廠站自動化技術

廠站自動化技術

廠站自動化技術套用廠站自動化技術專業培養的學生要具備電工技術、電子技術、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統工程、計算機技術與套用和網路技術等較寬廣領域的工程技術基礎和一定的專業知識,能在運動控制、工業過程控制、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術、信息處理、管理與決策等領域從事系統分析、系統設計、系統運行、科技開發及研究等方面工作的高級工程技術人才。

引言

20世紀90年代初期,微機繼電保護的實際套用以及國外技術和產品的引進,促進了國內廠站自動化技術的飛速發展。從5OOkV和75OkV的高壓及超高壓站,至lOkV的饋線自動化、各種不同用途的工業用戶變電站,以及各種裝機容量的發電廠,幾乎都在建設初期或後來改造的過程中採用所謂"廠站綜合自動化系統"或類似產品。不可否認,這一技術的推廣套用對於提高中國電力系統自動化的整體技術水平,保證發、輸、配電的可靠性與安全性,提高電網運行效率等諸方面都發揮了積極作用。
縱觀廠站自動化技術的發展過程,人們不可能滿足於己經取得的進步,總是對將來的發展趨勢進行著各種研究與預期。本文旨在回顧該領域的發展歷程,對這一技術在今後一段時期內的發展趨勢進行探討。

發展歷程

廠站自動化技術發電廠站自動化技術
2.1早期的廠站遠動技術
早期遠動設備由以下3部分組成。
a.被控站遠動設備,即廠站遠動設備(RTU)。它包括遠動主設備、數據機和過程設備3部分。過程設備又包括信息輸入設備(如變送器等)、信息輸出設備(如執行盤等)以及調節器。
過程設備面向電力生產過程,它把強電特性的信息轉換為電子技術能處理的小信號,或相反。廠站的各種告警、狀態和位置信號經過光電隔離轉換之後送入主設備,測量量來自電壓和電流互感器,經變送器轉換為直流電壓或電流信號後送A/D轉換,再經主設備的組合邏輯和時序邏輯電路處理之後,按一定的通信協定發往控制站。如果有遙控或遙調命令,則由控制站發出,被控站接收後輸出給執行盤、調節器,以控制電力生產過程。
b.控制站遠動設備,包括遠動主設備數據機以及人機設備3部分。人機設備有模擬屏、數字顯示設備、印表機、記錄儀表及控制操作台等。
控制站遠動設備又稱主站。它接收被控站送來的遙測、遙信信息,經處理後反映到模擬屏、數字顯示設備、印表機及記錄儀表上,讓調度員通過操作控制台發出命令,送往被控站,進行遙控、遙調操作。
c.遠動通道,包括控制站和被控站的數據機(Modem)和傳輸線路。遠動通道義稱數據電路,通常通過遠程通信系統來實現。
最早用於電力工業的遠動設備以電話繼電器、步進器和電子管為主要元器件組成。隨著半導體技術的發展,20世紀60年代開始出現電晶體無觸點式遠動設備,70年代出現積體電路遠動設備。這一階段的遠動設備有以下主要特點:①不涉及軟體,設備由硬體製造,即為非智慧型硬線邏輯方式;②核心硬體是電晶體以及中小規模積體電路晶片,其中電晶體開始採用鍺管,後來過渡到矽管,而積體電路晶片開始採用PMOS技術的晶片,後來發展為CMOS技術和TTL技術;③其設計理念是面向全廠或全站,而不面向間隔或元件,因此無一例外是採用集中組屏方式;④置於廠站端的終端設備與置於遠方控制中心或調度中心的接收設備均為一對一方式;⑤遠動設備內部各部分之間以並行接口技術為主,很少或幾乎不便用串列接口技術;⑥與遠方控制中心或調度中心之間的通信以電力線載波技術為主,且多為復用;⑦大部分遠動設備只完成遙測與遙信功能,少部分兼具遙控、遙調的所謂“四遙”功能。

