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【關鍵詞】:表面變形監測;技術手段;優缺點;應用
中圖分類號:TV 文獻標識碼:A
我國水資源非常的豐富,全部河川年徑流量約為2780Gm3,可開發的理論蘊藏量約是378GW,位居世界第一。到目前為止,我國大約已建成了8.7萬座水庫堤壩,但是絕大部分都是20世紀中期建成的,還有一部分,是人民群眾自己建的,這些原先建的水庫堤壩很多存在安全隱患,而且由于年代遠,很多處在危險階段,若是管理不善,很有可能造成巨大災害,因此一定要加強水庫堤壩的表面變形監測。
1、常用大壩表面變形監測技術。
目前我國的大壩安全監測主要依據《混凝土壩安全監測技術規范》和《土石壩安全監測技術規范》。
《土石壩安全監測技術規范》把大壩的監測分為內部變形監測、表面變形監測、裂縫及接縫監測以及岸坡位移監測。
文章所提表面變形監測主要的監測方式是水平位移監測(又稱橫向位移監測)以及豎向位移監測。豎向位移監測常用的方法是精密水準法以及連通管法,常采用鋼尺進行測量,也開采用光電測距儀進行測量。橫向位移監測方法主要包括視準線法,這種方法的使用前提是大壩允許采用三角網前方交會法來增設一些工作位點。
《混凝土壩安全監測技術規范》主要把大壩的變形監測分為了壩體變形監測、壩基變形監測、滑坡體的位移監測等。
2、目前已經提出的大壩表面變形監測新技術。
目前國內的水庫大壩等多是以前建造的土石壩(約占總量的90%),對于土石壩來說,很容易發生變形,而且變形量通常比較大,目前我國在這方面的監測精度比較低,測量技術也非常有限,常采用視準線法以及人工進行的位移監測,方法雖是非常的簡單,所用費用也比較少,但自動化水平確實十分低,而且在實際應用中還存在一個難題就是在比較大型的水壩進行變形監測時,需要建立的平面和高程監測基準網比較多。
隨著科技的發展,新型的大壩表面監測自動化系統很有可能很快得到實現,目前在這方面已經提出了通過固定式全自動化變形監測系統以及流動式半自動變形監測系統來進行大壩表面變形監測。
流動式半自動變形監測系統可以用于邊角觀測以及變形后的邊角交會測量,水壩一般采用的TCA 系列全站儀可實現自動識別棱鏡目標與照準,因此可以很好地實現自動化監測,但是在使用時,因為需要觀測的水壩站點比較多,仍然需要人工進行搬運設備,工作過程中勞動強度較大。
綜上此方法監測技術已經比較成熟,設備也比較的具有現代化,該系統的硬件設施主要包括TCA 全站儀、單棱鏡組以及其他的一些硬件設施;軟件系統主要是TCA1201全站儀機載軟件以及變形數據處理平差軟件,TCA1201全站儀機載軟件一般用于監測一些基準網點還有一些位移監測點,另外這個軟件的設置要符合國內現行規范的要求,變形數據處理平差軟件一般用于精度分析、觀測數據平差處理以及一些變形的穩定性分析。流動式半自動變形監測技術已經比較成熟,目前已被應用到很多的如在二灘、李家峽等大型水電大壩變形監測中。
從字義上看,固定式監測系統的最大特點便是“固定”二字,事實也是如此,與流動式監測系統不同,它的測量變形設備如TCA 全站儀、GPS、Nivel200等是固定在監測點上不動的,因此需要建立一個特定的有防護作用的觀測房,該系統的主要配置也分為硬件配置以及軟件配置,硬件配置包括1 臺或是多臺監測設備(設備通常是TCA 全站儀、Nivel200以及地質傳感器等)、單棱鏡組、設備的供電設施設備、監測所用的具體儀器以及遠程通訊設備和上述所說的觀測房;軟件配置主要包括徠卡GPS Spider 軟件以及GeoMoS 變形自動化監測軟件,徠卡GPS Spider 軟件主要是用來保存原數據、處理GPS數據以及管理GPS傳感器,GeoMoS 變形自動化監測軟件主要是用來管理變形測量設備,并幫助實現系統運行消息輸出等工作。
3、新型大壩表面監測技術應用實例。
本文所選用的事例是浙江省杭州的青山水庫,主要建立了4個點來為大壩的表面變形監測提供數據。
基準網野外觀測采用的均是TCA2003 自動化全站儀,測站則是采用了人工觀測與自動觀測相結合的方式,變形觀測點共布置了4排觀測標點以及6個觀測橫斷面,4排觀測標點分布在大壩的上、中、下游,另監測溢洪道變形時有設置了6個變形觀測點,也就是說變形監測標點總共設置了30個,每一個變形監測標點都可以左右觀測,所有變形監測標點每周的觀測時間大約在13min左右,各基準點的三維坐標測量誤差都小于1mm。
本文的大壩新型表面變形監測系統建立時,主要分為建筑工程的設備以及整個安裝工程。建筑工程是安裝工程的前驅部分,包括了工作基點房的布施、各種觀測墩的土建設置以及棱鏡的保護裝置等,而采用的設備以及安裝工程如圖1所示。
圖1 設備以及安裝工程
數據采集設備 系統軟件
TCA2003 自動化全站儀 控制網自動觀測軟件
全站儀供電設備 控制網三維平差軟件
數據電纜 GeoMoS 監測軟件
徠卡原裝單棱鏡及配套設備 數據接口軟件
強制對中基座 專用數據分析軟件
通訊以及控制設備主要包括通訊光纜、光端機及配套設備、光纜套管、控制機房供電設備、計算機與打印機、各種避雷器、維護工具與各種備件。變形數據的分析軟件是設計人員采用SQL數據庫,自己編制的,目前在這個大壩的變形監測管理系統中,內部變形監測技術已經非常的成熟,但是在表面變形監測中還有些滯后,仍然有很長的路要走。
【結束語】:
綜上所述,本文主要描述了常用大壩表面變形監測技術手段的優缺點,并介紹了自動監測新技術的應用,目前這項新技術的應用還處以初期階段,不能滿足水庫大壩實現全面自動化管理,這項技術的使用仍然需要更多的人員來研究。
【參考文獻】:
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水利行業較石油、化工、冶金、輕工業等行業應用自動化技術較晚,但隨著計算機技術、電子技術、通訊技術和系統工程等專業的高速發展,自動化技術已經廣泛應用于水文測報、洪水調度、大壩監測、水質監測、設備控制等水利建設的各個方面,大幅提升了水利現代化管理水平,為水利工程建設質量和投資效益提高發揮了巨大的作用。近些年,自動化技術以水利相關信息的自動采集和水力設施的自動控制為著力點,在陜西水利行業的應用趨勢明顯上升,各新建、改造水利工程在運行管理過程中生產效益顯著提高,勞動成本和強度明顯下降,但仍然存在一些問題。筆者根據自身從事自動化測控技術咨詢、設計、實施的經驗,針對水利工程自動化測控系統中存在的問題進行分析,并就自動化測控系統的建設和管理提出了合理建議。
2水利工程自動化發展現狀
2.1系統建設情況
由于自動化技術在石油化工行業應用早、范圍廣,因此水利行業實施自動化測控系統也大都以石油化工行業標準為依據,適用性欠佳。近些年,隨著自動化測控系統在水利工程中的普遍應用,水利部頒布了諸如《水資源監控設備基本技術條件》(SL426—2008)、《水利水電工程自動化設計規范》(SL612—2013)、《水利視頻監控系統技術規范》(SL515—2013)等一系列標準規范,為陜西省在水利工程中配套建設自動化測控系統提供了堅實的理論依據。目前,陜西省新建、改造水利工程大都配備了自動化測控系統,各工程普遍都包括數據監測系統、設備控制系統、視頻監控系統、通信網絡系統和計算機監控調度系統。
2.1.1系統主要配置
