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數(shù)字化技術(shù)及自動(dòng)化范文第1篇

目前，數(shù)字化變電站自動(dòng)化技術(shù)在我國的發(fā)展相對(duì)歐美國家和日本來說還未發(fā)展成熟，有關(guān)這方面的理論、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)尚且不甚完備。因此，本文致力于數(shù)字化變電站的科學(xué)設(shè)計(jì)。先說明論述數(shù)字化變電站的概念，然后根據(jù)利用這些理念，設(shè)計(jì)一個(gè)35kV數(shù)字化變電站。

關(guān)鍵詞：

數(shù)字化變電站；IEC61850；自動(dòng)化技術(shù)

數(shù)字化變電站自動(dòng)化技術(shù)被大范圍地使用，有利于我過相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新，這種技術(shù)能夠改善實(shí)際的操作環(huán)境，不拋棄原有的基礎(chǔ)而在此之上進(jìn)一步發(fā)展。這樣一來，原有的相關(guān)設(shè)備不至于全全拋棄，導(dǎo)致極大的浪費(fèi)。它與電網(wǎng)的發(fā)展息息相關(guān)，因此對(duì)于它的研究方向也不應(yīng)偏離電網(wǎng)，在未來，我們將探討出成熟的相關(guān)理論和發(fā)展新的技術(shù)，推動(dòng)我國電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

1數(shù)字化變電站及其自動(dòng)化技術(shù)

數(shù)字化變電站系統(tǒng)是一種極具綜合性和只能性的數(shù)字化系統(tǒng)。它由三個(gè)層次構(gòu)成。首先來說變電站層，這個(gè)層的關(guān)鍵設(shè)備主要的作用是統(tǒng)計(jì)即時(shí)的數(shù)據(jù)信息，充分地利用歷史數(shù)據(jù)庫，改善原有的數(shù)據(jù)庫，并將數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)總控室，同時(shí)還能在間隔層和過程層中執(zhí)行。其次來說一說第二層間隔層，它主要設(shè)備的設(shè)定主要用于統(tǒng)計(jì)及時(shí)信息，執(zhí)行關(guān)閉功能。最后介紹過程層，它的主要功能有對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與在線監(jiān)測(cè)，控制驅(qū)動(dòng)，實(shí)施執(zhí)行命令。隨著技術(shù)的改進(jìn)，信息處理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)在在變電站的二次設(shè)備中應(yīng)用成熟。數(shù)字化變電站的二次設(shè)備比起常規(guī)變電站來說，它能簡(jiǎn)化變電站的二次接線，進(jìn)一步提高安全度和運(yùn)行的平穩(wěn)度，同時(shí)又能夠節(jié)省運(yùn)行維護(hù)成本。數(shù)字化變電站自動(dòng)化技術(shù)重點(diǎn)在于自動(dòng)化，它在信息處理方面的全過程都能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，將信息轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)再自動(dòng)處理，用不著人為操作。這樣一來，大大便利了對(duì)電力仿真實(shí)驗(yàn)室的建立以及自動(dòng)化技術(shù)的深度研究。

2實(shí)例設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)是人們開展實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)田，在任何方面，設(shè)計(jì)都是自己同競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手拉開差距的關(guān)鍵策略，設(shè)計(jì)作為實(shí)踐的參考和對(duì)照表，作為活動(dòng)的方向標(biāo)，對(duì)于實(shí)際具有重大的指導(dǎo)作用，當(dāng)設(shè)計(jì)完成之后，通過模擬實(shí)踐，得出結(jié)果，不僅可以節(jié)約成本和時(shí)間，對(duì)于一些比較危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)來說，也避免了風(fēng)險(xiǎn)。在此以一個(gè)典型接線的35kV變電站為例，對(duì)其進(jìn)自動(dòng)化變電站設(shè)計(jì)。

2.1配置方案本設(shè)計(jì)按照常規(guī)的35kV變電站設(shè)計(jì)，兩臺(tái)載調(diào)壓變壓器，兩段35kV母聯(lián)，兩路進(jìn)線。其中一條進(jìn)線帶一臺(tái)35kV站變，旨在給所用變作備用電源以防意外，兩段母線有五路出線的10kV母聯(lián)，然后再往這兩條10kV的母線上接入兩組電容器。綜合自動(dòng)化變電站用組屏安裝，在兩母線上，依次配置一臺(tái)多饋線保護(hù)裝置，兩段母線利用這種保護(hù)裝置即可為各饋線，10kV進(jìn)線。兩套保護(hù)裝置各組一個(gè)屏。多饋線保護(hù)置于主控室或10kV高壓室，這種保護(hù)裝置能夠兼顧5條10kV饋線的監(jiān)控與保護(hù)作用和母聯(lián)的保護(hù)作用。

