時間：2023-01-29 13:37:19
導語：在信號專業自動化論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
【關鍵詞】互聯網技術電力保護通信系統設計
隨著電力工業及互聯網技術的迅速發展，電力企業對線路的保護也提出了越來越高的要求。通信系統作為高頻保護的一種重要的組成部分被要求具有更高的可依賴性、安全性及快捷性。同時，通信技術越來越發達，特別是光纖通信的日益普及為數字保護通信系統的發展提供了強有力的動力。
一、電力保護通信系統的概述
隨著人力資本成本的不斷提高，電力系統變電所逐步開展和普及無人值班的運作方式。所以傳輸各類信息的遠動通道便成為了解和控制變電所運行狀況的唯一窗口。因此，通道的建設、保持及維護成了工作的重點及難點。一般來說，遠動通道分為接收變電所各類信息的“上行”通道和下發各類控制信息的“下行”通道這兩種通道。上行通道一般可以直接通過主站顯示屏的畫面查看其運行情況，而對傳輸遙控命令的下行通道，至今所有的調度自動化系統、廠站端的RTU或變電站綜合自動化裝置均不具備對下行通道的檢測功能，這嚴重影響著整個電力系統的運行安全[1]。基于此為了提高電力系統運行的安全性，對線路保護提出了更高的要求。而作為線路保護重要組成部分的遠方保護信號設備的安全性、可靠性及快速性必須要可以保證。
二、電力保護通信系統的運用現狀及趨勢分析
2.1電力保護通信系統的運用現狀分析
目前，我國電力保護通信系統的運用主要集中在一些大型的電力企業中，而對于小型的發電企業則很少使用，造成這種現象的原因是多方面的。首先，對于一些小型的電力企業來說采用電力保護通信系統的必要性比較弱。其次，系統的運行對人才與資金的要求比較高，小型電力企業不具有具備專業知識的系統建設及維護的專業技術人員。就目前我國電網中運行的遠方保護信號設備而言，大部分的電力企業采用的都是模擬系統，這個系統主要包括使用電力線為載體的保護專用收發信機和電力線音頻復用通信系統兩個部分[2]。
2.2電力保護通信系統的運用趨勢分析
隨著互聯網技術的不斷發展，數字保護通信系統必然代表保護信號設備的發展方向。原因主要體現在以下幾個方面。第一，數字保護通信系統符合全球數字化的潮流，第二，數字系統抗干擾的能力強，第三，數字設備可靠性比較高，調試和維護非常方便，從長遠來看，可以降低使用成本。第四，數字設備可以提供良好的人機界面。
三、復用式數字保護通信系統的設計分析
通過上面的分析可以看出復用式數字保護通信系統必然代表保護信號設備成為未來的發展方向。在電網改造中SDH、ATM等新的光纖通信技術在電力系統通信中都得到了普遍應用，這無疑可以看出復用式數字保護通信系統的運用潛力[3]，同時電網改造也給復用式數字保護通信系統的運用提供了前所未有的發展機遇。現在高電壓等級的變電站的保護信號通信設備首選是數字保護通信設備，而且實現的方式主要是將保護信號復用到SDH通信設備的時隙中，利用SDH設備的快速自愈性能進一步提高保護信號通信的可靠性[4]。基于此論文對復用式數字保護通信系統進行一個系統的設計。為了提高系統的整體性能，這套系統設計方案采用了特別的糾錯編碼解碼方案，同時結合采用一些比較先進的技術設備，比如高速CPU、CPLD和流行的Windows人機界面等。這些都可以很大程度上提高設備的可靠性，使調試、維護和使用過程更加方便安全。復用式數字保護通信系統以具有自愈功能的SDH環狀網為核心，提供行政電話、調度電話、遠動數據和保護命令的全方位接入和傳輸。
四、結語
通過論文的分析可以看出數字保護通信系統必然代表保護信號設備的發展方向，這種數字保護通信系統不僅可以提高系統的整體性能，還可以提供行政電話、調度電話、遠動數據和保護命令的全方位接入和傳輸，在實際運用中值得推廣。最后，希望論文的研究為相關工作者及研究人員提供一些參考與借鑒價值。
參考文獻
[1]吳玲燕.廣域保護通信系統可靠性及其路由選擇研究[D].重慶：重慶大學，2011
關鍵字：控制；系統；檢測；網絡化
一、自動控制的基本概念
在現代科學技術的許多領域中，自動控制技術得到了廣泛的應用。所謂自動控制，是指在無人直接參與的情況下，利用控制裝置操縱受控對象，使被控量等于給定值或給定信號變化規律去變化的過程。控制裝置和受控對象為物理裝置，而給定值和被控量均為一定形式的物理量。自動控制系統由控制裝置和受控對象構成。對自動控制系統的性能進行分析和設計則是自動控制原理的主要任務。
二、自動控制系統的基本構成及控制方式
1.開環控制控制裝置與受控對象之間只有順向作用而無反向聯系時，稱為開環控制。2.閉環控制。控制裝置與受控對象之間，不但有順向作用，而且還有反向聯系，既有被控量對控制過程的影響，這種控制稱為閉環控制，相應的控制系統稱為閉環控制系統。3.反饋控制。反饋控制是在外部的作用下，系統的被控量發生變化后才做出相應調節和控制的，在受控對象具有較大時滯的情況下，其控制作用難以及時影響被控量，進而形成快速有效的反饋控制。
三、自動控制理論發展簡述
雖然現代控制理論的內容很豐富，與經典控制理論相比較，它能解決更多更復雜的控制問題，但對于單輸入、單輸出線性定常系統而言，用經典控制理論來分析和設計，仍是最實用最方便的。
真正優良的設計必須允許模型的結構和參數不精確并可能在一定范圍內變化，即具有魯棒性。這是當前的重要前沿課題之一，。另外，使理論實用化的一個重要途徑就是數學模擬和計算機輔助設計。總之，自動控制理論正隨著技術和生產的發展而不斷發展，而它反過來又成為高新技術發展的重要理論根據和推動力。它在工程實踐中用得最多，也是進一步學習自動控制理論的基礎
四、自動檢測技術
自動檢測是學一個重要分支科學，是在儀器儀表的使用、研制、生產、的基礎上發展起來的一門綜合性技術。1. 自動檢測的任務：自動檢測的任務主要有兩種，一是將被測參數直接測量并顯示出來，以告訴人們或其他系統有關被測對象的變化情況，即通常而言的自動檢測或自動測試；二是用作自動控制系統的前端系統，以便根據參數的變化情況做出相應的控制決策，實施自動控制。2. 自動檢測技術主要的研究內容：自動檢測技術的主要研究內容包括測量原理、測量方法、測量系統、及數據處理。3.測量系統：確定了被測量的測量原理和測量方法后，就要設計或選用裝置組成測量系統。目前的測量系統從信息的傳輸形式看，主要有模擬式和數字式兩種。
