浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势

于长浩

【摘 要】当前，电气自动化控制系统以其独有的功能特性在机械制造、航天航空、医学研究等各个领域得到了广泛应用。针对电子自动化控制系统的应用情况，本文结合当前实际，对其作出详细论述，并浅要分析了电气自动化控制系统在未来的发展趋势，得出相关结论供同行参考。

【关键词】电气自动化；控制系统；应用情况；发展趋势

电气自动化控制系统给人们的生活带来了诸多便利，同时也在一定程度上提高了我国的智能化水平。电气自动化控制系统的主要功能是依托先进的通讯技术，来实现对工农业仪器设备的精准控制。我国电气自动化控制系统发展到现在，先后融合了大量不同的高新技术，并在应用实践中不断改进和创新，从根本上提高了我国电气自动化控制技术水平，推动了我国电气自动化领域的快速发展。

1.电气自动化控制系统的基本功能

以单元机组运行及电气控制特点为依据将发电机——变压器组与厂用电源等电气系统控制划入ECS监控。它的主要功能包括以下几个部分：

（1）LPS系统与直流系统的监视。

（2）控制及操作发电机——变压器组出口220kV/500kV断路器和隔离开关。

（3）厂高变保护、发电机——变压器组保护、励磁变压器保护。

（4）220kV/500kV开关的手动同期并网和自动同期并网。

（5）控制和操作柴油发电机组及保安电源。

（6）控制和操作高压启、备变压器。

（7）低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。

（8）高压厂用电源的操作、监视和厂用电压快切装置状态的投退及手动启动。

（9）发电机励磁系统。主要包括增磁、减磁操作，启励、灭磁操作，控制方式切换，电力系统稳定器的投退等。

2.控制对象的特点及要求分析

这里所说的控制对象主要是指电气自动化控制系统的监控、管理对象。一般来说，电气自动化控制系统在运行时都会产生相应的控制量，这种控制量不同于热工控制量，其在运行过程中对控制对象的要求更高。下面对电气设备和热工设备两者之间区别进行分析，以探析电气自动化控制系统对控制对象的要求。

（1）在对某一对象执行监控时，信息采集对象相对较少，所收集的信息数量也没有热机设备多，唯一要求是信息采集要准确和快速。

（2）相比与热机设备，采用电气自动化控制技术的电气设备需要安装可靠性更高的保护装置，且要求其保护装置在实际运行时动作速度要快，要能在第一时间内对电气设备进行保护，并具备较高的抗干扰性。

（3）电气设备与热机设备最大的不同是，电气设备内部所装置的电气自动化控制系统在运行操作时，是按照一定顺序来进行对象控制和信息采集的，且运行时以控制和信息采集为主，设备内部的相对连锁保护较多。

3.电气自动化控制系统的应用现状

鉴于电气自动化控制系统在电力工程中的应用极为广泛，本文现以电力工程中的电力系统为例，对电子自动化控制系统在电力工程中的应用情况作详细分析。

（1）计算机处理系统。电力系统中的计算机处理系统便采用了电气自动化控制技术。利用电气自动化控制技术，计算机系统可对所有信息进行采集、接收、反馈以及综合处理。电气自动化控制系统在计算机信息处理中的主要作用是：输入并显示相关参数、计算机性能计算、打印报表、事故预警以及数据记录、数据追忆等。

（2）汽机电液调节系统。我国早期汽机控制使用液压控制系统，到了20世纪80年代，因为控制设备、电气元件以及电液转换器可靠性的提升，而且使用高压抗燃油伺服机构，使得电调系统较多的为汽机配套，从而实现转速、电功率、调节级后压力三个回路控制，接应力启动功能和阀门管理。控制汽轮发电机组由盘车开始，依次冲转，暖机，升速，阀切换，并网，带初负荷，加负荷，直到正常运行。参加电网的一次调频及接受电网的调度来改变负荷。不但保证机组安全，并且达到了在运行状态变化中，尽量延长机组寿命，以及稳态运行过程中尽量提高机组的经济性。

（3）汽机旁路系统。旁路控制系统的组成包括高/低压旁路压力调节和高/低压旁路温度调节系统，旁路阀门执行器可以依据系统对运作时候力矩及速度的要求，来选择电动或是电液执行器。

（4）汽机监视保护表。汽机需在机组的启动、运行及停机过程里使用保护仪表来监视机械工作状况，避免发生事故。自20世纪80年代起，我国生产的汽轮发电机组的单机容量增加，必须开发相应机械参数的监视保护仪表。其中包括转速、偏心度、相对膨胀、汽缸热膨胀等整套的装置。

（5）机、炉协调系统。协调控制系统作为火电站主控系统意义重大。其主要任务是控制机组的各项输入和输出之间的能量平衡以及质量平衡。并且不断对运行过程中的内、外干扰行进消除，以满足电网对于机组负荷的需求，使得机组稳定运行。

4.未来的发展趋势分析

随着计算机网络信息技术的不断发展，以及信息技术和电气技术的不断融合，电气自动化控制系统在国内外已经得到了普遍的推广和应用。在电气自动化控制系统的发展过程中，研究设计人员将智能化系统、大容量信息输送系统融入到电气自动化控制系统中，不断改变和完善其系统的监控方式，利用计算机网络技术来带动电气自动化的革命，这种与时俱进的研究理念是促进电子自动化领域发展的重要前提。但想要电气自动化控制系统长久的发展和应用下去，只强化研究理念是远远不够的，还需迎合现代市场需求，借用更加先进的通讯技术和计算机网络技术来进行实际性研究，以满足市场、社会和科技等多方面的需求。

笔者认为，在未来，电气自动化控制系统必然会向着分散、开放和信息化方向发展，其中分散是指网络中每一个模块职能的独立从而分散系统危险实现系统运行的安全可靠；开放性的系统结构则是通过外部接口实现内外部系统的网络连接；信息化则使所有的信息得到综合分析处理，实现网络科技与管理的结合、一体化，真正做到电气自动化控制系统的不断提升。未来的发展趋势中，我国企业还需保证稳定的健康发展，认识不足并不断的通过高新科技的学习巩固基础能力，发挥创新精神，才能开创出和谐的发展局面，为工业自动化的实现做贡献。

5.结束语

综上所述，电气自动化控制系统当前已在国内外得到了广泛的应用，且随着电气自动化技术的不断进步和发展，以该技术为基础的电气自动化控制系统的发展前景必定是光明而广阔的。且笔者认为，电气自动化控制系统在未来的发展趋势应该具有着显著的分散化、开放化和信息化特征，既能保证网络中各个分散系统的稳定运行，能通过外部接口来实现电气自动化内外部控制系统的网络连接，还能利用信息技术来对所有数据信息进行综合处理，从真正意义上实现网络技术和系统管理的统一化，全面提升电气自动化控制系统的性能。

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