2.2中期的廠站遠動(監控)技術
20世紀80年代到90年代前幾年,由於微處理器晶片(CPU)和各種作為外圍電路的大規模積體電路的出現與運用,以及遠動設備與個人計算機(PC)的結合,出現了所謂數據採集與監控(SCADA——upervisorycontrolanddataacquisition)系統。廣義的SCADA系統不僅包括這裡所述的遠動設備,也包括調度自動化中完整的主站系統。這意味著遠動向提高傳輸速度、提高編解碼的檢、糾錯能力以及套用智慧型控制技術對所採集的數據進行預處理和正確性校驗等方向發展。因此,遠動一詞也逐漸為監控所取代。
中期的遠動技術有如下主要特點:①以單或多CPU(8,16,32位)和嵌入式軟體為核心;②PC機的套用極大地提高了遠動設備的套用水平,拓寬了人機聯繫的範圍和遠動技術的套用空間;③在採用多CPU設計時,設備內部逐漸從並行接口技術轉向以串列接口技術為主;④設計理念仍然面向全廠或全站,所以仍然採用集中組屏方式;⑤廠站端內的終端設備與遠方控制中心或調度中心的接收設備,逐步從一對一方式發展為一對N方式,即1台或2台前置接收設備可以接收多達32個以上的廠站端設備的信息;⑥與遠方控制中心或調度中心之間的通信方式,除了電力線載波之外,還有諸如微波、特高頻、公共電信網、光纖等多種方式;⑦遠動功能由“二遙”發展到“四遙”,且增添了若干附加功能。
遠動接口共有3種,即:被控站的遠動設備與過程設備的接口;遠動設備與數據機接口;主控站的遠動設備與人機設備接口。這些設備上的輸入、輸出接口必須具有符合標準規定的物理特點。

2.3當前的廠站自動化技術

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20世紀末到21世紀初,隨著半導體晶片技術、通信技術以及計算機技術的飛速發展,分層分散式的自動化系統結構被廣泛採用。由於傳統上相當獨立的遠動和繼電保護的逐步統一,遠動技術就上升到了一個完全嶄新的高度,其傳統概念與內涵也有了質的不同。把這樣的技術稱為廠站自動化技術,由此而誕生的系統(不是一個裝置)稱之為廠站自動化系統,還在繼續發展之中。由此可以看出,本文所述的廠站自動化系統,廣義上講,不僅包含傳統的遠動(監控)系統,也包含繼電保護裝置與系統及若干附屬設備。
當前廠站自動化技術的主要特點有:①以國際電工委員會(IEC)關於變電站的結構規範為準,真正以分層分散式結構取代傳統的集中式;②把廠站分為3個層次,即廠站層、間隔層以及過程層,在設計理念上不是以整個廠站作為設備所要面對的目標,而是以間隔和元件作為設計的依據,在中低壓系統中,採用物理結構和電氣特性完全獨立,功能上既考慮測控又涉及繼電保護,這樣的測控保護綜合單元對應一次系統中的間隔出線或發電機、變壓器、電容器、電抗器等電氣元件,而高壓與超高壓系統,則以獨立的測控單元對應高壓或超高壓系統中的間隔和元件;③廠站層主單元的硬體以高檔32位工業級模件作為核心,配有大容量記憶體、快閃記憶體以及電子固態盤和嵌入式軟體,構成所謂嵌入式系統;④現場匯流排的興起以及光纖通信的套用為功能上的分布和地理上的分散提供了物質基礎;⑤網路,尤其是基於TCP/IP的乙太網,在廠站自動化系統中廣泛套用;⑥智慧型電子裝置(IED—intelligentelectronicdevice)的大量運用,諸如繼電保護裝置、自動裝置、電源、五防、電子電能表等均可視為IED而納入一個統一的廠站自動化系統之中;⑦與繼電保護、各種IED、遠方調度控制中心交換數據所使用的通信協定更加與國際接軌。

發展趨勢

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發電廠和變電站中的自動化技術發展到今天的以分層分布為主要特徵的所謂綜合自動化技術,伴隨著科學技術的不斷進步,還處於方興禾艾的狀態,其發展趨勢大致包括如下幾個方面。