1.術的基本概念。檢測技術是以研究自動檢測系統中的信息提取、信息轉換以及信息處理的理論和技術為主要內容的一門應用技術學科。 廣義的講，檢測技術是自動化技術四個支柱之一，從信息科學角度考察，檢測技術任務尋找與自然信息具有對應關系的種種表現形式的信號，以及確定二者間的定性、定量關系；從反映某一信息的多種信號表現中挑選出在所處條件下最為合適的表現形式，以及尋求最佳采集、變換、處理、傳輸、存貯、顯示等方法和相應的設備。信息采集是指，自然界諸多被檢查與測量量中提取有用信息。 信息變換是將所提取出的有用信息進行電量形式幅值、功率等的轉換。信息處理的任務，視輸出環節的需要，可將變換后的電信號進行數字運算、模擬量-數字量變換等吃力。 信息傳輸的任務是在排除干擾的情況下經濟的、準確無誤的把信息進行遠、近距離的傳遞。雖然檢測技術服務的領域非常廣泛，但是從這門課程的研究內容來看，不外乎是傳感器技術、誤差理論、測試計量技術、抗干擾技術以及電量間互相轉換的技術等。提高自動檢測系統的檢測分辨率、精度、穩定性和可靠性是本門技術的研究課題和方向。自動檢測技術已成為一些發達國家的最重要的熱門技術之一，它可以給人們帶來巨大的經濟效益并促進科學技術飛躍發展，因此在國民經濟中占有極其重要的地位和作用。自動檢測系統是自動測量、自動計量、自動保護、自動診斷、自動信號等諸多系統的總稱.在上述系統中，都包含有被測量，敏感元件和電子測量電路，它們之間的區別僅在于輸出單元。如果輸出單元是顯示器或記錄器，則該系統叫做自動測量系統；如果輸出單元是計數器或累加器，則該系統叫做自動計量系統，如果輸出單元是報警器，則該系統是自動保護系統或自動診斷系統；如果輸出單元是處理電路，則該系統是部分數據分析系統、自動管理系統或自動控制系統。2.感器與傳感器的分類 。2.1傳感器。傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉換為與之有確定對應關系的、便于應用的某種物理量的測量裝置。2.2傳感器的組成。傳感器的功用是一感二傳，即感受被測信息，并傳送出去。傳感器一般由敏感元件、轉換元件、轉換電路三部分組成。最簡單的傳感器由一個敏感元件組成，它感受被測量時直接輸出電量，如熱電偶。有些傳感器由敏感元件和轉換元件組成，沒有轉換電路，如壓電式加速度傳感器，其中質量塊是敏感元件，壓電片是轉換元件。有些傳感器轉換元件不只一個，要經過若干次轉換。
三、傳感器的分類
目前傳感器主要有四種分類方法：根據傳感器工作原理分類方法；根據傳感器能量轉換情況分類法；根據傳感器轉換原
理分類法和按照傳感器的使用分類。3 .測量方法 。3.1直接測量.在使用測量儀表進行測量時，對儀表讀數不需要經過任何運算，就能直接表示測量的結果，稱為直接測量。這種測量方法。這種測量方法是工程上廣泛采用的方法。3.2間接測量.在使用儀表進行測量時，首先對與被測物理量有確定函數關系的幾個量進行測量，將測量值代入函數關系式，經過計算得到所需結果，這種測量稱為間接測量。間接側來那個多用于科學實驗中的實驗室測量，工程測量中亦有應用。3.3聯立測量。在應用儀表進行測量時，若被測物理量必須經過求解聯立方程才能得到最后的結果，則稱這樣的測量為聯立測量。在進行聯立測量時，一般需要改變測試條件，才能獲得一組聯立方程所需要的數據。它只是用于科學實驗或特殊場合。3.4偏差式側量.在測量過程中，用儀表指針位移決定被測量的測量方法，稱為偏差式測量法。應用這種方法進行測量時，標準量具不裝在儀表內，而是事先用標準量具對儀表刻度進行校準；在測量時，輸入被測量，按照儀表指針在標尺上的示值，決定被測量的數值。采用這種方法進行測量，測量過程比較簡單、迅速。但是，測量結果的精度低。這種測量方法廣泛適用于工程測量。3.5零位式測量.在側來那個過程中，用指零位儀表的零位指示檢測測量系統的平衡狀態；在測量系統達到平衡時，用已知的基準量決定被測未知量的測量方法，稱為零位式測量法。 3.6微差式測量。微差式測量法是綜合了偏差式測量法與零位式測量法的優點而提出的測量方法。微差式測量法的優點是反應快，而且測量精度高，特別適用于在線控制參數的檢測。
關鍵詞：火電廠；熱控自動化；保障裝置；日常維護；檢修
熱控自動化技術是一種運用控制理論、熱能工程技術、智能儀器儀表、計算機技術和其他信息技術，對熱力學相關參數進行檢測、控制，從而對生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理、決策，達到確保安全、增加產量、提高質量、降低消耗、減員增效等目的的綜合性高新技術。它主要是指對鍋爐、汽機及其輔助設備運行的自動控制，使機組自動適應工況的變化，且保持在安全、經濟的條件下運行。
隨著科學技術的迅速發展，我國火電廠的自動化控制技術也得到了迅速的發展。由于火電廠的特殊性，涉及的勢力設備眾多、熱力系統龐大，生產過程復雜，多數設備長期處于高溫、高壓、高速、易燃等惡劣的條件下，現代熱工控制系統往往還包括自動保護、自動檢測、自動報警、順序控制等內容。
目前火電廠熱控自動化技術已經成為現代化機組和經濟運行的重要保障，其技術水平是由機組的控制方式、合理布置單元控制室以及熱控自動化系統的配置等各方面進行綜合體現的。對其保障裝置進行合理的日常維護和檢修，是保障火電廠熱控自動化的安全穩定運行的重要措施。下面我們先對熱控自動化保障裝置常出現的問題進行分析，然后研究其日常維護和檢修方案。
一、熱控自動化保障裝置常出現的問題
火電廠熱控自動化技術的運用主要目的是對鍋爐蒸汽設備和輔助設施的運行進行自動控制，以使機組生產能夠和工況變化自動適應，確保其在安全經濟環境下正常進行運行。其組成主要有檢測裝置、控制系統以及執行設備，另外還包括一些自動報警和保護、順序控制以及自動檢測等不同內容。
目前，在火電廠中DCS已經得到了廣泛應用，其具有較高的穩定性、可靠性以及安全性，并有效的提高了機組設備的可控性，同時還改變了機組控制室的位置、控制方式以及控制點設置。其中控制室的位置和格局呈現多元化的發現趨勢；控制方式的改變，也就是由單元控制室集中進行監控，然后由水、煤、灰這3個就地輔助監控室進行輔助監控，以便對安裝、調試、維護、檢修以及異常工況情況的處理需求進行滿足。其問題主要有：安全保護和監控裝置的覆蓋面不廣，并且其功能不夠完善；其熱控技術和儀表工藝需要進行提高；執行機構中普遍存在空行程、線性不好以及漏流等問題；在機組幅度增大、負荷快速的時候，調節質量會受到調節系統所造成的干擾。
二、熱控自動化保障裝置的日常維護和檢修
