时间：2023-01-29 13:37:19
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【关键词】互联网技术电力保护通信系统设计
随着电力工业及互联网技术的迅速发展，电力企业对线路的保护也提出了越来越高的要求。通信系统作为高频保护的一种重要的组成部分被要求具有更高的可依赖性、安全性及快捷性。同时，通信技术越来越发达，特别是光纤通信的日益普及为数字保护通信系统的发展提供了强有力的动力。
一、电力保护通信系统的概述
随着人力资本成本的不断提高，电力系统变电所逐步开展和普及无人值班的运作方式。所以传输各类信息的远动通道便成为了解和控制变电所运行状况的唯一窗口。因此，通道的建设、保持及维护成了工作的重点及难点。一般来说，远动通道分为接收变电所各类信息的“上行”通道和下发各类控制信息的“下行”通道这两种通道。上行通道一般可以直接通过主站显示屏的画面查看其运行情况，而对传输遥控命令的下行通道，至今所有的调度自动化系统、厂站端的RTU或变电站综合自动化装置均不具备对下行通道的检测功能，这严重影响着整个电力系统的运行安全[1]。基于此为了提高电力系统运行的安全性，对线路保护提出了更高的要求。而作为线路保护重要组成部分的远方保护信号设备的安全性、可靠性及快速性必须要可以保证。
二、电力保护通信系统的运用现状及趋势分析
2.1电力保护通信系统的运用现状分析
目前，我国电力保护通信系统的运用主要集中在一些大型的电力企业中，而对于小型的发电企业则很少使用，造成这种现象的原因是多方面的。首先，对于一些小型的电力企业来说采用电力保护通信系统的必要性比较弱。其次，系统的运行对人才与资金的要求比较高，小型电力企业不具有具备专业知识的系统建设及维护的专业技术人员。就目前我国电网中运行的远方保护信号设备而言，大部分的电力企业采用的都是模拟系统，这个系统主要包括使用电力线为载体的保护专用收发信机和电力线音频复用通信系统两个部分[2]。
2.2电力保护通信系统的运用趋势分析
随着互联网技术的不断发展，数字保护通信系统必然代表保护信号设备的发展方向。原因主要体现在以下几个方面。第一，数字保护通信系统符合全球数字化的潮流，第二，数字系统抗干扰的能力强，第三，数字设备可靠性比较高，调试和维护非常方便，从长远来看，可以降低使用成本。第四，数字设备可以提供良好的人机界面。
三、复用式数字保护通信系统的设计分析
通过上面的分析可以看出复用式数字保护通信系统必然代表保护信号设备成为未来的发展方向。在电网改造中SDH、ATM等新的光纤通信技术在电力系统通信中都得到了普遍应用，这无疑可以看出复用式数字保护通信系统的运用潜力[3]，同时电网改造也给复用式数字保护通信系统的运用提供了前所未有的发展机遇。现在高电压等级的变电站的保护信号通信设备首选是数字保护通信设备，而且实现的方式主要是将保护信号复用到SDH通信设备的时隙中，利用SDH设备的快速自愈性能进一步提高保护信号通信的可靠性[4]。基于此论文对复用式数字保护通信系统进行一个系统的设计。为了提高系统的整体性能，这套系统设计方案采用了特别的纠错编码解码方案，同时结合采用一些比较先进的技术设备，比如高速CPU、CPLD和流行的Windows人机界面等。这些都可以很大程度上提高设备的可靠性，使调试、维护和使用过程更加方便安全。复用式数字保护通信系统以具有自愈功能的SDH环状网为核心，提供行政电话、调度电话、远动数据和保护命令的全方位接入和传输。
四、结语
通过论文的分析可以看出数字保护通信系统必然代表保护信号设备的发展方向，这种数字保护通信系统不仅可以提高系统的整体性能，还可以提供行政电话、调度电话、远动数据和保护命令的全方位接入和传输，在实际运用中值得推广。最后，希望论文的研究为相关工作者及研究人员提供一些参考与借鉴价值。
参考文献
[1]吴玲燕.广域保护通信系统可靠性及其路由选择研究[D].重庆：重庆大学，2011
关键字：控制；系统；检测；网络化
一、自动控制的基本概念
在现代科学技术的许多领域中，自动控制技术得到了广泛的应用。所谓自动控制，是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置操纵受控对象，使被控量等于给定值或给定信号变化规律去变化的过程。控制装置和受控对象为物理装置，而给定值和被控量均为一定形式的物理量。自动控制系统由控制装置和受控对象构成。对自动控制系统的性能进行分析和设计则是自动控制原理的主要任务。
二、自动控制系统的基本构成及控制方式
1.开环控制控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制。2.闭环控制。控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对控制过程的影响，这种控制称为闭环控制，相应的控制系统称为闭环控制系统。3.反馈控制。反馈控制是在外部的作用下，系统的被控量发生变化后才做出相应调节和控制的，在受控对象具有较大时滞的情况下，其控制作用难以及时影响被控量，进而形成快速有效的反馈控制。
三、自动控制理论发展简述
虽然现代控制理论的内容很丰富，与经典控制理论相比较，它能解决更多更复杂的控制问题，但对于单输入、单输出线性定常系统而言，用经典控制理论来分析和设计，仍是最实用最方便的。
真正优良的设计必须允许模型的结构和参数不精确并可能在一定范围内变化，即具有鲁棒性。这是当前的重要前沿课题之一，。另外，使理论实用化的一个重要途径就是数学模拟和计算机辅助设计。总之，自动控制理论正随着技术和生产的发展而不断发展，而它反过来又成为高新技术发展的重要理论根据和推动力。它在工程实践中用得最多，也是进一步学习自动控制理论的基础
四、自动检测技术
自动检测是学一个重要分支科学，是在仪器仪表的使用、研制、生产、的基础上发展起来的一门综合性技术。1. 自动检测的任务：自动检测的任务主要有两种，一是将被测参数直接测量并显示出来，以告诉人们或其他系统有关被测对象的变化情况，即通常而言的自动检测或自动测试；二是用作自动控制系统的前端系统，以便根据参数的变化情况做出相应的控制决策，实施自动控制。2. 自动检测技术主要的研究内容：自动检测技术的主要研究内容包括测量原理、测量方法、测量系统、及数据处理。3.测量系统：确定了被测量的测量原理和测量方法后，就要设计或选用装置组成测量系统。目前的测量系统从信息的传输形式看，主要有模拟式和数字式两种。