除前文提到的必不可少的五大系統外,一般還會根據工程實際情況增加繼電保護系統、火災報警系統、衛星校時系統等,下面主要對五大系統進行介紹。計算機監控調度系統:位于值班室或中控室,包含工業監控計算機、操作臺等硬件設備和監測與控制系統及數據庫等軟件。通信網絡系統:主要是采用以太網、GPRS/3G運營商網絡、數傳電臺、衛星通道等途徑將計算機調度系統各個子系統或其他系統進行互聯,以達到采集數據、控制設備、共享數據等目的。數據監測系統:主要指的是用于數據采集的前端儀表,如:流量計、液位計、溫度計、閘位計等,這些設備的集成化程度往往根據具體的工程需求進行選擇,一般儀表監測的數據都會進入PLC、RTU等設備。設備控制系統:現地控制單元與PLC、RTU共同組成該部分,向上提供設備運行狀態信號,向下向設備下達運行命令。視頻監控系統:該系統普遍由硬盤錄像機和前端視頻監控攝像機構成,既可獨立運行,也可嵌入到整個系統中。
2.1.2系統應用軟件
自動化測控系統的核心在于計算機調度系統中的應用軟件,該軟件一般采用已經產品化的組態軟件進行二次開發,實現與下位機進行通訊、展現工藝流程、采集監測數據并存儲、遠程控制設備、異常情況報警、歷史數據查詢等功能。
2.2系統運行管理情況
目前,就筆者接觸到的大部分水利工程而言,在自動化測控系統建成后,普遍都能有效改善運行管理環境,減少運行管理人員,為實現水利工程的“無人值班(少人值守)”創造了條件,發揮了積極的作用。
(1)通過自控系統的建設,水利工程運行管理單位也都建立了自控系統管理制度及操作流程,為現場操作提供了指導。
(2)針對自控系統的運維,各運維單位都設立了自控系統運行管理隊伍,但基本都是日常值班隊伍,且大都只知操作,不知維護。
(3)由于自控系統建設水平參差不齊,部分工程存在實際運行與預期相差較遠,存在著重建設輕應用的現象,最終導致自控系統有可能不能完全發揮作用。
(4)由于水利行業的特殊性,部分工程只有在豐水期才會正常運轉,自控系統的使用也就變得不是那么頻繁,造成了自控系統長期擱置,缺乏養護,導致部分元器件失靈的情況發生。
3存在的主要問題
縱觀自控系統在水利工程中的應用情況,主要存在以下方面的問題:
(1)水利自動化投資受限
很多水利工程在規劃、設計之初都有自控系統的考慮,但后期往往由于整體工程投資受限,不得不將自控系統的投資進行壓縮,從而使得部分功能或設備缺失,導致整個自控系統自動化程度降低,這種現象在中小工程或地方投資的項目中十分常見。
(2)招投標環節存在不足
水利自動化工程的設備和技術相對更新較快,設計單位只提工程量清單,且該部分工程往往包含在主體工程的某個標段中。自控系統的詳細設計大都在開工后由分包施工單位承擔,這就造成了自控系統的設計與實施缺乏審查、監管,存在隨意性較大,不能完全保證工程質量的問題。
(3)施工過程缺乏有效監督
水利工程自動化在施工過程中,要么由分包標段監理單位進行監理,要么沒有監理,而無論那種情況,都存在著沒有自控專業的監理人員,缺乏對整個施工過程的有效監督。
(4)質量驗收評定標準難把握
在工程驗收時,由于缺乏自控系統的具體驗收標準而難以具體操作,質量評定單位和業主往往只能從儀表、設備的數量、外觀、安裝等方面進行驗收,很難深入到具體功能和突況預警等方面,這給施工單位偷工減料留有了空間。
(5)自控系統缺乏有效維護
工程驗收、整體移交后,運營單位沒有專業的技術團隊來維護自控系統,當初的施工單位也很難及時到位,因此,自控系統長期處于缺乏維護狀態,導致部分設備性能或指標下降,從而有可能會致使整個自控系統癱瘓。
4建議及對策
為了保證水利投資充分發揮效益,水利自動化系統除了要建設好之外,更要管理好,解決這些問題還需要很長的一個過程,筆者根據以上問題提出了一些建議:
(1)在工程招投標環節加強資質管理
在包含有自動化系統的水利工程中,嚴格劃分標段,可以將自動化測控系統單獨成標,強化資質要求,例如可以同時要求具有系統集成資質和水利行業資質,因為這兩類資質內容都包含有自控系統的相關部分。
(2)工程建設中嚴格執行第三方檢測機制
水利工程自動化工程監測相比較傳統檢測機構和技術而言,起步較晚,且自動化工程質量檢測及管理目前還處于缺失狀態,研究出臺相關檢測及驗收的技術規范勢在必行,重要的工程還要實行第三方檢測。
(3)加強崗位相關培訓
在基層單位管理人員中開展自動化專項技術培訓,通過操作培訓及考核保證基層員工都能勝任崗位,激發工作人員學習熱情,加強其掌握技能的能力,保證自動化系統的使用及后期維護。
(4)依托水利行業信用市場建設,逐漸規范市場
我國已建成各類水庫8.7萬多座,且每年都有新的水利樞紐開工建設。這些水庫在防洪、灌溉、供水、發電、改善生態環境等方面發揮了巨大的作用,社會、經濟、環境效益顯著,特別對發展農村經濟、改善農民生產生活條件、穩定農村社會秩序、建設社會主義新農村、構建和諧社會等起著不可替代的重要作用。近年來,作為我國防洪保安工程體系與水利基礎設施的重要組成部分的水庫大壩安全越來越引起黨和政府的高度重視,為了評價施工質量、驗證設計,特別是為了掌握大壩安全運行性態,自20世紀90年代新建工程和近期除險加固工程在設計時一般都考慮了布置數量不等的大壩安全監測儀器,其中不少有條件的工程甚至采用了自動化遙測和建立了信息管理系統,這些監測儀器和自動化系統在大壩施工期和運行期起到了掌握工程安全的耳目作用,為實現水庫的安全運行、發揮效益等起到了重要作用。但因缺少有關大壩安全監測工程質量評價標準,使得安全監測工程在實施過程中質量評定、驗收等方面無據可循,這給項目法人、施工、監理人員帶來諸多問題和不便。更由于監測市場的不規范,承接監測任務的單位水平、人員素質等良莠不齊,相當多的監測單位執行有關規程規范不力,導致監測項目癱瘓,或提供的監測數據不準確,給水庫工程安全運行和科學調度留下隱患。為加強浙江省大壩安全監測工程的建設管理,使大壩安全監測工程驗收和運行管理工作制度化、規范化,科學制定大壩安全監測系統技術標準,在浙江省重點水利科技項目“大壩安全監測系統施工技術標準的研究(編號:RB1112)”項目資助下,開展了大壩安全監測工程質量評價技術研究。
2監測工程質量評價標準
鑒于大壩安全監測工程的特殊性,其質量評價可以從監測項目的完備性、監測儀器的可靠性、自動化采集單元的穩定性,以及監測質量的合理性等方面綜合評價。
2.1監測項目完備性評價一套大壩安全監測系統的完備性,最主要是考察其是否滿足大壩安全監測技術規范,是否根據工程等級、規模、結構形式及其地形、地質條件和地理環境等因素,布置必要的監測項目及其測點位置,以浙江省某水庫為例,探討其監測項目完備性。某水庫為大(2)型,建筑物由大壩、正常溢洪道、非常溢洪道、泄洪放空洞、發電輸水隧洞和電站等組成。大壩為黏土心墻土石混合壩,最大壩高74.0m。在2008年除險加固設計中設置壩體表面變形監測、壩體壩基滲流監測、繞壩滲流監測和庫水位、氣溫監測等項目。壩體表面變形監測設3個監測斷面,共設置19個測點,14個工作基點和14個校核基點;壩體滲流監測設3個斷面,共埋設18支振弦式滲壓計;繞壩滲流監測在大壩左右兩岸各設置6根繞壩滲流測壓管,測壓管內布置滲壓計12支;保留原下游壩腳處監測滲流量的一座量水堰,采取人工監測。從監測項目看,該監測系統是滿足土石壩安全監測技術規范,但在滲流監測測點布設方面缺少高水位下壩體滲流監測,作為最大壩高74.0m,其水位變動較大,而埋入式的滲壓計其測值為點變化,在高水位情況下,大壩滲流性態無法及時判別,影響大壩安全性態評價,后經施工、運行管理、設計等單位協商,在相關滲流測孔內補設了監測高水位下觀測浸潤線的滲壓計,使其監測項目更加完備。