1、熱控自動化保障裝置的靜態維護和檢修。首先應該做好電源維護，如果這一環節沒有做好，電源一旦出現問題，那么就有可能會損壞自動化控制系統的模件和CPU，甚至還會對主機造成一定的損壞。在其維護過程中一定要按其受電順序把電源回路的絕緣性能以及系統的接地電阻等設施進行逐步檢查，以確保其安全可靠，可保證系統的安全正常運行；其次還要對模件進行檢測。因為一旦出現外回路強電就有可能會造成模件的燒損，所以在日常維護中，為了能夠減少模件的損壞，在對模件的I/O通道進行檢測的時候一定要先斷開模件外部接線，并把模件的電源保險松開，然后再進行相關操作，操作完畢就要直接把模件推出；最后在傳動試驗的時候，還要對端子柜以及外回路接線的正確性進行檢查，并利用萬用表對這一設備對應模件的背針接地情況和對地電壓情況進行相應的檢查。如果是沒有進行傳動的模件就要脫離其插入位置。
2、熱控自動化保障裝置的動態維護和檢修。
（1）對主機系統死機的維修。這一情況可以說是最經常遇見的一種狀況，首先我們在進行動態試運的時候要盡量不改變系統組態，如果一定需要進行修改，那么就要由專業人士進行，并且要把其修改進行記錄。另外在日常維護中還要派專門人員對其系統定時進行內部垃圾文件清理工作。
（2）對電動調節系統的維護。電動調節系統經常會出現電源匹配不合理情況，而致使電動調節系統不能正常進行工作，其主要原因是因為系統的指令電源接地但是電動調門地線不接地所造成的，為了能夠有效的避免這一問題的出現，可以在進行現場調試前檢查系統電源和調門地線情況，另外還可以讓專業人員加裝一個隔離器懸空電源，以對信號進行隔離處理即可。
（3）對火焰檢測器的維護。火焰檢測器的好壞可以直接影響火檢問題。其中這一問題主要是因為火焰檢測器隨著燃燒工況的變化其輸入信號不穩定而引起的，所以要對火焰檢測器不斷進行檢查，以有效的確保其穩定性和靈敏性，以免導致管理人員的誤判斷。
（4）對系統邏輯的檢修。系統邏輯通常容易出現問題的有：MFT邏輯、ETS邏輯、磨煤機跳閘邏輯以及給水泵跳閘邏輯等，一般都是在跳閘條件比較多的設備上。萬一出現這種問題首先要對問題進行具體的分析，然后根據實際問題進行解決，在分析問題的同時一定要注意系統本身的嚴謹性。
（5）對保護裝置的試驗管理工作。正確地進行保護裝置的功能試驗是保證保護裝置投入率、正確動作率的關鍵。熱控保護系統的試驗應采取動態試驗的方法，盡量避免采用信號短接的方法；保護系統的試驗必須按規程要求定期進行；執行已經審批的保護試驗操作卡；履行試驗簽字手續；做好新保護裝置的設計施工試驗各階段的管理工作，確保保護功能設計全面真實。要嚴格落實試驗項目，執行試驗措施、嚴格試驗方法、提高試驗質量，確保熱控保護裝置各項試驗的全面、具體、系統、完整。
（6）對系統缺陷的檢修。如果系統存在一定的缺陷，那么在運行的過程中，也就有可能會導致其他問題的出現，引起意料之外故障的出現。在正常的工作中，應當將預防自動化保障裝置缺陷和設備重大缺陷的統計分析工作做好。對于機組運行過程中的缺陷問題，一定要慎重解決，首先在處理之前先填寫缺陷處理單，然后和運行人員溝通，在其批準之后下能進行相應的處理。總之，就是將保障設備的安全穩定運行做為工作的目的，做好消缺工作。
三、結語
綜上所述，對火電廠熱控自動化保障裝置進行日常維護和檢修，不但可以確保其系統的正常穩定的運行，還可以有效的減少其重大故障的出現，所造成的不必要損失。關于火電廠熱控自動化保障裝置的日常維護和檢修工作的進行，也需要有相關的專業人員的參與，這樣才能夠真正的提高火電廠熱控自動化技術水平。
參考文獻
[1] 馬文學， 基于工業以太網的火電廠電氣自動化系統應用研究[D]，碩士學位論文，華南理工大學，空盒子理論和控制工程專業，2005，5.
論文摘 要 特高壓變電站通信屏柜的布局應以變電站終期設計為依據，遵照信號流程最簡化、統一性和特殊性統籌兼顧的原則，按信號流程布置設備，讓環節最簡化并使承載主要信號纜線走線最小，同時盡可能避免較差，以及最大限度地減少交叉。
1 關于信號設備的分層分區
對整個特高壓變電站通信系統來說，安全自動化四最為關鍵的部分，也就是要確保線路繼電保護信號的有效傳輸，按照重要程度，1 000kv和500kv是線路保護信號傳輸的重點。如果依據特高壓變電站500kv線路12回、1 000 kv線路8回的設計，在16路1 000kv線路信號傳輸業務，在遠動通信室一般是配置4套1 000kv光傳輸設備以及16套1 000 kv線路遠方接口設備。按照類似的道理，在相應的遠動通信室也要與之相適應地配備4套500kv光傳輸設備以及24套500 kv線路遠方接口設備。借鑒光傳輸網，在骨干層僅執行同層光交叉以及向下光接入功能；在匯聚層僅執行向上光接入以及向下電接入功能；在接入層僅僅執行向上電接入以及其他功能的經驗。以此把特高壓變電站所承載的主要信號分層分區配置。
2 通信屏柜布置
在完成通信號設備分層分區配置之后，要充分考慮特高壓變電站中最關鍵和最重要的線路保護信號傳輸業務，可以把線路保護專用光端機以及線路保護接口設備一起設置在1 000 kv或500 kv的保護室。
一是配置線路保護專用的匯聚層155/622m光端機后，在光傳輸設備屏內還應配置2個8系統數配，2個dc/dc（-220v/-48v）電源變換器以及1個光配；二是a-1-1光端機和b-1-1光端機之間互為冷備用、a-2-1光端機和b-2-1光端機之間同樣影視互為冷備用的。如只分配給1個aug時隙，那么tug3（1）所以分配的8個時隙可以并下8個2m支路到數配的下端口，4套接口設備的2m線接到數配背面上端口也成為奇數端口。tug3（2）分配的8個時隙可以并下8個2m支路到另一個數配的下端口作為冷備用。在b-1-1光傳輸設備屏和a-1-1光傳輸設備屏用2 m跳線，一旦a-1-1光端機出現故障，可以打開a-1-1光傳輸設備屏的數配三通，將2 m跳線跳接在上端口，同時打開冷備用設備的數配面板三通，把2 m跳接在數配下端口，只要2個變電站進行同時操作就可以實現。
3 電源以及通信監控設備配置
因為線路保護專用光端機以及線路保護接口設備都完成了前置工作，被前置在1 000kv或500kv的保護室，所以應在每個線路保護專用光端機屏中配置dc/dc電源變換器，并提供光端機的保護接口設備使用。在遠動通信室可以配置3套高頻開關電源系統。信息網絡交換機以及眾多網管設備的電源可從遠動專業的逆變電源饋電屏提取，在通信屏隊列里配置交流配電屏，用來給信息網絡交換機以及網管設備提供電源。對通信電源信息可以采用軟采集方式，用通過軟件完成協議轉換。
4 設計中考慮的幾個問題
4.1端子排設計
典型的屏柜設計中端子排編號應按照單元分段集中的原則進行，按自上而下的原則對交流電流（電壓）回路、操作正電源、信號輸出回路以及高頻通道進行排序。屏柜中裝置間的聯系都應通過端子排的轉接來實現，避免各裝置間的相互干擾，并使端子排設計更加緊湊和簡潔。