3.1電子、計算機、通信技術加速了廠站自動化技術的發展
3.1.1智慧型電子裝置的興起
20世紀末興起的IED在工業自動化領域獲得了廣泛的套用,在電力自動化方面也不例外。IED實際上就是一台具有微處理器、輸入輸出部件以及串列通信接口,並能滿足各種不同的工業套用環境的嵌入式裝置,它的軟體則因套用場合的不同而不同,比較典型的IED如電子電能表、智慧型電量感測器、各類可程式邏輯控制器(PLC)等。按照這一定義,廠站自動化系統中的間隔層測控裝置、繼電保護裝置、測控保護綜合裝置、RTU等都可以作為IED來對待。各種IED之間一般採用工業現場匯流排,也有採用工業乙太網接口的,其信息交換的協定則因套用環境的不同而有所區別。這裡特別要指出的是,PLC在廠站自動化領域的套用有逐步擴大的趨勢。PLC作為一種比較經典的工業自動化產品已有相當的套用歷史,還在發展與改進之中,但在電力自動化行業,過去相當長一段時間,除了電廠自動化中的機組單元控制套用較為廣泛外,在遠動、繼電保護領域則少有問津,國外文獻偶有報導。近來,PLC在廠站自動化領域的套用有所擴大和深化,值得關注。
隨著計算機技術的發展,IED或廠站自動化裝置的硬體有"趨同"的發展趨勢,即對於某類設備,對於採用某一硬體平台設計的廠家來說,其裝置的硬體設計有一種相似的感覺,即所謂的"趨同",其主要差別還在於軟體設計。有些廠家為了增加硬體的保密性和專用性,開發了ASIC電路,有的使用了DSP晶片,這有可能成為硬體電路發展的一種方向。

3.1.2現場匯流排和工業乙太網的套用
現場匯流排(Fieldbus)是近年來迅速發展起來的一種工業數據匯流排,它主要解決現場的IED、控制器、執行機構等設備間的數字通信以及這些現場控制設備與後台系統或高級控制系統之間的信息傳遞問題。由於它有簡單、可靠、經濟、實用等突出的優點,而成為當今自動化技術領域發展的熱點之一。
根據IEC標準和現場匯流排基金會(FF——FieldsFoundations)的定義,現場匯流排是連線智慧型現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網路。其含義表現在以下幾方面。
a.現場通信網路:傳統監控系統的通信網路截止於廠站層主控制單元,現場儀表或感測器仍然是一對一模擬信號傳輸。現場匯流排是用於過程自動化和製造自動化的現場設備或現場儀表互聯的現場通信網路,把通信線一直延伸到過程層或生產設備。這些設備通過一對傳輸線互聯,傳輸線可以使用雙絞線、同軸電纜和光纜等。
b.互操作性:互操作性的含義是來自不同製造廠的現場設備,不僅可以相互通信,而且可以統一組態,構成所需的控制迴路,共同實現控制策略。也就是說,用戶選用各種品牌的現場設備集成在一起,實現"即插即用"。現場設備互聯是基本要求,只有實現互操作性,用戶才能自由地集成系統。
c.開放式互聯網路:現場匯流排為開放式網際網路,既可與同類網路互聯,也可與不同類網路互聯。開放式網際網路還體現在網路資料庫共享,通過網路對現場設備和功能塊統一組態,天衣無縫地把不同廠商的網路及設備融為一體,構成統一的現場匯流排控制系統。
現場匯流排的套用給自動化領域帶來了一系列變革:①用一對通信線連線多台數字儀表和裝置,取代一對信號線只能連線一台儀表;②用多變數、雙向、數字式通信方式取代了單變數、單向、模擬傳輸方式;③變革傳統的信號標準、通信標準和系統標準;④變革傳統的自動化系統體系結構、設計方法及安裝調試方法。