2.2監測儀器可靠性評價大壩安全監測儀器可靠性受儀器類型、儀器質量、安裝工藝、監理監督等多方面影響,往往會存在部分監測儀器失效、測值不能反映工程實際等情況,直接影響到工程管理人員的判斷和決策。因此,在監測工程驗收時應對其進行檢測和評價。監測儀器的可靠性是監測系統評價的基礎性工作。首先根據歷史數據以及現場觀測,了解大壩監測儀器的運行狀況,并收集儀器的埋設資料、原始參數、觀測數據及有關設計圖紙,并對部分儀器的損壞原因進行考證。采用經計量認證有效二次儀表(常用的如頻率計、讀數儀、數字電橋、萬用表、兆歐表等)對監測儀器進行全面地現場檢測。以目前常用的差動電阻式傳感器和振弦式傳感器為例,其現場檢測評價流程如圖1所示。
2.2.1差動電阻式儀器采用數字電橋測量儀器的電阻值及電阻比值。正常情況下電阻值一般應為實測0℃電阻值(卡片上讀數)與由于溫度變化引起的電阻值變化量之和(不計電纜電阻時,約為30~35Ω),電阻比范圍應為9500~10500。如果電阻太高或無窮大,則為斷路;如果電阻太低或接近0,則為短路或地氣故障;如果電阻在正常范圍內,而沒有讀數,則一般為傳感器故障。
2.2.2振弦式儀器由于振弦式傳感器埋設在建筑物內,本身又是密封的,不可能打開來檢查,其保養和故障排除僅限于周期性的檢查電纜連接和清理電纜頭。當用萬用表檢測線路時(即檢查線圈電阻),正常情況下線圈電阻是190±5Ω,再加上電纜的電阻(電纜電阻約8Ω/100m)。若電阻太高或無窮大,則為斷路;如果電阻太低或接近0,則為短路或地氣故障;如果電阻在正常范圍內,而沒有讀數,則一般為傳感器故障。電纜故障均可利用通訊電纜故障檢測儀大致測量出故障點位置,此外,還可利用兆歐表測量電纜、儀器的絕緣性。
2.3自動采集系統評價指標目前,浙江省大型或重要中型水庫均建設了大壩安全監測自動化系統,自動化系統包括安全監測數據采集裝置、數據自動采集系統和自動化分析評價系統3部分內容。本文主要針對安全監測數據采集裝置和數據自動采集系統兩部分進行,包括功能要求檢查和監測系統的可靠性檢查。
2.3.1功能檢查功能要求檢查主要針對數據自動采集裝置的基本功能進行檢查,通過現場檢測,得到功能要求檢查表1。
2.3.2自動化采集系統可靠性評價
2.3.2.1平均無故障工作時間系統可靠性可用平均無故障工作時間評價。平均無故障工作時間(MTBF)是指兩次相鄰故障間的正常工作時間。系統控制監測儀器數據采集的單元不能正常工作,造成所控制的單個或多個測點測值異?;蛲y,即為采集單元故障。若單元不能正常工作,但短時間內能恢復,則不認為是故障。采集單元平均無故障時間(考核期一年)如下計算:根據《大壩安全監測自動化技術規范》(DL/T5211-2005),平均無故障工作時間大于6300h。故以平均無故障工作時間小于6300h認為不合格;結合工程實際以及類似工程經驗,以平均無故障工作時間大于6300h而小于7000h則認為合格;大于7000h則認為優良。
2.3.2.2采集數據缺失率數據缺失率是指未測得的數據個數(包括無效數據個數)式中:NF為未獲取的數據個數與測得的無效數據個數之和;NM為應測得的數據個數。根據《大壩安全監測自動化技術規范》(DL/T5211-2005),采集數據缺失率應小于3%。故以采集數據缺失率大于3%認為不合格;結合工程實際以及類似工程經驗,以平均無故障工作時間小于3%而大于1%則認為合格;小于1%則認為優良。
2.4監測資料的有效性檢驗由于來自觀測人員、儀器設備和各種外界條件(如大氣折射影響)等原因,各種效應量的原始觀測值不可避免地存在著誤差。因此,首先應對原始觀測資料進行有效性檢驗和誤差分析,以評判原始觀測資料的可靠性,分析誤差的大小、來源和類型,以采取合理的方法對其進行處理和修正。有效性檢驗主要包括:①作業方法檢驗:主要是檢驗測量的方法是否符合規定。②觀測儀器性能檢驗:主要是看觀測儀器的性能是否穩定、正常。③測量數據檢驗:測量數據檢驗主要是檢驗各項測量數據物理意義是否合理,是否超過實際物理限值和儀器限值,檢驗結果是否在有限差以內。④一致性、相關性、連續性和對稱性檢驗:該方法即對測值序列的一致性、相關性、連續性和對稱性進行檢驗。連續性是指在荷載環境和其他外界條件未發生突變的情況下,各種觀測資料亦應連續變化,不產生跳動。一致性是指從時間概念出發來分析連續積累的資料在變化趨勢上是否具有一致性。上述4類檢驗中,以測量數據檢驗為主。觀測誤差是客觀存在、不可避免的。產生誤差的原因有屬于觀測者方面的因素,有屬于測量的儀器和工具方面的因素,也有外界條件的影響,如溫度、濕度、大氣折光等。這三方面綜合起來即為觀測條件。在同樣的觀測條件下所進行的觀測稱為等精度觀測。通過計算觀測值與真值之差,即真誤差,可判斷測值系列的可靠性。真誤差平方的算術平均值的平方根為一列觀測值的標準偏差或標準誤差,習慣上常稱為觀測中誤差。對于等精度觀測序列,可以用全序列觀測值的標準偏差來衡量其觀測精度。但是,由于觀測值的真誤差一般是未知的,為此,通常用觀測值的殘差代替真誤差。編制相應的誤差分析程序,對典型觀測資料進行誤差分析,并以此評價各監測量的精度和可靠性。監測資料有效性可根據現場檢測、測值歷史過程線以及中誤差的計算成果,并綜合觀測儀器的精度、儀器量程、相應的監測技術規范、儀器的廠家資料以及同類儀器對比,從而確定相應的可靠性評價標準。此外,差動電阻式儀器的可靠性分析方法除了上述觀測中誤差外,還可綜合分析儀器正反測電阻比誤差。根據規范要求,用水工比例電橋測量儀器電阻比時,對芯線、儀器可正測電阻比z和反測電阻比z′,然后由正測電阻比z和反測電阻比z′之和為20000+A2±2評價測值的可靠性,其中A=(10000-z)/100。
2.5質量評定技術指標依據監測規范,結合工程實際,大壩安全監測工程質量評價技術指標見表2。
Abstract: As an important guarantee for local economic development, the importance of power sector is more and more prominent, while power grid dispatching automation system bears a reliable and stable operation, security, economic dispatch mission, but also a means to improve the regulation and operation management level. In this paper, combined with the actual situation of automated system in Qingtian Power Supply Bureau, YJD2006 For Unix system structure and characteristics are described.