4.2關于跳閘回路雙重化
為了深入貫徹國家電網公司關于防止生產重大事故的要求,屏柜設計可采取帶有雙跳閘線圈的分相操作箱，同時在其每組跳閘回路中設置一組直流電源開關。針對雙重化配置的線路保護，可以將每套保護只引出一付跳閘接點到跳閘線圈，而不是每套保護都引出兩付跳閘接點，這種方法不僅可以保護跳閘回路雙重化，有能夠避免交叉重疊而使回路過于復雜。
4.3光纖保護旁路的切換
在旁路斷路器代線路運行的情況下，和高頻保護切換方式一直，只是需要把光纖接口裝置切換到旁路，就能夠構成旁路光纖允許式距離保護。該方式對各種情況有著廣泛的適應性。
4.4遠方復歸收發信機
在過去應用lfp系列保護中，復歸收發信機僅能由運行人員通過屏上復歸按鈕實現。因為每天都需要測試高頻通道是否完好，造成現場運行人員手動復歸收發信機的工作量相對較大。因此保護需要增加了遠方復歸收發信機接點。在優化設計中，可將接點和柜上手動復歸收發信機按鈕并接，復歸收發信機能夠由運行人員通過工作臺經保護裝置實現。
4.5旁路時非全相保護
過去在旁路代主變壓器運行時，通常不能切換至旁路。優化設計中可在旁路設計時，考慮使用旁路保護柜失靈起動裝置的非全相保護，從而實現旁路代主變壓器運行過程中具有非全相保護條件。
4.6和綜合自動化站配合
屏柜應按綜合自動化站方式加以考慮。遠方、就地切換開關并不能裝設在線路保護柜上,而是應當裝設在線路測控柜上。此外，因為綜合自動化站采取的測控柜只能提供手跳和手合接點所以在操作箱中要增加了雙位置中間繼電器。
4.7應便于維護和診斷
運行控制工具對前置系統各個節點、各環節的運行狀態進行監視，同時應能夠對其進行停止、刪除、恢復等各種運行方式的實際控制。報文監視工具也可以同時對多個運行的通道的收發信息進行實時監視，應能截獲存儲在文件中,以進行報文的具體分析。系統運行管理子系統負責要維護這些進程的啟動運行和狀態監視，在這些進程一旦出現異常時，系統要立即啟動故障恢復機制，保證系統的正常運行。
此外，超高壓變電站中還有諸如遠動、通信、信息3個專業的有調度的自動化問題。當前，有很多調度機構以及樞紐變電站監控室已實現了調度席位的非計算機主機化，也就是把傳統的調度計算機都移到服務器屏之中，在調度席位桌面上僅僅放置顯示器、鍵盤等外設，外設通過延長器和主機相聯。如計算機的數量較多，可以在服務器屏內安裝軟切換kvm。調度席位去主機化，能夠從根本上解決長期存在的主機散熱問題，調度席線纜眾多、電源保障等等相應的問題也迎刃而解。
5結論
超高壓變電站還有其他容易忽略的細節問題，包括信息系統和綜合布線系統的設計等等。對于這些問題，應依據國家電網公司關于指揮體系建設的有關要求，組建好相應的應急指揮室，把生產調度會議電視系統也有機的結合起來，對設備、環境、電源等進行統籌的考慮，不斷總結經驗，不斷完善改進，努力把布局設計精確到每一個末端環節，最大限度地給確保便捷性和簡單性，保證運行維護的可靠性。
參考文獻
論文關鍵詞：變電站，綜合自動化，控制，設計
0 前言
完整的變電站綜合自動化系統除在各控制保護單元保留緊急手動操作跳、合閘的手段之外，其余的全部控制、監視、測量和報警功能均可通過計算機監控系統來完成。變電站無需另設遠動設備，監控系統完全滿足遙信、遙測、遙控、遙調的功能以及無人值班之需要。
變電站綜合自動化系統的基本配置，如圖所示：
標準化和模塊化是保證變電站自動化系統獨立性與擴展性相統一的基本要求。但是，國內在這方面由于缺乏統一的設計方案和產品標準，這種百花齊放的局面也在一定程度上給電力研究與生產行業造成了重復勞動，不同廠家的產品很多都是自成一體，相互之間缺乏很好的兼容性與可擴充性，給用戶帶來很大麻煩。因此，應確立保護軟、硬件設計的模塊化、標準化來保證該系統自身的獨立性和與其他系統的兼容性。
1 綜合自動化系統的硬件結構形式
硬件的模塊化從基本模塊做起，在將系統分解為模塊時，模塊的內聚度應最大，而把分解點選在接口最少、最弱的部位，這樣可簡化接口結構，使系統易于分解，又易于組合基本模塊設計為插件式設計，不同保護間可通用硬件，這樣，縮短了開發周期，保證了生產、調試、維護的方便。主要插件有：電源插件、交流插件、CPU 插件、開入開出插件等。硬件的不同基本模塊組合可構成插箱級模塊，不同插箱級模塊組合可構成產品級模塊。
根據綜合自動化系統設計思想和安裝的物理位置的不同，綜合自動化系統硬件結構形式可以分成很多種類。從國內外變電站綜合自動化系統的發展過程來看，其結構形式有集中式、分布式、分散（層）分布式；從安裝物理位置上來劃分有集中組屏、分層組屏和分散在一次設備間隔設備上安裝等形式。
1.1結構形式
一、集中式綜合自動化系統
采用不同檔次的計算機，擴展其外圍接口電路，集中采集變電站的模擬量、開關量和數字量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監控、微機保護和一些自動控制等功能。
這種機構形式是按變電站的規模配置相應容量、功能的微機保護裝置和監控主機及數據采集系統，它們安裝在變電站主控室內。主變壓器各種進出線路及站內所有電氣設備的運行狀態通過電流互感器、電壓互感器經電纜傳送到主控制的保護裝置或監控計算機上，并與調度控制端的主計算機進行數據通信。當地監控計算機完成當地顯示控制和制表打印等功能。
變電站綜合自動化系統的目標是實現變電站的小型化、無人化和高可靠性，我國20世紀80年代開始研制分布式綜合自動化系統。
二、分層分布式結構集中式組屏的綜合自動化
（一）分層分布式結構的概念
所謂分布式結構，是在結構上采用主從CPU協同工作方式，各功能模塊（通常是各個CPU）之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信，多CPU系統提高了處理并行多發事件的能力，解決了集中式結構中獨立CPU計算處理的瓶頸問題，方便系統擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。且變電站信息的采集和控制分為管理層、站控層和間隔層三級分布布置。[1]
對于中、小型變電站的分層分布式集中組屏結構，把整套綜合自動化系統按其功能組裝成多個屏，集中安裝在主控室中，軟件相對簡單，調試維護方便，組態靈活，系統可靠性高。
對于大型變電站分層分布式集中組屏結構，較之中小型變電站的綜合自動化系統，大型變電站則在管理層可能設有通信控制機，專業負責與調度中心通信，并沒有工程師機，負責軟件開發與管理功能。
（二）分層分布式集中組屏綜合自動化系統結構特點