廠站自動化技術車間
當然,現場匯流排在發展過程中也存在一些困難,就狀況而言,還處於百家爭鳴、百花齊放階段,還沒有任何一種現場匯流排被國際同行認定為是惟一的數位化通信標準,其中最常用的有8類現場匯流排:FF,Profibus,Controlonet,WorldFIP,P-Net,Interbus,SwiftNet,FFHighSpeedEthernet,而電力系統自動化設備套用較多的CAN和LonWorks則不在上述範圍之內,值得關注。
乙太網(Ethernet)發端於1973年,在美國Xerox公司PaloAlto研究中心工作的Metealfe和BoggS設計的一種以同軸電纜為共享介質的試驗網路,用於在該中心的Altos個人計算機之間實現以2.94Mbit/s的速率互聯。在此基礎上,DEC,Intel和XveroX等3家公司於1980年提出實現l0Mbit/s基帶傳輸速率的乙太網標準的建議,並在1983年被IEEE批准,這就是IEEE802.3,即通常所說的粗纜乙太網(lOBASE5)標準,是當時獲得國際組織批產的若干種區域網路標準之一。1985年通過的IEEE802.3a標準推出了細纜乙太網(lOBASE2)。它在基帶傳輸速率、匯流排拓撲結構以及用CSMA/CD協定避免衝突方面均與lOBASE5相同,但是由於採用了較細的同軸電纜,降低了成本和安裝使用的複雜性。使乙太網成為區域網路中居主導地位的技術,並迅速占領大量市場的里程碑,則是1990年公布的IEEE802.3i標準,即雙絞線乙太網(lOBASE-T)。它採用3類無禁止雙絞線(普通電話線)代替同軸電纜,將網路結構改為星形拓撲,而lOMbit/s的基帶傳輸速度以及CSMA/CD協定仍與lOBASE2相同。
近幾年,乙太網正在從不同途徑進入到工業自動化和過程控制市場,包括廠站自動化領域。乙太網最典型的套用形式是Ethernet十TCP/IP,使得乙太網能非常容易地集成到以Internet和Web技術為代表的信息網路中,這一突出優點加上能滿足各種要求的足夠的頻寬(從lOMbit/s到lGbi/s甚至lTbit/s),開放式與標準化以及低廉的成本,促使乙太網在工業領域包括廠站自動化系統獲得越來越多的關注。廠站自動化系統中實際採用的是一種乙太網與現場匯流排網相結合的混合控制網路,其特點是,系統的通信建立在乙太網、TCP/IP協定的基礎之上,通過網關實現高速計算機網路——乙太網和相對低速的網路——現場匯流排網之間的互聯。
乙太網正逐步向間隔層和過程層發展,並儘可能和其他網路形式走向融合,這也是工業乙太網所面臨的重要課題,如德國西門子公司的Profibus產品,通過自己的通信處理器可以方便地接入工業乙太網,但德國Profibus用戶組織(PND)則希望更進一步,例如Profinet。它不是新的現場匯流排協定,而是使用開放的工廠標準(COM/DCOM,TCP/IP,ACtiveX,XML等)改造現場匯流排,目標是實現開放、分散的自動化與智慧型化,達到與乙太網的高度融合。但是要做到完全意義上的融合是相當困難的,因此其他控制形式與乙太網保留各自優點、互為補充的方案,才是比較經濟地解決自動化與通信任務的方案。FF推出的高速乙太網(HSE)現場匯流排也是基於這一方向。