關鍵詞:電力調度;SCADA;UNIX;ORACLE
Key words: power dispatch; SCADA; UNIX; ORACLE
中圖分類號:TP27 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)36-0226-01
0引言
現階段的大中型縣級供電企業的調度自動化系統主要實現數據采集和控制(SCADA)功能。SCADA系統作為能量管理系統(EMS)的一個最主要的子系統,能正確掌握電網運行狀態,快速診斷系統故障,保證電網運行的可靠性、安全性,提高調度的效率和水平,現已成為電力調度不可或缺的工具。本文結合青田供電局調度自動化主站系統實際,描述SCADA主站的系統結構,闡述YJD2006 For Unix 系統的特點。
1系統構成
系統網絡采用雙網、雙冗余結構,發生故障時可自動切換,保障系統的不間斷運行。網絡主要設備由主備服務器、主備數采機、主備終端服務器、高速調制解調器、主備交換機、若干工作站、網絡設備、衛星時鐘接收裝置等組成。
1.1 服務器
系統共有兩臺服務器,每一臺服務器都直接與以太網接口連接到雙局域網上,SCADA內網可通過隔離裝置及防火墻連接到MIS網。
數據庫的連接使用MIDAS技術(多層應用程序體系),將連接數據庫的工作交給MIDAS服務程序,其他應用程序都通過MIDAS服務來訪問ORACLE數據庫;這樣一來,只要在最初啟動MIDAS服務的時候等上一些時間,接下來的執行程序都不需要在做等待。
1.2 數據采集子系統
數據采集子系統通過TERMINAL-SERVER與各廠站遠動終端裝置通信,獲取實時數據,同時連接GPS為整個系統提供精確的時鐘。數據采集子系統亦工作在主/備方式,用軟件實現雙通道接口的切換,并通過終端服務器與雙局域網連接,以完成數據采集系統與廠站端設備之間,以及數據采集系統與其他子系統之間的數據交換、接收、傳送和處理,同時發送控制命令。通信狀態的監視和統計、通道的切換控制也由數據采集子系統完成。
雙數采系統可根據雙局域網的運行情況,自動判斷數據信息的傳送通道,當雙網發生切換時,系統自動改變目標網段,不會丟失信息。
1.3 調制解調器
新型YJD-2020型系列調制解調器。調制解調器速率在300至9600波特之間可調。
調制解調器具備通道監測功能。每個通道都具備對收發信號、設置狀態檢測功能??杀O測收發信號的電平、最高、最低頻率、中心頻率、接收信號的誤碼率等。各監測量和設置狀態分別作為遙測、遙信量通過485通信口進入SCADA系統完成監測功能。
1.4 工作站
在WINDOWS平臺下,通過在UNIX操作系統上運行監控系統人機會話工作站軟件,接收并查看系統實時畫面及各種報表等數據信息。
通過工作站的畫面顯示和網絡數據信息交換,調度員可以監視電力系統的運行狀態,便捷高效的完成工作任務。其中包括監視各種量測量曲線、潮流分布、報警信息、事件順序記錄、報表信息、事故追憶信息等等。
1.5 衛星時鐘子系統
安裝一套配有天線及數據通訊接口的全球定位系統(GPS)時鐘及相應的衛星時鐘校時軟件。
1.6 WEB外網服務系統
使用MIDAS技術(多層應用程序體系)與商用數據庫ORACLE10g連接,通過支持JSP/SERVLET技術的TOMCAT(WEB服務器)和高效的YJDJSVR(數據供應服務核心)向MIS網提供SCADA實時數據和監測畫面,實現數據的穩定、高效的傳輸。
2系統新特色
2.1 強化了系統穩定性
在系統構架設計上做了重大改進,摒棄了傳統的UDP通訊方式,采用更可靠的TCP通訊方式;由中間站銜接前置機和后臺機。
2.2 優化網絡通信
為避免數據流量過大,后臺機向中間站按需索取實時數據:當某后臺機顯示一個畫面時,后臺機告訴中間站需要哪些測點數據,中間站只向此后臺機發送該部分測點數據,并且每三秒發送一次該批測點的有變化的值。
2.3 均勻硬件負荷
系統在服務器上安裝ORACLE數據庫,并且安裝“中間站”程序,工作重心集中到了服務器上,原本的前置機變成了比較單純的“數采機”,減輕了工作壓力,有利于穩定性的提高,同時也為接收處理更大量實時信息創造了條件。
文章聯系青田供電局調度自動化主站系統,分析了YJD2006 For Unix的系統構造和特性,闡述了其在現階段大中型縣調廣泛應用的模式,其性能特點為縣級供電企業電網可靠穩定運行、電力調度自動化和現代化以及變電站無人值班提供了良好的保障。
參考文獻:
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關鍵詞:計量 ;自動化檢測系統;完善
Abstract: along with the economic development, the importance of measurement automation detection systemin the information system has become increasingly prominent, and plays more and more important role, at the same time impact on information efficiency is increasing, but the measurement automation detection system still exist some problems to be resolved to improve.
