综合自动技术（精选12篇）
综合自动技术 篇1
摘要：电气综合自动化系统已经广泛应用于各级电站, 在实际运行中, 充分发挥了技术先进、运行可靠的特点。本文提出了厂用电电气自动化技术的发展趋势, 介绍了电气综合自动化系统的设计, 结合发电厂电气系统自动化设计讨论监控自动化设计。
关键词：电气自动化综合自动化
1 电气自动控制系统概述
1.1 集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便, 控制站的防护要求不高, 系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理, 处理器的任务相当繁重, 处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控, 伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加, 投资加大, 长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。
1.2 远程监控方式
最早研发的自动化系统主要是远程控制装置, 主要采用模拟电路, 由电话继电器、电子管等分立元件组成。这一阶段的自动控制系统不涉及软件。主要由硬件来完成数据收集和判断, 无法完成自动控制和远程调解。它们对提高变电站的自动i-Ok平, 保证系统安全运行, 发挥了一定的作用, 但是由于这些装置, 相互之间独立运行, 没有故障自诊断能力, 在运行中若自身出现故障, 不能提供告警信息, 有的甚至会影响电网安全。
1.3 现场总线监控方式
现场总线监控方式使系统设计更加有针对性, 对于不同的间隔可以有不同的功能, 这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外, 还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等, 而且智能设备就地安装, 与监控系统通过通信线连接, 可以节省大量控制电缆, 节约很多投资和安装维护工作量, 从而降低成本。
2 综合自动化监控系统应用
2.1 集中模式
集中模式也就是传统的硬接线方式将强电信号转变为弱电信号, 采用空接点方式和4m A~20m A标准直流信号, 通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜, 进入DCS进行组态, 实现对电气设备的监控。这种模式又分为直接I/O接入方式和远程I/O接入方式两种, 前者是将电缆接至电子间集中组屏, 后者是在数据较集中且离主控室较远的电气设备现场设立远程I/O采集柜, 然后通过通信方式与DCS控制主机相连, 两者具有相同的实现技术, 本质上没有区别。
电气量的采集集中组屏, 便于管理, 设备运行环境好;硬接线方式成熟, 响应速度快。缺点主要有:电缆数量大, 电缆安装工程量大, 长距离电缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性;DCS系统按“点”收费, 不仅投资大, 而且只有重要的电气量才能进入DCS, 系统监测的电气信息不完整;所有信息量均要集中汇总至DCS系统, 风险集中, 影响系统可靠性;由于DCS调试一般是最后进行, 采用集中模式通常难以满足倒送厂用电的要求;没有独立的电气监控主站系统, 无法完成较复杂的电气运行管理工作 (如防误、事故追忆、继电保护运行与故障信息自动化管理、录波分析等高级应用功能) , 不能实现电气的“综合自动化”。
2.2 分层分布式模式
分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三层, 即站级监控层、通信层和间隔层 (间隔单元) 。间隔层由终端保护测控单元组成, 利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计, 将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆108网络构成, 利用现场总线技术, 实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控层通过通信网络, 对间隔层进行管理和交换信息。
间隔层测控终端就地安装, 减少占用面积, 各装置功能独立, 组态灵活, 可靠性高。模拟量采用交流采样, 节省二次电缆, 降低了成本, 抗干扰能力增强, 系统采集的数据精度大大提高。系统采集的数据量提高, 监控信息完整, 能实现在远方对保护定值的修改及信号复归, 运行维护方便。分布式结构方便系统扩展和维护, 局部故障不影响其他模块 (部件) 正常运行。设置独立的电气监控主站, 便于分步调试和投运, 满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系统的运行、维护和检修。
3 综合自动化技术发展趋势
由于我国电力系统综合自动技术起步较晚, 在很多方面与国外技术水平还有很大差距, 所以需要我们在学习和借鉴国外先进技术的同时, 结合我国的实际情况, 研究和开发更加符合我国国情的综合自动化系统。
3.1 保护、控制、测量一体化
鉴于目前的运行体制、人员配备、专业分工, 我国的自动化系统主要采用站内监控采集数据而保护相对独立的模式, 以提供较清晰的事故分析和处理的界面。但是从技术合理性、减少设备重复配置、简化维护工作量以及发展趋势等方面考虑, 将保护与控制、测量结合在一起会更有优势。因为保护和控制、测量的信息源都是来自现场:保护主要采集一次设备的故障异常状态信息, 通常要求测量范围较宽, 一般按额定值考虑, 但测量精度要求较低;而控制和测量主要采集运行状态信息, 要求测量范围较窄, 通常在测量额定值附近波动, 对测量精度要求较高。总控 (CPU) 单元直接接受来自上位机 (当地) 或远方的控制输出命令, 经必要的校核后可直接动作至保护回路, 省去了遥控输出、遥控执行等环节, 简化了设备, 提高了可靠性。但是这种装置的运行可靠性必须很高。因此需要设计、制造、运行、管理部门打破专业界限, 通力合作, 以适应这一变化。
3.2 国际标准的应用
近年来, IED电力自动化方面有了广泛应用。为了实现不同厂家t ED设备的信息共享和互操作性, 使厂站电气综合自动化系统成为开发系统, 国际电工委员会制定了IEC61850国际标准。为了与国际接轨, 国内已经开始了基于IEC61850标准的电气综合自动化系统的产品研发, 相信这将是未来自动化系统的一个发展方向。
3.3 以太网技术的兴起
随着电力系统的发展, 综合自动化系统需要传输的数据越来越多, 对通讯的实时性要求越来越高, 以速度快、传输数据量大为特点的以太网满足了这一要求。以太网最典型的应用形式是Ethemet+TCP/IP。未来的发展应该是在继承了以太网技术的基础上, 结合工业过程应用, 产生新一代以以太网为核心的现场总线技术。
自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛而深入, 这也使电网管理方式产生翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正, 传统的技术界线逐渐模糊, 各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透, 这些推动着电力自动化系统的不断发展和变化。
参考文献
[1]宝珠.葛洲坝水电厂综合自动化试点[J].华东电力, 1987 (8) .
[2]谢远淝.九江长江大桥110kV变电所综合自动化系统简介[J].江西电力, 2000 (1) .
[3]孙轶群, 范桂有.马站变电站综合自动化系统的改造[J].福建电力与电工, 2004 (2) .
综合自动技术 篇2
① 变电站综合自动化系统是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及调度通信等综合性自动化功能。变电站综合自动化系统，即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，可以收集到所需要的各种数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断能力，监视和控制变电站的各种设备。
② 功能综合化、结构微机化、通信网络化、操作监视屏幕化、测量显示数字化、运行管理智能化。
2、常规变电站自动化系统存在着哪些缺点？ ① 安全性、可靠性不高 ② 电能质量可控性低
③ 数据实时性差，信息少、无法共享
④ 设备体积大、控制电缆连接复杂、占地面积多，经济性差 ⑤ 安装调试工作量大，维护不便
3、变电站综合自动化系统具有哪些优越性？ ① 功能增强，提供参数信息多、实时性好 ② 结构优化、在线运行的可靠性高 ③ 改善供电质量、设备可控性好 ④ 大量减少电缆、缩小占地面积 ⑤ 检修维护方便，提升运行管理水平
4、变电站综合自动化系统应用的意义？
① 简化了变电站二次部分的硬件配置,连接电缆减少，降低了工程总造价 ② 减轻了安装施工和维护工作量 ③ 为实现变电站无人值班奠定基础
④ 提高劳动生产率，为电力企业减人增效和运行管理水平改进创造良好的条件
5、变电站综合自动化系统的结构形式有哪些？各有何特点？
① 集中式。特点：设备少、造价低；可靠性不高；软件复杂，调试维护麻烦；组态不灵活。
② 分布式。特点：可靠性提高；主控机负担减小；通信能力增强；组态不灵活。包括分层分布式{按变电站自动化系统二次设备分布，将变电站的信息采集和控制分为站控层（由带数据库的计算机，操作员，工作站及远方接口组成）、间隔层（由间隔内的控制，保护或Ｉ／Ｏ单元组成）和过程层（由智能传感器和执行元器件组成）三个级别}。特点：面向间隔对象；组态配置灵活；可靠性高；设备接线简化；检修调试便捷。
③ 分散与集中相结合和分布分散式结构形式。特点：减少二次接线；有利于实现无人值班；施工、安装和调试工作简化；组态灵活、可靠性高、抗干扰能力强。
6、什么是分层分布式变电站综合自动化系统？它是怎么构成的，各部分的作用如何？
分层分布式变电站综合自动化系统，是按功能划分的分布式多CPU系统，分层式结构，按变电站自动化系统二次设备分布，将变电站的信息采集和控制分为站控层、间隔层和过程层三个级别。
① 站控层：由带数据库的计算机，操作员，工作站及远方接口组成。作用：当地监控；保护信息管理；远方通信装置。
② 间隔层：由间隔内的控制，保护或Ｉ／Ｏ单元组成。作用：继保、监控设备。③ 过程层：由智能传感器和执行元器件组成。作用：负责信息交换、通信功能。
7、模拟量信息主要包括：
① 联络线的有功功率、无功功率和有功电能 ② 线路及旁路的有功功率、无功功率和电流 ③ 不同电压等级母线各段的线电压及相电压
④ 三绕组变压器三侧或高压、中压侧的有功功率、无功功率及电流，两绕组变压器两侧或高压侧的有功功率、无功功率及电流 ⑤ 直流母线的电压 ⑥ 所用变低压侧电压
⑦ 母联电流、分段电流、分支断路器电流 ⑧ 出线的有功功率或电流 ⑨ 并联补偿装置电流 ⑩ 变压器上层油温等
8、香农采样定理：为了对连续信号f(t)进行不失真的采样，采样频率ωs应不低于f(t)所包含最高频率ωmax的两倍。
9、开关量主要信息包括：
① 变电站事故总信号
② 线路、母联、旁路和分段断路器位置信号 ③ 变压器中性点接地隔离开关位置信号 ④ 线路及旁联重合闸动作信号 ⑤ 变压器的断路器位置信号 ⑥ 线路及旁联保护动作信号 ⑦ 枢纽母线保护动作信号 ⑧ 重要隔离开关位置信号 ⑨ 断路器失灵保护动作信号 ⑩ 有关过压、过负荷越限信号 ⑪ 有载调压变压器分接头位置信号；变压器保护动作总信号 ⑫ 断路器事故跳闸总信号 ⑬ 直流系统接地信号 ⑭ 控制方式由遥控转为当地控制信号 ⑮ 断路器闭锁信号等
10、监控系统的基本功能：
① 实时数据采集和处理：模拟量的采集；状态量的采集；电能量的采集；数字量的采集
② 运行监视与报警功能 ③ 操作控制功能
④ 数据处理与记录功能
⑤ 事故顺序记录及事故追忆功能 ⑥ 故障录波与测距功能
⑦ 人机联系功能（CRT显示器、鼠标、键盘）：CRT屏幕显示的内容；输入数据 ⑧ 制表打印功能
⑨ 运行的技术管理功能 ⑩ 谐波的分析及监控功能
11、监控系统的基本结构：监控系统是由监控机、网络管理单元、测控单元、远动接口、打印机等部分组成；根据完成的功能不同，变电站监控系统可分为信息收集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。
12、监控系统的基本要求及特点：
一、基本要求：①实时性{含义：（1）系统对外界激励及时作出响应的能力。（2）系统在所要求的时间内完成规定任务的能力。不同的应用系统对实时性有不同的要求}；②可靠性：指无故障运行的能力；③可维护性：指维护工作时的方便快捷程度；④信息采集和输出技术先进；⑤人机交流方便；⑥通信可靠：通讯指在监控系统中，计算机与计算机之间对同类和不同类总线之间及计算机网络之间的信息传输；⑦信息处理和控制算法先进。