這裡自然產生一個問題,乙太網與現場匯流排從技術角度相比有什麼區別與聯繫,這也是廠站自動化同行們所關心的。首先,乙太網和現場匯流排都屬於區域網路技術,在網路層次上都以傳輸介質和數據鏈路層為基礎,規範上都符合相應的國際標準,兩者都是套用最為廣泛的區域網路技術。但在內部機制上(主要是數據鏈路層),乙太網與現場匯流排又有明顯的差異。乙太網採用的是同等身份的訪問模式,網上各節點地位相同,以速度快(lOMbit/s,1OOMbit/s,lGbit/s,Tbit/s)、傳輸數據量大(可達1.518kB)為特點;而現場匯流排,例如Profibus等,採用主、從輪詢訪問模式,主站之間循環傳遞令牌,擁有令牌的主站有權訪問其他附屬和管理的從站設備,這樣保證了信息傳輸的確定性和準確性。從速度上看,當前市場上速度較快的Profibus最高為lOMbit/s,其他的則更低。
應當看到,套用乙太網技術是現場匯流排發展的一個必然趨勢。這方面的研究相當活躍,然而套用有限。乙太網技術的引入為現場匯流排的發展注入了新的活力,並將成為現場匯流排家族的新成員,從而豐富現場匯流排標準族。由於乙太網的先天特質,完全取代其他現場匯流排而成為惟一的統一標準似乎不大可能,也無此必要。未來的發展應該是在繼承了乙太網技術的基礎上,結合工業過程套用,產生新一代以乙太網為核心的現場匯流排技術。
廠站自動化技術廠站自動化系統結構圖
3.2數字式視頻圖像監視技術逐漸成為廠站自動化系統的一個重要部分
通常,廠站自動化系統並不包括視頻圖像監視系統,由於無人值班的要求以及對一些現場情景,例如控制機房、重要一次設備現場視覺的需要,推動了視頻圖像監視技術在廠站自動化中的套用與發展。它不僅解決了無人值班站內在安全保衛、消防等方面出現的問題,更重要的是可以使遠方運行控制人員親眼看到現場的實際情況,包括採用360。的一體化球機和焦距調節,使視覺範圍擴大,視物清晰。
數字式視頻圖像監視技術的主要功能有:
a.環境及設備監視,即對廠站內運行設備的狀態及其周圍的環境進行監視。可以有多種顯示方式,例如輪流顯示、自動循環顯示和人工選擇顯示。
b.紅外圖像測量。利用紅外攝像機可以實現黑暗情況下對環境的監視,也可對相關設備的溫度狀況進行直觀監察。這一功能可以與下面要介紹的電氣設備狀態監測和故障診斷相結合。
c.移動物體監測。除了監視靜態圖像外,對運動物體也能靈活監視,其監視的靈敏度大範圍可調,以滿足不同場合下的需求。系統在進行移動物體監測時,占用CPU時間較少,不影響整個系統的運行速度,在每路監視畫面上,可設定防範區域,當該區域有物體移動時,可自動錄像,並在螢幕上提示有移動物體侵入。
除上述3項主要功能外,還有許多其他輔助功能。這樣就可以把數字式視頻圖像監視系統與傳統的廠站自動化系統結合起來,以提高對事故的判斷與回響速度,最終提高電力系統運行的可靠性。
上述的視頻圖像監視在本質上還屬於圖像獲取系統,對獲取來的圖像信息的理解主要還是依靠人的視覺系統,包括人眼、視覺神經以及大腦中管理視覺的相關部分。近來有文獻提到將基於圖像識別的計算機視覺技術運用到圖像信息的分析與理解中,可以實現電力系統的圖像信息的智慧型處理,而且已經有一些套用實例,這是值得更進一步探索與研究的課題。