2.2三層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過程層的主要設(shè)備主要是一次設(shè)備電子式互感器和智能斷路器。需要這些設(shè)備加上智能終端后，能夠新增兩個(gè)功能，一是獲得狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，第二給是可以進(jìn)行信號(hào)的數(shù)字式轉(zhuǎn)換。智能斷路器的安裝可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字通訊。間隔的劃分，按照斷路器間隔來說主要有設(shè)備有數(shù)字式測(cè)控裝置、計(jì)量裝置以及數(shù)字式保護(hù)裝置。變電站層的主要設(shè)備有兩個(gè)，一是監(jiān)控主機(jī)，第二個(gè)是遠(yuǎn)動(dòng)通信機(jī)。組網(wǎng)原則需要充分考慮到過程層的數(shù)據(jù)交換問題，應(yīng)該按照電氣間隔以及面向功能組網(wǎng)。同時(shí)在數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性和可靠性得到保障的基礎(chǔ)下使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)達(dá)到最簡(jiǎn)。實(shí)際操作中，根據(jù)母線所處的位置，對(duì)10kV電壓等級(jí)的各間隔設(shè)置兩段網(wǎng)絡(luò)，分布在相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上的電子式互感器就能夠直接地通過交換機(jī)，使用相應(yīng)片段的母線電壓采樣值，這樣一來，兩段網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流量就可以縮減一部分。35kV母聯(lián)及10kV母聯(lián)部分網(wǎng)組上各為一間隔，這兩部分的電子式電壓或電流互感器從一次側(cè)采集到信號(hào)后，合并單元按照標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確規(guī)范地處理采樣值，然后采樣信息通過間隔內(nèi)的以太網(wǎng)交換機(jī)，最后傳輸?shù)竭^程層環(huán)網(wǎng)中。實(shí)現(xiàn)有用信息在過程層網(wǎng)絡(luò)上的共享，并且還能夠被監(jiān)控和保護(hù)。

2.3一次設(shè)備的選取同傳統(tǒng)變電站相比，采用的通信標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換和傳遞共享，數(shù)據(jù)的可靠性、及時(shí)性能優(yōu)良。電子式互感器是變電站的一個(gè)十分重要的組成設(shè)備。在電子式互感器的選擇上，35kv進(jìn)線、母聯(lián)合饋線上，統(tǒng)統(tǒng)選取有一個(gè)保護(hù)級(jí)、一個(gè)測(cè)量級(jí)輸出的電流互感器。而對(duì)于35kV母線，則有稍許不同，是選取有一個(gè)保護(hù)級(jí)或者一個(gè)測(cè)量級(jí)輸出的、帶有零序開口電壓輸出的電子式電壓互感器而不是電流互感器。

2.4數(shù)字化變電站二次設(shè)備的選擇網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備的組成中，主要有變壓器、線路測(cè)控保護(hù)單元以及備用電源自投裝置等。在保護(hù)單元的選取上，各單元都是通過電子式互感器得以收集并且通過以太網(wǎng)進(jìn)行信息傳遞。我國有很多的保護(hù)裝置都通過了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，保護(hù)單元的類似產(chǎn)品比如說PST1200變壓器等。另外還有PWF光數(shù)字式保護(hù)測(cè)試儀，這個(gè)保護(hù)裝置按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)直接輸出光電信號(hào)，能夠滿足新型數(shù)字式保護(hù)裝置調(diào)試要求。

2.5基于Opnet網(wǎng)絡(luò)仿真軟件的仿真實(shí)驗(yàn)根據(jù)以上的數(shù)據(jù)并加以補(bǔ)充，對(duì)35kV變電站的設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，所用的仿真軟件Opnet為網(wǎng)絡(luò)仿真軟件。在Opnet系統(tǒng)中有Ethernet-kstn-dv節(jié)點(diǎn)模型，它帶有節(jié)點(diǎn)本身的網(wǎng)絡(luò)控制信息。這個(gè)軟件的功能十分強(qiáng)大，能夠?qū)﹂g隔層內(nèi)的各種通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行仿真，并傳遞信息。其他方面，比如說對(duì)定時(shí)數(shù)據(jù)通信行為進(jìn)行仿真模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以采用Videoonforence服務(wù)，需要對(duì)突發(fā)性的數(shù)據(jù)下傳行為進(jìn)行仿真模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以采用FTP服務(wù)。

3結(jié)束語

本文通過實(shí)例設(shè)計(jì)，給相應(yīng)的應(yīng)用建設(shè)從網(wǎng)絡(luò)的組建到仿真實(shí)驗(yàn)軟件的選取都提供了一個(gè)非常具體方案，因此具有很強(qiáng)的操作性。數(shù)字化變電站能夠提供一個(gè)更優(yōu)質(zhì)的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境。目前，我國對(duì)于這方面的研究已經(jīng)有了重大成果，在國際上，我國相關(guān)方面的研究也占據(jù)了一定的席位，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，它的發(fā)展是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，我們還需要做更多的努力，在探索中總結(jié)數(shù)字化變電站自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用上最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和磨礪技術(shù)，為今后建設(shè)提供一個(gè)更加經(jīng)濟(jì)和優(yōu)質(zhì)的方案。

參考文獻(xiàn)

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數(shù)字化技術(shù)及自動(dòng)化范文第2篇

關(guān)鍵詞：變電站自動(dòng)化；技術(shù)改進(jìn)；發(fā)展方向；數(shù)字化

中圖分類號(hào)：F407.61　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B　文章編號(hào)：1009--9166(2009)023(c)--0100--02

為適應(yīng)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，急需對(duì)現(xiàn)有技術(shù)管理及專業(yè)分工體制進(jìn)行改革，迫切要求進(jìn)一步提高技術(shù)管理和運(yùn)行維護(hù)人員的綜合素質(zhì)，更新知識(shí)結(jié)構(gòu)，拓寬知識(shí)面，建立起一支高素質(zhì)、具有判斷處理綜合問題能力的員工隊(duì)伍。必須對(duì)少人值班變電站的值班員以及控制中心的運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行定期技術(shù)培訓(xùn)，使其能對(duì)所轄變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，能夠分析處理一些簡(jiǎn)單的故障，有效地進(jìn)行變電站日常監(jiān)控、操作和維護(hù)。

變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來。變電站在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，