1.术的基本概念。检测技术是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。 广义的讲，检测技术是自动化技术四个支柱之一，从信息科学角度考察，检测技术任务寻找与自然信息具有对应关系的种种表现形式的信号，以及确定二者间的定性、定量关系；从反映某一信息的多种信号表现中挑选出在所处条件下最为合适的表现形式，以及寻求最佳采集、变换、处理、传输、存贮、显示等方法和相应的设备。信息采集是指，自然界诸多被检查与测量量中提取有用信息。 信息变换是将所提取出的有用信息进行电量形式幅值、功率等的转换。信息处理的任务，视输出环节的需要，可将变换后的电信号进行数字运算、模拟量-数字量变换等吃力。 信息传输的任务是在排除干扰的情况下经济的、准确无误的把信息进行远、近距离的传递。虽然检测技术服务的领域非常广泛，但是从这门课程的研究内容来看，不外乎是传感器技术、误差理论、测试计量技术、抗干扰技术以及电量间互相转换的技术等。提高自动检测系统的检测分辨率、精度、稳定性和可靠性是本门技术的研究课题和方向。自动检测技术已成为一些发达国家的最重要的热门技术之一，它可以给人们带来巨大的经济效益并促进科学技术飞跃发展，因此在国民经济中占有极其重要的地位和作用。自动检测系统是自动测量、自动计量、自动保护、自动诊断、自动信号等诸多系统的总称.在上述系统中，都包含有被测量，敏感元件和电子测量电路，它们之间的区别仅在于输出单元。如果输出单元是显示器或记录器，则该系统叫做自动测量系统；如果输出单元是计数器或累加器，则该系统叫做自动计量系统，如果输出单元是报警器，则该系统是自动保护系统或自动诊断系统；如果输出单元是处理电路，则该系统是部分数据分析系统、自动管理系统或自动控制系统。2.感器与传感器的分类 。2.1传感器。传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。2.2传感器的组成。传感器的功用是一感二传，即感受被测信息，并传送出去。传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。最简单的传感器由一个敏感元件组成，它感受被测量时直接输出电量，如热电偶。有些传感器由敏感元件和转换元件组成，没有转换电路，如压电式加速度传感器，其中质量块是敏感元件，压电片是转换元件。有些传感器转换元件不只一个，要经过若干次转换。
三、传感器的分类
目前传感器主要有四种分类方法：根据传感器工作原理分类方法；根据传感器能量转换情况分类法；根据传感器转换原
理分类法和按照传感器的使用分类。3 .测量方法 。3.1直接测量.在使用测量仪表进行测量时，对仪表读数不需要经过任何运算，就能直接表示测量的结果，称为直接测量。这种测量方法。这种测量方法是工程上广泛采用的方法。3.2间接测量.在使用仪表进行测量时，首先对与被测物理量有确定函数关系的几个量进行测量，将测量值代入函数关系式，经过计算得到所需结果，这种测量称为间接测量。间接侧来那个多用于科学实验中的实验室测量，工程测量中亦有应用。3.3联立测量。在应用仪表进行测量时，若被测物理量必须经过求解联立方程才能得到最后的结果，则称这样的测量为联立测量。在进行联立测量时，一般需要改变测试条件，才能获得一组联立方程所需要的数据。它只是用于科学实验或特殊场合。3.4偏差式侧量.在测量过程中，用仪表指针位移决定被测量的测量方法，称为偏差式测量法。应用这种方法进行测量时，标准量具不装在仪表内，而是事先用标准量具对仪表刻度进行校准；在测量时，输入被测量，按照仪表指针在标尺上的示值，决定被测量的数值。采用这种方法进行测量，测量过程比较简单、迅速。但是，测量结果的精度低。这种测量方法广泛适用于工程测量。3.5零位式测量.在侧来那个过程中，用指零位仪表的零位指示检测测量系统的平衡状态；在测量系统达到平衡时，用已知的基准量决定被测未知量的测量方法，称为零位式测量法。 3.6微差式测量。微差式测量法是综合了偏差式测量法与零位式测量法的优点而提出的测量方法。微差式测量法的优点是反应快，而且测量精度高，特别适用于在线控制参数的检测。
关键词：火电厂；热控自动化；保障装置；日常维护；检修
热控自动化技术是一种运用控制理论、热能工程技术、智能仪器仪表、计算机技术和其他信息技术，对热力学相关参数进行检测、控制，从而对生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理、决策，达到确保安全、增加产量、提高质量、降低消耗、减员增效等目的的综合性高新技术。它主要是指对锅炉、汽机及其辅助设备运行的自动控制，使机组自动适应工况的变化，且保持在安全、经济的条件下运行。
随着科学技术的迅速发展，我国火电厂的自动化控制技术也得到了迅速的发展。由于火电厂的特殊性，涉及的势力设备众多、热力系统庞大，生产过程复杂，多数设备长期处于高温、高压、高速、易燃等恶劣的条件下，现代热工控制系统往往还包括自动保护、自动检测、自动报警、顺序控制等内容。
目前火电厂热控自动化技术已经成为现代化机组和经济运行的重要保障，其技术水平是由机组的控制方式、合理布置单元控制室以及热控自动化系统的配置等各方面进行综合体现的。对其保障装置进行合理的日常维护和检修，是保障火电厂热控自动化的安全稳定运行的重要措施。下面我们先对热控自动化保障装置常出现的问题进行分析，然后研究其日常维护和检修方案。
一、热控自动化保障装置常出现的问题
火电厂热控自动化技术的运用主要目的是对锅炉蒸汽设备和辅助设施的运行进行自动控制，以使机组生产能够和工况变化自动适应，确保其在安全经济环境下正常进行运行。其组成主要有检测装置、控制系统以及执行设备，另外还包括一些自动报警和保护、顺序控制以及自动检测等不同内容。
目前，在火电厂中DCS已经得到了广泛应用，其具有较高的稳定性、可靠性以及安全性，并有效的提高了机组设备的可控性，同时还改变了机组控制室的位置、控制方式以及控制点设置。其中控制室的位置和格局呈现多元化的发现趋势；控制方式的改变，也就是由单元控制室集中进行监控，然后由水、煤、灰这3个就地辅助监控室进行辅助监控，以便对安装、调试、维护、检修以及异常工况情况的处理需求进行满足。其问题主要有：安全保护和监控装置的覆盖面不广，并且其功能不够完善；其热控技术和仪表工艺需要进行提高；执行机构中普遍存在空行程、线性不好以及漏流等问题；在机组幅度增大、负荷快速的时候，调节质量会受到调节系统所造成的干扰。
二、热控自动化保障装置的日常维护和检修