1.可靠性高，有故障時，只影響局部；可擴展性和靈活性高；電纜大大簡化設計，節約投資。
2.分布式系統為多CPU工作方式，減輕了主控室機的負擔。
3.繼電保護相對獨立。
4.可靠的自動化監控系統。
5.具有與系統控制中心通信功能。
1.2分散分布式與集中相結合的綜合自動化系統結構
這是目前國內外最為流行、受到廣大用戶歡迎的一種綜合自動化系統。它采用“面向對象”即面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進行設計的，間隔層中各數據采集、控制單元和保護單元做在一起，設計在同一機箱中，并將這種機箱就地分散安裝在開關柜上或其他一次設備附近，這樣各間隔單元的設備相互獨立，僅通過光纖或電纜網絡由站控機對它們進行管理和交換信息，這是將功能分布和物理分散兩者有機結合的結果。
（一）分散與集中相結合的變電站綜合自動化系統結構框圖。如圖所示：
將配電線路的保護和測控單元安裝在開關柜內，而高壓線路保護和主變壓器保護裝置等采用集中組屏的系統結構稱為分散和集中相結合的結構，適合應用在各種電壓等級的變電站中。
（二）結構特點
1.10~35KV饋線保護采用分散式結構，就地安裝，節約控制電纜，通過現場總線與保護管理機交換信息。
2.高壓線路保護和變壓器保護采用集中組屏結構，安裝在控制室或保護室中，可靠性高。
3.備用電源自投控制裝置和電壓無功綜合控制裝置采用集中組屏結構安裝于控制室或保護室中。
4.采用脈沖電能表或帶串行通信接口的智能型電能計量表，保證電能計量的準確性。
（三）優越性
1.簡化了變電所二次部分的配置，縮小了主控室的面積，利于實現無人值班。
2.減少了施工和設備安裝工作量。
3.簡化了變電站二次設備之間的互連線，節省了電纜。
4.分層分散式結構可靠性高，組態靈活，檢修方便。
目前，變電站綜合自動化系統的功能和結構都在不斷地向前發展，全分散式的結構一定成為今后發展的方向，為變電站實現高水平、高可靠性和低造價的無人值班創造更有利的技術條件。[2]
2變電站綜合自動化系統的硬件原理
隨著微計算機技術的發展，變電站綜合自動化系統均按模塊化設計，也就是說對于成套的綜合自動化系統中，微機保護系統、監控系統、自動控制系統等裝置都是若干模塊組成的。不同的功能用不同的軟件來實現，不同的使用場合按不同的模塊組合方式構成。一個變電站綜合自動化系統中各個子系統（如微機保護）的典型硬件結構主要包括：模擬量輸入/輸出回路、微型機系統、開關量輸入/輸出回路、人機對話接口回路、通信回路、電源。
變電站綜合自動化硬件結構。如圖所示：
變電站綜合自動化硬件結構
2.1 模擬量輸入/輸出回路
變電站綜合自動化系統采集的變電站的電流、電壓、有功功率、無功功率、溫度等都是屬于模擬量。模擬量輸入電路的主要作用是隔離規范輸入電壓及完成模/數變換，以便與CPU接口，完成數據采集任務。模擬量的作用是把微型機系統輸出的數字量轉換成模擬量輸出，由數/模（D/A）變換器來完成。
根據模/數變換原理的不同，綜合自動化裝置中的模擬量輸入電路有兩種方式：一是基于逐次逼近型A/D轉換方式（ADC），是直接將模擬量轉變為數字量的變換方式；二是利用電壓/頻率變換（VFC）原理進行模/數變換方式設計，它是將模擬量電壓轉換為頻率脈沖量，通過脈沖計數變換為數字量的一種變換形式。
電壓形成電路起電量作用外，還將一次設備的電流互感器TA、電壓互感器TV的二次回路與微機A/D轉換系統完整隔離，提高抗干擾能力；低通濾波電路的作用是限制輸入信號的最高頻率；采樣主要表現為真實的反映出原始的連續時間信號中所包含的重要信息；模擬量多路轉換開關的作用是將多路待轉換的模擬量每次只選通一路，輸出只有一個公共端接至A/D轉換器，達到分時轉換；A/D轉換器的作用將連續變換的模擬信號轉換為數字信號。
輸出電路的結構由鎖存器、D/A轉換器、低通濾波器、功率放大器組成。
3 以傳輸線路的遠程保護為例
對于傳輸線路的遠程保護，利用遠程繼電器，一個重要觀察結果是從接通繼電器的時刻開始，繼電器就連續采樣輸入信號，因此，在信號變化的整個過程中均可獲得輸入數據。但由于實際原因，存貯器緩沖器中只保存了有限的采樣值。在某種意義上。通常這種存貯器的存取是循環的，每當緩沖器貯滿時，就存儲下一批采祥值以取代舊采樣值。這種特性能做到連續監視傳輸線路負載，此外還能捕捉電力信號在正常—故障過渡時的預兆故障值和故障值。
以微處理機為基礎的遠程繼電器的另一個共同特性是繼電器正常狀況和工作狀態的自診斷。這一特性對測試和維護是極其有用的，與以前的技術相比是設計上的一個重要的進步。此外，在操作接口方面也得到了一定的改進。用于繼電器的設定、工作狀態和各種電力系統信號測量情況的各種操作均可進行顯示，通過使用帶有更改設定值的復雜的處理協議的終端，繼電器設定過程可以得到大大的強化和簡化。[5]
由于對信號采樣值進行了各種邏輯和算術運算，因而實現了基于微機的繼電器內部處理。通過使用存貯在繼電器固件內的軟件流程實現了繼電器算法。圖4-1給出了典型的功能軟件流程圖。該圖示出了一個基于微機的設計所具有的絕妙的靈活性，它所提供的繼電器算
遠程繼電器的軟件流程圖
法的每個處理步驟均為獨立的軟件模塊，使設計師能方便地改變某些模塊，以便適應不同繼電器的要求。在采用遠程繼電器的情況下，繼電器工作特性的各種不同狀態，以及電壓、電流和阻抗測量的各種算法，均可以使用同樣的基本硬件和圖所介紹的同樣軟件編排來實現。
總之，基于微機的繼電器，可將繼電器設計成具有一些傳統的遠程保護功能，例如帶有適于傳送跳閘／閉合功能的各種通訊選擇的分段限時保護。另一方面，可以用一個遠程繼電器微計算機實現很復雜的設計。在這種情況下除基本遠程繼電器保護功能外，還可以包括其他功能，例如：局部斷路器失效保護、高速重閉、自動同步校驗，不同步保護設計，瞬時記錄、故障定位、SOE(事件順序)記錄。
請注意，利用設計中的這種靈活性對于獲得性能價格比高的遠程繼電器保護是十分重
要的。如果只需要基本的繼電器保護功能，可以使用廉價的8位單板微計算機。另一方面，如果需要復雜的遠程保護設計，可能需要高性能16位多微計算機系統。這種設計與等效的常規設計相比可能不是高性能價格比的。但在這種情況下，可通過增加不花錢就可得到的額外功能，使整個復雜遠程繼電器保護設計比具有等效功能的各種常規設備便宜。
4結束語