我國變電站自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)達(dá)到一定的水平。如今新建變電站，無論電壓等級(jí)高低，基本采用變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。許多老變電站也通過改造實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化。與此同時(shí)，隨著電力系統(tǒng)安全性、可靠性要求的提高，對(duì)變電站的自動(dòng)化技術(shù)也提出了新的要求。

一、變電站自動(dòng)化技術(shù)

變電站自動(dòng)化技術(shù)是將變電站二次設(shè)備(測(cè)量?jī)x表、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制、保護(hù)以及遠(yuǎn)動(dòng)信息傳送等綜合自動(dòng)化功能的技術(shù)，是測(cè)量、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)和通信等技術(shù)在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。

目前，國內(nèi)變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)的研究、開發(fā)工作主要包括兩個(gè)方面：一是110kV及以下中低壓變電所，采用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，取消常規(guī)的繼電保護(hù)、監(jiān)視、測(cè)量、控制屏，提高技術(shù)水平和運(yùn)行管理水平，向無人值班方向發(fā)展。二是220kV及以上高壓、超高壓變電站，采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)采用新的繼電保護(hù)技術(shù)和控制方式，促進(jìn)各專業(yè)的融合及協(xié)調(diào)發(fā)展，以提高自動(dòng)化水平和運(yùn)行管理水平，向少人值守方向發(fā)展。

二、自動(dòng)化技術(shù)改進(jìn)和發(fā)展的方向

(一)新技術(shù)的運(yùn)用

1　數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)

數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)推廣應(yīng)用以來，以直接交流采樣為基礎(chǔ)的微機(jī)保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)裝置，不同程度地將保護(hù)、自動(dòng)重合閘、故障錄波、故障測(cè)距等各種自動(dòng)裝置的測(cè)量和控制集成在一起，構(gòu)成了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。通過數(shù)字信號(hào)處理，計(jì)算出各相電流、電壓、電流方向、故障電流，精度可達(dá)0.2％。不僅解決了測(cè)量和計(jì)量問題，并可通過對(duì)有關(guān)計(jì)算值的分析計(jì)算，構(gòu)成各種保護(hù)功能。

2　面向現(xiàn)場(chǎng)的變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)

面向現(xiàn)場(chǎng)的變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)真正具備了無人值班的條件，保護(hù)的工況可由SCADA(監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)監(jiān)視，保護(hù)的投切和定值的選擇，可在調(diào)度中心由調(diào)度員來遙控。保護(hù)定值的修改、故障錄波和故障測(cè)距數(shù)據(jù)的收集，可通過計(jì)算機(jī)通信，在管理信息系統(tǒng)(MIS)上由保護(hù)人員來操作。面向現(xiàn)場(chǎng)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，取消了大控制室，需要相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)相配合；與可控保護(hù)單元及SCADA系統(tǒng)的結(jié)合，需要運(yùn)行管理體制相配合。

3　可編程序控制器(PLC)技術(shù)

可編程序控制器(PLC)設(shè)計(jì)采用了模塊化，使程序的開發(fā)難度大大降低，同時(shí)也增強(qiáng)了軟件的可讀性和可移植性，為變電站實(shí)現(xiàn)無人值班的要求提供了成功的解決方案。改造后的變電站，能通過現(xiàn)場(chǎng)的可編程序控制器(PLC)和上位機(jī)的監(jiān)控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)“四遙”功能，具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控、事故記錄、實(shí)時(shí)及歷史趨勢(shì)圖、報(bào)表等功能，從而實(shí)現(xiàn)變電站的現(xiàn)代化管理，提高變電站運(yùn)行的安全、可靠性，并減少系統(tǒng)維護(hù)工作量和提高管理水平。

(二)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)字化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化

當(dāng)前變電站自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)不斷朝著高集成化、數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新型的大規(guī)模集成電路將會(huì)進(jìn)一步應(yīng)用在繼電保護(hù)和測(cè)控裝置上，這些新器件的應(yīng)用將使保護(hù)和測(cè)控裝置的電路板更加小型集成化。高集成化可以使裝置通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理能力更強(qiáng)，降低成本，減少故障率，有利于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的運(yùn)行管理。

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)將逐步向產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在：產(chǎn)品基本功能設(shè)計(jì)和要求的標(biāo)準(zhǔn)化及產(chǎn)品的對(duì)外接口和通訊協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，變電站內(nèi)不同廠家的設(shè)備可以做到互換互連，

“即插即用”增加了用戶選擇變電站內(nèi)各類設(shè)備和更換設(shè)備的自由度，同時(shí)不滿足標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的廠商將被逐步淘汰，使變電站自動(dòng)化專業(yè)逐步走向良性的發(fā)展。

三、數(shù)字化變電站技術(shù)

數(shù)字化變電站就是將信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化的變電站。全站采用統(tǒng)一的通訊規(guī)約(IEC61850)構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、電壓質(zhì)量控制(VQC)等系統(tǒng)均用同一網(wǎng)絡(luò)接收電流、電壓和狀態(tài)信息，各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享。由于IT技術(shù)與通信技術(shù)近些年來的突破性進(jìn)展，能夠提取電力系統(tǒng)運(yùn)行和非運(yùn)行信息，并分析這些信息，使得數(shù)字化變電站從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度而言成為可能。

(一)數(shù)字化變電站與常規(guī)綜合自動(dòng)化變電站比較

數(shù)字化變電站具有以下幾個(gè)主要特征：就地?cái)?shù)字化的一次電氣設(shè)備、光纖網(wǎng)絡(luò)化的二次裝置和全站統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。