1、热控自动化保障装置的静态维护和检修。首先应该做好电源维护，如果这一环节没有做好，电源一旦出现问题，那么就有可能会损坏自动化控制系统的模件和CPU，甚至还会对主机造成一定的损坏。在其维护过程中一定要按其受电顺序把电源回路的绝缘性能以及系统的接地电阻等设施进行逐步检查，以确保其安全可靠，可保证系统的安全正常运行；其次还要对模件进行检测。因为一旦出现外回路强电就有可能会造成模件的烧损，所以在日常维护中，为了能够减少模件的损坏，在对模件的I/O通道进行检测的时候一定要先断开模件外部接线，并把模件的电源保险松开，然后再进行相关操作，操作完毕就要直接把模件推出；最后在传动试验的时候，还要对端子柜以及外回路接线的正确性进行检查，并利用万用表对这一设备对应模件的背针接地情况和对地电压情况进行相应的检查。如果是没有进行传动的模件就要脱离其插入位置。
2、热控自动化保障装置的动态维护和检修。
（1）对主机系统死机的维修。这一情况可以说是最经常遇见的一种状况，首先我们在进行动态试运的时候要尽量不改变系统组态，如果一定需要进行修改，那么就要由专业人士进行，并且要把其修改进行记录。另外在日常维护中还要派专门人员对其系统定时进行内部垃圾文件清理工作。
（2）对电动调节系统的维护。电动调节系统经常会出现电源匹配不合理情况，而致使电动调节系统不能正常进行工作，其主要原因是因为系统的指令电源接地但是电动调门地线不接地所造成的，为了能够有效的避免这一问题的出现，可以在进行现场调试前检查系统电源和调门地线情况，另外还可以让专业人员加装一个隔离器悬空电源，以对信号进行隔离处理即可。
（3）对火焰检测器的维护。火焰检测器的好坏可以直接影响火检问题。其中这一问题主要是因为火焰检测器随着燃烧工况的变化其输入信号不稳定而引起的，所以要对火焰检测器不断进行检查，以有效的确保其稳定性和灵敏性，以免导致管理人员的误判断。
（4）对系统逻辑的检修。系统逻辑通常容易出现问题的有：MFT逻辑、ETS逻辑、磨煤机跳闸逻辑以及给水泵跳闸逻辑等，一般都是在跳闸条件比较多的设备上。万一出现这种问题首先要对问题进行具体的分析，然后根据实际问题进行解决，在分析问题的同时一定要注意系统本身的严谨性。
（5）对保护装置的试验管理工作。正确地进行保护装置的功能试验是保证保护装置投入率、正确动作率的关键。热控保护系统的试验应采取动态试验的方法，尽量避免采用信号短接的方法；保护系统的试验必须按规程要求定期进行；执行已经审批的保护试验操作卡；履行试验签字手续；做好新保护装置的设计施工试验各阶段的管理工作，确保保护功能设计全面真实。要严格落实试验项目，执行试验措施、严格试验方法、提高试验质量，确保热控保护装置各项试验的全面、具体、系统、完整。
（6）对系统缺陷的检修。如果系统存在一定的缺陷，那么在运行的过程中，也就有可能会导致其他问题的出现，引起意料之外故障的出现。在正常的工作中，应当将预防自动化保障装置缺陷和设备重大缺陷的统计分析工作做好。对于机组运行过程中的缺陷问题，一定要慎重解决，首先在处理之前先填写缺陷处理单，然后和运行人员沟通，在其批准之后下能进行相应的处理。总之，就是将保障设备的安全稳定运行做为工作的目的，做好消缺工作。
三、结语
综上所述，对火电厂热控自动化保障装置进行日常维护和检修，不但可以确保其系统的正常稳定的运行，还可以有效的减少其重大故障的出现，所造成的不必要损失。关于火电厂热控自动化保障装置的日常维护和检修工作的进行，也需要有相关的专业人员的参与，这样才能够真正的提高火电厂热控自动化技术水平。
参考文献
[1] 马文学， 基于工业以太网的火电厂电气自动化系统应用研究[D]，硕士学位论文，华南理工大学，空盒子理论和控制工程专业，2005，5.
论文摘 要 特高压变电站通信屏柜的布局应以变电站终期设计为依据，遵照信号流程最简化、统一性和特殊性统筹兼顾的原则，按信号流程布置设备，让环节最简化并使承载主要信号缆线走线最小，同时尽可能避免较差，以及最大限度地减少交叉。
1 关于信号设备的分层分区
对整个特高压变电站通信系统来说，安全自动化四最为关键的部分，也就是要确保线路继电保护信号的有效传输，按照重要程度，1 000kv和500kv是线路保护信号传输的重点。如果依据特高压变电站500kv线路12回、1 000 kv线路8回的设计，在16路1 000kv线路信号传输业务，在远动通信室一般是配置4套1 000kv光传输设备以及16套1 000 kv线路远方接口设备。按照类似的道理，在相应的远动通信室也要与之相适应地配备4套500kv光传输设备以及24套500 kv线路远方接口设备。借鉴光传输网，在骨干层仅执行同层光交叉以及向下光接入功能；在汇聚层仅执行向上光接入以及向下电接入功能；在接入层仅仅执行向上电接入以及其他功能的经验。以此把特高压变电站所承载的主要信号分层分区配置。
2 通信屏柜布置
在完成通信号设备分层分区配置之后，要充分考虑特高压变电站中最关键和最重要的线路保护信号传输业务，可以把线路保护专用光端机以及线路保护接口设备一起设置在1 000 kv或500 kv的保护室。
一是配置线路保护专用的汇聚层155/622m光端机后，在光传输设备屏内还应配置2个8系统数配，2个dc/dc（-220v/-48v）电源变换器以及1个光配；二是a-1-1光端机和b-1-1光端机之间互为冷备用、a-2-1光端机和b-2-1光端机之间同样影视互为冷备用的。如只分配给1个aug时隙，那么tug3（1）所以分配的8个时隙可以并下8个2m支路到数配的下端口，4套接口设备的2m线接到数配背面上端口也成为奇数端口。tug3（2）分配的8个时隙可以并下8个2m支路到另一个数配的下端口作为冷备用。在b-1-1光传输设备屏和a-1-1光传输设备屏用2 m跳线，一旦a-1-1光端机出现故障，可以打开a-1-1光传输设备屏的数配三通，将2 m跳线跳接在上端口，同时打开冷备用设备的数配面板三通，把2 m跳接在数配下端口，只要2个变电站进行同时操作就可以实现。
3 电源以及通信监控设备配置
因为线路保护专用光端机以及线路保护接口设备都完成了前置工作，被前置在1 000kv或500kv的保护室，所以应在每个线路保护专用光端机屏中配置dc/dc电源变换器，并提供光端机的保护接口设备使用。在远动通信室可以配置3套高频开关电源系统。信息网络交换机以及众多网管设备的电源可从远动专业的逆变电源馈电屏提取，在通信屏队列里配置交流配电屏，用来给信息网络交换机以及网管设备提供电源。对通信电源信息可以采用软采集方式，用通过软件完成协议转换。
4 设计中考虑的几个问题
4.1端子排设计
典型的屏柜设计中端子排编号应按照单元分段集中的原则进行，按自上而下的原则对交流电流（电压）回路、操作正电源、信号输出回路以及高频通道进行排序。屏柜中装置间的联系都应通过端子排的转接来实现，避免各装置间的相互干扰，并使端子排设计更加紧凑和简洁。
