電力自動(dòng)化是指綜合運(yùn)用控制理論、電子設(shè)備、儀器儀表、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)及其他技術(shù),對(duì)發(fā)電過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策,達(dá)到增加發(fā)電量、提高發(fā)電生產(chǎn)效率和質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的一類(lèi)綜合性技術(shù)。現(xiàn)今,我國(guó)發(fā)電廠基本上全部采用了分散控制系統(tǒng)或可編程邏輯控制器等計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),系統(tǒng)裝備水平大大提升。
現(xiàn)今,創(chuàng)新的自動(dòng)化系統(tǒng)控制著復(fù)雜的工藝流程,并確保過(guò)程運(yùn)行的可靠及安全,為先進(jìn)的維護(hù)策略也打造了相應(yīng)的基礎(chǔ)。電力過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)的日新月異和控制水平的不斷提高,為電力工業(yè)解決能源資源和環(huán)境約束的矛盾創(chuàng)造了條件。隨著社會(huì)及電力工業(yè)的發(fā)展,電力自動(dòng)化的重要性與日劇增。傳統(tǒng)的信息、通訊和自動(dòng)化技術(shù)之間的障礙正在逐漸消失。新的技術(shù),包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線、變頻器及人機(jī)界面、控制軟件等,大大提升了過(guò)程系統(tǒng)的效率和安全性能。
電力自動(dòng)化的發(fā)展
我國(guó)是從20世紀(jì)60年代開(kāi)始研制變電站自動(dòng)化技術(shù)。到70年代初,便先后研制出電氣集中控制裝置和集保護(hù)、控制、信號(hào)為一體的裝置。在80年代中期,由清華大學(xué)研制的35kV變電站微機(jī)保護(hù)、監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)在威海望島變電站投入運(yùn)行。與此同時(shí)南京京自動(dòng)化研究院也開(kāi)發(fā)出了220kV梅河口變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。此外,國(guó)內(nèi)許多高等校及科研單位也在這方面做了大量的工作,推出一些不同類(lèi)型、功能各異的自動(dòng)化系統(tǒng)。為國(guó)內(nèi)的變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展起到了卓有成效的推動(dòng)作用。1998年全國(guó)裝機(jī)容量過(guò)277GW,躍居第2位,自此以后,我國(guó)電力仍以較高的速度和更大的規(guī)模在迅猛發(fā)展,預(yù)計(jì)我國(guó)電力裝機(jī)總?cè)萘繉⒃诮衲甑字撩髂瓿跬黄?00GW。
電力自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)技術(shù)
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)
現(xiàn)場(chǎng)總線(Fieldbus)被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。信息技術(shù)的飛速發(fā)展,引起了自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革,隨著工業(yè)電網(wǎng)的日益復(fù)雜,人們對(duì)電網(wǎng)的安全要求也越來(lái)越高,現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)作為一門(mén)新興的控制技術(shù)必將取代過(guò)去的控制方式而應(yīng)用在電力自動(dòng)化中。
現(xiàn)場(chǎng)總線在電廠、變電站和電力系統(tǒng)中有非常廣闊的應(yīng)用前景,特別是在新建項(xiàng)目中能在可靠性、、經(jīng)濟(jì)性等諸多方面獲得大的效益。電力系統(tǒng)歷來(lái)是自動(dòng)化程度高的生產(chǎn)部門(mén),在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)總線廠家和設(shè)計(jì)研究部門(mén)的共同努力下,基于現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)必將分系統(tǒng)、分階段地逐步取代現(xiàn)有的分散式控制系統(tǒng),在未來(lái)定將成為我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主導(dǎo)設(shè)備。
四方公司在國(guó)際上率先將LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),并將基于微處理器的間隔層設(shè)備直接并入LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線,以其高可靠的性能和大容量高速度的通信能力,大大提高了通信系統(tǒng)的信息吞吐和數(shù)據(jù)處理能力,從而解決了應(yīng)用低速串口通信采樣數(shù)據(jù)時(shí)經(jīng)常產(chǎn)生的瓶頸現(xiàn)象。LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的抗干擾、抗震動(dòng)性,適用于較大的溫度范圍,適合于變電站較惡劣的工業(yè)環(huán)境。其傳輸速率已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)信息傳輸速度的要求。