的应用 科技与企业 ,2019
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