4.2关于跳闸回路双重化
为了深入贯彻国家电网公司关于防止生产重大事故的要求,屏柜设计可采取带有双跳闸线圈的分相操作箱，同时在其每组跳闸回路中设置一组直流电源开关。针对双重化配置的线路保护，可以将每套保护只引出一付跳闸接点到跳闸线圈，而不是每套保护都引出两付跳闸接点，这种方法不仅可以保护跳闸回路双重化，有能够避免交叉重叠而使回路过于复杂。
4.3光纤保护旁路的切换
在旁路断路器代线路运行的情况下，和高频保护切换方式一直，只是需要把光纤接口装置切换到旁路，就能够构成旁路光纤允许式距离保护。该方式对各种情况有着广泛的适应性。
4.4远方复归收发信机
在过去应用lfp系列保护中，复归收发信机仅能由运行人员通过屏上复归按钮实现。因为每天都需要测试高频通道是否完好，造成现场运行人员手动复归收发信机的工作量相对较大。因此保护需要增加了远方复归收发信机接点。在优化设计中，可将接点和柜上手动复归收发信机按钮并接，复归收发信机能够由运行人员通过工作台经保护装置实现。
4.5旁路时非全相保护
过去在旁路代主变压器运行时，通常不能切换至旁路。优化设计中可在旁路设计时，考虑使用旁路保护柜失灵起动装置的非全相保护，从而实现旁路代主变压器运行过程中具有非全相保护条件。
4.6和综合自动化站配合
屏柜应按综合自动化站方式加以考虑。远方、就地切换开关并不能装设在线路保护柜上,而是应当装设在线路测控柜上。此外，因为综合自动化站采取的测控柜只能提供手跳和手合接点所以在操作箱中要增加了双位置中间继电器。
4.7应便于维护和诊断
运行控制工具对前置系统各个节点、各环节的运行状态进行监视，同时应能够对其进行停止、删除、恢复等各种运行方式的实际控制。报文监视工具也可以同时对多个运行的通道的收发信息进行实时监视，应能截获存储在文件中,以进行报文的具体分析。系统运行管理子系统负责要维护这些进程的启动运行和状态监视，在这些进程一旦出现异常时，系统要立即启动故障恢复机制，保证系统的正常运行。
此外，超高压变电站中还有诸如远动、通信、信息3个专业的有调度的自动化问题。当前，有很多调度机构以及枢纽变电站监控室已实现了调度席位的非计算机主机化，也就是把传统的调度计算机都移到服务器屏之中，在调度席位桌面上仅仅放置显示器、键盘等外设，外设通过延长器和主机相联。如计算机的数量较多，可以在服务器屏内安装软切换kvm。调度席位去主机化，能够从根本上解决长期存在的主机散热问题，调度席线缆众多、电源保障等等相应的问题也迎刃而解。
5结论
超高压变电站还有其他容易忽略的细节问题，包括信息系统和综合布线系统的设计等等。对于这些问题，应依据国家电网公司关于指挥体系建设的有关要求，组建好相应的应急指挥室，把生产调度会议电视系统也有机的结合起来，对设备、环境、电源等进行统筹的考虑，不断总结经验，不断完善改进，努力把布局设计精确到每一个末端环节，最大限度地给确保便捷性和简单性，保证运行维护的可靠性。
参考文献
论文关键词：变电站，综合自动化，控制，设计
0 前言
完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段之外，其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过计算机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备，监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。
变电站综合自动化系统的基本配置，如图所示：
标准化和模块化是保证变电站自动化系统独立性与扩展性相统一的基本要求。但是，国内在这方面由于缺乏统一的设计方案和产品标准，这种百花齐放的局面也在一定程度上给电力研究与生产行业造成了重复劳动，不同厂家的产品很多都是自成一体，相互之间缺乏很好的兼容性与可扩充性，给用户带来很大麻烦。因此，应确立保护软、硬件设计的模块化、标准化来保证该系统自身的独立性和与其他系统的兼容性。
1 综合自动化系统的硬件结构形式
硬件的模块化从基本模块做起，在将系统分解为模块时，模块的内聚度应最大，而把分解点选在接口最少、最弱的部位，这样可简化接口结构，使系统易于分解，又易于组合基本模块设计为插件式设计，不同保护间可通用硬件，这样，缩短了开发周期，保证了生产、调试、维护的方便。主要插件有：电源插件、交流插件、CPU 插件、开入开出插件等。硬件的不同基本模块组合可构成插箱级模块，不同插箱级模块组合可构成产品级模块。
根据综合自动化系统设计思想和安装的物理位置的不同，综合自动化系统硬件结构形式可以分成很多种类。从国内外变电站综合自动化系统的发展过程来看，其结构形式有集中式、分布式、分散（层）分布式；从安装物理位置上来划分有集中组屏、分层组屏和分散在一次设备间隔设备上安装等形式。
1.1结构形式
一、集中式综合自动化系统
采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、微机保护和一些自动控制等功能。
这种机构形式是按变电站的规模配置相应容量、功能的微机保护装置和监控主机及数据采集系统，它们安装在变电站主控室内。主变压器各种进出线路及站内所有电气设备的运行状态通过电流互感器、电压互感器经电缆传送到主控制的保护装置或监控计算机上，并与调度控制端的主计算机进行数据通信。当地监控计算机完成当地显示控制和制表打印等功能。
变电站综合自动化系统的目标是实现变电站的小型化、无人化和高可靠性，我国20世纪80年代开始研制分布式综合自动化系统。
二、分层分布式结构集中式组屏的综合自动化
（一）分层分布式结构的概念
所谓分布式结构，是在结构上采用主从CPU协同工作方式，各功能模块（通常是各个CPU）之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了集中式结构中独立CPU计算处理的瓶颈问题，方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行。且变电站信息的采集和控制分为管理层、站控层和间隔层三级分布布置。[1]
对于中、小型变电站的分层分布式集中组屏结构，把整套综合自动化系统按其功能组装成多个屏，集中安装在主控室中，软件相对简单，调试维护方便，组态灵活，系统可靠性高。
对于大型变电站分层分布式集中组屏结构，较之中小型变电站的综合自动化系统，大型变电站则在管理层可能设有通信控制机，专业负责与调度中心通信，并没有工程师机，负责软件开发与管理功能。
（二）分层分布式集中组屏综合自动化系统结构特点