變電站自動化研究的現狀與發展，要求構成自動化的微機綜合保護即能可靠獨立運行，又能擴展為更大的系統、更強的功能，因此必須加強微機保護的標準化設計。由于科學技術的高速發展，新產品的研制、開發周期越來越短。所以，在新產品的開發構成中應綜合考慮產品的可靠性、先進性及經濟性，采用新思想、新原理、新技術開發出可靠性高、功能強大的新型微機保護。目前變電站微機自動化系統雖然運用得還不夠廣泛，但在先進技術不斷發展的今天，變電站自動化系統以其系統化、標準化和面向未來的概念正逐步取代了繁瑣而復雜的傳統控制保護系統。可以預測，隨著我國電力工業的發展及電子技術、工業自動化信息工程等相關產業的技術進步，人機界面更好，運行更加安全可靠的新一代微機綜合自動化系統將獲得迅猛發展。
參考文獻
1、李湖.《電力自動化》.國家電力公司電力出版社，2000：12-15
2、楊新民.《電力系統綜合自動化》.中國電力出版社，2002：46-52
3、丁書文.《變電站綜合自動化原理與應用》.中國電力出版社，2000
4、王永康.《繼電保護及自動裝置》.中國鐵道出版社，1998
5、黃益莊.《變電站綜合自動化技術》.中國電力出版社，2002:28-33
6、涂時亮.單片微型機軟件設計技術.科學技術文獻出版社，2000
【關鍵詞】自動化系統；結構；功能
一、概述
變電站綜合自動化系統的發展是建立在計算機和網絡通信技術的飛速發展基礎之上的，利用先進的電子信息技術來實現電網的穩定安全運行，來實現電網的現代化管理。變電站綜合自動化是一項提高
電網的穩定性、完全性、經濟性的一項措施。隨著計算機和網絡通信技術的飛速發展，綜合自動化系統取代或更新傳統的變電站二次系統，已經成為必然趨勢。保護本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監視和控制管理等更強健的功能。發展和完善變電站綜合自動化系統，是電力系統發展的新的趨勢。
二、系統結構
1、分層分布式系統結構
分層分布式系統結構是將變電站的一、二次設備分為變電站層、間隔層、設備層。設備層主要是主變、斷路器、隔離開關、CT、PT等變電站內的一次設備。間隔層一般按斷路器來劃分。具有測量、控制、保護的作用。變電站層有后臺監控機，遠動通信系統。分布式結構方便系統擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統組態結構，較多地使用于中、低壓變電站。
2、集中式系統結構
集中式由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能，后臺機完成數據處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。這種結構有以下不足：
（1）前置管理機處理數據任務多、引線多。（2）修改工作量大，系統調試煩瑣。（3）不同主接線或規模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設計，工作量大，不利于大面積推廣。
3、分層分布式結構
這種結構相比集中式處理的系統具有以下明顯的優點：
（1）可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將“危險”分散，當站級系統或網絡故障，只影響到監控部分。（2）可擴展性和開放性較高，利于工程的設計及應用。
三、常見通訊方式
(1）雙以太網、雙機監控模式。(2）單以太網，雙擊或單擊監控模式。(3）雙LON網，雙機監控模式模式。(4）單LON網，雙擊或單擊監控模式。
四、變電站自動化系統應能實現的功能
（一）數據采集變電站的數據包括：模擬量、開關量和電能量
（1）模擬量的采集。變電站需采集的模擬量有：系統頻率、各段母線電壓、進線線路電壓、各斷路器電流、有功功率、無功功率、功率因數等。此外，模擬量還有主變油溫、直流合閘母線和控制母線電壓、站用變電壓等。
（2）開關量的采集。變電站需采集的開關量有：斷路器的狀態及輔助信號、隔離開關狀態、有載調壓變壓器分接頭的位置、同期檢測狀態、繼電保護及安全自動控制裝置信號、運行告警信號等。
（3）電度量采集。現行變電站綜合自動化系統中，電度量采集方式包括脈沖和RS485接口兩種，對每斷路器的電能采集一般不超過正反向有功、無功4個電度量，若希望得到更多電度量數據，應考慮通過獨立的電量采集系統。
（二）報警功能
對站內各種越限，開關合、跳閘，保護及裝置動作，上下行通道故障信息，裝置主電源信號故障及告警進行記錄。輸出形式有：音響告警，畫面告警、語音告警。
（三）事件順序記錄SOE
事件順序記錄SOE（Sequence of Events）包括斷路器跳合閘記錄、保護動作順序記錄，并應記錄事件發生的時間（應精確至毫秒級）。微機保護和遠動監控系統必須有足夠的內存，能存放足夠數量或足夠長時間段的事件順序記錄，確保當后臺監控和遠方集中控制主站設備故障或通信中斷時，不丟失事件信息。詳細指標見調度自動化規范。
（四）操作控制功能
操作人員應可通過遠方或當地顯示屏幕對斷路器和電動隔離開關進行分、合操作，對變壓器分接開關位置進行調節控制。對斷路器的操作應有以下閉鎖功能：
（1）斷路器操作時，應閉鎖自動重合閘。（2）當地進行操作和遠方控制操作要互相閉鎖，保證只有一處操作，以免互相干擾。（3）根據實時信息，自動實現斷路器與隔離開關間的閉鎖操作。（4）無論當地操作或遠方操作，都應有防誤操作的閉鎖措施，即要收到返校信號后，才執行下一項；必須有對象校核、操作性質校核和命令執行三步，以保證操作的正確性。
（五）數據處理與記錄功能
歷史數據的形成和存儲是數據處理的主要內容，它包括上一級調度中心，變電管理和保護專業要求的數據，主要有：
(1）斷路器動作次數；(2）斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數的累計數；(3）輸電線路的有功、無功，變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大，最小值及其時間；(4）獨立負荷有功、無功，每天的峰谷值及其時間；(5）控制操作及修改整定值的記錄。
根據需要，該功能可在變電站當地全部實現，也可在遠動操作中心或調度中心實現。
（六）與遠方控制中心的通信
本功能在常規遠動‘四遙’的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等，其信息量遠大于傳統的遠動系統。
根據現場的要求，系統應具有通信通道的備用及切換功能，保證通信的可靠性，同時應具備同多個調度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MODEM應相互獨立。保護和故障錄波信息可采用獨立的通信與調度中心連接，通信規約應適應調度中心的要求，符合國標及IEC標準。