數(shù)字化變電站與常規(guī)綜合自動(dòng)化變電站比較有以下區(qū)別：

常規(guī)綜合自動(dòng)化變電站的一次設(shè)備采集模擬量，通過電纜將模擬信號(hào)傳輸?shù)綔y(cè)控保護(hù)裝置，裝置進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后處理數(shù)據(jù)，然后通過網(wǎng)線上將數(shù)字量傳到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和測(cè)控保護(hù)裝置對(duì)一次設(shè)備的控制通過電纜傳輸模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)其功能。

數(shù)字化變電站一次設(shè)備采集信息后，就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，通過光纜上傳測(cè)控保護(hù)裝置，然后傳到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，而監(jiān)控系統(tǒng)和測(cè)控保護(hù)裝置對(duì)一次設(shè)備的控制也是通過光纜傳輸數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)其功能。它具有高性能、高安全性、高可靠性、高經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)。常規(guī)綜合自動(dòng)化變電站與數(shù)字化變電站對(duì)比如圖1所示。

(二)數(shù)字化變電站的主要結(jié)構(gòu)

數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在物理層上可以分為兩類，即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備；在邏輯結(jié)構(gòu)上可分為三個(gè)層次，根據(jù)IE C6185A通信協(xié)議草案定義，這三個(gè)層次分別為過程層、間隔層、站控層，各層次內(nèi)部及層次問采用高速網(wǎng)絡(luò)通信。

過程層是一次設(shè)備和二次設(shè)備的結(jié)合面，是智能化電氣設(shè)備的智能部分。其主要功能是進(jìn)行實(shí)時(shí)電氣量的檢測(cè)、運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)在線檢測(cè)與統(tǒng)計(jì)、操作控制的執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)等三個(gè)方面。

間隔層的主要功能是進(jìn)行匯總本間隔過程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息、實(shí)施對(duì)一次設(shè)備保護(hù)控制功能、實(shí)施本間隔操作閉鎖功能、實(shí)施操作同期及其它控制功能、對(duì)數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)運(yùn)算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級(jí)別的控制、承上啟下的通信等六大功能。

站控層主要任務(wù)是：(1)通過兩級(jí)高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，按時(shí)登陸歷史數(shù)據(jù)庫；(2)按既定規(guī)約，將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送往調(diào)度或控制中心；(3)接受調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令，轉(zhuǎn)間隔層、過程層執(zhí)行等。

數(shù)字化技術(shù)及自動(dòng)化范文第3篇

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)；特點(diǎn)；工業(yè)自動(dòng)化；重要性

工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)主要由工業(yè)自動(dòng)化硬件設(shè)備、軟件設(shè)備和系統(tǒng)組成，在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備生產(chǎn)過程中，設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、操作、采集信息和自動(dòng)控制的過程[1]。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是結(jié)合控制理念、儀表儀器和相關(guān)信息的技術(shù)，對(duì)整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程起到監(jiān)測(cè)、把控、調(diào)整、管理和決定的目的，進(jìn)而起到增加產(chǎn)量、減少人力資源、降低損耗和保證安全的作用。對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的研究，能夠更好的提高我國工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，將先進(jìn)的電子技術(shù)與我國傳統(tǒng)技術(shù)有機(jī)化合，進(jìn)而直接提升設(shè)備生產(chǎn)效率，提升整體收益。

1工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

一般情況下將工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)分成5個(gè)級(jí)別，分別是：生產(chǎn)管理級(jí)別、設(shè)備把控級(jí)別、企業(yè)管理解綁，以及檢測(cè)驅(qū)動(dòng)級(jí)別。二級(jí)管理級(jí)主要涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、信息技術(shù)。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，勢(shì)必將提高企業(yè)管理技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)可在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)交易。所以，電子商務(wù)技術(shù)也將成為企業(yè)管理新興技術(shù)。過程把控主要與智能控制和工程方法相關(guān)，而設(shè)備逐級(jí)控制和監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)主要與三電一體化技術(shù)相融合[2]。通過以上所述可以了解到，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)術(shù)語當(dāng)前微電子技術(shù)和高科技技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，也是工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)最為突出的特點(diǎn)。從控制方向來看，工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)包含監(jiān)測(cè)、把控和驅(qū)動(dòng)三個(gè)方面，這三個(gè)方面即獨(dú)立成一個(gè)系統(tǒng)又相互關(guān)聯(lián)，既要研討每個(gè)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，還要將三個(gè)系統(tǒng)有機(jī)聯(lián)合，這稱之為三點(diǎn)一體技術(shù)，三點(diǎn)一體技術(shù)屬于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的次要突出點(diǎn)。

1.1智能控制

人工智能學(xué)自誕生以來已經(jīng)有30多年的歷史，特別是最近十年取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，在問題解答、邏輯思維、理論驗(yàn)證、自然語言、自動(dòng)化程序、計(jì)算機(jī)程序開發(fā)和探索方面得到了廣泛應(yīng)用。智能控制作為人工智能研討的重要領(lǐng)域，與自動(dòng)把控、統(tǒng)籌規(guī)劃、信息論等學(xué)術(shù)理念相互結(jié)合，已經(jīng)演變成一個(gè)新興的交叉領(lǐng)域，在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用中已經(jīng)形成多種類型的把控系統(tǒng)，由于一臺(tái)智能化控制器功能較多，使得自足維修預(yù)報(bào)成為實(shí)現(xiàn)。例如，當(dāng)前執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥的閥桿行程達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)來告知維修人員來更換密封調(diào)料。例如：當(dāng)使用在具有腐蝕性的介質(zhì)過程中，若超過規(guī)定的工作時(shí)間，智能化控制器也將自助發(fā)出信號(hào)，提醒工作人員快速更換，避免材質(zhì)被腐蝕掉。