3.3電氣設備狀態監測與故障診斷技術成為廠站自動化技術的一個新領域
電氣設備的狀態監測與故障診斷是近年來發展較快的新技術,具有良好的發展與套用前景,已得到眾多用戶單位的認同。它包括如下方面的內容。

3.3.1電容型設備的監測與診斷
電介質的耐電強度通常隨其厚度的增加而下降,因此電力電容器常由一些極間介質厚度較小的電容元件串聯組成。電容型套管、電容型電流互感器的絕緣中也設有一些均壓電極,將較厚的絕緣分隔為若干份較薄的絕緣,形成了電容串聯結構。由於結構上的這一特點,電力電容器、藕合電容器、電容型套管、電容型電流互感器以及電容型電壓互感器等統稱為電容型電氣設備。相對於其他電氣設備,電容型電氣設備的工作電場強度較高,長期工作後設備絕緣可能發生局部損壞,即絕緣老化,因此,監測電容型電氣設備的電流值的變化△I/I、絕緣的介質損耗因數tanδ以及電容量的變化△C/C,即可判斷電容型電氣設備是否已存在絕緣問題。

3.3.2變壓器的監測與診斷
電力變壓器主要採用充油式絕緣,在需要防火、防爆的場合,也採用環氧樹脂澆注絕緣(乾式變壓器)或SF6氣體絕緣。對於充油式變壓器的絕緣診斷,油中溶解氣體的分析得到廣泛套用。對於各種類型的變壓器絕緣,局部放電測量為其重要監測診斷手段,變壓器的高壓套管通常採用電容式絕緣,其監測診斷方法與電容型電氣設備相似。

3.3.3斷路器的監測與診斷
高壓斷路器是電力系統中最重要的開關設備,擔負著控制與保護的雙重任務。根據其絕緣及滅弧介質的不同,高壓斷路器分為油斷路器和SF6斷路器,由於SF6氣體的滅弧與絕緣性能優越,SF6斷路器得到了廣泛套用。
斷路器結構複雜,現場解體維修不便,不適當的維修反而易造成故障的發生,就更需要狀態監測。近年來,發展了一種所謂暫時性狀態監測技術,即將斷路器暫時退出運行,處於離線狀態,但不需將其解體,然後運用體外檢測技術來診斷其內部故障。
除了上述3種主要設備的狀態監測與診斷外,還有諸如交聯聚乙烯電纜、金屬氧化物避雷器大型發電機等都屬於這一範圍。在實際套用中,有故障預報、故障診斷和狀態監測等幾個在內容上相近但存在差別的概念。一般說來,它們在內容上沒有嚴格的界限,採用的方法也差不多,都要進行線上檢測和數據分析,其最終目標是一致的,即防患於未然。
國內的發電廠和變電站已具備實現狀態監測和故障診斷技術的初步條件,把這項技術加以實施和推廣,有一個積累資料、逐步提高的過程,伴隨廠站自動化技術的發展,該項技術將成為廠站自動化技術的一個新的領域。

3.4光電互感器的套用將給廠站自動化技術帶來新的變革
電力系統高電壓、大容量的發展趨勢,使電磁式電流互感器越來越難以滿足這一發展態勢的要求,暴露出許多缺點:絕緣結構複雜、造價高;故障電流下鐵心易飽和;動態範圍小;頻帶窄;易遭受電磁干擾;二次側開路易產生高電壓;易產生鐵磁諧振;易燃易爆,占地面積大等。電磁式電流互感器正常輸出為5A或lA,故障情況可增大20倍,電壓互感器輸出為l00V,而正在興起與發展的廠站自動化的主要部件微機保護與監控只要求弱電信號的輸入,為此不得不在測控和保護裝置中增加電流和電壓變換器以對電流或電壓信號進行調理。光電式電流互感器(OCT——Opticalcurrenttransducer)及光電式電壓互感器(OVT——opticalvoltagetransducer)的出現為解決此類問題提供了條件。與傳統電磁式電流互感器相比,OCT具有如下優點:①輸出信號電平低,易與廠站自動化系統接口;②不含鐵心,無磁飽和及磁滯現象;③測量範圍大,可準確測量從幾十安到幾千安的電流,故障條件下可反映幾萬安甚至幾十萬安的電流;④頻率回響範圍寬,可從直流至幾萬赫;⑤抗電磁干擾能力強;⑥信號在光纖中傳輸,無二次開路產生高壓的危險;⑦結構簡單,體積小,重量輕,易於安裝;⑧不含油,無易燃易爆危險;⑨距離一次側大電流較近的OCT光路部分由絕緣材料組成,絕緣性能良好。
一種有源OCT採用Rogowski線圈[14],工作原理仍基於電磁感應原理,但與常規電磁互感器不同,其線圈骨架為一非磁性材料。在該系統中,ABB公司採用了獨有的脈衝雷射鍍膜(PLD)法光致發光技術,解決了高電壓端有源器件的供電難題。
另一種被廣泛研究並正在進入實用化階段的無源OCT的工作原理為法拉第磁光效應(Faradayeffect):一束線偏振光通過置於磁場中的磁光材料時,線偏振光的偏振面會隨著平行於光線方向的磁場的大小發生鏇轉,鏇轉角與待測電流成一定比例關係,再通過一定的光路處理和電路處理,即可由測量輸出電壓而測得待測電流。
無源OVT採用的感測機理是晶體的一次電光效應,即Pockels效應,其基本原理是:一束線偏振光通過有電場作用的Pockels晶體時其折射率發生變化,使入射光產生雙折射,從晶體中射出的兩束線偏振光產生相位差,此相位差與所用電光材料的電光係數、折射率、光波的波長及所加電場有關,當選定電光材料且絕緣結構確定以後,相位差只與被測電壓有關。
上述兩種無源光電互感器,由於高壓部分均為光學器件,所以也稱為光學互感器。它們在光纖中傳遞的是模擬光信號,而第1種有源OCT光纖傳遞的是數字光信號,這是二者的區別。
近年來,國內外有關高壓光電互感器的研究十分活躍,有源光電互感器已進入實用階段,光學式光電互感器也正走向實用。光電互感器與光纖通信技術和計算機技術結合組成光纖區域網路套用於電力系統,是廠站自動化技術的一個發展方向。在這個系統中,新型的光電互感器與傳統的測量和保護裝置之間的接口標準問題將會凸現出來,而國內專用於光電互感器的測量和保護裝置,還鮮見研製生產。光電互感器與電子式儀器儀表和微機測量、保護裝置的合理接口及標準化,不僅能簡化二次測量和保護裝置,而且能提高整個系統的準確度和可靠性,並使得二次設備逐步融入一次設備之中,將為整個電力系統的設備製造與開發帶來新的變革。