1.可靠性高，有故障时，只影响局部；可扩展性和灵活性高；电缆大大简化设计，节约投资。
2.分布式系统为多CPU工作方式，减轻了主控室机的负担。
3.继电保护相对独立。
4.可靠的自动化监控系统。
5.具有与系统控制中心通信功能。
1.2分散分布式与集中相结合的综合自动化系统结构
这是目前国内外最为流行、受到广大用户欢迎的一种综合自动化系统。它采用“面向对象”即面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计的，间隔层中各数据采集、控制单元和保护单元做在一起，设计在同一机箱中，并将这种机箱就地分散安装在开关柜上或其他一次设备附近，这样各间隔单元的设备相互独立，仅通过光纤或电缆网络由站控机对它们进行管理和交换信息，这是将功能分布和物理分散两者有机结合的结果。
（一）分散与集中相结合的变电站综合自动化系统结构框图。如图所示：
将配电线路的保护和测控单元安装在开关柜内，而高压线路保护和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构称为分散和集中相结合的结构，适合应用在各种电压等级的变电站中。
（二）结构特点
1.10~35KV馈线保护采用分散式结构，就地安装，节约控制电缆，通过现场总线与保护管理机交换信息。
2.高压线路保护和变压器保护采用集中组屏结构，安装在控制室或保护室中，可靠性高。
3.备用电源自投控制装置和电压无功综合控制装置采用集中组屏结构安装于控制室或保护室中。
4.采用脉冲电能表或带串行通信接口的智能型电能计量表，保证电能计量的准确性。
（三）优越性
1.简化了变电所二次部分的配置，缩小了主控室的面积，利于实现无人值班。
2.减少了施工和设备安装工作量。
3.简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了电缆。
4.分层分散式结构可靠性高，组态灵活，检修方便。
目前，变电站综合自动化系统的功能和结构都在不断地向前发展，全分散式的结构一定成为今后发展的方向，为变电站实现高水平、高可靠性和低造价的无人值班创造更有利的技术条件。[2]
2变电站综合自动化系统的硬件原理
随着微计算机技术的发展，变电站综合自动化系统均按模块化设计，也就是说对于成套的综合自动化系统中，微机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都是若干模块组成的。不同的功能用不同的软件来实现，不同的使用场合按不同的模块组合方式构成。一个变电站综合自动化系统中各个子系统（如微机保护）的典型硬件结构主要包括：模拟量输入/输出回路、微型机系统、开关量输入/输出回路、人机对话接口回路、通信回路、电源。
变电站综合自动化硬件结构。如图所示：
变电站综合自动化硬件结构
2.1 模拟量输入/输出回路
变电站综合自动化系统采集的变电站的电流、电压、有功功率、无功功率、温度等都是属于模拟量。模拟量输入电路的主要作用是隔离规范输入电压及完成模/数变换，以便与CPU接口，完成数据采集任务。模拟量的作用是把微型机系统输出的数字量转换成模拟量输出，由数/模（D/A）变换器来完成。
根据模/数变换原理的不同，综合自动化装置中的模拟量输入电路有两种方式：一是基于逐次逼近型A/D转换方式（ADC），是直接将模拟量转变为数字量的变换方式；二是利用电压/频率变换（VFC）原理进行模/数变换方式设计，它是将模拟量电压转换为频率脉冲量，通过脉冲计数变换为数字量的一种变换形式。
电压形成电路起电量作用外，还将一次设备的电流互感器TA、电压互感器TV的二次回路与微机A/D转换系统完整隔离，提高抗干扰能力；低通滤波电路的作用是限制输入信号的最高频率；采样主要表现为真实的反映出原始的连续时间信号中所包含的重要信息；模拟量多路转换开关的作用是将多路待转换的模拟量每次只选通一路，输出只有一个公共端接至A/D转换器，达到分时转换；A/D转换器的作用将连续变换的模拟信号转换为数字信号。
输出电路的结构由锁存器、D/A转换器、低通滤波器、功率放大器组成。
3 以传输线路的远程保护为例
对于传输线路的远程保护，利用远程继电器，一个重要观察结果是从接通继电器的时刻开始，继电器就连续采样输入信号，因此，在信号变化的整个过程中均可获得输入数据。但由于实际原因，存贮器缓冲器中只保存了有限的采样值。在某种意义上。通常这种存贮器的存取是循环的，每当缓冲器贮满时，就存储下一批采祥值以取代旧采样值。这种特性能做到连续监视传输线路负载，此外还能捕捉电力信号在正常—故障过渡时的预兆故障值和故障值。
以微处理机为基础的远程继电器的另一个共同特性是继电器正常状况和工作状态的自诊断。这一特性对测试和维护是极其有用的，与以前的技术相比是设计上的一个重要的进步。此外，在操作接口方面也得到了一定的改进。用于继电器的设定、工作状态和各种电力系统信号测量情况的各种操作均可进行显示，通过使用带有更改设定值的复杂的处理协议的终端，继电器设定过程可以得到大大的强化和简化。[5]
由于对信号采样值进行了各种逻辑和算术运算，因而实现了基于微机的继电器内部处理。通过使用存贮在继电器固件内的软件流程实现了继电器算法。图4-1给出了典型的功能软件流程图。该图示出了一个基于微机的设计所具有的绝妙的灵活性，它所提供的继电器算
远程继电器的软件流程图
法的每个处理步骤均为独立的软件模块，使设计师能方便地改变某些模块，以便适应不同继电器的要求。在采用远程继电器的情况下，继电器工作特性的各种不同状态，以及电压、电流和阻抗测量的各种算法，均可以使用同样的基本硬件和图所介绍的同样软件编排来实现。
总之，基于微机的继电器，可将继电器设计成具有一些传统的远程保护功能，例如带有适于传送跳闸／闭合功能的各种通讯选择的分段限时保护。另一方面，可以用一个远程继电器微计算机实现很复杂的设计。在这种情况下除基本远程继电器保护功能外，还可以包括其他功能，例如：局部断路器失效保护、高速重闭、自动同步校验，不同步保护设计，瞬时记录、故障定位、SOE(事件顺序)记录。
请注意，利用设计中的这种灵活性对于获得性能价格比高的远程继电器保护是十分重
要的。如果只需要基本的继电器保护功能，可以使用廉价的8位单板微计算机。另一方面，如果需要复杂的远程保护设计，可能需要高性能16位多微计算机系统。这种设计与等效的常规设计相比可能不是高性能价格比的。但在这种情况下，可通过增加不花钱就可得到的额外功能，使整个复杂远程继电器保护设计比具有等效功能的各种常规设备便宜。
4结束语