1.2計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)

計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)（CIMS）是由美國科學(xué)家瑟夫•哈林頓提出的理念，由于我國CIMS系統(tǒng)起步較晚，因此筆者認(rèn)為以下兩點(diǎn)重點(diǎn)探討。第一，持續(xù)性和離散性生產(chǎn)方法不同于探討內(nèi)容的區(qū)別。例如[3]：在產(chǎn)品生產(chǎn)期間，離散型是可以忽略不計(jì)的，在冷卻情況下物理加工最多，而鋼鐵加工過程是建立于“黑夾子”情況之下，以及高溫的環(huán)境之中，以物理加工和化學(xué)反應(yīng)為主。以上區(qū)別，使得離散型過程組建數(shù)學(xué)模型變得簡(jiǎn)單，而鋼鐵工程建立數(shù)學(xué)模型極難。第二，對(duì)于離散型生產(chǎn)過程，任意更改其生產(chǎn)工藝和步驟較為簡(jiǎn)單，產(chǎn)品外形變化不大，但持續(xù)性的鋼鐵企業(yè)，工藝流程和生產(chǎn)設(shè)備并不會(huì)改變，產(chǎn)品外形也大多不變。離散型產(chǎn)品綜合質(zhì)量和參數(shù)、商標(biāo)均可更改，但持續(xù)型的參數(shù)和設(shè)備就需要調(diào)節(jié)工藝，以及設(shè)備穩(wěn)定來達(dá)到最佳效果。

1.3系統(tǒng)集成信息化

傳統(tǒng)的鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)管理、操作站、廣域網(wǎng)、和企業(yè)管理網(wǎng)組成，這種管理方式較為復(fù)雜，控制效率不佳。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)如圖1。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線、客戶服務(wù)模式、企業(yè)內(nèi)部信息網(wǎng)的誕生，使得工程自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，令鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化與EIC有機(jī)結(jié)合成一體[4]。現(xiàn)場(chǎng)總線的誕生，令控制功能完全分散開，分布分散在傳感器、變送器、現(xiàn)場(chǎng)控制器和執(zhí)行器之中。設(shè)備控制和控制站完全被替代，令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)徹底發(fā)生變化。

2工業(yè)自動(dòng)化的重要性

2.1確保信息的可靠

較傳統(tǒng)工業(yè)相比，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)使得信息更加準(zhǔn)確。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，其廣泛運(yùn)用于設(shè)定控制、生產(chǎn)安排和調(diào)整過程中。智能控制使用于較為復(fù)雜、模糊不確定的非數(shù)字過程，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)推理，進(jìn)而求得正確的數(shù)值。例如：在提煉期間環(huán)境因素較為控制，無法成立起有效的控制模型，有很多地方人工無法完成控制，智能控制的發(fā)展，使得那些無法控制的區(qū)域變得簡(jiǎn)單高效[4]。

2.2加快航空儀表工藝行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展

鑒于工業(yè)生產(chǎn)成本與對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求逐漸增高，國家政府對(duì)節(jié)能減排也有明文規(guī)定，所以對(duì)提升高精密測(cè)量?jī)x和控制系統(tǒng)精密性已經(jīng)提上議程。例如：航空儀表變送器就需要通過精密計(jì)算，使其精密程度從0.7%提升至0.4%，使得航空儀表系數(shù)更加精準(zhǔn)[5]。

2.3位置把控

在工業(yè)自動(dòng)化控制過程中，位置控制占據(jù)著非常關(guān)鍵的位置。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，機(jī)床刀具串刀補(bǔ)償把、搬運(yùn)定位控制都屬于位置把控方式，而PLC可在控制步進(jìn)電機(jī)的情況下，對(duì)步進(jìn)電機(jī)繞組發(fā)射脈沖，進(jìn)而準(zhǔn)確計(jì)算出進(jìn)電機(jī)位移程度，從而起到預(yù)期控制效果。另外，PLC除了可完成自動(dòng)化控制，還能更好的控制系統(tǒng)本身，例如控制系統(tǒng)故障，并進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)等。工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，將直接推動(dòng)工業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。

3工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

展望未來，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)勢(shì)必將朝著高度智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、高度精密化、工業(yè)無線化的方向發(fā)展。在工業(yè)控制過程中，過去的控制方式僅由調(diào)節(jié)器或DCS來實(shí)現(xiàn)，而將來一臺(tái)智能化的變送器在植入PID模塊后，就能把現(xiàn)場(chǎng)儀表連接在一起，實(shí)現(xiàn)真正的工業(yè)智能調(diào)節(jié)控制。目前，我國自動(dòng)化還沒有完全實(shí)現(xiàn)，而世界信息自動(dòng)化浪潮已經(jīng)到達(dá)，我們無法跨域工業(yè)化而去實(shí)習(xí)信息化，因此，我們必須找到工業(yè)自動(dòng)化和工業(yè)信息化的連接點(diǎn)，通過信息來武裝工業(yè)自動(dòng)化，同時(shí)以工業(yè)自動(dòng)化來提升信息化，令信息化和工業(yè)自動(dòng)化相互促進(jìn)，共同進(jìn)步。

4結(jié)語

工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是如今發(fā)展最快速、應(yīng)用最廣、效益最好的典型高科技技術(shù)，大力開發(fā)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展，以及帶動(dòng)我國工業(yè)化有著重要意義。整體而言，將先進(jìn)的電子科學(xué)技術(shù)于我國傳統(tǒng)工業(yè)相結(jié)合，對(duì)提高設(shè)備生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益意義重大。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋鐵和.互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給工業(yè)自動(dòng)化帶來的啟示及創(chuàng)新機(jī)遇[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊)，2015,03(04):22~23.