二、变电站监控系统的特点：①采集和处理；②监视；③控制。
13、监控系统的附属部分？
① 保护管理机系统：主要功能是采集就对保护装置、故障滤波器、安全自动装置等厂站内智能装置的实时/非实时的运行、配置和故障信息，对这些装置进行运行状态监视；用于远方及站内查看保护信息、定值、连接片状态，进行定值区切换和连接片切换操作，完成分散或故障滤波数据的接收、远传、分析及波形显示。
② 操作票专家系统：电气操作票：指在给定操作任务的情况下，一些电气设备由当前运行状态切换到目的状态时，遵守操作规程或章程而形成的一系列操作命令或指令的有序集合；操作票专家系统：采用人工智能技术，根据电网运行状态、调度操作规程和专家经验自动生成正确的操作票；主要开票的方式有：图形开票、利用专家库开票、调用典型操作票、手工开票、调用历史操作票。
③ 防误操作：“五防” 防止误分、合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关；防止误入带电间隔；防止带电挂接地线（接地开关）；防止带接地线（接地开关）合隔离开关（隔离开关）。（国内常用的误防系统大体可分为机械型、电气型和微机型。）④ GPS实时时钟：现代电网继电保护系统、AGC调频、负荷管理和控制、运行报表统计、事件顺序记录。为实现精确地控制，正确地分析事件的前因后果，时间的精确性和统一性十分重要；电网内的实时时钟的核心问题是要求统一，即要求各厂站与调度中心之间的实时时钟相一致。
14、变电站内自动控制的主要内容有：
① 电压无功控制 ② 负荷频率控制 ③ 备用电源自投控制 ④ 故障录波控制
15、中枢点电压调节的方式及其意义？
① 逆调压：负荷的变动较大（即最大、最小负荷的差别较大），在最大负荷时要提高中枢点的电压以抵偿线路上因最大负荷而增加的电压损失；在最小负荷时，因线路上电压损耗减小，可将中枢点电压降低一些，以防止负荷点电压过高。
② 恒调压：负荷的变动较小，线路上电压损耗也较小，只要把中枢点电压保持在较线路额定电压高（2—5）%的数值，不必随负荷变化来调整中枢点电压。③ 顺调压：负荷变动甚小，线路电压损耗小。在最大负荷时，允许中枢点电压低一些，但不得低于额定电压的102.5%；在最负荷时，允许中枢点电压高一些，但不得高于线路额定电压的107.5%。
16、电力系统的电压无功综合控制方式：
① 集中控制：调度中心对各个变电站的主变分接头位置和无功补偿设备进行统一的控制；集中优化控制，难度大。
② 分散控制：在变电站或发电厂中，自动调节，以控制地区的电压和无功功率在规定③
17、① ②
18、① ②
19、的范围内；局部优化，无法全局优化。
关联分散控制：电力系统正常运行时，分散控制，控制范围和定值是从整个系统的安全，稳定和经济运行出发，事先由电压、无功优化程序计算好的；系统负荷变化较大或紧急情况或运行方式发生大的变动时，可由调度中心直接操作控制，或由调度中心修改下属变电站应维持的母线电压和无功功率的定值。电力系统低频低压减载控制方式： 切除固定线路： 根据功率切除线路。
变电站备用电源自投控制：
明备用——系统正常时，备用电源不工作 暗备用——系统正常时备用电源也投入运行 电压无功综合控制策略：
20、变电站备用电源自投控制：备用电源自投装置是当工作电源因故障被断开后，能迅速自动地将备用电源或备用设备投入工作，使用户不至于停电的一种自动控制装置。备用电源自动投入是变电站综合自动化系统的基本功能之一。
21、变电站备用电源自投控制的优点：
① 提高供电可靠性，节省建设投资； ② 简化继电保护；
③ 限制短路电流、提高母线残余电压。
22、故障录波装置：当电力系统发生故障或震荡时能自动记录电力系统中有关电气参数变化过程以便分析和研究的一种装置。分类：机电式、光电式、固态数据存储器。
23、分析录波图的方法：
① 大致判断系统发生了什么故障，故障持续时间；
② 以某一相电压或电流的过零点为相位基础，查看故障前电流电压相位关系是否正确，是否为正相序？负荷角为多少度？
③ 以故障相电流电压相位关系是否正确确定故障态电流电压相位关系； ④ 绘制向量图，进行分析。
24、提高变电站综合自动化系统可靠性的措施：
① 减少故障和错误出现的几率； ② 利用微机系统的自动检测技术； ③ 采用容错设计。
25、电磁兼容的意义：电气或电子设备或系统能够在规定的电磁环境下不因电磁干扰而降低工作性能，它们本身所发射的电磁能量不影响其他设备或系统的正常工作，从而达到互不干扰，在共同的电磁环境下一起执行各自功能的共存状态。
26、电磁干扰的三要素和解决方法：
① 电磁干扰的三要素：干扰源、传播途径和电磁敏感设备。② 解决办法：抑制干扰源产生的电磁干扰（滤波、屏蔽和接地）；切断干扰的传播途径；提高敏感设备抗电磁干扰的能力（降低对干扰源的敏感度）。
27、电磁干扰的耦合途径：
① 电容性耦合（又称静电耦合或电场耦合）
分布电容，电荷影响
② 电感性耦合（又称电磁耦合或磁场耦合）
电感，磁链影响 ③ 共阻抗耦合
共用一个主回路或共用一根接地电流返回路径 ④ 辐射耦合
高频电流经过导体时发射电磁波
28、电磁防干扰措施：
① 消除或抑制干扰源； ② 切断电磁耦合途径；
③ 降低装置本身对电磁干扰的敏感度
29、变电站综合自动化系统的调试的目的：检验自动化装置的功能、特性是否达到设计和有关规定的要求；以及与变电站二次回路的连接是否正确、是否达到有关规定或设计要求。30、一般性检查的内容：
① 箱体内容的检查； ② 插件外观的检查； ③ 端子排及背板检查； ④ 压板操作开关等检查。
31、变电站综合自动化系统的调试的内容：
① 间隔层测控单元的检查测试；
② 当地监控系统的软硬件配置和参数组态； ③ 主要功能的检查试验。
自动化装置一般是由间隔层的控制单元，具有当地监控功能的站控级计算机系统，以及他们之间的通信网络组成。
32、变电站综合自动化系统调试前工作：
① 调试工作需要在同一组织协调下，有计划有步骤地进行，拟定调试方案，准备好各种记录表格；
② 调试人员认真负责，如实、准确、详细记录调试结果。
33、巡视内容：巡检周期一般为24h一次。
① 设备和各种信号灯的工况；
② 检查异常状况，及时报告异常信息； ③ 对设备进行采样值检查和时钟校对； ④ 检查通信系统是否正常工作；
⑤ 检查设备电源指示灯及工作电源是否正常； ⑥ 检查设备的连接片切除手柄是否在正常位置； ⑦ 对UPS进行自动切换检查。
34、运行维护基础工作：
① 检修管理制度； ② 备品备件管理制度；
③ 技术管理制度和技术资料管理制度； ④ 安全培训制度：事故分析、缺陷处理； ⑤ 技术培训制度；
⑥ 合理化建议与技术革新管理制度。
35、变电站日常运行相关规定：
① 定期检查三遥功能；
② 保证工作衔接方之间信息的正确和完整性； ③ 变电站一次设备变更，需经过批准的书面通知；
④ 监控设备及其二次回路上的工作和操作需上级调度批准； ⑤ 对测量仪器仪表按规定坚定；
电厂电气综合自动化技术应用探讨 篇3
【关键词】电厂电气；综合自动化技术；应用；探讨
通常情况下，电厂中的电气系统的构成比较简单，首先是主站层，其次是网络通讯层；最后是间隔层，每一个层次涉及到的关键技术都不同，需要具体问题具体分析。该技术的应用主要有两种模式，一种是集中模式，这种模式就是传统的模式，其主要的特点就是能够集中组屏，管理起来非常方便，但是可靠性不能保证，所以并不建议使用这种方式，另一种方式是分层分布模式，这种方式的应用范围比较广，因为其可靠性能够保证。
1.电厂电气综合自动化监控关键技术
上文中我们对电厂电气综合自动化技术的具体应用已经有所了解，在应用的过程中涉及到很多的关键技术，如果没有这些技术，其自动化监控的作用也不能完全的实现，接下来，笔者就具体的介绍主要的关键技术。
1.1间隔层终端测控保护单元
这种电厂电气综合自动化最重要的关键技术，主要在应用在分层分布模式中，主要的设置单位为一次设备，其重要的保护单元是需要在现场进行配置。这个单元都技术的要求非常严格，这也是其速动性以及选择性与其他设备相比比较强的主要原因。在电厂中为了保证整个系统的安全通常都会选择这个单元，其主要的功能是由固定的设备实现的。
1.2通信网络
ESC系统的运行环境是高电压、大电厂的恶劣环境，电磁干扰大。通信网络是ESC系统的关键组成部分，其性能直接影响到自动化系统的功能。目前大多数电厂采用的用电缆现场总线网络方式和光纤通信。
1.3监控主站
监控主站是实现厂用电器设备监控和管理的主要设备，安置在站级监控层，根据发电机机组的容量和运行管理要求设计主站配置的设备和规模，可配置成单机、双机和多机系统，标准的设备主要有数据库服务器、应用和Web服务器、操作员站、工程师站，以及其他网络设备、GPS和打印机。
2.电厂电气综合自动化技术的应用
我国的电厂电气基本上实现了综合自动化，而综合技术的在其中的应用，为电厂电气带来了很大的帮助，改变了传统的电厂电气应用模式，尤其是监控模式，目前我国电厂电气使用的主要监控模式是自动化监控，这与人工监控相比效率与精度更高，其主要的监控模式如下：
第一，集中模式，这种模式也就是传统的模式，属于硬连接当时，其主要的原理就是信号之间的转换，这里涉及到的信号就是强电信号以及弱电信号，集中模式就是将前者转换为后者。其主要使用的方式是空接点，有时也会选择标准直流信号的方式。无论采用哪种方式，都要利用电缆硬接线，其主要的作用就是使电气模拟量信号以及开关量信号进行有效对接，通常情况下，都接到模件柜中，在DCS中完成组态，这样就能够实现对设备的有效监控。这种方式虽然比较传统，但是优势依然比较明显，比如能够集中组屏，管理起来非常方便，提高了管理的效率，但是其劣势也比较突出，其中最严重的就是可靠性不能保证，而且速度也不固定，在监测设备的过程中，自身也非常容易发生故障，所以从综合角度来考虑，集中模式最好不要使用。
第二，分层分布模式，作为电厂电气综合自动化技术最重要的应用模式，其作用不言而喻，主要的应用原理如下：首先要明确间隔层，之后利用这个间隔层进行系统的设计，其设计的主要内容有两项，第一项是电气一次回路；第二项是电气间隔的方法，设计结束之后，就可以将在每个开关柜上安装或者设置监控或者保护单元，并不只是可以在开关柜上安装，只要与一次设备的距离比较近都可以进行安装，只要根据实际情况进行选择即可，只是人们在习惯上都选择开关柜，在分层分布模式中，涉及到网络层，这一层次主要由三个部分构成，其中我们比较熟悉的有光纤以及电缆等。网络层存在的主要价值就是将现场所有的数据进行汇总，除此之外，还可以对数据进行转送并且对命令进行控制等。
3.电气自动化技术应用的问题
（1）电厂监控系统的控制电源须有直流和交流两种供电方式，外围自动化装置和监控系统的LCU应该使用双电源、无扰切换的供电方式。监控系统主站设备要符合国家规定，采取交流和UPS供电方式。
（2）由于监控系统和其他系统的借口采用开关量接口和通信方式联系，开关量接口采用交换的信号一一对应的方式，其优点是接线直观，易于使用人员调试和故障查处，缺点是接线较多，有些控制功能须在LCU 内编制复杂的程序，如果处理不当使调节性能不佳。
（3）自动化与监控系统要协调处理，应按照自动化为主、监控为辅的原则。
（4）在电厂电气自动化系统中，事件记录与故障录波是常用的运行和施工分析的方法。由于采样速度、内存等因素限制，事件记录并不能得到满足分析事故的波形。而故障录播很容易导致信号的重复收集和信号的残缺，使电缆布置和二次回路复杂化。
4.电气自动化系统技术发展的趋势
电厂的电气自动化技术在实现了监控、测量、保护目标三者于一体的功能同时还将太网和现场总线技术系统一体化的网络，运用分层分布的方式实现对整体系统的监视、控制，将信息通信和数据采集推向了更为先进的领域，有效摆脱了下层功能依赖上层网络和设备的硬伤。电厂内含监控技术已经可以和相关类的监控系统实现良好的数据交换，能够对电厂的运行生产进行实时的动态控制及信息化的控制与管理。ECS 监控系统将逐渐取代传统的操作系统，实现控制的科学性及管理的智能化转变，实现控制系统的一体化测量，推动网络智能化管理综合发展。基于太网的综合优势，電厂还将实现综合的自动系统化功能。
实现了监控运行一体化模式的转变，使DCS 系统能够分析、汇总整体机组的信息状况和运行参数，最大限度的将机组潜力发掘出来，并激发了系统自身的控制功能，将控制时进行了合理的缩减，简化了控制系统。单元化统一火电机组方便了信息的采集和提供，对电网的系统管理运行进行了强化，大大提高了工作效率。
5.结语
综上所述，可知电厂电气综合自动化应用进行探讨很重要，尽管综合自动化技术应用效果比较好，但是也需要对其进行创新，这样才能更有利于电厂电气的发展，不能一直固守传统，而且因为不同的电厂电气设备安装不同，所以其应用方式要具体问题具体分析。
【参考文献】
[1]刘炬.电厂电气自动化系统典型方案分析[J].电力设备，2007，（02）.
