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發(fā)電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)研究論文
1電氣監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
當(dāng)前，很多發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)都是在傳統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)和修改的，通過100/10M交換機(jī)使操作人員及工程師能夠?qū)S用電、發(fā)電組、公用等不同的元器件進(jìn)行監(jiān)管。分散管理系統(tǒng)只能對(duì)各個(gè)元器件進(jìn)行管理和控制，管理人員之間的分工監(jiān)管不同的對(duì)象，這使得工作的效率低下，而利用電氣監(jiān)控不僅可以使所有的監(jiān)管人員和工程師監(jiān)控所有元器件，在特殊的情況下，可以利用遠(yuǎn)程進(jìn)行監(jiān)管，極大地提高了工作效率，保障了整個(gè)系統(tǒng)的安全。其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2升壓站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)
2.1網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)主要由站控層和間隔層兩層組成，通過雙以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，采用光纖或電纜作為傳輸介質(zhì)，由于沒有前置的機(jī)層，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠不斷地?cái)U(kuò)大，避免了發(fā)展瓶頸。升壓站的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)通過測(cè)控網(wǎng)絡(luò)上獲取信息并上傳至調(diào)度中心，從而保障自動(dòng)調(diào)度分配的需要。對(duì)于系統(tǒng)的站控層，主要的作用是設(shè)備監(jiān)視、控制、測(cè)量、管理，負(fù)責(zé)站控層中的各個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸和訪問請(qǐng)求。采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，其傳輸速率達(dá)到100Mb/s以上。對(duì)于間隔層來說，主要有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、測(cè)控單元及保護(hù)信息單元等接口組成，其工作的單元各自獨(dú)立，這意味著即使站控層及其之間的網(wǎng)絡(luò)失效，間隔層中的工作單元仍然可進(jìn)行正常的工作，間隔層之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)通過屏蔽雙絞線，具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力，可以保障數(shù)據(jù)在復(fù)雜的磁場(chǎng)干擾環(huán)境下正常傳輸。目前，整個(gè)系統(tǒng)的硬件部分的可靠性已經(jīng)達(dá)到了較高的水平，前沿的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，并根據(jù)系統(tǒng)的指示將收集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理及發(fā)送至管理中心，中心將處理過的數(shù)據(jù)以圖像、聲音、文字或視頻的形式展示出來，以便管理人員進(jìn)行查看和監(jiān)控，對(duì)于預(yù)警信號(hào)或事故信號(hào)，及時(shí)提醒相關(guān)人員，以便第一時(shí)間采取措施進(jìn)行管理和控制。另外，即使網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩禂?shù)非常高，但也不能保障網(wǎng)絡(luò)傳輸不會(huì)出錯(cuò)，對(duì)于間隔間來說，它可以直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行操作，完成對(duì)斷路器、隔離器等設(shè)備的開關(guān)控制，起到二重保護(hù)的作用。
2.2網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)方案
整個(gè)系統(tǒng)采用雙以太網(wǎng)并行工作的模式，在其設(shè)備上也采用冗余的配置方式，兩個(gè)工作站、2臺(tái)打印機(jī)、2臺(tái)主機(jī)、1臺(tái)五防主機(jī)、1臺(tái)工程師站、1臺(tái)保護(hù)管理機(jī)及多個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組成。其組網(wǎng)方案如圖2所示。該組網(wǎng)方案采用開放式結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)的進(jìn)一步升級(jí)和擴(kuò)建。由于采用雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸可靠性高。通過雙操作員工作站的模式，使得雙機(jī)在切換時(shí)不丟失數(shù)據(jù)信息，對(duì)于事件的順序狀態(tài)記錄時(shí)間上連續(xù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的真正無縫鏈接。
2.3網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)裝置
（1）數(shù)據(jù)采集對(duì)于信息的采集信號(hào)主要有開關(guān)量、模擬量和脈沖量3種。對(duì)于數(shù)據(jù)的采集主要按照電氣設(shè)備發(fā)出信號(hào)的類型進(jìn)行劃分，對(duì)于模擬量的采集主要采取定時(shí)采集、越限采集和回憶采集3種方式；而對(duì)于開關(guān)量主要按照事件順序記錄采集和設(shè)備異常采集。（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)對(duì)于升壓站來說，要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以便于進(jìn)行實(shí)時(shí)管理和歷史參考，采用通用數(shù)據(jù)庫工具，便于維護(hù)和管理。（3）智能保護(hù)一般的電網(wǎng)里都有繼電器或智能保護(hù)裝置，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中的智能保護(hù)裝置主要的功能是自動(dòng)發(fā)電控制和自動(dòng)電壓控制兩部分。（4）順序控制裝置對(duì)于升壓站來說，通過對(duì)斷路器、隔離開關(guān)、主變分接頭、電動(dòng)接地開關(guān)、無功設(shè)備等的順序控制，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整調(diào)度，保障整個(gè)系統(tǒng)的安全工作。
3系統(tǒng)間的網(wǎng)絡(luò)通信
（1）CANCAN是我國(guó)電力行業(yè)比較流行且認(rèn)可的一種現(xiàn)場(chǎng)總線，其傳輸方式支持多主和單主兩種，數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)碰撞時(shí)，采用重發(fā)的方式來進(jìn)行解決。其通信傳輸距離最遠(yuǎn)為10千米，最高傳輸速率為1Mbps。（2）RS－485RS-485并不是嚴(yán)格意義上的現(xiàn)場(chǎng)總線，由于其簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)，在我國(guó)應(yīng)用的相對(duì)比較廣泛。其缺點(diǎn)是當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)總線將陷入癱煥。（3）Profibus西門子公司提出的現(xiàn)場(chǎng)總線，可用于實(shí)時(shí)性比較高的管理控制領(lǐng)域，該總線線路越長(zhǎng)，其傳輸?shù)乃俾试铰Ｓ捎跀?shù)據(jù)的傳輸在總線上進(jìn)行，保障數(shù)據(jù)的可靠傳輸，需要通過代碼的控制，其核心代碼如下所示。
4結(jié)語
主要針對(duì)發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行研究，從電氣監(jiān)控和升壓站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控兩個(gè)方面分析發(fā)電廠的自動(dòng)化管理。由于發(fā)電廠關(guān)系到國(guó)計(jì)民生，高效的管理模式不僅可以提高效率，更提高了發(fā)電廠的安全系數(shù)。
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