[2]第十屆“工業(yè)自動(dòng)化與標(biāo)準(zhǔn)化”技術(shù)研討會(huì)將于5月在京舉辦[J].中國儀器儀表，2011,06(03):11~16.

[3]曹成志，宋長(zhǎng)龍，浦文華.計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)的理論基礎(chǔ)分析[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014,08(07):99~101.

[4]李玉霞.計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用分析[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2014,07(08):155~156.

數(shù)字化技術(shù)及自動(dòng)化范文第4篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù) 電氣自動(dòng)化 創(chuàng)新 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（b）-0035-01

信息時(shí)代的來臨，數(shù)字化技術(shù)在應(yīng)用范圍上更加的廣泛，同時(shí)，在自動(dòng)化領(lǐng)域中表現(xiàn)出了更好的生命力和優(yōu)勢(shì)。數(shù)字化技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中得到了重視，對(duì)促進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展具有很大的作用，同時(shí)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有很大的影響。數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的影響，對(duì)其進(jìn)行更好的利用，能夠更好便利人們的生活。

1 數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)及運(yùn)用

1.1 具有較高的安全性和穩(wěn)定性

計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展給數(shù)字技術(shù)的發(fā)展提供了平臺(tái)，同時(shí)，智能化電氣系統(tǒng)的出現(xiàn)給數(shù)字技術(shù)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)，利用數(shù)字技術(shù)能夠在生產(chǎn)過程中發(fā)生很大的變化，在生產(chǎn)過程中依然存在著對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備比較依賴的情況，但是，在利用數(shù)字化技術(shù)以后，對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備的依賴程度出現(xiàn)了慢慢降低的情況，同時(shí)，在生產(chǎn)穩(wěn)定性方面也得到了改善。而且，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)一些設(shè)備的器件進(jìn)行了改善，在生產(chǎn)的安全性以及可靠性方面得到了提高。例如在生產(chǎn)過程中應(yīng)用數(shù)字互感器和光纖技術(shù)，能夠更好的提高設(shè)備的安全性能。數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用，能夠更好的促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)，其在應(yīng)用范圍以及規(guī)模上在不斷的擴(kuò)大。

1.2 使用數(shù)字化技術(shù)有較高的經(jīng)濟(jì)性

數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用，能夠更好的提高設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行效率，同時(shí)，在信息通信方面也表現(xiàn)出了很好的效果。數(shù)字技術(shù)也具有智能化功能，其在使用過程中能夠制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在使用過程中規(guī)范性很高，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)也能降低生產(chǎn)企業(yè)的成本，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。使用數(shù)字化技術(shù)能夠提高電氣自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新功能，在信息共享以及提高運(yùn)行效率方面效果很好。電氣自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)了大量的人力節(jié)省問題，在保證生產(chǎn)效益的同時(shí)，也能更好的避免人工導(dǎo)致的誤差，因此，其是工業(yè)生產(chǎn)過程中一種具有很高性價(jià)比的操作技術(shù)。

1.3 數(shù)字技術(shù)有較強(qiáng)的可操作性

數(shù)字技術(shù)自身具有很強(qiáng)的邏輯性，因此，能夠進(jìn)行自我識(shí)別、自我判斷以及流程的自動(dòng)化操作，操作人員在工作中只需在外部輸入相關(guān)的指令，系統(tǒng)能夠快速而且準(zhǔn)確的進(jìn)行指令的分析，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)，在數(shù)字系統(tǒng)中能夠非常輕松和便捷的進(jìn)行操作，在準(zhǔn)確性方面效果很好。

2 數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的創(chuàng)新

數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢(shì)，其在發(fā)展過程中效果也非常好。數(shù)字技術(shù)在發(fā)展過程中雖然有很多的優(yōu)勢(shì)，但是，還是存在著很多的不足。數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用的時(shí)間比較短，因此，在應(yīng)用過程中沒有形成完成的方法，同時(shí)，具有專業(yè)技術(shù)的人才非常缺乏，導(dǎo)致其在應(yīng)用過程中一旦出現(xiàn)問題無法得到很好地解決。因此，在相關(guān)方面進(jìn)行創(chuàng)新非常明智，能夠更好的提高其應(yīng)用的效果，同時(shí)，在出現(xiàn)問題時(shí)也能進(jìn)行及時(shí)解決。

2.1 使用程序化操作達(dá)到數(shù)字處理的準(zhǔn)確性

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行之前，要由相關(guān)的工作人員進(jìn)行指令的輸入，在整個(gè)過程中，要將指令在電腦進(jìn)行輸入，但是，這個(gè)過程中會(huì)有一定的人工干預(yù)，同時(shí)，為了更好的保證其科學(xué)性和合理性，要對(duì)運(yùn)行的系統(tǒng)進(jìn)行完善和改進(jìn)，然后進(jìn)行必要的測(cè)試，這樣能夠滿足系統(tǒng)的要求。但是，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)也在不斷的完善和改進(jìn)，慢慢和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，同時(shí)，綜合性更加好，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控和有效管理的目的。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對(duì)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行很好的管理，能夠更好的解決模塊使用過程中出現(xiàn)的干擾問題，同時(shí)，在流程方面更好的科學(xué)化，能夠?qū)?shù)字技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行更好的利用，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)獲得更好的效果。