变电站综合自动化技术分析 篇4
变电站综合自动化系统大致有两方面的原则:一是中低压变电站采用自动化系统, 以便更好地实施无人值班, 达到减人增效的目的;二是对高压变电站 (220k V及以上) 的建设和设计来说, 是要求用先进的控制方式, 解决各专业在技术上分散、自成系统, 重复投资, 甚至影响运行可靠性。并且在实际的工程中尚存在以下主要问题:
功能重复, 表现在计量, 运动和当地监测系统所用的变送器各自设置, 加大CT, PT负载, 投资增加, 并且还造成数据测量的不一致性;运动装置和微机监测系统一个受制于调度所, 一个是服务于当地监测, 没有做到资源共享, 增加了投资且使现场造成复杂性, 影响系统的可靠性。
缺乏系统化设计。而是以一种“拼凑”功能的方式构成系统, 致使整个系统的性能指标不高, 部分功能及系统指标无法实现。
2 变电站综合自动化系统应能实现的功能
微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护, 包括线路保护, 变压器保护, 母线保护, 电容器保护及备自投, 低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能:故障记录;存储多套定值;显示和当地修改定值;与监控系统通信台根据监控系统命令发送故障信息, 动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统, 选择或修改定值, 校对时钟等命令。通信应采用标准规约。
数据采集。包括状态数据, 模拟数据和脉冲数据
状态量采集。状态量包括:断路器状态, 隔离开关状态, 变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统, 也可通过通信方式获得。
保护动作信号则采用串行口 (RS-232或RS485) 或计算机局域网通过通信方式获得。
模拟量采集。常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压, 线路电压, 电流和功率值。馈线电流, 电压和功率值, 频率, 相位等。此外还有变压器油温, 变电站室温等非电量的采集。
模拟量采集精度应能满足SCADA系统的需要。
脉冲量。脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲, 也采用光电隔离方式与系统连接, 内部用计数器统计脉冲个数, 实现电能测量。
事件记录和故障录波测距。事件记录应包含保护动作序列记录, 开关跳合记录。其SOE分辨率一般在1ms~1Oms之间, 以满足不同电压等级对SOE的要求。
控制和操作闭锁。操作人员可通过CRT屏幕对断路器, 隔离开关, 变压器分接头, 电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备, 在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。操作闭锁应具有以下内容:电脑五防及闭锁系统;根据实时状态信息, 自动实现断路器, 刀闸的操作闭锁功能;操作出口应具有同时操作闭锁功能;操作出口应具有跳合闭锁功能。
同期检测和同期合闸。该功能可以分为手动和自动两种方式实现。可选择独立的同期设备实现, 也可以由微机保护软件模块实现。
电压和无功的就地控制。无功和电压控制一般采用调整变压器分接头, 投切电容器组, 电抗器组, 同步调相机等方式实现。操作方式可手动可自动, 人工操作可就地控制或远方控制。
无功控制可由专门的无功控制设备实现, 也可由监控系统根据保护装置那量的电压, 无功和变压器抽头信号通过专用软件实现。
3 变电站综合自动化的结构及模式
目前从国内、外变电达综合自动化的开展情况而言, 大致存在以下几种结构:
分布式系统结构。按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备, 将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。这是一种较为理想的结构, 要做到完全分布式结构, 在可扩展性、适用性及开放性方面都具有较强的优势, 然而在实际的工程应用及技术实现上就会遇到许多目前难以解决的问题, 如在分散安装布置时, 恶劣运行环境、抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上存在的问题等等, 就目前技术而言还不够十分成熟, 一味地追求完全分布式结构, 忽略工程实用性是不必要的。
集中式系统结构。系统的硬件装置、数据处理均集中配置, 采用由前置机和后台机构成的集控式结构, 由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能, 后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式, 这种结构有以下不足:前置管理机任务繁重、引线多, 降低了整个系统的可靠性, 即在前置机故障情况下, 将失去当地及远方的所有信息及功能, 这种结构形成的原由是变电站二次产品早期开发过程是按保护、测量、控制和通信部分分类、独立开发.没有从整个系统设计的指导思想下进行, 随着技术的进步及电力系统自动化的要求, 在进行变电站自动化工程的设计时, 大多采用的是按功能"拼凑"的方式开展, 从而导致系统的性能指标下降以及出现许多无法解决的工程问题。
站工程师工作台 (EWS) :可对站内设备进行状态检查、参数整定、调试检验等功能, 也可以用便携机进行就地及远端的维护工作。上面是按大致功能基本分块, 硬件可根据功能及信息特征在一台站控计算机中实现, 也可以两台双备用, 也可以按功能分别布置, 但应能够共享数据信息, 具有多任务时实处理功能。
段级在横向按站内一次设备 (变压器或线路等) 面向对象的分布式配置, 在功能分配上, 本着尽量下放的原则, 即凡是可以在本间隔就地完成的功能决不依赖通讯网, 特殊功能例外, 如分散式录波及小电流接地选线等功能的实现。
这种结构相比集中式处理的系统其有以下明显的优点:
可靠性提高, 任一部分设备故障只影响局部, 即将"危险"分散, 当站组系统或网络故障, 只影响到监控部分, 而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行;段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断, 比如长期霸占全站的通信网络。
可扩展性和开放性较高, 利于工程的设计及应用。
站内二次设备所需的电缆大大减少, 节约投资也简化了调试维护。
基本的模式c
基本配置。 (1) 集中处理集中布置:将集控式屏、台都集中布置在主控制室。C (2) 分布处理集中布置:将分布式单功能设备集中组屏仍集中布置在主控制室。 (3) 分布处理分散布置:将分布式单功能设备布置在一次设备的机柜内或采用就地就近组屏分散设置的方式。
基本模式。 (1) 对于新建变电站的自动化系统的设计方式:对于容量较大、设备进出线回路数较多、供电地位重要且投资较好的变电站, 可采用分层分布式结构的双机备用系统, 辅之相应的保护、测量、控制及监测功能, 并完成远方RTU的功能。
A.对于容量较小, 主接线简单, 供电连续性要求不高的变电站, 宜取消常规的配置及前置机, 采用单机系统, 完成保护、测量、控制等功能的管理, 并完成远方RTU的功能。
(2) 对于扩建及改造现有的按常规二次系统设计的自动化系统设计方式:
A.改造项目可采用新配置的具有三遥 (或四遥) 功能的RTU, 完成对老站保护动作信息、设备运行状态及部分功能的测量, 并对原有的常规二次设备进行必要的改造或RTU增加数据采集板, 使之能与增设的自动化设备构成整体。
B.当扩建项目的范围较大, 用户对自动化的要求较高, 投资又允许时, 通常采用自动化系统方案。
摘要：随着数字化保护设备的成熟及广泛应用, 调度自动化系统的成熟应用, 变电站自动化系统已被电力系统用户接受使用, 本文对变电站综合自动化系统的功能及结构模式进行了分析。
自动化毕业综合实践报告 篇5
焊接岗位
毕业综合实践报告
姓 名：南文平专 业：电气自动化 班 级：14级自动化2 班 学 号：..........指导教师：
2017年3月15日
目 录
一、实习企业简介...................................................3
二、实习岗位内容...................................................3 三实习内容及流程...................................................4
四、实习收获.......................................................11
五、致谢...........................................................12 1
前言
随着社会的快速发展，用人单位对大学生的要求越来越高，对于即将毕业的电气自动化专业在校生而言，为了能更好的适应严峻的就业形势，毕业后能够尽快的融入到社会，同时能够为自己步入社会打下坚实的基础，毕业实习是必不可少的阶段。毕业实习能够使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在电气自动化专业课堂上根本就学不到的知识，受益匪浅，也打开了视野，增长了见识，使我认识到将所学的知识具体应用到工作中去，为以后进一步走向社会打下坚实的基础，只有在实习期间尽快调整好自己的学习方式，适应社会，才能被这个社会所接纳，进而生存发展。
一、实习企业简介
天津天楚科技有限公司成立于2013年，致力于提供电源以及由此延伸的能源转化，新能源及清洁能源应用的解决方案以及相关产品，并提供新能源教学，研发用，及维修用设备类，目前所涉及领域及领域有智能家居控制系统，LED驱动电源，各类调试类电源，电动汽车及电动场地车电源管理器及充电器，充电桩，逆变器，轻便型休闲型电动交通工具驱动系统等。
天津天楚科技有限公司成立以来，始终坚持以人才为本、诚信立业的经营原则，荟萃业界精英，将国外先进的信息技术、管理方法及企业经验与国内企业的具体实际相结合，为企业提供全方位的解决方案，帮助企业提高管理水平和生产能力，使企业在激烈的市场竞争中始终保持竞争力，实现企业快速、稳定地发展。
二、实习岗位的内容
我是一名焊接工，属于焊接线，我的任务就是按时完成生产所需零件的焊接。
一、焊接排针：所用设备、工具、工装、电烙铁、焊接工装。
注意事项：
1、烙铁温度为350度到370度。
作业步骤：
2、将长排线掰成四针组。
3、将一块PCB放置在工装内，然后插上排针，排针长腿部 分下。
4，将烙铁温度为350度到370度，从左到右依次焊接每组 共20排80个焊点。
二、焊接前面板（显示屏）：所用设备、工具、工装、电烙铁、焊接工装。注意事项：
1、作业人员所需佩戴静电手环。
2、焊接完成后，用洗板水清洗助焊剂。
3、焊接显示屏时不能连焊。
作业步骤：
1、将前面板PCBA放在工装内，然后将助焊剂刷在PAD点上。
2、将显示屏放在工装上。
