摘要：本文主要分析了發電廠電氣系統綜合自動化的現狀及發展，并進一步的介紹了電氣系統綜合自動化的實現方式，與此同時還提出了將微機綜合自動化技術應用于發電廠電氣系統的新思路。最后筆者結合現階段的發展狀況，針對發電廠電氣自動化的改造談了幾點自己的看法。

　　關鍵字：發電廠,電氣自動化,自動化控制

　　集測量、監控、通訊、繼電保護及安全自動裝置等功能于一體的現代電廠電氣系統就是電氣綜合自動化系統。目前我國絕大部分110千伏之的變電站大都達到了自動化，不用人員現場看護操作，而220千伏之上變電站電氣系統也正不斷提高其自動化的技術水平，整理現場看護操作人員大大減少。但電廠的電氣綜合自動化系統的特殊要求，還沒有很好的將微機綜合自動化這一新技術應用在這一系統之中，從而導致目前的電廠系統的各種保護和安全自動裝置都處于相對獨立運行的現狀難以改變。基于此，改造電廠電氣系統的綜合自動化就顯得尤為重要，確保電廠安全可靠穩定的運行。

　　一、我國電廠電氣系統綜合自動化的現狀

　　當前，我國很多電廠大都采用DCS系統，雖然能達到基本運行和控制等基礎性的功能，但應用電氣系統還比較缺乏。一般情況下，目前的電廠系統的各種保護和安全自動裝置都處于相對獨立運行的現狀，并與DCS系統時尚信號交換和有效控制，但DCS系統無法反映電氣設備運行時的測量、事故的追蹤及保護動作等信息，只能體現出電廠電氣系統的單一畫面，顯示電氣運行設備是否有功、電壓及電流等基本電氣量，只能達到控制開關和調整勵磁等簡單的控制。因為電廠中應用DCS系統較為廣泛，這就必須將DCS系統的可行性接入電氣系統。通常情況下采取硬接的方式，接入量一般是DO、DI和模擬量三種。但這種連接方式將擁有抗干擾力不強的缺點，且由于接入量的增加而增加投資成本，導致信息監測不健全和工程造價高等后果的發生，最終造成無法全面實施電氣系統綜合自動化的管理。而采用微機系統的綜合自動化，其采用的分散分布技術，具有結構簡便靈活。維護簡單、安全可靠、節約資源等特點，因此，將微機綜合自動化系統應用在電廠電氣系統中顯得極其重要，不僅降低了成本，也減少了人員的需求，提升了性能，大大加快電廠電氣綜合自動化系統的改進進程。

　　二、電氣自動化控制系統的設計思想

　　1、遠程監控方式

　　遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、，節約材料、可靠性高、組態靈活等優點。由于各種現場總線的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系統監控，而不適應于全廠的電氣自動化系統的構建。

　　2、集中監控方式

　　這種監控方式優點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監控，伴隨著監控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

　　3、現場總線監控方式

　　現場總線監控方式使系統設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據間隔的情況進行設計。采用這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監控系統通過通信線連接，可以節省大量控制電纜，節約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網絡連接，網絡組態靈活，使整個系統的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統癱瘓。因此現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。

　　三、如何實現電廠電氣系統的綜合自動化

　　通過現場總線和電氣保護自動裝置的綜合形成電廠的電氣監控系統,并與DCS的有效結合來實現發電廠的電氣綜合自動化。其中,DCS系統是電廠中自動化系統的核心。在電廠電氣綜合自動化實現過程中要解決以下兩方面的問題。

　　1、注意現場總線的標準

　　對于現場總線,由于保護和自動裝置的生產廠家不同,其標準可能不同,不能簡單地相連接。可行的辦法是:將廠用電氣系統的所有裝置按照同一總線標準分為子系統,每一子系統里的設備及裝置與同一種總線標準適合。再將這幾部分的子系統與DCS系統和電氣工作站相連,并由監控系統完成總線連接及信息傳送等。

　　2、電氣綜合自動化系統的構建

　　整個系統分為三層,由里到外依次是測控保護層、通信管理層、后臺機系統,各層間相互聯系,履行各自的功能。對于測控保護層,其功能是測量與控制保護,由各種保護和自動裝置構成。利用現場總線技術能很好的解決該層裝置多且分散的問題,實現分散控制;對于通信管理層,該層行使傳遞和反饋信息的功能,它將DCS對上一層的控制命令送往各個相關的裝置,并將各裝置上的信息反饋到DCS系統。根據通信管理層與上位機系統的連接方式、現場總線方式、測控保護裝置的數量等,可有不同的配置;對于后臺機系統,其主要由DCS系統和電氣工作站組成。DCS系統不僅可依靠DO、DI控制各類電氣設備,還可以通過信息管理層獲得所需的諸如開關狀態等其他信息,并將這些信息傳送至工作站。DCS的控制層可實現DCS與通信管理層的連接。而電氣工作站,主要就是接收來自通信管理裝置上傳的所有信息,進行相應的分析處理,并完成畫面的反映及相關整理電氣量的顯示,實現廠用電系統的計算機監控功能。

　　四、發電廠電氣系統綜合自動化的優越性

　　在發電廠的電氣系統實施綜合自動化，其最終目標是運行人員憑借綜合自動化系統，通過操作員工作站的顯示器、鼠標和鍵盤對全廠電氣設備進行監控和管理。發電廠電氣綜合自動化系統的優越性體現在以下方面：

　　1、采用常規控制模式時所有斷路器需要運行人員一對一手動操作，接線復雜且造價高。另一方面由于受到控制室屏面的限制，大量廠用電系統的開關只能就地操作。電氣設備進入綜合自動化系統后，取消了常規的強電控制屏臺，取消了大量的常規表計和光字牌，所有斷路器的控制操作均可在操作員工作站上實現軟手操，降低了勞動強度且節省投資。

　　2、發電機系統可實現由零起升速、升壓到并網帶初始負荷的程序控制和軟手操控制。根據實際運行水平和設備可靠性，機組程控并網可設置人工間斷點，分步進行。

　　3、廠用電系統按啟動/停機階段和正常運行階段的要求實現程序控制和軟手操控制。廠用電系統采用微機型綜合保護測控裝置，可分布安裝在各電氣間隔，真正做到了分層分布，系統可靠性高。

　　4、易于實現發電廠電氣系統防誤閉鎖功能，減少誤操作。

　　5、升壓站的網控自動化作為一個專門子系統納入電氣綜合自動化系統，取消獨立設置的網控計算機系統。

　　6、系統軟件為電氣各子系統提供結構清晰的系統圖，如發變組系統圖、廠用電系統圖、廠用電公用部分系統圖和升壓站系統圖等。系統軟件具有數據處理和統計、事故報警記錄和追憶、畫面生成和顯示、報表生成和打印等諸多后臺功能。對于繼電保護和其它電氣專用自動裝置以及電氣程序控制，系統軟件提供專用操作窗口。

　　7、實現對所有電氣設備的測量、保護、控制、監視和信息管理。電氣綜合自動化系統與電廠DCS 系統之間采用網絡通信方式，二者交換的信息量不受限制，并可節省大量控制電纜和變送器，改變了只有少數重要電氣量才接入DCS 的狀況，提高了發電廠的自動化水平。

　　五、結語

　　在科學技術日新月異的今天，發電廠電氣部分的綜合自動化是一種趨勢，對于它的成功改造，將會大大的提高發電廠的自動化水平。同時，采用電氣綜合自動化技術，能夠節約大量的成本，提高電氣系統的可靠性。