2.2 使用智能終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作

在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，最好的傳輸介質(zhì)是光纖，可以使用智能終端及間隔層的一些功能，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸和控制，進(jìn)而可以對(duì)數(shù)字技術(shù)系統(tǒng)化、智能化進(jìn)行運(yùn)用。使用這種操作模式，比較適合使用具有雙功能的智能終端，第一功能的作用是保護(hù)；第二功能側(cè)重雙功能的協(xié)調(diào)配合，并進(jìn)一步加強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如果能解決程序接口的標(biāo)準(zhǔn)化處理問題，那么電子自動(dòng)化便能實(shí)現(xiàn)理想效率的運(yùn)行。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的越來越完善為數(shù)字技術(shù)的管理和不同的自動(dòng)控制部分提供了具有良好功能的接口。程序接口的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，滿足了各種用戶使用不同的軟硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換和傳輸，大大地完善了運(yùn)行系統(tǒng)的通訊功能，符合了智能化方面技術(shù)要求。

2.3 GOOSE虛端子的運(yùn)用

GOOSE虛端子理念的出現(xiàn)和應(yīng)用，是數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的設(shè)計(jì)與裝置的一種革命性的進(jìn)步，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：（1）GOOSE虛端子可以改良二次回路，不僅促使工程調(diào)試在理論上更容易理解，而且也在實(shí)際的運(yùn)用中更加簡(jiǎn)單方便；（2）在電子自動(dòng)化領(lǐng)域中，在智能終端和測(cè)控裝置在進(jìn)行信息交換時(shí)，GOOSE虛端子技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)的便會(huì)體現(xiàn)出來。這項(xiàng)技術(shù)可以對(duì)全部的線路和開關(guān)進(jìn)行有效的控制，并且還具有開啟跳合閘能力，機(jī)能科學(xué)合理的保護(hù)測(cè)控遙控裝置，又能充分的運(yùn)用聯(lián)閉鎖的間隔層；（3）GOOSE虛端子可以使用高效的智能終端系統(tǒng)設(shè)置，可以了準(zhǔn)確便捷的控制非電量信息，比傳統(tǒng)的二次回路更加簡(jiǎn)潔；（4）使用雙網(wǎng)配置MMS網(wǎng)和GOOSE網(wǎng)，雙網(wǎng)配置具有層次分明和結(jié)構(gòu)清晰的特點(diǎn)，既簡(jiǎn)潔又方便。MMS網(wǎng)的功能是：高效的管理IED、主機(jī)相互之間的通信，進(jìn)而可以完成聯(lián)閉鎖、跳閘保護(hù)和測(cè)控遙控等功能。

3 結(jié)語

電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中應(yīng)用的范圍非常廣，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的很多方面都有很好的應(yīng)用，在信息化技術(shù)不斷發(fā)展過程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)也要進(jìn)行不斷的提高，因此，數(shù)字化技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化是具有高科技含量的產(chǎn)業(yè)和人們的生活具有密切的關(guān)系，同時(shí)，在應(yīng)用范圍上會(huì)有更好的效果。對(duì)數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行研究體現(xiàn)在多方面，更好的促進(jìn)其發(fā)展，對(duì)人們的生活將會(huì)有很大的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉幼輝.淺談工業(yè)電氣化中數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用[J].電子制作，2013（8）：105.

數(shù)字化技術(shù)及自動(dòng)化范文第5篇

【關(guān)鍵詞】：數(shù)字化; 智能化開關(guān); 光電式電流

在當(dāng)今的信息化時(shí)代中，數(shù)字化也越來越為人們所重視。數(shù)字化技術(shù)主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面的特性：首先，數(shù)字化是數(shù)字計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)，并且數(shù)字化是軟件技術(shù)的基礎(chǔ)，是智能技術(shù)的基礎(chǔ)；其次，數(shù)字化是多媒體技術(shù)的基礎(chǔ)，它為信息社會(huì)提供了基礎(chǔ)。數(shù)字化變電站就是使變電站的所有信息采集，傳輸，處理，輸出過程由過去的模擬信息全部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，并建立與之相適應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。它的基本特征體現(xiàn)在設(shè)備智能化，通信網(wǎng)絡(luò)化模型和通信協(xié)議統(tǒng)一化，運(yùn)行管理自動(dòng)化等方面。我國首座數(shù)字化變電站-翠峰變電站位于1998年3月3日建成投產(chǎn)， 并于2006年3月27日改造為全數(shù)字化變電站正式投入運(yùn)行。經(jīng)過7個(gè)月的投產(chǎn)運(yùn)行．各種數(shù)據(jù)采集、傳輸準(zhǔn)確無誤．運(yùn)行平穩(wěn)、安全、可靠．在全國處于領(lǐng)先地位．并達(dá)到國際先進(jìn)水平．

1. 數(shù)字化變電站的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用

1.1 一次設(shè)備的智能化

一次設(shè)備中被檢測(cè)的信號(hào)回路和被控制的操作驅(qū)動(dòng)回路都采用微處理器和光電技術(shù)的設(shè)計(jì)，這使常規(guī)機(jī)電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了，傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接被數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)所取代?？删幊炭刂破鞔媪俗冸娬径位芈分谐Ｒ?guī)的繼電器和其邏輯回路，常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號(hào)和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。

1.2 二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化

變電站中常規(guī)的二次設(shè)備：故障錄波裝置、繼電保護(hù)裝置、電壓無功控制、量控制裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、同期操作裝置、在線狀態(tài)檢測(cè)裝置等，都是基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)技術(shù)而設(shè)計(jì)制造，設(shè)備之間的通信連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)，二次設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)真正地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、資源的共享。

1.3 自動(dòng)運(yùn)行的管理系統(tǒng)