3、烙铁温度为350度到370度，用烙铁将排线与PCBA焊接起。注意不能连焊，并翻起显示屏检查显示屏是否虚焊。
4、用棉签醮洗板水清洗PCBA上焊接残留松香。
三、STM32芯片：
我们在学校学习的芯片是AT89S51是美国ATMEL，在公司实习工作中我们充电宝主板应用的是GONGSHISTM32的芯片内核:ARM32位Cortex-M3 CPU，最高工作频率72MHz，1.25DMIPS/MHz。单周期乘法和硬件除法。
存储器:片上集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器。时钟、复位和电源管理:2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压。POR、PDR和可编程的电压探测器(PVD)。4-16MHz的晶振。内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路。内部40 kHz的RC振荡电路。用于CPU时钟的PLL。带校准用于RTC的32kHz的晶振。
低功耗:3种低功耗模式:休眠，停止，待机模式。为RTC和备份寄存器供电的VBAT。
调试模式:串行调试(SWD)和JTAG接口。
DMA:12通道DMA控制器。支持的外设:定时器，ADC，DAC，SPI，IIC和UART。3个12位的us级的A/D转换器(16通道):A/D测量范围:0-3.6 V。双采样和保持能力。片上集成一个温度传感器。
2通道12位D/A转换器:STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE独有。最多高达112个的快速I/O端口:根据型号的不同，有26，37，51，80，和112的I/O端口，所有的端口都可以映射到16个外部中断向量。除了模拟输入，所有的都可以接受5V以内的输入。
最多多达11个定时器:4个16位定时器，每个定时器有4个IC/OC/PWM或者脉冲计数器。2个16位的6通道高级控制定时器:最多6个通道可用于PWM输出。2个看门狗定时器(独立看门狗和窗口看门狗)。Systick定时器:24位倒计数器。2个16位基本定时器用于驱动DAC。
最多多达13个通信接口:2个IIC接口(SMBus/PMBus)。5个USART接口(ISO7816接口，LIN，IrDA兼容，调试控制)。3个SPI接口(18 Mbit/s)，两个和IIS复用。CAN接口(2.0B)。USB 2.0全速接口。SDIO接口。
ECOPACK封装:STM32F103xx系列微控制器采用ECOPACK封装形式。
三、实习内容及流程
一、线体流程:
1、领导分配焊接任务，每天早晨开会时生产领导就会给各个线体分配生产任务，比如焊接线一天焊接500个大小接插件。
2、线长领料，线长根据任务要求从仓库把五百个大小接插件的焊接料领到线上。
3、线长给手下员工分发物料。
4、焊接工按要求开始焊接。
5、焊接完成后由质检人员检查焊好的插件。
6、线长统计合格的插件及不良品数量。
7、合格产品由线长交接给库房。
（一）插件焊接：
1、掰排针，排针来料时连在一起的如图一，需要焊接工自己把排针掰成四个针一组；为什么是四个一组，是因为插件的焊接板也是四个针孔，而且插件插在主板上的孔也是四个。
图一
图二
2、插排针，把排针插到插件焊接板的工装上，其实工装就是在一个刚好能放得下的焊接板的方槽，在槽底放一块插件的焊接板，然后就把排针插在底下的插件焊接板的孔上，全部插好后，把一块插件焊接板对应的放到排针上，使排针上端全部插入上面的焊接板孔；看图二。
3、焊接排针，排针插好后，上面板上会露出一小截针脚，这时我就需要把这些露出来的排针和板子焊接在一起；全部焊接完后就把焊好排针的上面板拿走，这样就得到了焊好排针的插件板。
4、自检，焊完后自己检查，按要求，焊点光亮、不漏焊、不虚焊、不连焊、不拉尖、排针不歪不斜，不参差不齐为好。
5、插“接口件”焊接，把接口件插到焊接排针的插件板上，然后把接口件也焊接到接插件板上。
7、把焊好的插件分离，因为一块插件板上有十个插件，板子是连在一起的，为了方便焊接，都是焊好后才把插件分离，这是插件焊接好以后必须要的步骤；也是由我们焊接的来完成。
二、屏幕焊接
（一）1、把显示屏的焊接板掰开，来料时板子是八小块连在一起组成的一大块板，焊接前就需要把板子分离开来；因为工装就是一个个小板及屏幕的凹槽。图三。
图三
2、把显示屏焊接板放进对应的工装槽里，一个工装刚好有八个槽，刚好一块大板的量。看图三。
3、在板子上的焊盘上抹上助焊膏，有利于焊接；因为显示屏的焊盘很小很密，如果没有助焊膏，很容易连焊或者虚焊。
4、抹上助焊膏后，就可以把显示屏也放到对应的工装凹槽里，然后让显示屏的焊盘与板子上的焊盘对齐，并借助助焊膏的粘性让其固定住。
5、把显示屏排线焊盘和板子的焊盘对齐后，就可以开始焊接了，焊接方法为，用烙铁轻轻压在屏幕的排线上，来回刮，让板子上的锡与排线焊盘连接。
6、每焊好一个屏幕就要用布趁热把熔化的助焊膏擦掉。
7、全部焊接好以后，自己检查看是否焊好。要求为，不虚焊，不连焊，焊点对齐。
8、焊接没问题后，就要给屏幕烧程序，有一个自动的烧程序工装，只要把排线接到屏幕板上的烧程序接口，按一下按钮，工装上的灯会红绿交替快速闪动，当灯停止闪动，变为绿色时，就完成了；如果灯为红色就说明板子有问题，就需要下线放到不良品盒里。
9、烧完程序后在屏幕板上的接口上插上排线，然后用测试工装连接屏幕，开机测试屏幕显示是否正常，按键是否正常。
10、好的屏幕在屏幕板上贴上泡棉。至此屏幕生产完成！
（二）主板的焊接： 注意事项：
1.作业人员需要带静电手环。
2.电烙铁的温度需要调节到370度附近，修剪的焊点时需要在玻璃罩内进行。
3.认真观察每一个焊点的位置，避免个别焊点没有进行补焊。4.着重看板子上有无连焊问题，不要有遗漏。步骤一
1.检查产品插件原件是否有倾斜，如有直接下线处理。步骤二
2.检查主板焊点是否有最高原件，如有超过，使用偏口将多余不部分线脚剪掉。
3.使用烙铁对不良的焊点进行补焊。
4.用刷子醮取洗板对PCBA助焊剂进行清洗完。完成后将PCBA放置在流水线上。
不良品处理：不合格品置于修复区，并在生产信息记录表上记录，操作者对一工序的作业的质量进行互检，对本工序的作业质量进行自检。
三、系统的用途：
1、我们的充电宝芯片主板芯片主要是集成嵌入式Flash和SRAM存储器的ARM Cortex-M3内核。和8/16位设备相比，ARM Cortex-M3 32位RISC处理器提供了更高的代码效率。STM32F103xx微控制器带有一个嵌入式的ARM核，所以可以兼容所有的ARM工具和软件。
2、嵌入式Flash存储器和RAM存储器:内置多达512KB的嵌入式Flash，可用于存储程序和数据。多达64KB的嵌入式SRAM可以以CPU的时钟速度进行读写(不待等待状态)。
3、可变静态存储器(FSMC):嵌入TM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE中，带有4个片选，支持四种模式:Flash,RAM,PSRAM,NOR和NAND。3个FSMC中断线经过OR后连接到NVIC。没有读/写FIFO，除PCCARD之外，代码都是从外部存储器执行，不支持Boot，目标频率等于SYSCLK/2，所以当系统时钟是72MHz时，外部访问按照36MHz进行。
4、嵌套矢量中断控制器(NVIC):可以处理43个可屏蔽中断通道(不包括Cortex-M3的16根中断线)，提供16个中断优先级。紧密耦合的NVIC实现了更低的中断处理延迟，直接向内核传递中断入口向量表地址，紧密耦合的NVIC内核接口，允许中断提前处理，对后到的更高优先级的中断进行处理，支持尾链，自动保存处理器状态，中断入口在中断退出时自动恢复，不需要指令干预。
5、外部中断/事件控制器(EXTI):外部中断/事件控制器由用于19条产生中断/事件请求的边沿探测器线组成。每条线可以被单独配置用于选择触发事件(上升沿，下降沿，或者两者都可以)，也可以被单独屏蔽。有一个挂起寄存器来维护中断请求的状态。当外部线上出现长度超过内部APB2时钟周期的脉冲时，EXTI能够探测到。多达112个GPIO连接到16个外部中断线。
6、时钟和启动:在启动的时候还是要进行系统时钟选择，但复位的时候内部8MHz的晶振被选用作CPU时钟。可以选择一个外部的4-16MHz的时钟，并且会被监视来判定是否成功。在这期间，控制器被禁止并且软件中断管理也随后被禁止。同时，如果有需要(例如碰到一个间接使用的晶振失败)，PLL时钟的中断管理完全可用。多个预比较器可以用于配置AHB频率，包括高速APB(PB2)和低速APB(APB1)，高速APB最高的频率为72MHz，低速APB最高的频率为36MHz。
7、Boot模式:在启动的时候，Boot引脚被用来在3种Boot选项种选择一种:从用户Flash导入，从系统存储器导入，从SRAM导入。Boot导入程序位于系统存储器，用于通过USART1重新对Flash存储器编程。
10、电压调节:调压器有3种运行模式:主(MR)，低功耗(LPR)和掉电。MR用在传统意义上的调节模式(运行模式)，LPR用在停止模式，掉电用在待机模式:调压器输出为高阻，核心电路掉电，包括零消耗(寄存器和SRAM的内容不会丢失)。
11、低功耗模式:STM32F103xx支持3种低功耗模式，从而在低功耗，短启动时间和可用唤醒源之间达到一个最好的平衡点。休眠模式:只有CPU停止工作，所有外设继续运行，在中断/事件发生时唤醒CPU;停止模式:允许以最小的功耗来保持SRAM和寄存器的内容。1.8V区域的时钟都停止，PLL，HSI和HSE RC振荡器被禁能，调压器也被置为正常或者低功耗模式。设备可以通过外部中断线从停止模式唤醒。外部中断源可以使16个外部中断线之一，PVD输出或者TRC警告。待机模式:追求最少的功耗，内部调压器被关闭，这样1.8V区域断电。PLL,HSI和HSE RC振荡器也被关闭。在进入待机模式之后，除了备份寄存器和待机电路，SRAM和寄存器的内容也会丢失。当外部复位(NRST引脚)，IWDG复位，WKUP引脚出现上升沿或者TRC警告发生时，设备退出待机模式。进入停止模式或者待机模式时，TRC,IWDG和相关的时钟源不会停止。
四、实习收获
1、毕业实习结束之后，一颗浮躁的心慢慢归于平静，但不缺乏激情。刚从学校步入社会的我有一颗不安静的心，而慢慢地适应电气自动化专业岗位工作后，我最大的体会就是个人的发展和能力的进步不仅需要高超的技能，更需要对工作的忠诚和以工作为中心的职业精神，即做事能沉得下心。这主要体现在日常工作的许多小事上，从细节处入手。在就业竞争激烈的今天，除了要加强自己的理论素质和专业水平外，更应该加强自己的业务技能水平，这样我们以后才能在工作中得心应手。知识更新太快，靠大学里电气自动化专业学习一点知识肯定是不行的。我们要在以后的工作中要勤于动手慢慢琢磨，不断学习不断积累。遇到不懂的地方，自己要虚心请教他人，并做好笔记认真的去理解分析。没有自学能力的人迟早要被社会所淘汰!这次实习我也领悟到学生和职场员工的区别。工作说不辛苦那是假的，参加工作后让我进一步领悟到生活中的本质东西，即你要成功，你想得到你所希望的状态，首先你必须付出十二分的努力，正所谓：台上一分钟台下十年功。实习以后，我们才真正体会父母挣钱的来之不易。工作是艰辛，但工作的态度一定要快乐。我最欣赏把撒哈拉沙漠变成人们心中绿洲的三毛，也最欣赏她一句话：即使不成功，也不至于成为空白。成功女神并不垂青所有的人，但所有参与、尝试过的人，即使没有成功，他们的世界也不是一份平淡，不是一片空白。实习的工作是忙碌的，也是充实的。生活的空间，须借清理挪减而留出，心灵的空间，则经思考领悟而扩展。当我转身面向阳光时，我发现自己不再陷身在阴影里。我开始学着从看似机械重复的实习工作中寻找快乐，我快乐实习工作着，游刃有余。