變電站綜合自動化系統應具有同調度中心對時，統一時鐘的功能，還應具有當地運行維護功能
五、結語
關鍵詞 強理論課程；信號與系統；立體化教學
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2015）22-0130-02
1 前言
強理論課程是指有很強數學理論支撐及背景，同時又是理工科重要專業課程或專業基礎課程，是教學的重點和難點。強理論課程教學在本科教學中地位毋庸置疑，但教學效果一直不佳，專業教學、知識體系科學構建、理論修養的必需同理工科學生工具理性思維的矛盾，導致學生對強理論課程學習興趣不高，除非是考研必考的理論課程，才會很功利地投入一定精力。
電氣信息大類專業的強理論課程包括信號與系統、數字信號處理、自動控制原理等。這些課程有共同特點：課程教學內容多；數學理論要求高；涉及專業及相關學院多；學生普遍反映學習難度大；都是考研考試課程。
強理論課程在高等教育新的發展趨勢下如何定位、如何改革、如何創新，是每位教師特別是承擔強理論課程教學任務的一線教師必須認真思考的。
2 強理論課程三不變與三變
強理論課程三不變 強理論課程的教學本質和品味不容改變；強理論課程的教材和學時不變；強理論課程的師資投入不變。
強理論課程三變
1）強理論課程的教學內容改變。教學內容保持與時俱進，這里的改變不是說重要、核心、基礎教學內容的朝令夕改，而是適當、及時保持與國外先進、國內發展趨勢的一致。宏觀上，理論的更新一般都慢于工程應用的更新，工程應用的特點是將有限的理論工具發揮到極致、應用到極致，這些環節的教學恰恰是強理論課程應重點突破、適度改進、保持鮮活之處。
2）強理論課程的教學手段改變。一直以來，強理論課程教學基本是課堂理論講解加上實驗課的組合。這樣組合沒有問題，問題是兩條線、兩個環節的墨守成規，理論講解就陷入理論推導的漩渦，學生痛苦厭學，教師無奈困惑。
3）強理論課程的教學過程改變。教學過程的改變與教學手段的改變是對應的，教學手段的豐富直接影響教學過程，教學過程將不再沉悶、乏味，充滿師生互動，充滿被動學習轉換為主動學習的沖動，充滿理論、工程兩個維度的自由切換。
3 立體化教學模式設計
立體化教學模式定義 立體化教學模式是指在高等教育的課程教學實踐中，教學演示過程、教學內容、教學手段、題目和解法的多樣化、多層次。
從基礎知識點到工程實際問題的融入，再到將信號與系統課程對應的研究生入學考試試題整合到教學環節、作業環節，最后到研究性學習的引入，提升學習品味和境界，滿足優秀學生的求知、探索心理。
基于MATLAB計算平臺、典型題目及考研試題，用一題多解的模式展開教學，既可以在例題講解中使學生熟練掌握知識點，強化對知識點的理解和記憶，又可以學會靈活使用兩種及兩種以上的思維方案、解題方法提升數學分析和解題能力。
立體化教學實施范圍 信號與系統是信息類專業的核心專業基礎課，課程中的概念和分析方法廣泛應用于通信、自動控制、信號與信息處理、電子技術、電氣工程、電路與系統、計算機科學、生物醫學工程、核測量信號分析等領域。南華大學電氣工程學院承擔信號與系統課程教學，在教學過程中采用鄭君里主編的《信號與系統》（高等教育出版社）這本很有影響的國內教材。
立體化模式的目標和解決問題
關鍵詞：自動發電控制，電力系統，互聯電網，發展
中圖分類號： TM73 文獻標識碼： A 文章編號：
1. 緒論
自動發電控制(Automatic Generation Control)簡稱AGC，作為現代電網控制的一項基本功能，它是通過控制發電機有功出力來跟蹤電力系統的負荷變化，從而維持頻率等于額定值，同時滿足互聯電力系統間按計劃要求交換功率的一種控制技術。它的投入將提高電網頻率質量，提高經濟效益和管理水平。自動發電控制技術在“當今世界已是普遍應用的成熟技術，是一項綜合技術”。自動發電控制在我國的研究和開發雖然起步較早，但真正在電網運行中發揮效能，還是在最近幾年。60年代初，我國幾個主要電力系統都曾試驗過自動頻率調整(AFC)，而直到90年代，自動發電控制卻還未能全部正常運行。近些年來，隨著我國經濟的高速發展，對安全、可靠、優質和經濟運行，各大區電網都對頻率的調整非常重視，并實行了嚴格的考核。為實現這一目標，全國各大電網均不同程度地采用了AGC技術。隨著計算機技術、自動控制理論、網絡通訊等技術的發展，電廠、電網自動化運行水平的不斷提高，自動發電控制逐步得到廣泛的應用。現代的AGC是一個閉環反饋控制系統，主要由兩大部分構成，如圖1所示：
負荷分配器：根據測得的發電機實際出力、頻率偏差和其它有關信號，按一定的調節準則分配各機組應承擔的機組有功出力設定值。該部分為傳統的電網調度功能實現。
機組控制器：根據負荷分配器設定的有功出力，使機組在額定頻率下的實發功率與設定有功出力相一致。電廠具備AGC功能時該部分由機組協調控制系統CCS自動實現
圖1AGC組成示意圖
從控制論的角度來看，AGC過程是一個通過調節控制區域中各發電機出力,使由于負荷變化和機組出力波動而產生的區域控制偏差(ACE - Area Control Error)不斷減少直到為零的閉環控制過程。該系統可被看作一個多變量串級調節系統，其中負荷分配器的功能為該閉環系統中的主控制器，而機組控制器的作用為串級系統的內回路控制器，各內回路控制器與機組對象一起構成主控制器的執行機構。由于火電機組鍋爐的慣性和遲延，使各火電廠在實現AGC時表現為慣性特性，出現與主控制回路頻率調節快速性要求的矛盾
AGC調節控制的是靠一次調頻不能將頻率偏移調節到允許的范圍之內的一般在10s到3min之間變化幅度比較大的脈動負荷分量，脈動負荷分量引起的頻率偏移較大（ 0.05Hz ~ 0.5Hz ）
AGC隨電力系統自動化在近年來發展很快，我國目前正實施廠網分離，AGC作為連接廠網的技術紐帶，可靠的廠網相互協作對電網的穩定發展和電廠的高效運轉都將起到十分積極的作用。
2. AGC技術的特點
2.1. AGC涉及的信號
AGC 指令信號是電網調度中心的計算機產生的被控機組的目標功率, 按RTU 的通信規定組裝成AGC 遙調報文輸送給電廠RTU, RTU 裝置將接收到的AGC 控制信號轉換成4~ 20mA信號送至發電機組的功率調節系統。同時, 功率變送器將發電機組有功功率轉換成4 ~ 20 mA 信號,經過RTU 遠動裝置轉換成線性比例的二進制遙測數據, 該數據由RTU 轉換成高頻載波信號, 送到電網調度實時控制系統中。電網調度實時控制系統和發電機組控制系統除了上述兩個重要參數的溝通外, 發電機組還將一些能反映機組控制系統的狀態、AGC 響應的品質參數及機組的負荷限制參數通過RTU 送到電網調度實時控制系統。