變電站運(yùn)行管理系統(tǒng)的自動(dòng)化包括電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計(jì)無紙化、自動(dòng)化；變電站運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)，并且能夠及時(shí)地提供故障分析報(bào)告，指出故障原因及相應(yīng)的處理意見；系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出變電站設(shè)備檢修報(bào)告。

要想在變電站內(nèi)一次電氣設(shè)備與二次電子裝置均實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通信，并具有全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)通信平臺(tái)，在此平臺(tái)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能裝置之間的互操作性。在一、二次設(shè)備之間同樣實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化通信，如果變電站內(nèi)智能裝置的數(shù)量急劇增加，全站智能裝置必須采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)通信平臺(tái)，才能實(shí)現(xiàn)互操作性．

2. 數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在物理上可分為智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次備。在邏輯結(jié)構(gòu)上分為三個(gè)層次："過程層"、"間隔層"、"站控層"。各層次內(nèi)部和層次之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信。

過程層的典型設(shè)備有遠(yuǎn)方I/O、智能傳感器和執(zhí)行器，主要完成開關(guān)量和模擬量的采集以及控制命令的發(fā)送等與一次設(shè)備相關(guān)的功能。間隔層設(shè)備的主要功能包括匯總本間隔過程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，實(shí)施對(duì)一次設(shè)備保護(hù)控制功能，實(shí)施本間隔操作閉鎖功能。實(shí)施操作同期及其他控制功能。站控層的主要功能包括通過兩級(jí)高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，按時(shí)登錄歷史數(shù)據(jù)庫、按既定協(xié)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送往調(diào)度或控制中心、接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)間隔層、過程層執(zhí)行。

過程層與間隔層之間基于交換式以太網(wǎng)的串行通信方式在標(biāo)準(zhǔn)中稱為過程總線通信，間隔層與變電站層之間串行通信方式稱為站級(jí)總線通信。

3. 數(shù)字化變電站技術(shù)中存在的問題

數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的研究目前尚處于起步階段，大部分精力集中在過程層方面，例如智能化開關(guān)設(shè)備 ，光電互感器、狀態(tài)檢測(cè)等技術(shù)與設(shè)備的研究開發(fā)。目前存在著許多問題：首先，研究開發(fā)過程中專業(yè)協(xié)作需要加強(qiáng)， 比如智能化電器的研究至少存在機(jī)、電、光三個(gè)專業(yè)協(xié)同攻關(guān)。其次，材料器件方面的缺陷及改進(jìn)。并且試驗(yàn)設(shè)備、測(cè)試方法、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，特別是電磁干擾與兼容控制與試驗(yàn)還是薄弱環(huán)節(jié)。

4. 數(shù)字化變電站的未來發(fā)展

數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展將會(huì)是個(gè)長(zhǎng)期的過程，需要考慮與目前常規(guī)變電站技術(shù)的兼容性。

4.1 過程層常規(guī)設(shè)備接入方案

過程層常規(guī)設(shè)備主要指互感器和斷路器設(shè)備，具體應(yīng)用就是采取非常規(guī)互感器技術(shù)和智能斷路器技術(shù)，或智能斷路器控制器技術(shù)，常規(guī)設(shè)備的接入方式主要有三種基本模式：常規(guī)互感器和常規(guī)斷路器；常規(guī)互感器和智能斷路器；非常規(guī)互感器和常規(guī)斷路器。

4.2 過程總線方案

在第二階段中前面控制和測(cè)量數(shù)據(jù)的分離通信系統(tǒng)將合并到一起，控制和測(cè)量數(shù)據(jù)的合并減少了間隔接線的復(fù)雜性，但間隔層IED設(shè)備需要兩個(gè)以太網(wǎng)口分別與過程總線和變電站總線連接。由于傳送了來自合并單元的數(shù)字化電氣量測(cè)系統(tǒng)的瞬時(shí)值，此種通信方式比第一階段中的通信方式更快。出于這個(gè)原因?qū)⑹褂?00 Mbit／s以太網(wǎng)，通過過程總線保護(hù)裝置的跳閘命令被發(fā)送到斷路器。

4.3 過程總線和站總線合并方案

由于第一 ，第二階段中過程總線和變電站總線都使用了基于MMS應(yīng)用層通信堆棧的以太網(wǎng)，和以太網(wǎng)的不斷發(fā)展，使得變電總線聯(lián)接構(gòu)成一個(gè)通信網(wǎng)。并且不會(huì)影響變電站內(nèi)部站的通信。

5. 結(jié)束語

文章論述了數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的特征、結(jié)構(gòu)及其發(fā)展。數(shù)字化變電站自動(dòng)化是一個(gè)系統(tǒng)工程，要實(shí)現(xiàn)全部數(shù)字化變電站自動(dòng)化的功能，還有許多技術(shù)問題需要攻關(guān)解決，基于智能斷路器技術(shù)的成熟度實(shí)現(xiàn)信息采集、處理、傳輸、從交流量的采集到斷路器操作的全數(shù)字化應(yīng)用；通過變電站總線與過程層總線的集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化變電站集成型自動(dòng)化的應(yīng)用。

數(shù)字化變電站技術(shù)發(fā)展過程中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)變電站技術(shù)的兼容，這意味著數(shù)字化變電站應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展可以建立在現(xiàn)有變電站自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用上的平穩(wěn)發(fā)展和逐步突破，使新技術(shù)的應(yīng)用能有機(jī)地結(jié)合電網(wǎng)的發(fā)展，未來在數(shù)字化變電站應(yīng)用技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上將標(biāo)志著新代數(shù)字化電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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