五、致谢
这次实习中，最重要的是积累了实际工作的经验，实习经验是对于三年专业学习的系统回顾和升华。其实，在社会这个大家庭里，学校学到的那点理论知识，只是社会需要的一部分，作为大学生，要想在最短的时间内收获更多，学到更多，那么就要不断地虚心向前辈学习。学校与职场、学习与工作、学生与员工之间存在着巨大的差异。所以在这些角色的转化过程中，大学生们的观点、行为方式、心里等方面都要做适当的调整。
总之，我会好好体会这次电气工程及其自动化专业岗位实习给我带来的成果，我相信这对我今后的工作中是极其有帮助的。人生的路还很漫长，事业路上的坎坷谁都不能预测，但是我们却要牢记优胜劣汰这条亘古不变的原则，在这个处处充满挑战的社会我们只能让自己不断加强。确定好自己的人生目标，扎扎实实的工作，把自己融入社会，让自己适应社会的发展需求。这次毕业实习的时间虽然不是很长，但我得到了很好的实践机会，同时更为自己以后的工作和学习作了很好的铺垫。
毕业综合实践成绩评定
指导教师评语 ：
平时成绩：
报告成绩： 教师签字：
年 月 日
答辩教师评语：
答辩成绩： 答辩组长：
年 月 日
参加学院公开答辩加分成绩：
答辩组长：
年 月 日
毕业综合实践总评成绩：
综合自动技术 篇6
社会经济的发展和市场需求的不断扩大，要求流程工业企业在保证产品质量和产量的同时，达到节能降耗、低碳环保的目标；而随着计算机通信技术在制造业的广泛应用，制造系统也向着高度信息化、智能化、集成化、网络化方向发展，网络化制造模式出现。在这种情况下，研究面向网络化制造模式的制造系统管理与运行，及以实现各项生产指标（如经济指标、能耗指标和环境指标）最优化为目标的综合自动化系统，成为流程工业新的探索和发展方向。
东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室副教授罗小川，紧紧把握该领域前沿发展方向，以勇于争先的精神和独特的创新性思维，在流程工业综合自动化的新理论、新技术、新方法方面贡献了力量。
适应网络化制造 提出分布式网络化测量方法
为适应网络化制造模式的发展，罗小川首先在国内开展了基于CORBA(Common Object Request Broker Architecture)技术和DMIS(Dimensional Measuring Interface Standard)标准的分布式网络化测量实现技术的研究，从系统模型、静态性能评价、动态时间性能管理、网络化测量设备的实现等方面进行了深入系统的探索，旨在实现测量设备和应用软件的即插即用、远程测量和控制、系统动态配置和优化。
罗小川通过分析网络化制造对测量应用的需求，以 CORBA和DMIS作为实现分布式测量的基础，建立了分布式测量系统框架模型。在系统通信模型中，采用客户机—代理—服务器和事件订阅—发布两种通信模型，建立基于 CORBA 的 DMIS 接口语义体系，在分布式测量环境中通过 DMIS 调用/响应的方式处理 DMIS 测量信息；在系统结构模型中，定义测量节点的基本组成模型以及测量节点间的互操作模式，建立以分布式测量节点为基本组成单元的系统结构模型；在系统功能模型中，将分布式测量的功能划分为粒度更小的基本功能，建立基于 CORBA 分布式环境的、以分布式组件为基本功能实现的系统功能模型，通过系统服务组件、系统功能组件、内部应用组件和外部应用组件之间的互操作实现分布式测量。
他研究了基于系统模型的系统静态性能分析方法，根据系统的运行情况，将系统抽象为多用户多服务台非抢占优先排队网络模型。针对系统用户具有单向变换性而采用隔离分析方法，根据Chapman-Kolmogorov方程获得了全系统的平衡状态描述，通过Laplace-Stieltjes变换给出了系统静态性能指标的定量描述，进而研究了分布式测量系统的动态时间性能管理算法，用来实时调整系统的运行参数，使系统在动态变化的环境中保持时间性能的优化。由于系统运行状态的复杂性，难以获得动态变化的系统状态与时间性能的解析关系，为此他运用无穷小摄动分析方法，将系统的动态运行状态作为系统仿真的数据，分析系统时间性能对系统状态数据的变化灵敏度。然后根据系统当前的灵敏度数据，运用线性二分递归算法计算新的系统参数值，使系统达到最佳时间性能。系统实验表明，系统静态性能描述和动态时间性能优化方法能保证系统时间性能在允许的范围内变化。
在建模方法和优化理论成熟后，罗小川又以航天某厂集成制造系统为应用背景，通过在Windows环境下实现分布式测量软件系统，开发了面向网络化测量的多关节测量机，建立完成了分布式测量原型系统。随后，进行了系统分布式测量过程试验、原型系统的静态性能评价和优化配置测试、原型系统的动态时间性能管理测试等实验测试，结果表明：创新型的基于CORBA和DMIS的分布式测量实现技术正确可行，为解决网络制造模式下分布式测量系统的实现和运行调度等问题提供了创新的思路和方案，为分布式网络化测量技术的最终实现和应用奠定了基础。
面向节能降耗 探索全局综合生产指标最优化
不同于传统方法分别处理各个生产工序，综合自动化方法立足全局，着眼于整个生产流程，以实现综合生产指标的优化和控制为最终目标。这就要求企业不仅考虑经济指标、安全指标，还要探索达到节能降耗、清洁生产等多项要求，多目标动态优化分解技术成为研究的核心与关键。在这方面，罗小川已有成功的项目经验。
针对炼油工业能耗和污染两大问题，他倡导绿色制造，加强物质能源的循环利用，探索实施清洁化生产工艺过程，以新的集成调度模型和优化算法，从生产过程全局进行多目标优化调度，强调清洁指标和经济指标的协调优化。
罗小川以着色路径图分析方法描述清洁化生产中的物质流和能量流超结构，设计多目标MINLP 模型和Pareto 解的启发式混合智能搜索算法，最终建立了面向清洁化生产过程的集成调度层次优化策略和协同优化方法，开发了清洁化炼油生产集成调度原型系统。实验数据仿真计算表明，该系统研究能够实现减污节能清洁指标和经济指标的集成优化，效果好于传统的局部优化方法。
目前，罗小川着力推进的“面向节能降耗的炼钢—连铸—热轧过程运行优化关键技术研究”项目，也是一项多目标动态优化、综合优化的探索。炼钢—连铸—热轧生产过程受原料成分、运行工况、设备状态等多种不确定因素的干扰，具有动态变化特性。现有基于人工操作的生产运行方式，难以协调优化各控制系统来适应这种动态特性，导致能耗高、质量差等问题始终存在。
罗小川针对炼钢—连铸—热轧生产的需求和能耗问题，以着色路径图描述铁素流和能量流的超结构，提出路径图的分析、解耦技术；研究用模糊数和数据包络模型优化运行指标的方法；对生产过程建立具有微分代数表示的多目标动态优化模型和模型修正方法，提出DAE的变步长离散数值化方法和Pareto 解的启发式混合智能搜索算法；建立运行优化算法的收敛性、稳定性和鲁棒性分析方法；提出运行优化的两层协调优化模型，实现生产过程多项指标的综合优化。
钢铁、石油化工、有色冶金等流程工业是国民经济的支柱行业，流程工业综合自动化的实现对于提高其核心竞争力、实现国家节能减排目标具有十分重大的意义。
综合自动技术 篇7
在气象基层建设当中,气象观测技术能够发挥出重要的作用,有利于确保气象站各项工作的正常运转。综合自动气象观测技术是一种新兴技术,包括地基、空基以及天基气象观测技术,有利于实施更为全面的气象监测。综合自动气象观测技术具有精确度高、实时性强的特点,对于气象数据观测和处理具有极大的优势。
随着时代的发展和科技的进步,技术设备越来越自动化、信息化以及智能化,这给综合自动气象观测的质量带来了技术保证。为了充分发挥出综合自动气象观测技术的作用,要求技术人员要具备扎实的专业知识和精湛的业务技能,正确使用和维护观测技术设备,提高气象观测水平。观测技术设备质量的好坏对气象观测数据结果的正确与否起到重要的影响,因此,正确掌握设备技术极其重要。
2综合自动气象观测技术的设备要点
2.1使用自动仪器
综合自动气象观测技术需要用到的设备主要包括温度计、湿度计以及气压计,这些计量器如果出现偏差,将会给气象观测数据的准确性带来不良影响。温度计要实时调整,从而符合实际温度的变化,确保反映的是真实的温度。湿度计是用来反映空气中湿度变化情况的,其对气象灾害天气的预测起到重要的参考作用。气压计的测量由于受到的影响因素比较多,因而其测量的气压值与真实的气压之间具有较大的差距,而这种误差阻碍了气象观测工作的顺利开展。因此,应当运用气象观测的自动仪器,进一步增强这3种计量器的稳定性,有利于减轻人工调节计量器的工作量。
2.2雨量器和日照纸的准确使用
雨量器在进行新旧更换时,很容易出现计量的偏差,因而需要仔细区分新旧雨量器,从而尽可能地降低由工作失误带来的差错。日照纸由于正反两面都有刻度,因而要求工作人员一定要准确使用,并在涂药时要小心翼翼,一旦发现异常情况,要及时更换日照纸,保证气象观测数据和真实数据之间的准确性。
3综合自动气象观测技术的工作要点
3.1增强工作人员的综合素质
由于气象观测是一项专业性较强的工作,为了保证气象观测数据的准确性,气象观测技术和设备也在不断地更新,这就要求进行气象观测的工作人员也应不断地提升自身的专业知识和业务技能,增强气象观测的综合素质。加上气象具有复杂多变的特征,只有工作人员具备更多的耐心和责任感,对气象观测的各项数据都谨慎对待,才能在面对突发情况时做到从容不迫、有效解决,只有这样才能确保气象观测数据的准确性,提高气象观测的效率和质量。
3.2要求工作交接更为准确
由于气象观测工作需要24h不间断进行,为确保气象观测工作的持续开展,工作人员执行的是两班倒的工作制度,在进行工作交接时,上一班工作人员要做好观测设备的检查,从而保证接班人员能够顺利良好的开展观测工作。此外,工作交接需要对现存的问题、解决问题的方法以及各项需注意的事项都进行明确的交接,并能在突发事件到来时及时有效的解决。工作交接的准确性,对于气象观测技术的提高具有重要的促进作用。
3.3仔细填写报表
工作人员对气象变化的各项原始数据准确真实地记录下来,为气象温度的变化、湿度的变化以及气压的变化提供可靠的依据。如果某些数据出现填写错误或漏洞,那么应当根据其他数据相应地进行分析,对错误的数据进行查缺补漏。因此,为了减少工作人员在气象观测中不必要的工作量,应当仔细填写数据报表,从而有效地提高气象观测的效率和技术水平。
3.4加强对仪器的正确使用和维护
综合自动气象观测仪器是自动化仪器,一般不需要人为对其进行操控,但是却需要时常对设备进行检查和维修工作,每天擦拭和清洁,每月进行1次彻底的清洁维护工作。要正确使用和维护自动观测仪器,按照设备的使用规则来操作,一旦发现异常情况要及时解决。
4总结
随着我国气象观测技术的不断提高,其工作强度与难度也相应地逐渐增大。气象观测数据的真实性显得尤为重要,这是综合自动气象观测技术的根本目的。重视综合自动气象观测技术的发展,分析研究气象观测技术的要点应依据工作设备以及工作内容等方面,提高气象数据的准确度,为天气观测等专业气象观测工作奠定坚实的基础,实现综合自动气象观测技术的进一步发展。
参考文献
变电站的综合自动化技术 篇8