Keywords: measurement; automatic test system; perfect
中圖分類號:文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
計量自動化檢測系統以網絡通信為載體,通過多種方式達到計算機與工程的現場計量終端機的信息交流和數據交換,是一種集計算機控制技術、軟件測量計量技術以及現代數字技術和電力營銷技術于一體的實時信息采集和處理的系統。
一、計量自動化檢測系統現狀
計量自動化檢測系統通過對電能表電量原始數據的抄讀,并通過對數據進行分析,可以在第一時間發現設備存在的缺陷和問題,以便于及時消除潛在的危險,同時也在很大程度上減輕了基層抄表人員的工作負擔,極大的提高的工作的效率和準確度。
1、計量自動化檢測系統設計思想
計量自動化檢測系統結構采用分層分布的結構,分為電度表、采集器、集中器和中心計算機。電度表主要是進行數字存儲和通信,采集器主要是采集一個單元或者樓的電表數據,集中器是匯總一個小區所有電表數據,中心計算機則由管理中心負責,統計數據,形成報表。
2、計量自動化檢測系統發展進程
大致上,計量自動化檢測系統的發展建設進程有三階段,第一個階段是規劃建設,主要是主站的建設和設備安裝;第二個階段是運行和維護,主要是對設備進行維護,以保證系統使用的穩定性和采集的完整性;第三階段是遠程技術和模塊的開發應用。
3、計量自動化檢測系統的組成
要使計量自動化檢測系統能夠發揮出最大效能,需要在設計和安裝的過程中,做到電表、采集器、集中器和中心計算機之間的協調統一。
在電能計量自動化檢測系統中,需要完成中心計算機的軟件設計,集中器和采集器的硬件和軟件配置安裝,以及電表的智能改造。中心計算機擔負著對整個計量系統數字的存儲、統計和分析工作,管理中心一般都位于供電局。集中器的安裝沒有特殊的要求,可以安裝在工程現場任何位置,集中器通過電線對收集的數據進行集中處理和存儲,并通過電話線傳輸數據至中心計算機。采集器根據集中器指令,對數據進行采集并進行相應的分析處理后傳至集中器,采集器必須具有接收主站對時命令的功能和白檢功能,能夠報告計量自動化數據,并且有足夠的空間保存數據。對于部分具有電表脈沖采集和數據接口采集的終端采集裝置,能夠準確的將電表發出的數據和脈沖轉換車工電能表底度值。終端設備支持的通信模式多樣,而且系統各部分對數據信號也有多種通訊方式,可以有效的對數據進行自動的采集和循環檢測。
二、計量自動化檢測系統目前存在的問題
1、計量自動化檢測系統現狀
經濟的迅速發展,越來越重視和追求發展的高效性,對電力行業也提出了越來越高的要求和標準,實現電力系統中信息系統的統一和管理,通過計量自動化檢測系統達到對電力的自動化和標準化計量,是當前電廠、輸電企業和用電單位的共同目標和基本方向。但是由于當前我國還沒有一套形成體系的完整的市場電力系統,而且在電力行業也至今未形成一套統一的信息化技術規范標準,加上電力行業管理落后,造成當前計量管理系統的應用嚴重落后于社會經濟的發展。采用先進的電力計量自動化檢測系統,有利于實現發電、供電和用電三方達成一致,最終實現公正合理。
2、、計量自動化檢測系統存在的問題
2.1、計量自動化檢測系統本身所有的檢測和校準缺乏統一的規范和模式標準
校準作為一種操作模式,是為了確定計量儀器所測的量值和相應的數據由標準復現的測量值之間的關系,校準通常情況下采用比被檢的計量儀器等級高的計量標準所對應的約定真值來與被檢的計量儀器所反映的數值進行比較,從而分析確定計量儀器的示值存在的誤差大小。通過校準計量儀器的結果得到確定后,再對其提供的不確定性進行合理的應用,目前普遍存在一個誤區?,F在所使用的計量儀器檢測數據的設備的測量結果判斷的校準所依據的技術措施沒有一個統一的規范,實踐中最常用的技術規范要求主要是針對計量儀器存在的誤差或是準確度等級等計量特性來考慮,確定數據的真實性可靠性和準確度,得到計量的結果。但是如果測量所依據的規范是在專業領域比較有權威的組織或者權威的專家的有關文章書籍所公布的認定方法,但是這些方法或者規范沒有完全考慮計量工作的特殊性和要求,因此通過這種方式檢測得到的結果與實際值存在一定誤差,這樣的情況的產生會對檢測結果的正確性判斷帶來較大的影響。校準證書所列出的測量數據的不確定度是校準結果測量值的不確定度,因此問題的重點在于計量儀器是否在使用時對校準值加以必要的修正,如果不能對測量結果進行修正,那么測量結果的不確定度是沒有任何使用意義的。
2.2、、計量自動化檢測系統使用中存在的線損
所謂線損,指的是在計量自動化檢測系統過程中,電能傳輸所帶來的電能損耗問題,是對檢測線路傳輸電能耗損的一種統稱,主要指的是管理和自然線損。在計量自動化檢測系統中,電力傳輸所產生的電能損耗是非常大的,但是這一點在很多的檢測系統中沒有得到應有的重視,甚至被忽視,以至于在規劃和預算中,并沒有將該部分損耗考慮在內。計量自動化檢測系統必然需要很多的線路進行電力傳輸,而且在電力系統整體中占據了很大的比重。線路損耗問題在任何一個自動化檢測系統都存在,問題得不到重視,已經成為一大癥結。
2.3、計量自動化檢測系統的組成部分之間的協調存在問題
計量自動化檢測系統的整體性能的優化發揮需要從整體上著手把握,實現其中某一環節的優化和高效僅僅是實現系統整體效能的一部分。在計量自動化檢測系統應用中,寄希望于系統其中一個或者幾個環節的改善,實現系統整體的優化是不科學的,這樣不僅浪費不必要的人力物力和財力,而且其中一個環節解決優化的再好,也無法實現系統整體的效能提高。需要我們做的恰恰是如何實現系統各個環節之間的協調一致,使得各部分的功能發揮到最佳,銜接得到進一步提升,只有這樣才能使得計量自動化檢測系統得到完善和運用。
三、計量自動化檢測系統的完善
要實現計量結果的準確和可靠,既需要良好的檢測環境, 也離不開先進科學的計量檢測模式。只有在一個良好的檢測環境中,才有可能使得和確保生產過程中的測量和設備的檢測以及應用過程中各種檢測數據的真實可靠。在完善計量自動化檢測系統,對存在的問題加以糾正改善的過程中,要從基礎工作做起,做好數據的管理、器具的管理以及規章制度的設立,保障計量檢測系統設備的配置實現最大程度的經濟和合理。在對計量自動化檢測系統進行完善的同時,還需要重視和保證系統的高效,有計劃有步驟的加強能源的高效利用,加強自動化系統的管理和運營,加強對生產過程的全方位監控,最終實現體制更新和利益體系的最優。
結語
作為一種集計算機控制技術、軟件測量計量技術以及現代數字技術和電力營銷技術于一體的實時信息采集和處理的系統,計量自動化檢測系統是一個巨大的系統整體,其功效與計量檢測的準確性有直接的聯系,正確認識計量自動化檢測系統,高效利用計量檢測系統,是一個漫長的過程,對其存在的問題的完善是需要經過不斷的努力。
參考文獻:
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2、張少華:從國外經驗看我國電能計量的發展趨勢.電網技術,2008