变电站自动化研究的现状与发展，要求构成自动化的微机综合保护即能可靠独立运行，又能扩展为更大的系统、更强的功能，因此必须加强微机保护的标准化设计。由于科学技术的高速发展，新产品的研制、开发周期越来越短。所以，在新产品的开发构成中应综合考虑产品的可靠性、先进性及经济性，采用新思想、新原理、新技术开发出可靠性高、功能强大的新型微机保护。目前变电站微机自动化系统虽然运用得还不够广泛，但在先进技术不断发展的今天，变电站自动化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代了繁琐而复杂的传统控制保护系统。可以预测，随着我国电力工业的发展及电子技术、工业自动化信息工程等相关产业的技术进步，人机界面更好，运行更加安全可靠的新一代微机综合自动化系统将获得迅猛发展。
参考文献
1、李湖.《电力自动化》.国家电力公司电力出版社，2000：12-15
2、杨新民.《电力系统综合自动化》.中国电力出版社，2002：46-52
3、丁书文.《变电站综合自动化原理与应用》.中国电力出版社，2000
4、王永康.《继电保护及自动装置》.中国铁道出版社，1998
5、黄益庄.《变电站综合自动化技术》.中国电力出版社，2002:28-33
6、涂时亮.单片微型机软件设计技术.科学技术文献出版社，2000
【关键词】自动化系统；结构；功能
一、概述
变电站综合自动化系统的发展是建立在计算机和网络通信技术的飞速发展基础之上的，利用先进的电子信息技术来实现电网的稳定安全运行，来实现电网的现代化管理。变电站综合自动化是一项提高
电网的稳定性、完全性、经济性的一项措施。随着计算机和网络通信技术的飞速发展，综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统，已经成为必然趋势。保护本身也需要自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。发展和完善变电站综合自动化系统，是电力系统发展的新的趋势。
二、系统结构
1、分层分布式系统结构
分层分布式系统结构是将变电站的一、二次设备分为变电站层、间隔层、设备层。设备层主要是主变、断路器、隔离开关、CT、PT等变电站内的一次设备。间隔层一般按断路器来划分。具有测量、控制、保护的作用。变电站层有后台监控机，远动通信系统。分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构，较多地使用于中、低压变电站。
2、集中式系统结构
集中式由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。这种结构有以下不足：
（1）前置管理机处理数据任务多、引线多。（2）修改工作量大，系统调试烦琐。（3）不同主接线或规模不同的变电站，软、硬件都必须另行设计，工作量大，不利于大面积推广。
3、分层分布式结构
这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点：
（1）可靠性提高，任一部分设备故障只影响局部，即将“危险”分散，当站级系统或网络故障，只影响到监控部分。（2）可扩展性和开放性较高，利于工程的设计及应用。
三、常见通讯方式
(1）双以太网、双机监控模式。(2）单以太网，双击或单击监控模式。(3）双LON网，双机监控模式模式。(4）单LON网，双击或单击监控模式。
四、变电站自动化系统应能实现的功能
（一）数据采集变电站的数据包括：模拟量、开关量和电能量
（1）模拟量的采集。变电站需采集的模拟量有：系统频率、各段母线电压、进线线路电压、各断路器电流、有功功率、无功功率、功率因数等。此外，模拟量还有主变油温、直流合闸母线和控制母线电压、站用变电压等。
（2）开关量的采集。变电站需采集的开关量有：断路器的状态及辅助信号、隔离开关状态、有载调压变压器分接头的位置、同期检测状态、继电保护及安全自动控制装置信号、运行告警信号等。
（3）电度量采集。现行变电站综合自动化系统中，电度量采集方式包括脉冲和RS485接口两种，对每断路器的电能采集一般不超过正反向有功、无功4个电度量，若希望得到更多电度量数据，应考虑通过独立的电量采集系统。
（二）报警功能
对站内各种越限，开关合、跳闸，保护及装置动作，上下行通道故障信息，装置主电源信号故障及告警进行记录。输出形式有：音响告警，画面告警、语音告警。
（三）事件顺序记录SOE
事件顺序记录SOE（Sequence of Events）包括断路器跳合闸记录、保护动作顺序记录，并应记录事件发生的时间（应精确至毫秒级）。微机保护和远动监控系统必须有足够的内存，能存放足够数量或足够长时间段的事件顺序记录，确保当后台监控和远方集中控制主站设备故障或通信中断时，不丢失事件信息。详细指标见调度自动化规范。
（四）操作控制功能
操作人员应可通过远方或当地显示屏幕对断路器和电动隔离开关进行分、合操作，对变压器分接开关位置进行调节控制。对断路器的操作应有以下闭锁功能：
（1）断路器操作时，应闭锁自动重合闸。（2）当地进行操作和远方控制操作要互相闭锁，保证只有一处操作，以免互相干扰。（3）根据实时信息，自动实现断路器与隔离开关间的闭锁操作。（4）无论当地操作或远方操作，都应有防误操作的闭锁措施，即要收到返校信号后，才执行下一项；必须有对象校核、操作性质校核和命令执行三步，以保证操作的正确性。
（五）数据处理与记录功能
历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据，主要有：
(1）断路器动作次数；(2）断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数；(3）输电线路的有功、无功，变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大，最小值及其时间；(4）独立负荷有功、无功，每天的峰谷值及其时间；(5）控制操作及修改整定值的记录。
根据需要，该功能可在变电站当地全部实现，也可在远动操作中心或调度中心实现。
（六）与远方控制中心的通信
本功能在常规远动‘四遥’的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等，其信息量远大于传统的远动系统。
根据现场的要求，系统应具有通信通道的备用及切换功能，保证通信的可靠性，同时应具备同多个调度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MODEM应相互独立。保护和故障录波信息可采用独立的通信与调度中心连接，通信规约应适应调度中心的要求，符合国标及IEC标准。