关键词：变电站,自动化,结构模式,发展趋势
相较于传统的变电站,综合自动化的变电站操作上更为简单,系统也更为可靠,扩展性更强,目前变电站的自动化在我国方兴未艾,节约了大量的人力物力,还提高了运行效率。依笔者看来,数字化变电站综合自动化系统的出现是优化电网调度的需要,也是适应时代的需要,变电站的综合自动化终究会让每个人都受益。
1 自动化变电站与传统变电站的结构对比
传统变电站结构框图如图1所示 :传统变电站采用的都是电磁型互感器,电磁型互感器收到信息之后传递给其他各种装置,再由其他装置传递给传统一次设备转换成模拟量,模拟量由以太网转换成数字量,所有的信息传输都是依靠的电缆,参与运行的部件越多,电缆越多。电缆数目过多,不仅是对资源的消耗,增加了作业的难度,众多的电缆接口也让设备运行时的可靠性和安全性下降很多。
自动化变电站的基本结构如图2所示,与传统变电站不同,自动化变电站分为过程层、间隔层、站控层,下面分别就三个层面做出说明。
(1)过程层。过程层是一次设备和二次设备的结合,这里的二次设备是指的对电力系统内一次设备进行监察,测量,控制,保护,调节的补助设备,一次设备直接与电能的产生有联系,而二次设备是与控制保护有关的设备。一次设备与二次设备的结合是变电站自动化的基础,为后续环节提供电气参数的收集、在线监测和执行操作控制信息。
(2)间隔层。间隔层的作用是保护控制一次设备,控制同级运算、数据采集及控制命令发出具有优先级别的控制,完成过程层与站控层之间的信息通讯。
(3)站控层。站控层是整个自动化系统中最高的级别,站控层集自动化系统、站域控制系统、通信系统、时钟系统于一体,帮助工作人员综合处理信息,将处理结果通过数据反馈到控制系统中,对整个系统进行自动调整。当然,也能够由工作人员控制对整个变电站发送信息。
2 综合自动化变电站的优势
2.1 设备的小型化
随着科技的发展,芯片的集成化程度越来越高,为我们带来了更灵敏、更小巧的信息探测和处理装置,让继电保护和控制回路的结构得到了极大的简化。操作人员可以得知变电站各部分更详细的运转信息,原有的容纳设备的空间现在能够容纳更多的设备,实现更复杂的功能。
2.2 控制的智能化
狭义上的自动化,就是指的不需要人为控制,设备能够自主运行,自主调节运行状态,出现故障时能够自动修复或者对操作人员进行提醒,等同于智能化。自动化变电站的二次回路中的常规电磁继电器和逻辑回路已经被PLC系统所取代,对于数据的捕捉更为灵敏,反应也更为快捷,不容易受外界干扰,系统程序的完善已经能够在很大程度上自主调控变电站各系统的运行,不用派专人看管。
2.3 仪器功能的复杂化
随着科技的发展,仪器的功能由单一变为负责。以PLC系统为例,如今PLC的配件系统已经很完善,只需要按照需求购买不同的配件,组合起来就能构成实现不同功能的系统,单一的仪器能够实现复杂的功能,在生产中将提供极大的便利,即避免了仪器众多造成的高故障率,也节约了资金和空间等资源。
3 变电站综合自动化的发展趋势
科学技术的发展已经将计算机带入了人类生活的方方面面,工业中也同样如此,电力系统也不能避免进入微机控制的时代,虽然对现有变电站设备进行更新换代可能会有较大的前期投入,但是站在长远的角度,变电站综合自动化系统取代传统的人力控制系统已经成为了不可阻挡的趋势,变电站综合自动化系统运行更稳定,也更便于维护,相较于传统变电站系统,自动化系统有百利而无一害。
变电站的综合自动化主要有以下的趋势 :在未来的发展中保护监控将逐渐一体化。保护监控一体化能够将功能单元集中,对于信息的采集将更为及时,设备运行状态的控制更精确,系统运行的稳定性将得到显著提高。而在未来,信息传递的也将逐渐实现无线化,在无线通信高度发达的今天,用线缆传递信息不符合时代发展的趋势,而且安装线缆耗费大量的人力物力,还容易受地理环境的限制。无线化的信息传递能够避免假设线路的种种消耗,基本不受地理环境的限制,有利于建设推广无人值守的变电站。人机的和谐也是发展的方向之一,随着科技的发展,机械设备的运转不再需要过多的人力资源进行维护,各种系统的运行也会极大地减轻工作人员的工作量。
总之,变电站的综合自动化技术在将来一定会变得更加人性化,能够在最大程度上减少对于人力的依赖,人机的相处将更为融洽。综合自动化技术也将为人们的生活带来更多的便利。
4 小结
变电站综合自动控制技术的应用 篇9
随着当下社会科学技术的迅速发展, 促使我国社会现代化生产脚步也越来越快, 人们不管是在对电力能源数量需求上, 还是在对其质量需求上, 所提要求也愈来愈高。而越来越普及的计算机和通信技术, 也促使变电站中也开始广泛的运用起综合自动化系统。当下我国电力系统相关部门已逐渐将变电站综合自动控制技术当成一项全新技术应用到电力电网中, 诸多专业厂家也开始将重点研究项目定位到开发变电站自动控制系统上, 并对其进行不断地完善, 并将一系列不同特色的变电站综合自动控制系统给一一推行出来, 从而使得我国电力系统发展要求得到有效满足。
1 变电站综合自动控制技术的价值
谐波、三相不平衡、闪变、电压偏差、频率以及波动这六项指标是我国电能质量的标准指标。而这六项指标在很大程度上严格要求了电力系统中变电站的运行水平。电力系统在运行过程中所具有的可靠性和经济性都会直接受到变电站运行状况的影响。而想要对变电站运行过程中的可靠性和经济性进行提升, 最为基本且简单的方法就是对变电站运行管理的自动化水平进行有效提升, 让变电站综合自动化目标得以实现[1]。
2 目前我国变电站综合自动控制应用所存在的问题和现状
2.1 我国变电站综合自动控制应用的现状
在我国, 由于工业以太网的组网成本非常的低廉, 网络通信协议也比较的通用, 致使其受到了非常广泛地运用, 逐渐被运用到电网自动控制领略中自动化控制网络的构建上。而随着不断发展和进步的科学技术, 在工业自动化系统中工业以太网以及无缝连接技术都得到了很好地使用。在综合变电站发展上我国企业也是非常的迅速, 在我国占据主流的都是从原来电力系统综合自动化而逐渐转化过来的企业综合自动化系统, 这些企业在市场份额上已经多达百分之八十[2]。传统的网络结构是这些企业变电站综合自动化系统采用最为广泛的, 传统四合一微机测控保护单元运用于间隔层, 在通讯管理器或者管理机上进行间隔层设备的数据传输, 在对这些数据进行处理, 然后在对多串口通信方式进行运用, 通过各自通讯接口将原先已经被处理过的数据分别传输到远端生产调度系统和后台管理机上, 而在通讯违约上, 所采用的依旧是电力系统的部颁CDT违约。此外, 传统现场总线, 如Can Bus、Profi Bus、Mod Bus以及LonWorks现场总线, 也仍然是这种结构模式间隔层设备所采用的。
2.2 我国变电站综合自动控制应用的问题
人们在对这种由网络结构所组成的企业变电站综合自动化系统进行实际应用的过程中发现, 虽然它所采用的现场总线技术较为的先进, 具有非常快的传输速度、数据也具有非常高的安全性以及非常稳定和可靠的网络等一系列特点, 但是对于具有一定特殊性的企业变电站来说, 对企业变电站综合自动化的需求还无法做到很好的满足[3]。特别是在工业自动化系统中对工业以太网地广泛运用, 以及无缝连接这种和其相适应的技术, 促使我国企业变电站综合自动化系统网络在发展和创新上还需要进行不断的完善和改进。
当下我国很多转化成为企业变电站综合自动化系统网络结构, 除了对企业实际需求很难做到满足, 一些缺陷和问题也依然存在于实际应用中。出现故障的网络设备或者出现问题的间隔层设备, 都是让系统和系统之间所存在的通信故障诱导出来的, 从而使整个系统出现不稳定, 严重时, 甚至还会让整个系统遭受瘫痪, 这个致命缺陷在所有的系统网络结构中都存在着。而很多厂家为了将这个问题解决掉, 都开始采用一系列的措施来防范, 如双机切换、双机冗余等, 但是所取得的效果却并不是很理想。很多处理方式都只能做到将前置机和通讯管理器故障出现频率进行降低, 而不能让这类问题在根本上被解决掉。
3 变电站综合自动控制系统的设计和研究
3.1 变电站综合自动控制系统网络体系设计
通过站内、占中以及电站所构成的一种异构系统, 并通过对前置机进行传输各种不同规约数据, 在有前置机解析和打包这些传输过来的数据, 在以太网中运用XML格式进行传输的整个过程就是变电站综合自动化系统。
在对综合自动化控制系统组网进行实际设计的过程中, 工业以太网这种在当下被广泛运用的技术是最为普遍的选择, 在一些大型枢纽变电站中更是如此, 在节点数目上由于220k V以上电压等级的变电站具有很多, 成千上万个CPU分布在站内, 拥有很大的数据信息流, 且在速率上也具有非常高的要求, 在实时性、时间以及宽带等指标同步上Lon Works网络已逐渐显得力不从心, 而能够满足上述要求的只有工业以太网。因此, 在大型枢纽变电站内部中工业以太网作为数据通讯网络, 是最好的选择。
在设计的具体过程中, 可以依据电气设备中变电站进行监测控制的接口类型来设计:首先, 将嵌入式以太网接口配送到每个需要检测控制的电气设备上, 将以太网节点直接设置在该设备上, 从而使其可以直接的连接到工业以太网上[4]。其次, 通过RS232/485 或现场总线等方式将不具备以太网接口的几个测控装置连接在一起, 然后利用通信控制器上的嵌入式以太网接口, 将以太网节点直接设置在这些测控装置上, 从而使其可以有效地连接到以太网。这两种应用模式都需要对嵌入式以太网接口进行设计, 两者本质上几乎相同, 但是如果考虑到变电站自动化系统的电压等级、成本以及配置, 这两种模式的适用范围就存在很大差异;而如果考虑到可靠性, 作为数据流在站内的核心, 变电站内通信系统使用双以太网冗余配置是最好的选择。
3.2 实现综合自动控制系统
在进行实际的实施过程中, 在变电站综合自动控制系统上, 应该对面向对象方法设计进行采用, 对配置进行分层分布, 将全站综合自动控制设备分成两种, 一种为站控层设备, 一种为间隔层设备。首先, 监视、控制、测量以及管理全站设备的中心所在设置成站控层, 并对各间隔层设备所接收到的数字量、电度量以及模拟量等信息进行收集, 同时对现场的控制命令进行发布, 在远方数据上运用远动工作站中专用的远动通道和调度端来进行通信。其次, 间隔层主要是对实时信息进行收集, 并对间隔层中一切设备的运行进行监测和控制, 在于站控层的操作要求上进行自主协调的就地进行操作, 从而使设备地安全运行得到保障[5]。而且在设备开关上具有就地和远方切换的功能, 在站控层出现问题没有效果的时候, 间隔层的监控和保护功能依旧可以独立完成。
4 结束语
综上所述, 随着我国科学水平的迅速发展, 变电站综合自动控制技术的应用也愈加显得重要起来, 只有对其进行不断的完善, 才能使我国电网系统的安全性能得到加强, 从而使我国电网经济运行水平的提升得到有效促进。
参考文献
[1]翁安生.变电站综合自动控制系统设计与应用[J].通信电源技术, 2010, 5:79-80.
[2]刘敏.综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的应用研究[J].中国科技信息, 2014, 17:93-94.
[3]程时杰, 李兴源, 张之哲.智能电网统一信息系统的电网信息全域共享和综合应用[J].中国电机工程学报, 2011, 1:8-14.
[4]鲁东海, 孙纯军, 秦华.基于物联网技术的智能变电站辅助控制与监测系统设计与应用[J].华东电力, 2011, 4:567-571.