關鍵詞:火電廠熱工;自動化設計;節能減排
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
一、火電廠熱工自動化的內容
熱力生產中不通過人工參與,利用自動控制的裝置來完成,這就是火電廠熱工自動化。隨著電力事業的不斷發展,發電組機組中的容量也在不斷擴增,在火電機組運行中的熱工自動化也顯的愈來愈重要。因此火電廠熱工自動化在設計的時候,要將電力系統中的安全和適用性進行全面的考慮。
火電廠中的各種電力設備長期處在惡劣的條件下運行,然而熱工自動化系統能夠對這些電力系統進行自動的保護和檢測,確保它們能夠在高溫、高壓的條件下安全高效地運行。一旦有系統出現了故障,熱工自動化系統可以自動啟動報警系統,并且對其進行控制。自動控制的過程中,使用了各種控制理論和信息技術,在電力生產中實現智能化。火電廠熱工自動化的主要目的就是降低電力系統的成本、消耗,為經營單位提供高質量、高生產的運營。
(1)火電廠熱工自動化中的保護系統,是在電力生產系統運行的過程中使用自動化裝置對其進行保護。如果有設備發生故障或者事故,自動狀態會立即自動采取措施進行防護,保證系統的安全性。火電廠自動化保護控制系統中,需要設定規范的參數,一旦參數與設定的不符合的時候,自動裝置就會自動的將保護自動啟動。
(2)火電廠熱工自動化中的自動檢測系統,主要是由模擬量測儀表、圖像顯示和報警裝置等組成的自動檢測設備。溫度、壓力、流量、電壓、電流、功率、氣體成分和汽水品質這些都熱工的參數,可以用火電廠熱工自動化中的自動檢測來獲得,這些數據可以用來對熱工自動化機組出現的故障進行分析。火電廠熱功化自動檢測的裝置提供的參數是對裝置進行自動調整的依據,也是判斷火電廠機組運行狀況的參考數據。
(3)火電廠熱工自動化中的自動控制系統,是保證火電機組中的自動化機組安全正常運行,有效的利用自動調節和控制的措施,可以自動控制機組能夠適應外部的環境。在自動化系統中有故障出現的時候,能夠針對故障采取相對應的自動保護功能。因此火電廠熱工自動化中的自動控制系統的程序設計是很復雜的。
(4)火電廠熱工自動化中的順序控制系統,需要根據電力生產設備的實際運行情況來進行決定。順序控制系統中使用的裝置中識別控制流程的功能是必須具備的,這樣才能實現自動化順序控制的邏輯判斷能力,對運行中的設備進行連鎖的保護。
二、加強電廠熱工自動化系統的人性化設計
(1)文化因素。在對電廠熱工自動化系統進行設計時,應該表現出與技術進步和時代精神的與日俱進,滿足電廠的功能需求,符合電廠的企業文化特征。
(2)美學因素。在進行電廠熱工自動化系統設計的時候,應該基于人性化設計的角度來進行研究考慮,對人的觸覺、聽覺、視覺等審美情趣進行充分的考慮。
(3)人機工程學因素。應該采用多學科的方法,如心理學、生理學、人體力學、人體測量學等來提供人體機能特征參數,為電廠熱工自動化的設計提供人性化的要求。
(4)環境因素。對光照、音響、濕度、溫度及其他物理因素采用人性化設計的理念來進行分析,讓人具有舒適感和安全感。
(5)可靠性因素。人們接受及信賴的基本條件就是電廠熱工自動化系統的可靠性。高可靠性的電廠熱工自動化系統,重點是要體現出系統對人性的關懷,增加對于人的安全的考慮,增強電廠熱工自動化系統的使用壽命。
三、完善電廠熱工自動化中的保護措施
(1)做好調試。電廠熱工自動化設備安裝完成以后,相關的技術人員要對電場熱工自動化設備的運行狀態進行調試,尤其對一些重要的硬件設備,一定要做好調試工作,確保系統的穩定可靠性。因此,可以得知,設備的正常運行與電廠熱工自動化系統的穩定性是相互聯系的,只有設備質量通過檢驗合格后,才可以進行正常運行。
(2)利用優質元件。在對電場熱工自動化系統進行建設和設計時,要盡量選擇一些相對比較成熟的零件和技術。目前,電場熱工自動化系統越來越多樣化,對于熱控元件的選擇也有著嚴格的要求。因此,為了加強電廠熱工自動化系統的安全穩定性,確保其能夠正常運行,一定要選擇反響比較好的零件和技術。
(3)設計中采用冗余思路。在電廠熱工自動化系統的設計時,應該采用冗余的設計思路,只有這樣才能夠對電廠未來的發展進行充分的考慮,尤其是應該控制好那些保護執行設備的動作電源。
四、節能減排新技術的應用
(一)提高微油點火與等離子點火的可靠性
等離子點火和微油點火都是有明顯的環保效益以及燃油節能的優點,當前已經被廣泛的應用到火力發電廠。
然而在冷爐點火及低負荷階段,煤粉燃燼的延遲非常容易導致爐膛上部屏過處煙溫上升,同時就造成高溫受熱面出現超溫風險。但點火不均勻和飛灰含碳量的沉積都會是點火中的不安全因數。如果點火不均勻非常容易造成鍋爐在中膨脹不均勻,在煙道以及空預器等處點煙氣內飛灰可燃物含量大面積也非常容易導致自燃現象出現。因此,就需從兩方面對其控制,即點火控制邏輯必須完善優化省煤器灰斗除灰、空預器吹灰、風粉濃度、一次風速、煤灰粒度等的控制設計。
(二)單元機組控制與脫硫的融合
隨著火力發電廠污染和耗能問題的不斷加劇,就需要提高基建項目脫硫與機組同步,并將煙氣脫硫系統氣-氣交換器和旁路擋板以及增壓風機取消,因此火力發電廠節能減排必然選擇將脫硫控制歸集到機組DCS控制。因此,在電廠籌建初期就應統籌規劃設計,以實現主廠房的控制系統和脫硫系統一體化控制。
(三)編制大型輔機采用變頻控制的技術規范
實踐證實,如果變頻器引入周期性大幅度變化或負荷頻繁調節的轉動機械領域,其肯定表現出非常顯著的節能功效。盡管變頻器的節能效果比較顯著,但是其投資費用較高,尤其高壓變頻器費用更高,另外,在變頻器的安裝設計階段也需要利用相關的措施,以避免高次諧波對周圍信號有所干擾。由此可見,必須對火力發電廠內某些最適宜利用變頻控制的輔機進行可行性分析及推廣,其中編制行業性的技術規范十分必要。
結語
總而言之,電廠熱工自動化水平對于電廠的生存和發展有著重要的意義,對于電場熱工自動化技術還有很大的研究空間,電廠熱工自動化水平也是電廠經濟快速發展的有效保障,更是電力行業可持續發展的強勁動力,因此,在火電廠的熱工設計中一定要重視節能減排措施和方法的研究和創新,在電廠高度重視電廠熱工自動化技術問題的基礎上,不斷提高和完善電場熱工自動化水平,采取先進的電廠熱工自動化技術與設備,并針對其中產生耗能的因素的進行分析,及時作出應對措施,確保系統工作可以順利開展,從而促進電廠熱工自動技術長期穩定可持續的發展。
參考文獻
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關鍵詞:煤化工行業; 自動化儀表; 計算機控制技術; 實踐技術
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.074