3.5電能質量的線上監測將豐富廠站自動化技術的內涵
由於電力市場機制的形成與規範,用電方對作為商品的電能質量的要求也在逐步提高,引起了對電網電能質量的監測與評估的重視。為了規範供、用電雙方對電能質量的共識,國家有關部門對電能質量相繼頒布了5個相關的國家標準,其中對電網頻率允許偏差、供電電壓允許偏差以及三相電壓不平衡度等的監測實際上在傳統的廠站自動化系統中已有所涉及,然而對於諧波和電壓閃變這兩項指標的監測則需配置附加的設備來完成。這也是廠站自動化技術發展過程中應當加以考慮的,即如何利用本身的資源,減少實施電能質量監測的成本,把二者有機地結合起來,這不僅解決了長期困擾供、用電雙方的技術難題,又豐富了廠站自動化技術的內涵。

專業總結

a.廠站自動化技術的發展經歷了一個相當漫長的過程。初期發展較為緩慢,但到了中後期,由於相關領域技術的發展與進步,使之發展速度日益加快,並正在繼續發展之中。
b.電力系統本身規模的擴大,西電東送,南北互供,全國聯網局面的形成,要求在更大的範圍內最佳化系統資源的配置,提高發、輸、配各個環節的可靠性、穩定性與經濟運行效率成為廠站自動化技術發展的主要內在原因。
c.電子技術、半導體技術、網路通信技術以及計算機技術的飛速發展成了廠站自動化技術發展的重要外部因素。
d.由於該領域技術發展的不斷深入與擴大,傳統的一次、二次、遠動、繼保等概念將面臨更新和修正,界線也將更加模糊和彼此融合,各種原來看似不相關聯的技術會逐步彼此滲透,國際化、標準化、規範化越來越成為技術發展的共識。這些現象和過程值得大家關注。

專業內容

廠站自動化技術廠站自動化研討會
主幹學科控制科學與工程電氣工程計算機科學與技術

主要課程電路原理電子技術基礎計算機原理及套用、計算機軟體技術基礎、過程工程基礎電機與電力拖動基礎、電力電子技術、自動控制理論信號與系統分析過程檢測及儀表運籌學計算機仿真計算機網路過程控制、運動控制、系統辨識基礎計算機控制系統系統工程導論人工智慧導論等