变电站综合自动化系统应具有同调度中心对时，统一时钟的功能，还应具有当地运行维护功能
五、结语
关键词 强理论课程；信号与系统；立体化教学
中图分类号：G642.4 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2015）22-0130-02
1 前言
强理论课程是指有很强数学理论支撑及背景，同时又是理工科重要专业课程或专业基础课程，是教学的重点和难点。强理论课程教学在本科教学中地位毋庸置疑，但教学效果一直不佳，专业教学、知识体系科学构建、理论修养的必需同理工科学生工具理性思维的矛盾，导致学生对强理论课程学习兴趣不高，除非是考研必考的理论课程，才会很功利地投入一定精力。
电气信息大类专业的强理论课程包括信号与系统、数字信号处理、自动控制原理等。这些课程有共同特点：课程教学内容多；数学理论要求高；涉及专业及相关学院多；学生普遍反映学习难度大；都是考研考试课程。
强理论课程在高等教育新的发展趋势下如何定位、如何改革、如何创新，是每位教师特别是承担强理论课程教学任务的一线教师必须认真思考的。
2 强理论课程三不变与三变
强理论课程三不变 强理论课程的教学本质和品味不容改变；强理论课程的教材和学时不变；强理论课程的师资投入不变。
强理论课程三变
1）强理论课程的教学内容改变。教学内容保持与时俱进，这里的改变不是说重要、核心、基础教学内容的朝令夕改，而是适当、及时保持与国外先进、国内发展趋势的一致。宏观上，理论的更新一般都慢于工程应用的更新，工程应用的特点是将有限的理论工具发挥到极致、应用到极致，这些环节的教学恰恰是强理论课程应重点突破、适度改进、保持鲜活之处。
2）强理论课程的教学手段改变。一直以来，强理论课程教学基本是课堂理论讲解加上实验课的组合。这样组合没有问题，问题是两条线、两个环节的墨守成规，理论讲解就陷入理论推导的漩涡，学生痛苦厌学，教师无奈困惑。
3）强理论课程的教学过程改变。教学过程的改变与教学手段的改变是对应的，教学手段的丰富直接影响教学过程，教学过程将不再沉闷、乏味，充满师生互动，充满被动学习转换为主动学习的冲动，充满理论、工程两个维度的自由切换。
3 立体化教学模式设计
立体化教学模式定义 立体化教学模式是指在高等教育的课程教学实践中，教学演示过程、教学内容、教学手段、题目和解法的多样化、多层次。
从基础知识点到工程实际问题的融入，再到将信号与系统课程对应的研究生入学考试试题整合到教学环节、作业环节，最后到研究性学习的引入，提升学习品味和境界，满足优秀学生的求知、探索心理。
基于MATLAB计算平台、典型题目及考研试题，用一题多解的模式展开教学，既可以在例题讲解中使学生熟练掌握知识点，强化对知识点的理解和记忆，又可以学会灵活使用两种及两种以上的思维方案、解题方法提升数学分析和解题能力。
立体化教学实施范围 信号与系统是信息类专业的核心专业基础课，课程中的概念和分析方法广泛应用于通信、自动控制、信号与信息处理、电子技术、电气工程、电路与系统、计算机科学、生物医学工程、核测量信号分析等领域。南华大学电气工程学院承担信号与系统课程教学，在教学过程中采用郑君里主编的《信号与系统》（高等教育出版社）这本很有影响的国内教材。
立体化模式的目标和解决问题
关键词：自动发电控制，电力系统，互联电网，发展
中图分类号： TM73 文献标识码： A 文章编号：
1. 绪论
自动发电控制(Automatic Generation Control)简称AGC，作为现代电网控制的一项基本功能，它是通过控制发电机有功出力来跟踪电力系统的负荷变化，从而维持频率等于额定值，同时满足互联电力系统间按计划要求交换功率的一种控制技术。它的投入将提高电网频率质量，提高经济效益和管理水平。自动发电控制技术在“当今世界已是普遍应用的成熟技术，是一项综合技术”。自动发电控制在我国的研究和开发虽然起步较早，但真正在电网运行中发挥效能，还是在最近几年。60年代初，我国几个主要电力系统都曾试验过自动频率调整(AFC)，而直到90年代，自动发电控制却还未能全部正常运行。近些年来，随着我国经济的高速发展，对安全、可靠、优质和经济运行，各大区电网都对频率的调整非常重视，并实行了严格的考核。为实现这一目标，全国各大电网均不同程度地采用了AGC技术。随着计算机技术、自动控制理论、网络通讯等技术的发展，电厂、电网自动化运行水平的不断提高，自动发电控制逐步得到广泛的应用。现代的AGC是一个闭环反馈控制系统，主要由两大部分构成，如图1所示：
负荷分配器：根据测得的发电机实际出力、频率偏差和其它有关信号，按一定的调节准则分配各机组应承担的机组有功出力设定值。该部分为传统的电网调度功能实现。
机组控制器：根据负荷分配器设定的有功出力，使机组在额定频率下的实发功率与设定有功出力相一致。电厂具备AGC功能时该部分由机组协调控制系统CCS自动实现
图1AGC组成示意图
从控制论的角度来看，AGC过程是一个通过调节控制区域中各发电机出力,使由于负荷变化和机组出力波动而产生的区域控制偏差(ACE - Area Control Error)不断减少直到为零的闭环控制过程。该系统可被看作一个多变量串级调节系统，其中负荷分配器的功能为该闭环系统中的主控制器，而机组控制器的作用为串级系统的内回路控制器，各内回路控制器与机组对象一起构成主控制器的执行机构。由于火电机组锅炉的惯性和迟延，使各火电厂在实现AGC时表现为惯性特性，出现与主控制回路频率调节快速性要求的矛盾
AGC调节控制的是靠一次调频不能将频率偏移调节到允许的范围之内的一般在10s到3min之间变化幅度比较大的脉动负荷分量，脉动负荷分量引起的频率偏移较大（ 0.05Hz ~ 0.5Hz ）
AGC随电力系统自动化在近年来发展很快，我国目前正实施厂网分离，AGC作为连接厂网的技术纽带，可靠的厂网相互协作对电网的稳定发展和电厂的高效运转都将起到十分积极的作用。
2. AGC技术的特点
2.1. AGC涉及的信号
AGC 指令信号是电网调度中心的计算机产生的被控机组的目标功率, 按RTU 的通信规定组装成AGC 遥调报文输送给电厂RTU, RTU 装置将接收到的AGC 控制信号转换成4~ 20mA信号送至发电机组的功率调节系统。同时, 功率变送器将发电机组有功功率转换成4 ~ 20 mA 信号,经过RTU 远动装置转换成线性比例的二进制遥测数据, 该数据由RTU 转换成高频载波信号, 送到电网调度实时控制系统中。电网调度实时控制系统和发电机组控制系统除了上述两个重要参数的沟通外, 发电机组还将一些能反映机组控制系统的状态、AGC 响应的品质参数及机组的负荷限制参数通过RTU 送到电网调度实时控制系统。