隨著我國化工產業的不斷發展,各類先進的生產控制技術在生產過程中得到了廣泛應用。作為化工產業的一個重要組成部分,煤化工行業自動化技術發展,對于提高行業生產自動化水平與生產效率,起到了不可忽視的作用。因此煤化工行業的生產技術人員,以自動化儀表理論為切入點,結合煤化工行業生產中對于自動儀表的應用要求,以及自動儀表安裝的技術要求,開展了實踐技術研究。
1 煤化工行業自動化儀表基礎技術理論
隨著計算機時代的來臨,自動化儀表技術在數字技術支持下實現了智能化、高速度、高精度的技術要求,且儀表種類增加速度也在提升中,出現了數字儀表、智能儀表、序控制器以及調節器等大量的新型儀表。在實際的煤化工生產中,自動化儀表的應用具有以下兩個特點。(1)數據控制行。在計算機技術支持下,新型的自動化儀表是通過對儀表數據分析完成控制過程。因此其控制的準確性與時效性得到了極大提升。(2)功能性控制要求。在當前的煤化工自動化儀表在計算機技術支持下,既可以單獨完成控制過程,又可以與其他儀表合作完成控制管理過程。因此其自動控制過程可以滿足煤化工生產中的各項功能需求。同時當前的自動化儀表正向著綜合化控制管理的方向進步,既在未來的煤化工生產中,一臺自動化儀表即可完成生產整體的控制過程。
2 煤化工生產中自動化儀表主要功能分析
在當前的計算機技術支持下,煤化工自動化控制儀表在設計與使用中除了單純的指令控制外,還應具有以下的三點功能。
2.1 程序化控制功能
在計算機技術支持下自動化儀表的控制不僅在功能、速度以及精確性上都有了較大提升,同時在控制方式方式上也采用了計算機編程控制模式,極大地提高了儀表控制的自動化效率與靈活性。在儀表控制實踐中程序化控制功能的作用可以概括為以下幾點。(1)程序化控制管理模式,實現了生產控制的智能化。(2)程序化控制利用軟件程序代替機械與電子部件,減少了儀表故障發生的概率,同時降低了故障排除難度。(3)程序化控制自動化儀表的壽命有了較大提高。
2.2 實現儀表的記憶操作模式
傳統的自動化儀表是簡單的指令性操作,無法通過數據分析與記憶模式完成對生產的控制過程。而在計算機技術智能技術支持下,新型的自動化控制儀表具有了數據存儲、分析以及應對處理的功能。這些功能的實現可以起到三方面作用。(1)實現了儀表的邏輯判斷力,提高了其控制質量。(2)其數據記錄的儲存功能,可以有效的記錄生產中的各項控制數據,進而為技術管理人員的工作提供數據參考支持。(3)在技術人員編程設置后,可以實現長期的控制過程,降低了控制設置與維護的工作量。
2.3 智能綜合化的運行控制
計算機技術支持下的自動化儀表處理除了傳統的控制功能外,還包括了安全監測、故障分析、干擾排除等綜合化的管理功能,用于對生產設備進行綜合化的控制。這種功能的實現,計算機程序的分析與控制功能實現的。如在生產設備發生故障問題后,軟件系統即可根據故障表現(如電路系統問題、設備機械故障等),在顯示器中表明故障位置,并進行故障預警警報,提醒技術人員進行故障處理與維修,同時及時關閉故障危害的相關設備,并啟動預備設備部。同時軟件控制系統的應用,還可以進一步減少儀表的硬件體積與數量,避免硬件故障對設備運行的影響。
2.4 生產中的網絡整體控制功能
在當前的煤化工生產中,生產的規模與設備數量都在不斷地增加。因此單一的控制技術已經不在適應煤化工生產的要求。因此將計算機控制下的自動化控制儀表,通過工控機(IPC)網絡技術實現整體化控制過程,是其重要的技術發展方向。在網絡化控制模式下,自動化控制儀表可以完成以下的控制過程。(1)煤化工生產中,IPC系統可以保證其各生產階段很好地進行無縫銜接,實現一體化的高效生產過程。(2) 通過網絡進行生產控制,可以實現生產的遠程控制,降低控制管理的生產成本和人力投入。(3)IPC網絡系統具有很好的監管功能,進而對生產中的各類故障與安全隱患進行檢測、分析、預警與控制工作,提高生產中的故障、安全問題的預防與解決能力。
3 儀表安裝與使用中應注意的問題
3.1 安裝中應注意的問題
在自動化儀表安裝過程中,我們需要注意以下幾點問題。(1)在安裝前期準備過程中,我們需要嚴格安裝儀表安裝規范與技術要求,企業實際要求做好現場勘測、安裝施工圖繪制,以及施工計劃的制定工作。(2)技術人員需要安裝說明書、施工圖與技術規范,嚴格指導安裝人員按照操作流程完成儀表的安裝安裝工作。
3.2 儀表試運行中應注意的問題
試運行是儀表安裝完,同時進行正式運行前的一項重要過程。試運行的作用一方面是對儀表安裝進行檢驗,避免安全事故的出現;另一方面是對儀表安裝中存在的問題進行最后的調試。試運行中我們需要注意兩個問題:(1)目前國家的儀表試運行標準已有GB50131一2007規范,替換為GB50093-2013規范,技術人員應按照新標準進行試運行。(2)試運行時間不得小于48小時。
3.3 儀表使用防護應注意問題
防護工作主要是指儀表進入使用狀態后,技術人員可以利用安裝防護支架、采取綁扎措施等方式,對一把進行有效的防護,進而提高其使用壽命的技術措施。
參考文獻:
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關鍵詞:變電站;自動化;維護;
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-12-00-01
一、變電站綜合自動化概述
(一)變電站綜合自動化是指利用先進的計算機、現代電子、通信和信息處理等技術,對變電站二次設備的功能進行重新組合、優化設計,利用先進的計算機、現代電子、通信和信號處理等技術,實現對變電站的主要設備及輸、配電線路的運行情況執行測量、監控和微機保護,以及實現與調度控制中心通信等的綜合性的自動化功能。
(二)變電站綜合自動化系統通過采集到的較為完整的電力系統的相關數據和信息,利用計算機的高速計算能力和邏輯判斷能力,對變電站內各種設備的運行和操作進行監視和控制,并將輸入自動化系統回路的信息轉化為數字量,由計算機通信網絡進行數據交換,從而實現數據和信息的共享。另外,冗余技術、防抖技術、自檢及自診斷技術也進一步提高了監視和控制的準確性和可靠性"變電站運行狀態、運行實時信息、故障情況及操作采用屏幕顯示,替代了常規中央信號屏、控制屏等設備,減少了重復性硬件設備,節約大量控制電纜,縮小了控制是面積,具有良好的經濟性等??傊冸娬揪C合自動化系統具有功能綜合化、結構微機化、操作監視屏幕化、運行管理智能化的基本特征。
二、變電站的常見事故及注意事項
變電站發生事故及異常時,會出現下列主要現象:1、報警信號出現,保護自動控制裝置動作,遙測遙信異常變化。2、斷路器動作跳閘。3、電氣設備出現異常運行聲音或出現放電爆炸聲。4、電氣設備出現變形裂碎、變色、燒壞、煙火、噴油等異常現象。5、常見信號多次出現也是故障的反映,如斷路器長時間打壓或頻繁打壓、保護異常信號不能復歸等。
為防止非同期合閘和再次危及人身和設備安全,在未得到調度命令前,現場值班人員不得私自強送各類跳閘斷路器;為了防止事故擴大,對于明顯威脅人身和設備安全的事故,應將直接威脅人身安全的設備停電;將已損壞的設備隔離;當全部或部分所用電停運時,恢復所用電;拉開連接在失電母線上的所有斷路器等,事后應及時報告所屬調度,事故處理中應指派專人作好臨時記錄。