主要實踐性教學環節:包括金工學習計算機套用基礎訓練電子工藝實習、電子技術課程設計、專業課程設計、生產實習等,一般安排在夏季學期。

主要專業實驗:自動控制理論實驗、電力電子技術實驗、運動控制實驗、過程控制實驗、自動檢測與儀表實驗、計算機控制實驗、系統仿真實驗、網路及多媒體實驗等

修業年限:四年授予學位:工學學士

開設院校:重慶工商大學 西南工學院 四川輕化工學院 貴州工業大學 昆明理工大學 西安理工大學 西安建築科技大學 陝西理工學院 甘肅工業大學 青海大學 新疆大學 北京工業大學(五年) 北方工業大學 北京工商大學 北京服裝學院 北京建築工程學院 北京機械工業學院 北京聯合大學 首鋼工學院 天津科技大學天津工業大學 天津理工學院 河北大學 河北建築科技學院 河北工業大學 河北理工學院 河北科技大學 河北師範大學 燕山大學 太原重型機械學院 太原理工大學 內蒙古大學 內蒙古科技大學 內蒙古工業大學瀋陽工業大學 鞍山科技大學 遼寧工程技術大學 瀋陽化工學院 大連輕工業學院 遼寧工學院 瀋陽大學 大連大學 吉林工學院 吉林化工學院 吉林職業師範學院 黑龍江大學 黑龍江礦業學院 齊齊哈爾大學 佳木斯大學 哈爾濱理工大學 上海工程技術大學 上海大學 南京工業大學 江蘇大學 南通工學院 江南大學揚州大學 浙江工業大學 浙江科技學院 寧波大學 安徽大學 東華理工學院 安徽理工大學 集美大學 南方冶金學院 南昌大學 山東礦業學院 青島化工學院 濟南大學 山東大學 青島建築工程學院 山東輕工業學院 山東工程學院 青島大學 鄭州大學 焦作工學院 鄭州輕工業學院 河南科技大學 中原工學院 河南大學 武漢化工學院 湖北工學院 湖北汽車工業學院 武漢科技大學 湘潭大學 湖南科技大學 廣東工業大學 廣西大學 廣西工學院 天津職業技術師範學院 東北林業大學 華北電力大學 東北電力學院 上海電力學院 武漢大學 長沙理工大學 河海大學 瀋陽建築工程學院 北京郵電大學 北京信息工程學院 杭州電子工業學院 桂林電子工業學院 重慶郵電學院 電子科技大學 西安電子科技大學 北京交通大學 大連鐵道學院 同濟大學 華東交通大學 中南大學 西南交通大學 蘭州交通大學 大連海事大學 武漢理工大學 長安大學 合肥經濟技術學院 中國科學技術大學(五年) 哈爾濱工程大學 華東船舶工業學院 北京石油化工學院 撫順石油學院 江蘇石油化工學院 大慶石油學院 石油大學 長江大學 西南石油學院 西安石油大學 中南工學院 北京理工大學 華北工學院 瀋陽工業學院 長春理工大學 南京理工大學 重慶工業管理學院 西安工業學院 北京航空航天大學 西北工業大學 哈爾濱工業大學 株洲工學院 清華大學 北京科技大學 北京化工大學 南開大學 天津大學 大連理工大學 東北大學 吉林大學 同濟大學 上海交通大學 華東理工大學 東華大學 東南大學 江南大學 浙江大學 合肥工業大學 廈門大學 中國海洋大學 華中科技大學 湖南大學 中南工業大學 中山大學 華南理工大學 重慶大學 四川大學 深圳大學 中國計量學院 南京郵電學院 長春郵電學院 襄樊學院 東華理工學院 南昌航空工業學院 西安郵電學院 天津商學院 大連民族學院 北華大學 上海海運學院 上海套用技術學院 南京農業大學 浙江工程學院 浙江師範大學 紹興文理學院 景德鎮陶瓷學院 鄭州工程學院 西北第二民族學院等

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