电气自动化控制系统在实践中的应用及发展趋势

【摘要】随着社会市场经济的发展，电气自动化技术也出现了较大的进步与发展，电气自动化控制系统在很多行业中都取得了广泛的应用，本文主要针对电气自动化控制系统在实践中的应用及其未来的发展趋势予以简单探讨。
【关键词】电气自动化控制系统;应用实践;发展趋势
随着各项技术的进步与发展，电气自动化产品的广泛应用，给人们的生产生活带来了较大的变革，目前其已经在很多领域中发挥着非常重要的作用，对其相关特点及应用实践进行分析研究，对于其未来的应用与发展具有积极的作用，本文就主要针对此予以简单分析，对于实际的电气自动化控制系统的研究工作具有一定的指导价值。
一、电气自动化控制系统的功能
在实际运行过程中，结合单元机组与的运行于电气控制的实际特点，应该将厂用电源、发电机-变压器组等电气系统的控制纳入到ECS监控中，其基本功能主要表现为：
（1）LPS系统与直流系统的监视。
（2）保安电源与柴油发电机组的控制与制作。
（3）高压启/备变压器的控制与操作。
（4）发变组的保护控制、厂高变的保护控制、励磁变压器的保护控制。
（5）厂用电压快切装置的监视控制，高压厂用电源的监视以及相关手动启动装置与投切装置的控制。
（6）发变组出口的断路器与隔离开关的控制与操作。
（7）发电机励磁系统控制方式的切换以及增减磁操作。
（8）手动同期并网以及开关同期并网。
在长期的发展过程中，发变组保护等一些比较重要的安全保护自动装置各方面的技术已经相当的成熟，但是在实际应用中，要想上述所有的功能都能够发挥良好作用是具有较大难度的，而且会导致成本费用的增加，因此，在实际应用中，可以结合实际需求，保留其中一些必要的功能，将一些无关紧要的功能不予应用。
二、电气自动化控制系统的设计思想
电气自动化控制系统运行过程中的监控方式主要有三种，分别是集中监控方式、远程监控方式及现场总线监控方式，对各种监控方式进行简单分析，主要表现为：
（1）现场总线监控方式，现场总线、以太网等计算机网络技术在电气自动化系统中具有非常广泛的应用，并且各项技术的发展已经趋于成熟，智能化电气设备也取得了迅速的发展，现场总线技术的应用，使得相关的电气自动化控制系统的设计更具有针对性，并且其不同的间隔能够实现不同的功能，在实际设计过程中，可以结合其间隔的实际情况进行合理设计，该种监控方式具有诸多的优点，其不仅能够有效的实现远程监控，还能有效的减少模拟量变送器、I/O卡件、端子柜、隔离设备的数量，并且其相关的智能设备能够进行就地安装，可以应用通信线实现与监控系统的连接，这在大大减少控制电缆数量的同时，还能够有效的减少安装维护与投资工作量，对于其运行成本的降低具有积极的作用，并且在该种控制方式中，各个装置的功能是相对独立的，各个装置之间的连接可以通过网络连接来实现，其网络组态非常的灵活，对于系统的可靠性的提升具有非常重要的作用，一旦有装置出现相关的故障，不会导致系统的瘫痪。
（2）远程监控方式，该种监控方式具有组态灵活、可靠性高、节约材料、节省安装费用、节约电缆等优点，但是由于其现场总线的通讯速度有限，而电厂电气部分的实际通讯量比较大，这种监控方式只适用于小系统监控中，将其应用于全厂的电气自动化系统的组建工作中，往往难以取得较好的效果。
（3）集中监控的优点是运行维护方便，对于控制站的防护要求不高，并且系统设计过程中比较容易，但是该中监控模式的特点是将系统中的各个功能都集中到一处来进行处理，处理器在实际运行过程中，任务量过于繁重，会对其处理速度产生影响，并且一旦所有电气设备都进入到监控状态，随着监控对象的数量增加，电缆的数量会随之增加，同时主机的冗余及投资量会显著增加，再加上长距离电缆引入的干扰会对系统的可靠性产生严重影响。综合考虑各种监控方式各自的优缺点，在未来的发电厂计算机监控系统的发展过程中，现场总线监控方式将会成为主要的发展趋势。
三、电气自动化控制系统在火电站中的应用
随着社会的发展，火力发电厂中的机组已经朝着大容量、高参数的方向发展，将电气自动化控制系统应用于火电机组中，对于其运行安全性及经济性的提升具有非常重要的作用，其能够有效的实现报表输出、趋势记录、性能计算、异常报警、参数显示、顺序控制、联锁保护、回路调节、机组主辅机参数控制等功能，下面就对其各个子系统进行简单分析，主要表现为：
（1）汽机监视保护仪表，汽机需要在机组的启动、运行及停机过程中，应用保护仪表对相关机械的工作状态进行监视，防止严重事故的发生。
（2）汽机旁路控制系统，该系统主要是由高低压旁路温度调节系统与高低压旁路压力调节系统所组成，旁路阀门的执行器在工作过程中可以依据系统对动作过程中的力矩与速度的要求来选择电液执行器或者电动执行器，控制系统既可以在传统基础上，由旁路系统供货商成套，也可以应用单回路的DCS或者控制器来实现汽机旁路控制系统功能;
（3）计算机数据采集与处理系统，该系统主要是要实现报表打印、参数显示、事故序列记录、历史数据追忆、异常报警、性能计算、参数输入等功能。
（4）汽机电液调节系统，通过与汽机相配套，能够有效的实现接应力启动、阀门管理、电功率回路控制、级后压力调节、转速调节等功能，能够对汽轮发电机组的盘车、暖机、冲转、升速、并网、阀切换、带初负荷、加负荷等进行控制，对于保证其稳定运行具有非常重要的作用，有利于机组运行寿命的延长。
（5）炉膛安全保护系统，其主要包含火焰监测、燃烧器投切、启停管理等功能，并且能够通过逻辑联锁实现吹扫保护、熄火保护、压力保护等功能。
（6）火电站中的主控制系统就为机炉协调控制系统，其最主要的功能是要能够保证机组的各项输入与各项输出保持质量与能量的平衡，并要防止其运行过程中受到较严重的内外部干扰，有效提升机组的运行稳定性。
四、电气自动化控制系统的发展趋势
随着国际化标准IEC61131的颁布，各种先进技术及先进平台在电气技术中都取得了广泛的应用，尤其是计算机技术的应用，使得其各项技术取得了较大的进展，计算机技术、Internet技术、以太网技术及PC客户机/服务器体系结构的进步，使得电气自动化控制系统取得了又一次的进展，巨大的市场需求，不断促进IT平台与自动化技术的融和，电子商务的普及，对该过程起到了一定的加速作用，在未来的发展过程中，电气自动化控制技术将逐渐朝着智能化的方向发展，并且企业在电气自动化控制系统的研究过程中，将更加注重其核心竞争技术的研究。
五、结束语
随着各项技术的进步与发展，电气自动化控制系统的应用范围日趋广泛，本文就主要结合其功能特点，对其在火力发电站中的应用实践进行了简单分析，并简单分析了其发展趋势，对于实际的电气自动化控制系统应用具有一定的参考作用。
参考文献
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