变电站综合自动化技术的探讨 篇10
1.1 220kV及500kV变电站
目前, 我国220kV至500kV电压等级的变电站基本上为有人值班运行方式, 大多仅发遥测、遥信信息, 500kV变电站都具有站内监控系统。
几年前投运的变电站计算机监控系统与远动系统完全是彼此独立、互不相关的, 数据各自分别采集, 信息不能共享, 硬件设备重复设置、重复投资。近几年设计的站内监控系统已把站内监控与远动功能结合在一起, 可向几个不同级别的调度中心发送各自所需的远动信息, 所有遥测、遥信信息集中采集。
最近, 一些公司推出了完全分布式变电站自动化系统, 例如南瑞公司的DISA-2和DISA-3型系统, 可将各测控装置分散布置在设备小室, 对测控对象就地采集、控制。这种方式带控制功能, 可对断路器和电动操作隔离开关进行控制操作, 并可与数字保护交换信息, 为分析数字保护运行状态、动作行为、远方定值修改等提供了更加详细的信息资料, 方便了运行管理。采用完全分散分布的变电站自动化系统可节省大量的二次电缆和施工工程量, 缩小控制室空间, 其结构对计算机网络的可靠性也提出了更高的要求, 应采用双网结构或光纤通信。硬件、软件应加强冗余配置。分散式测控装置对模拟量的采集也由传统的直流采样变为交流采样。目前, 国内500kV变电站尚无这种监控系统的运行经验, 但这是今后500kV及220kV变电站自动化系统的发展方向。
1.2 110kV及以下等级的变电站
各地区, 特别是经济发达地区对新建110kV变电站大多要求按无人值班运行方式设计, 并将原有的有人值班变电站逐步改造为无人值班运行方式, 这也是电力部对创一流企业的要求。无人值班的变电站按实现的自动化水平可分为两类: (1) 远动R1TU方式; (2) 全新的综合自动化方式。
国内较早推广实行无人值班变电站的地区, 由于受当时自动化水平和经济能力的限制, 往往采用前一种方式。该方式仅在原常规有人值班变电站的基础上在RTU中增加了遥控、遥调功能, 站内仍保留传统的控制屏、指示仪表、光字牌等设备。所有信号由RTU集中采集, 遥控、遥调指令通过RTU装置硬接点输出, 由控制电缆引入二次回路控制, 与数字保护不能交换信息, 保护动作信号仍需通过继电器接点采集。采用这种方式所需二次电缆比常规有人值班变电站更多, 二次回路也更复杂。显然, 在现阶段, 新建无人值班变电站已不宜采用这种方式。第二种方式, 即现在广为流行的变电站综合自动化方式。其最大的特征是将站内当地监控功能、SCADA信号采集、远动功能以及数字保护信息结合为一个统一的整体, 完全取消了传统的集中控制屏, 二次回路极为简洁, 控制电缆大量减少, 既可有人值班运行, 亦可无人值班运行, 这是今后各种电压等级变电站自动化技术的发展方向。
2 变电站综合自动化系统主要产品概况
2.1 信号采集方式
对一个较先进的变电站综合自动化系统, 其信号采集应该是可以完全分散分布和下放的, 因为只有这样才能最大限度地减少二次控制电缆, 简化二次回路。如ABB公司的SCSl00系统、l SCS200系统, 西门子公司的LSA678系统, 国内南瑞电网控制公司的DISA-2及DISA-3系统等, 均为分散分布式交流采集系统, 通过串EI或网络与后台监控主站相连。特别是10kV变电站, 将测控部分合并在10kV保护装置内, 根据模拟量对采样精度的不同要求, 采用专用的电流输入口以接测量用CT。值得一提的是, 长沙湘南电气设备厂的综合自动化系统利用某厂生产的全电子式静态电能表, 采集所有的电气模拟量、电能量, 并通过电能表的串口输出, 这不失为一种非常简单、经济且可行的方案。
2.2 低压保护的安装方式
l0kV等级低压保护应能直接装于开关柜, 且完全满足使用场合对保护装置电磁干扰、震动、温度、湿度的要求。ABB公司、西门子公司、四方公司以及电力自动化研究院的l0kV保护装置能满足就地安装要求, 但国内仍有许多生产厂家的10kV微机保护不能满足此要求。
2.3 控制指令执行方式
控制指令包括远方站控中心 (调度中心) 和站内人机控制工作站发出的控制信号以及无功一电压、主变分接头控制输出、同期检测输出等。对于完全分布式结构系统, 这样的控制指令必然是通过计算机数字通信直接下达给分散安装的测控单元, 由其出口执行这些控制操作。对于集中方式, 遥控、遥调信号必然是通过集中的RTU遥控信号输出板, 再由遥控执行屏重动输出接点, 经二次控制电缆连接至受控单元的控制回路, 故这种方式比普通常规变电站控制电缆更多。集中方式的系统一般不具备无功一电压、主变分接头控制、同期检测等功能, 完成这些功能必须加装专门的装置。显然采用完全分布式系统更加简单、直接、明了。
2.4 数字通信方式
分散分布式结构, 各间隔层与站级层所有控制指令、数据传送、信息交换等都是通过计算机数字通信实现的。这就对承担数字通信的物理介质的可靠性、实时性提出了非常高的要求。数字传送的方式可采用串口通信方式和局域网即网络传输方式。按物质材料分普通串行通信电缆、光纤、屏蔽双绞线等。拓扑结构有光纤环网、光纤星形网、总线式双绞线网。用星形光纤结构可靠性最高, 因为任何一支路断线仅会影响一个分支的信息交换, 且光纤具有非常好的抗干扰能力, 实时性亦非常好;而总线网结构虽较经济, 但总线上某处断开或接头松动时, 将影响断点所有单元的信息传输。南瑞电网控制公司的DISA系列产品采用星形光纤通信技术与总线型的CANBUS技术相结合实现系统的通信, 支持各种灵活的组合, 在IlOkV及35kV变电站内可以独立使用光纤技术或多条CANBUS技术实现完全分散的综合自动化, 在220kV及500kV变电站内可以使用光纤和CANBUS组合实现基于设备小室的分散监控及集中配屏的监控, 理想地解决了变电站内的通信问题。特别是采用CANBUS技术, 分散的单元主CPU与网络间直接使用高速CPU总线进行通信, 真正实现了高速总线连接, 性能大大优于使用串行接口的连接方式及通过串口与LON网的连接方式。
ABB产品采用光纤作为载体, 其网络可以是SPA网或LON网。采用SPA网时, 将各间隔单元用光纤串接起来形成闭环。以其最新的RE3500系列保护终端为例, 可以有1个或2个SPA-ZC21串行接口形成一路或两路SPA光纤环网;亦可采用星形连接方式, 当采用星形结构时, 须使用一个端口扩展器接入其SCS后台系统。四方公司的CSC一2000变电站综合自动化系统采用双绞线总线网, 各分散单元以串行接口方式与网络连接, 在提高抗干扰性与可靠性方面采取了一些措施, 如采用带屏蔽层的双绞线, 总线上每个接点采用耐高压的脉冲变压器隔离, 同时在每个接点同网络连接处设计了一个小型电磁继电器, 当该接点异常时自动脱离网络, 以保证其余接点的正常通信。为提高其系统可靠性, 220kV级间隔设备 (包括线路和主变) 的网络接点设置了双网络接口, 同时采用两个监控主网。
3 不同产品的接口问题
目前, 不同厂家的产品在同一个系统中使用时, 其数字交换接口始终是一个较难解决的问题。对于1l0kV及以下电压等级的系统矛盾并不突出, 一家厂商的产品基本都能满足1l0kV变电站的所有自动化功能和保护功能, 但对于220kV、甚至500kV变电站而言一个厂商可能只能满足自动化系统要求, 而220kV与500kV线路保护或变压器保护需选用其他厂家的数字保护设备。这些不同厂商的产品要在数据接口方面沟通, 需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。当不同厂家的产品、种类更多时, 这方面问题会更加突出。如果所有厂家的综合自动化产品的数据接口遵守一个统一的、开放的数据接口标准, 如国际标准化组织ISO的OSI开放系统标准模型, 则上述问题可以得到圆满解决, 用户可以根据各种产品的特点进行选择, 以满足自身的使用要求。
4 对变电站综合自动化系统的几点看法
4.1 部分系统仍缺乏完整的、组态灵活的全分布式变电站综合自动化系列产品。
4.2 产品工艺质量仍需进一步提高。
4.3 网络结构有待加强, 网络物理介质应首选光纤。
4.4 应改善产品数据接口的开放性。
4.5 应进一步发展图形逻辑编辑功能。
4.6 应完善分散式故障录波功能。
4.7 应具有电话访问功能, 在任何有电话的地方, 能通过便携式电脑读取站内信息。
4.8 向用户提供各种灵活方便的系统维护、开发工具软件。
5 结语
用户对任何一类产品的认同程度直接影响到这类产品的发展取向。同样地, 变电站综合自动化这门新兴技术的发展方向也离不开广大用户的取舍意向。完全分散分布式变电站综合自动化系统的结构体系, 本着各功能模块尽量向间隔层分散下放的指导原则, 使后台系统极大简化。组态灵活、易于扩充的配置, 使二次设备与一次设备在物理距离上尽量缩小, 特别是10kV电压等级的产品, 已使二次设备与一次设备构成了一个有机的整体, 从设计、施工、运行、维护等各个方面都给用户提供了极大的便利, 发达的通信技术又使用户在任何地方随时可以监视、了解变电站的运行工况。我们希望广大用户对变电站综合自动化技术的发展趋向有共同的认识, 并选用真正技术先进、成熟可靠的产品。同时, 也应看到旧的技术管理、分工体制已不能适应变电站自动化技术的发展, 特别是继电保护与数字通信技术在界面上的相互渗透, 更要求进一步提高技术管理和运行、维护人员的自身素委质, 更新知识结构。有关旧的规程、规范也需随着自动化技术的发展重新修订。发展到现阶段的变电站综合自动化技术急需国家技术归口部门制订出相关的规程、规范、标准, 以引导变电站综合自动化技术的健康发展。
参考文献
[1]霍利民, 孙丽华.无人值班变电站自动化系统设计方案的研究.河北工业科技.1998-12-15.