2.2 AGC指令的生成
AGC指令是电网调度实时控制系统中经过负荷预测的调度计划, 并在实际运行中根据当前负荷需求和电网频率稳定的要求, 每8s运算一次当前被控机组的设定功率。它是由基本负荷分量和调节分量组成。基本负荷分量是在短期预测基础上制定的日负荷发电计划中包含的基本发电量; 调节分量是指超短期负荷系统, 对当前负荷变化情况运算预测出的下一时间段要求改变的系统负荷调节量[ 1]
2.3. 发电机组对AGC指令的影响
现在参与AGC 调节的火电机组基本上都采用了分散控制系统( Distributed Control System, 即DCS) , 完成对AGC 指令的响应和调节的是DCS中的机炉协调控制系统( CCS) , CCS系统又有多种运行方式, 主要有以锅炉跟随为基础的协调方式、以汽机跟随为基础的协调方式以及以直接能量平衡为基础的协调方式[2] 。不管采用何种协调方式, 其目标都是协调地调整机组的锅炉燃烧率和汽机调门开度, 在稳定机组主蒸汽压力的基础上, 兼顾机组的安全性和经济性, 尽可能快速地响应负荷指令, 包括AGC 指令和操作员的人工设定指令。
3 AGC在火电厂的实施与应用
3.1 火电厂AGC的监视和控制系统（微机分散协调控制DCS和CCS）
大型火电厂的监视和控制系统经过了模拟控制、功能设备分散方式的第1代数字控制（微机分散控制DCS）、分层分散方式的第2代数字控制三个阶段，其特征是各机组所用的计算机系统彼此孤立。目前正在向第3代数字控制发展，采用开放式工业自动化系统，构成火电厂综合自动化系统。一般分2级：机组级采用开放式DCS和顺序控制器，在线监控单元机组、输变电和辅助车间的生产运行；全厂级由MIS及厂站机构成，通过网络取得第一线的在线实时监控信息，并向第一线各种命令。
在第3代控制系统中，全厂级可以向电力调度所提供全厂在线实时信息并接受命令，经全厂经济负荷分配计算后下达命令至机组级控制机组启停、出力和机组输出功率。该系统采用的技术有：①开放式工业计算机系统；②现场总线与智能变送器及伺服机；③大屏幕监视器；④先进控制技术。通信标准化MAP/TOP已获成功。DCS和PLC融合，DCS向小型化、分散化、多功能封闭型模块化方向发展，PLC向网络化方向发展。现场总线国际标准逐步进入实用阶段，不同厂家的产品仅需一个gataway接口就能接入DCS。由DCS实现的机组协调控制CCS和电调系统DEH已成为AGC闭环实现的基础。
3.2 某火电厂一号机组AGC控制系统的描述
系统框图如图2所示
该系统是以锅炉跟随为基础的协调控制系统, 即在汽机主调功率、锅炉主调压力的基础上,相互协调, 兼顾其它各参数的稳定和限制调节范围内对AGC指令进行响应。当机组接收到AGC指令时, 以较快的速度响应电网的负荷要求。做AGC试验时, 一般在两种方式下分别对系统进行测试。
1.江西丰龙矿业有限责任公司；2.江西丰城矿务局建新矿洗煤厂江西丰城331139
摘要：简要分析了建新矿洗煤厂原用TBS 粗煤泥分选系统的局限性，介绍了对其升级改造，实现分选密度完全自动可调，全自动控制无须人工操作，提高经济效益的经验。
关键词 ：TBS；升级改造；粗煤泥回收
TBS（干扰床分选机）是用于粗煤泥高效分选和分级的设备，关系到介于浮选有效分选上限与重介旋流器有效分选下限之间这部分粗煤泥（0.3-1.0mm）的有效分选。综采原煤里的细粗煤泥含量的增加，使TBS 分选回收显得尤为重要。目前我国TBS 粗煤泥分选系统都不同程度地实现了工艺参数的自动检测和工艺过程的自动控制，在生产中发挥了较大作用，本论文针对TBS 分选系统存在的问题，介绍了对其升级改造的经验。
1 改造前TBS 粗煤泥分选系统存在的问题
虽然2007 年经过跳汰改重介的工艺改造，改善了对建新矿难选煤分选精煤的效果，但是精煤回收率比较低，2010 年TBS 粗煤泥分选机开始使用后，对精煤回收率的提高发挥了较大作用，然而其还存在以下几方面不足。
①无法对精煤灰分实现自动灵活可调，对入料量及煤质变化的适应性较差，完全依靠操作工的经验操作。
②补水孔、顶水孔容易堵塞，清理时必须全部排空。
③全钢材料结构耐磨性能差，设备使用寿命短。
2 升级改造
2014 年12 月建新矿洗煤厂对厂家提出了对TBS 粗煤泥分选系统进行升级改造意见，并于2015 年1 月完成了对系统的更换安装，升级改造后的TBS 具有以下优点。
淤床层分选密度完全自动可调，并自动稳定在设定的密度值。TBS 床层的分选密度是十分关键的指标，密度过高，会导致粗精煤泥灰分高，影响产品质量；密度过低，则粗精煤泥产率低，损失资源，因此必须控制床层分选密度，并能稳定在某一给定值，以保证产品质量和产率。改造升级后的TBS 分选机，采用了在线密度传感器、电液执行器，并通过PLC 全自动控制。在线密度传感器的密度计浸入TBS 分选机中下部液态床层中，对分选机内床层的密度在线监测，当床层密度达到或超过设定值时，控制系统即发出一个4-20mA的信号到电液执行机构，执行机构开始动作，并打开底流排料阀，直到床层密度降低至设定值，排料阀关小或关闭，通过PLC 全自动控制系统控制排料阀的开启度，使床层始终保持稳定的设定密度值。根据入料量和煤质的变化，分选密度可在1.20-1.80g/l 范围内灵活调节，增加了控制的适应性。
于采用新型锥形补水孔，有效防止了补水孔堵塞，保持生产的正常运行，减少资源损失。
盂分选机入料井、溢流堰采用了耐磨高铝陶瓷处理，耐磨性强。
3 经济效益
根据表1 的数据可知，当入料中0.25-0.3mm 含量在70%左右，顶水压力在65kPa 时，粗精煤灰分为11.0%左右，产率为71.7%，底流尾矿灰分为36.1%，产率为28.3%。符合生产技术指标要求。
根据表2 的数据可知，改造升级后的TBS 粗煤泥分选系统，提高了产品质量的稳定性，粗精煤泥产率提高了1.5%，按年入洗原煤70 万吨计算，多产精煤700000伊1.5%=10500 吨，按精煤价格610 元/吨和末煤价格120 元/吨计算，增加经济效益：10500伊（610-120）元=514.5 万元（税后）。
4 结论
TBS 粗煤泥分选系统改造方案合理，实现了全自动化控制，提高了精煤回收率，稳定了产品质量，减少了操作工的劳动强度及人为操作影响，延长了设备使用寿命，维护量极少，真正实现标准化、自动化、模块化、简单实效化，有效提高了洗煤厂自动化管理水平，实现节能减排，提高经济效益。
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