2.2 AGC指令的生成
AGC指令是電網調度實時控制系統中經過負荷預測的調度計劃, 并在實際運行中根據當前負荷需求和電網頻率穩定的要求, 每8s運算一次當前被控機組的設定功率。它是由基本負荷分量和調節分量組成。基本負荷分量是在短期預測基礎上制定的日負荷發電計劃中包含的基本發電量; 調節分量是指超短期負荷系統, 對當前負荷變化情況運算預測出的下一時間段要求改變的系統負荷調節量[ 1]
2.3. 發電機組對AGC指令的影響
現在參與AGC 調節的火電機組基本上都采用了分散控制系統( Distributed Control System, 即DCS) , 完成對AGC 指令的響應和調節的是DCS中的機爐協調控制系統( CCS) , CCS系統又有多種運行方式, 主要有以鍋爐跟隨為基礎的協調方式、以汽機跟隨為基礎的協調方式以及以直接能量平衡為基礎的協調方式[2] 。不管采用何種協調方式, 其目標都是協調地調整機組的鍋爐燃燒率和汽機調門開度, 在穩定機組主蒸汽壓力的基礎上, 兼顧機組的安全性和經濟性, 盡可能快速地響應負荷指令, 包括AGC 指令和操作員的人工設定指令。
3 AGC在火電廠的實施與應用
3.1 火電廠AGC的監視和控制系統（微機分散協調控制DCS和CCS）
大型火電廠的監視和控制系統經過了模擬控制、功能設備分散方式的第1代數字控制（微機分散控制DCS）、分層分散方式的第2代數字控制三個階段，其特征是各機組所用的計算機系統彼此孤立。目前正在向第3代數字控制發展，采用開放式工業自動化系統，構成火電廠綜合自動化系統。一般分2級：機組級采用開放式DCS和順序控制器，在線監控單元機組、輸變電和輔助車間的生產運行；全廠級由MIS及廠站機構成，通過網絡取得第一線的在線實時監控信息，并向第一線各種命令。
在第3代控制系統中，全廠級可以向電力調度所提供全廠在線實時信息并接受命令，經全廠經濟負荷分配計算后下達命令至機組級控制機組啟停、出力和機組輸出功率。該系統采用的技術有：①開放式工業計算機系統；②現場總線與智能變送器及伺服機；③大屏幕監視器；④先進控制技術。通信標準化MAP/TOP已獲成功。DCS和PLC融合，DCS向小型化、分散化、多功能封閉型模塊化方向發展，PLC向網絡化方向發展。現場總線國際標準逐步進入實用階段，不同廠家的產品僅需一個gataway接口就能接入DCS。由DCS實現的機組協調控制CCS和電調系統DEH已成為AGC閉環實現的基礎。
3.2 某火電廠一號機組AGC控制系統的描述
系統框圖如圖2所示
該系統是以鍋爐跟隨為基礎的協調控制系統, 即在汽機主調功率、鍋爐主調壓力的基礎上,相互協調, 兼顧其它各參數的穩定和限制調節范圍內對AGC指令進行響應。當機組接收到AGC指令時, 以較快的速度響應電網的負荷要求。做AGC試驗時, 一般在兩種方式下分別對系統進行測試。
1.江西豐龍礦業有限責任公司；2.江西豐城礦務局建新礦洗煤廠江西豐城331139
摘要：簡要分析了建新礦洗煤廠原用TBS 粗煤泥分選系統的局限性，介紹了對其升級改造，實現分選密度完全自動可調，全自動控制無須人工操作，提高經濟效益的經驗。
關鍵詞 ：TBS；升級改造；粗煤泥回收
TBS（干擾床分選機）是用于粗煤泥高效分選和分級的設備，關系到介于浮選有效分選上限與重介旋流器有效分選下限之間這部分粗煤泥（0.3-1.0mm）的有效分選。綜采原煤里的細粗煤泥含量的增加，使TBS 分選回收顯得尤為重要。目前我國TBS 粗煤泥分選系統都不同程度地實現了工藝參數的自動檢測和工藝過程的自動控制，在生產中發揮了較大作用，本論文針對TBS 分選系統存在的問題，介紹了對其升級改造的經驗。
1 改造前TBS 粗煤泥分選系統存在的問題
雖然2007 年經過跳汰改重介的工藝改造，改善了對建新礦難選煤分選精煤的效果，但是精煤回收率比較低，2010 年TBS 粗煤泥分選機開始使用后，對精煤回收率的提高發揮了較大作用，然而其還存在以下幾方面不足。
①無法對精煤灰分實現自動靈活可調，對入料量及煤質變化的適應性較差，完全依靠操作工的經驗操作。
②補水孔、頂水孔容易堵塞，清理時必須全部排空。
③全鋼材料結構耐磨性能差，設備使用壽命短。
2 升級改造
2014 年12 月建新礦洗煤廠對廠家提出了對TBS 粗煤泥分選系統進行升級改造意見，并于2015 年1 月完成了對系統的更換安裝，升級改造后的TBS 具有以下優點。
淤床層分選密度完全自動可調，并自動穩定在設定的密度值。TBS 床層的分選密度是十分關鍵的指標，密度過高，會導致粗精煤泥灰分高，影響產品質量；密度過低，則粗精煤泥產率低，損失資源，因此必須控制床層分選密度，并能穩定在某一給定值，以保證產品質量和產率。改造升級后的TBS 分選機，采用了在線密度傳感器、電液執行器，并通過PLC 全自動控制。在線密度傳感器的密度計浸入TBS 分選機中下部液態床層中，對分選機內床層的密度在線監測，當床層密度達到或超過設定值時，控制系統即發出一個4-20mA的信號到電液執行機構，執行機構開始動作，并打開底流排料閥，直到床層密度降低至設定值，排料閥關小或關閉，通過PLC 全自動控制系統控制排料閥的開啟度，使床層始終保持穩定的設定密度值。根據入料量和煤質的變化，分選密度可在1.20-1.80g/l 范圍內靈活調節，增加了控制的適應性。
于采用新型錐形補水孔，有效防止了補水孔堵塞，保持生產的正常運行，減少資源損失。
盂分選機入料井、溢流堰采用了耐磨高鋁陶瓷處理，耐磨性強。
3 經濟效益
根據表1 的數據可知，當入料中0.25-0.3mm 含量在70%左右，頂水壓力在65kPa 時，粗精煤灰分為11.0%左右，產率為71.7%，底流尾礦灰分為36.1%，產率為28.3%。符合生產技術指標要求。
根據表2 的數據可知，改造升級后的TBS 粗煤泥分選系統，提高了產品質量的穩定性，粗精煤泥產率提高了1.5%，按年入洗原煤70 萬噸計算，多產精煤700000伊1.5%=10500 噸，按精煤價格610 元/噸和末煤價格120 元/噸計算，增加經濟效益：10500伊（610-120）元=514.5 萬元（稅后）。
4 結論
TBS 粗煤泥分選系統改造方案合理，實現了全自動化控制，提高了精煤回收率，穩定了產品質量，減少了操作工的勞動強度及人為操作影響，延長了設備使用壽命，維護量極少，真正實現標準化、自動化、模塊化、簡單實效化，有效提高了洗煤廠自動化管理水平，實現節能減排，提高經濟效益。