三、變電站自動系統的運行和維護
變電站綜合自動化系統內各部件均采用高可靠的設備,其日常維護相較傳統的電氣二次設備維護方便了許多,為了使設備能穩定正常地運行,必須制訂運行維護工作的內容,合理科學地做好日常維護與檢修工作。
(一)巡視設備中要做的主要工作,檢查運行顯示燈是否正常系統時鐘是否對位;檢驗各功能模塊工作電壓是否正常;檢查定值區是否與定值通知單相一致;檢查遙信動作情況,與調度核對模擬量和狀態量;檢查插件是否有過熱的現象;定期進行誤差檢測后臺監控系統的檢查,檢查后臺監控主機的基本硬件情況及各連接線是否有松動現象;各種數據量與狀態量是否與實際運行情況相符;試驗能否實施遙控命令和取保護定值;檢查主機系統是否有病毒侵入,有網絡集線器的,還要檢查所有連接線是否完好,通信指示是否正常,此項檢查還包括整個設備所提供的交流和直流輸入電壓是否正常。
(二)規范缺陷管理,運行人員自動化工程師等在發現異?;蛉毕萸闆r時都應及時填寫缺陷單,以便及時發現問題和處理問題。此外,處理問題的過程應有詳細的記錄,通道測試,自動化系統數據的上傳下行與通道質量有很大關系,所以日常維護一定要對通道進行測試,及時處理有關異常情況。及時對綜合自動化的監控軟件進行升級,加強運行維護管理,定期進行機內冷卻部件的維護,由于農電企業資金有限,不能將大量資金用于綜合自動化的備件儲備。
(三)做好新投變電站驗收工作。進一步規范綜合自動化變電站二次設備的管理與維護工作,重點要規范綜自及保護屏的布置、后臺機數據庫、各種參數、主界面的維護與備份,建立各種網絡設備的帳、網絡拓撲結構圖。對新建、擴建、改造的綜合自動化變電站嚴格執行相關技術規范,規范信息量名稱、綜自后臺的畫面以及模擬量、開關量和操控方式等。驗收是維護的基礎,也是維護的開始,做好、做細設備驗收工作,將極大減少后續的維護工作量。
(四)通訊設備維護。目前變電站內以太網通訊為主流,可以準確判斷裝置通訊故障原因,解決監控信息中斷、不刷新問題。采用變電站綜自系統后,保護裝置更換某些插件后,除進行相關試驗外,還需正確設置通訊參數才能接入系統。掌握裝置通訊參數的設置方法,學會查看通訊報文,熟悉站內各設備網絡連接方式、規約轉換器參數等,避免更換插件后出現通訊中斷,保護動作后信息不上傳,遺留新的設備缺陷,同時也給電網運行帶來一定的隱患。
(五)做好數據庫備份。做好監控及遠動數據庫的定期備份管理工作,二次設備定期巡檢時備份相關數據庫,本地備份和異地備份相結合,避免數據庫丟失。加強數據庫修改管理,數據庫修改前后都要進行備份,防止設備故障恢復數據時恢復到舊的數據庫出現一些不必要的缺陷。保護專業經過幾年綜自改造過程中的學習,已具備了變電站綜合自動化系統的維護能力,減少了對設備廠家的依賴,維護人員需要掌握如下數據庫的更改方法:修改線路名稱、遙測系數、遙信定義,滿足間隔新啟用、CT變比變更等工作需求;人員權限設置,添加和刪除運行人員,修改人員權限,滿足人員權限變動的工作需求等。
電氣自動化是電氣工程系統化、智能化、功能化發展的方向,是電子技術、計算機工程、電工技術綜合的系統性工程,作為國民經濟的支撐和現代科技的結晶,電氣自動化發展已經成為電氣工程和整個社會發展的方向。新時期,要樹立電氣自動化發展的目標,將電氣自動化作為應用基礎、原則和目標深入到社會生產、生活的各個領域,把握好電氣自動化發展的脈絡和動態,形成從體系上、結構上、系統上對電氣自動化的支持,這是當前電氣發展的基本路徑,確保電氣事業進步的基本保障。
一、電氣自動化的概述
(1)電氣自動化的概念
電氣自動化是一個籠統而寬泛的概念,具體是指在電氣工程和系統中綜合計算機技術、電子與微電子技術、電工科技等先進體系、技術和概念,形成的電氣工程發展的趨勢和方向。在國民經濟建設中電氣自動化具有效率、質量上的優勢,很多建設領域和實際生活已經開始了電氣自動化的應用,并成為工業生產、第三產業服務、生活領域中不可或缺的重要基礎性資源與體系。
(2)電氣自動化的基本原則
一是,控制性原則,在電氣自動化應用和建設過程中,實現有效控制是電氣自動化的目標前提,無論是生產領域、加工領域還是生活領域,電氣自動化都應該將合理控制作為第一原則,并予以根本性地保障。二是,可靠性原則,在電氣自動化應用和建設過程中,要實現電氣自動化體系的安全運行,這樣的設計與建設才能更好地確保電氣自動化經濟、安全、社會等目標的實現,也才能做到對電氣自動化建設的基本保證。
(3)電氣自動化的基本思路
①在電氣自動化的監控環節,應該堅持集中控制的思路,運用集中監控的方式,為使用和維護電氣自動化系統提供了很大的便利。②在電氣自動化的處理環節,應該堅持遠程控制的思路,通過遠程監控設計模式,節省安裝費用、材料費用和電纜費用等費用,在安裝成本和設計成本上的要求比較低。除此之外,這種模式還具有組態靈活性高、可靠性高等方面的優勢。③在電氣自動化的現場總線環節,應該堅持系統性的思路,現場總線監控是建立在現場總線太網等計算機網絡技術應用的基礎上,在變電站等綜合自動化的系統中得到了廣泛的使用,并且在使用和設計的過程中也積累了越來越多的經驗和技術。
二、電氣自動化建設的發展方向
在建設電氣自動化的系統性大工程的過程中,要把握建設和實施的方向,通過明確電氣自動化建設目標的指引,做到對建設電氣自動化的有力保障,起到事半功倍和加速發展的功能與價值,當前進行電氣自動化建設應該強化如下幾個方向:
(1)實現電氣自動化建設的綜合化發展方向
電氣自動化不簡簡單單地是電力或者是電氣單獨行業和工作的獨立事物,而是各系統、全社會共同參與,綜合發展的系統性工程。在電氣自動化建設過程中應該首先堅持綜合化發展的方向,要積極與工業生產、制造加工、船舶運輸、航空航天等行業的需要和進步取得一致,發揮電氣自動化的優勢,借鑒其他行業和產業的優勢,從多個層面和多個角度確保電氣自動化的綜合發展的目標、
(2)突出電氣自動化的核心競爭力發展方向
當前,企業和社會認識到電氣自動化對社會建設和企業發展的重要價值,從不同層面和不同領域開始了電氣自動化的探索、應用和思考,但是進程中存在投入資金、技術規范、體系建設的各類問題。今后進行電氣自動化建設應該突出核心競爭力這一發展目標,要將寶貴的資金和技術投入到市場占有和競爭力培養的關鍵領域,在努力縮小電氣自動化水平差距的同時,建立起規范化、體系化的電氣自動化系統,形成社會和企業電氣自動化獨特的競爭優勢,更為有效地推進電氣自動化的全面、健康發展。
(3)堅持電氣自動化的智能化發展方向
電氣自動化的實現是智能結構、智能系統、智能電氣的廣泛應用作為基礎和平臺,隨著智能電氣的廣泛應用,伴隨智能電器數量和性能的大幅度增長,電氣自動化越來越呈現智能化發展的特點。在電氣自動化建設過程中要有預判的能力和科學預測的能力,要將電氣自動化與智能化發展提列為戰略性目標。