综合自动技术 篇11
摘要：论述了变电站综合自动化系统及监控自动化系统设计问题、发展趋势和存在问题。
关键词：变电站自动化系统工程设计
0 引言
变电站综合自动化系统是一项比较成熟的技术，是在微机技术和网络通信技术的基础上发展起来的。变电站综合自动化技术使变电站的设计和建设成本降低。近年来，我国所有220kV变电站采用了远方终端装置加上当地装置(当地功能)再配上测控单元、通信装置、UPS等屏柜组成监控自动化系统，国内综合自动化技术已经相当成熟。
1 设计原则
依照大型枢纽变电站综合自动化相关的设计规程。在变电站初步设计审定原则的基础上，考虑运行部门的实际需要，将变电站内当地监控功能、数据采集和处理(SCADA)、远动功能及数字保护信息结合为一个统一的整体，使二次回路简单明了，即可有人值守，亦可实现无人值守。目前，220kV变电站基本实现无人职守。
2 某220kV变电站综合自动化系统的设计举例
2.1 系统构成
2.1.1 系统选择及配置 ①设计推荐采用局部分散分布式产品，实现变电站的所有监视、控制操作功能、RTU 功能及与远方的各种通信功能。②采用双机系统，35kV 测控单元下放到开关柜，总线技术先进且有成熟的运行经验，并具有可扩性。操作可靠、简单、灵活、方便，系统运行稳定。③变电站内继电保护及安全自动化装置均独立设置，微机保护装置数字信息通过串行通信口和监控系统进行通信，其它保护及安全自动化装置的信号通过开关量采集进入监控系统，监控系统能够将继电保护及安全自动化装置的信息传输到调度端。
2.2 监控系统的主要功能及技术要求
2.2.1 数据采集 对变电站的运行状态和参数自动实时或定时进行采集，并作必要的预处理。数据应同时满足调度和变电站内监控主站实时画面显示、制表、打印等功能要求。①状态量：包括所有断路器、隔离开关、接地刀、变压器分接头、主控制室空调等开关位置接点，继电保护及自动装置的开关量，断路器的各种故障及事故信号量。输入采用无源接点方式。输入回路应有光电隔离，光电隔离电压不小于2000V。②模拟量：包括各电压等级线路有功功率P，无功功率Q， 电流I，母线电压U，220kV母线频率Hz，主变压器高压侧的功率因数COSφ，主变压器油温，主控制室室温，直流系统的电压U、 电流I。交流采样，额定电流5A或1A。
2.2.2 电度计量 采用RS485串行口，能分时计费，按峰、平、谷要求实现电量累计，累计量应能超过1个月。
2.2.3 控制操作 包括所有电压等级断路器的跳、合操作和主变压器有载调压分接头升、降手动控制。控制操作在执行前，必须进行校核，确认后才能执行。装置故障应闭锁出口。控制输出继电器线径不小于0.09mm。控制输出采用无源接点方式，接点容量为DC220V，5A。正常控制输出在计算机上实现。同时在监控柜上设置就地/远方操作转换总开关，每台断路器设置紧急手动控制开关，可直接跳、合断路器，而不受计算机系统故障的影响。对操作员进行控制操作权限限制，操作人员应事先登录，并有密码及防止误操作措施。本系统能进行220kV母联断路器的同期操作。隔离开关操作应具备“五防”功能，“五防”与监控系统应能进行双向通讯。
2.4 隔离开关“五防”设备 能实现强制运行人员按照既定的安全操作程序，对电气设备进行操作，避免电气设备的误操作，执行部颁的规范“五防”要求。①防止误拉合开关；②防止带负荷拉合隔离开关；③防止误入带电间隔；④防止带电挂地线(接地刀闸)；⑤防止带地线(接地刀闸)合闸。
设计要求能鉴别各个刀闸合、分位置和网门开、闭位置的性能，并在操作中不需逐一倒换钥匙，只需一把电脑钥匙，按照指定的程序，能在一个回路中完成多项操作。
2.5计算功能数据库中应有按现场要求的二次计算量：主变压器高压侧负荷率及日平均负荷、最高负荷(年、月、日、时)、最低负荷。220kV及110kV各线路所采集模拟量的平均值、最高值、最低值。(年、月、日)各母线电压最高、最低值(年、月、日、时、分)，月波动率及特定日期的电压合格率。电度量累计，失电时有保护措施，不丢失累计。(年、月、日)母线电压不合格累积时间及由此计算的电压合格率。电容器投切次数及可调率，变电所功率因数的合格率。有载调压装置调节次数累计和日最高调节次数记录及停运时间记录。实时数据可在线进行上下限值测点投退的修改，二次计算量的参数可由用户增加和修改。
2.6历史数据的记录与处理日志报表数据库存一年半历史。可方便的形成各种历史数据点，并可方便的实现历史数据的报表打印和显示修改功能。
2.7安全监视通过CRT对全所主设备、辅助设备的运行进行监视，并对各运行参数进行实时显示。系统定周期对模拟量检测，越限报警，并可记录和查阅。系统定周期对开关量状态进行检测。事件顺序纪录(SOE)点有变化立即报警。有报警信息可在CRT上以汉字显示，并在打印机上以汉字打印。事故音响报警功能。事故和预告报警音响应有区别，并有语音报警。系统具有定时、随机打印的功能。事件记录(数据修改、操作设备)存盘及打印。
2.8事件处理当发生事故、故障、状态变化、越限等事件时，综合自动化系统应自动作一系列处理，如推出简报、登录一览表、发出音响、推出画面、自动事故追忆、画面变色闪烁、数据变色等，预告信号应按登记区别处理。
2.9画面显示画面种类包括监控系统配置图、主接线图、棒状图、曲线图、操作显示、组态显示、报警及各种表格显示。①运行人员可方便的调出画面。②程序员可在CRT上修改和编辑画面。③趋势图可由用户在线定义所要显示模拟量、测点起始时间、采样周期。
2.10自诊断功能系统本身具有对软硬件的自诊断功能。发生局部故障时CRT上以汉字显示及在打印机上以汉字
打印。自恢复功能。
2.11运行人员操作记录系统记录运行人员所进行的操作项目和每次操作的精确时间。
2.12操作票功能根据实时状态信息来编制操作票，满足各种操作要求，并可人工修改。
2.13通信功能与省调及市调、县调的通讯要求如下：①与省中调调度自动化系统通讯采用制式、规约应统一。②与市调。县调调度自动化系统通讯采用部颁规约。③系统应能方便地开发出其它通信规约。④系统应具有将来实现数据网络通信(广域联网)的接口。⑤由市级调度应能实现远方遥控。
要求与用电部门的通讯接口，与变电所内微机保护装置、直流系统、小电流接地装置及全电子电度表采用串口通讯。微机保护、直流设备及接地选线装置的规约符合运行部门要求。
2.14 对时 采用GPS卫星对时，能与变电站内所有微机装置实现软件对时。
2.15 电源 监控系统应配备UPS不间断电源系统或者交直流切换器，站用电消失后保证供电时间不应小于1小时。
3 监控系统的主要技术指标
3.1 软件配置 系统软件应提供开放式多任务的操作系统，多窗口的人机界面，友好的支持软件，数据库管理软件，有丰富运行经验的应用软件。
4 硬件配置
硬件配置应满足系统功能和技术要求，留有适当备用，设备选用标准化的成熟产品，并便于配套、扩充、运行维护以及方便与其它自动化系统交换信息。
5 结束语
目前，国内变电站的综合自动化技术已经相当成熟，随着计算机监控技术的不断发展，变电站综合自动化系统的稳定性、可靠性、科技性不断提高，为了适应科技的发展潮流，为了更好的实现变电站的自动化及数字化水平，数字化变电站是基于综合自动化变电站基础上的一个发展方向。
参考文献：
[1]变电站自动化——美国选定的长期目标.世界电力.1997(2).
[2]林晓东.无人值班变电站自动化系统的设计思路.电力自动化设备 1997(3).
[3]扬泽羽.变电站综合自动化系统技术设计探讨.电力系统自动化.1997(9).
[4]王明俊.无人值班变电站的发展与综合自动化系统.电网技术.1997(11).
自动气象站的综合防雷技术探讨 篇12
目前, 气象部门的气象探测手段, 由原来的人工观测发展到自动仪器观测, 出现了大批自动气象站, 灵宝已建立了五个自动气象站, 现已投入正常的业务运行。随着自动气象站的增多, 无疑对综合防雷提出更高的要求。因此, 对自动气象站的综合防雷技术进行研究探讨是十分必要的。
1 雷电高电位引入自动气象站的途径以及损坏原因
雷电引入高电位是指直击雷或间接雷从输电线、通信线缆、无线电天线等金属线引入到易行建筑物内, 发生闪击而造成的雷击事故。这种事故的发生率很高, 而且事故严重。易损坏的设备主要有采集器, 计算机、调制解调器及其它感应器等设备。
1.1 自动站雷电高电位引入的主要途径有
1) 直击雷击直接击中架空线缆, 让高压雷电以波的形式沿着导线两边传播而引入室内。
2) 静电感应或电磁感应, 感应出过电压, 通过线缆引入室内。
3) 由于直击雷在房子或房子附近入地, 因其通过地网入地时, 在地网上会发生数十KV至数百KV的高电位, 通过引下线, 电力系统的零线、保护接地线和通信系统的地线, 也是以波的形式引入室内, 并沿着导线传播到远处, 殃及更大的范围。
1.2 仪器设备被雷击损坏的原因
1) 雷电产生强加热效应和电动力作用使被击物体损坏。2) 由于静电感应和电磁感应作用, 使导体产生火花, 引起爆炸或灾害。3) 由于闪电或静电释放引起的通电瞬变, 通过上述几种途径侵入到网络系统中。4) 接地技术或等电位处理不当引起地电位反击。5) 瞬态电位抬高使仪器设备损坏。
2 自动气象站的综合防雷工程设计原则
现代防雷技术是多学科、多行业相互合作、协调、配合, 相互联系的工程, 是一项系统工程。因此, 自动气象站的防雷也是综合各个领域防雷的一门专门技术, 它不仅需要考虑防直击雷, 还要考虑防感应雷、雷电波侵入。总的设计原则是:综合治理、层层设防, 水涨船高、整体防御。具体来说, 包括外部防雷 (直击雷) 和内部防雷 (感应雷、雷电波侵入) 两个部分。
3 自动气象站的综合防雷设计方案
按照总的设计原则, 自动气象站的综合防雷设计方案主要从外部防雷和内部防雷两个方面入手。外部防雷主要依据《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994, 国际规范IEC1024以及相应的防雷规范和标准, 进行防雷分类。自动气象站仪器设备的避雷接闪器, 根据实际情况在房顶上安装避雷针, 避雷带或避雷网、避雷线, 也可利用风向杆作为接闪器, 但要通过滚球法计算避雷针高度和保护范围, 要符合防雷技术和规范要求, 接闪器要通过引下线与地网连接。内部防雷主要考虑两个部分即电源系统和信号系统。电源系统一般采用TN-S或TN-C-S系统供电方式, 要进行多级防雷保护, 要分别安装40KA、20KA、10KA的电源SPD, 在每台计算机电源与UPS之间安装插座式避雷器。各种信号引线把感应浪涌电压波引入设备内部, 破坏其芯片和接口, 所以应在信号线之间加装信号防雷装置。同样要采用多级保护, 在各级防雷区的过渡地带安装各种信号SPD。供电线路与信号线路要保证两种线路之间的安全间距。天馈线系统在相应部位安装匹配的信号SPD。对中继线穿金属管屏蔽接地, SLP和DLP是10对信号多级保护器, 既能保证系统的掌运进行, 又可在受到冲击时, 将输出电压箝位在安全范围内。同时要做好屏蔽 (Shielding) 及线缆敷设。屏蔽是防止雷电电磁脉冲 (LEM) 辐射对电子设备影响的最有效的方法, 是减少电磁干扰的基本措施。电缆入户前应穿金属管并埋入地中直接埋地长度按L≥2ρ1/2计算, 但不应小于15m。
4 接地系统
接地 (earthing) 就是将电气设备、杆塔、构塔、构架或过电压保护装置等用接地线或接地极连接的措施, 根据其作用可分为功能性接地和保护性接地两类。包括工作接地、保护接地、过电压接地、防静电接地、屏蔽接地等。接地的目的就是将接闪下来的雷电流泄放入大地, 防止人身造成受雷击, 保证电力系统正常运行, 保护线路和设备免遭损坏, 预防电气火灾, 防止雷击和防止静电损害。是整个防雷工程中最基础的一个环节, 自动站接地系统应采用共同地网, 单点接地方式, 接地电阻应小等于1Ω。如果接地冲击电阻达不到1Ω以下, 应通过改变土壤结构和采用降阻剂以及增加地桩等办法, 使接地电阻达到规定的要求。
5 结论
自动气象站的综合防雷是综合各个领域防雷的一门专门技术, 它不仅要考虑防直击雷装置, 更要考虑到感应雷、雷电波入侵的防护。它牵涉面广, 技术性强, 要求防雷技术人员必须熟练掌握各种防雷规范和标准, 应用各种先进技术。在设计时, 必须认真仔细勘察所处的地理环境条件, 全面了解自动气象站各部分设备的技术参数, 根据需要, 采用分流、均压、屏蔽、搭接、接地等保护技术进行综合治理, 层层设防, 提出合理的、完善的综合防雷设计方案, 并按设计方案进行施工, 就能使综合防雷系统达到令人满意的防雷效果。
参考文献
[1]肖稳安.防雷技术基础.南京气象学院防雷工程技术中心, 2003.