电气自动化毕业论文? 电气自动化论文8000字

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电气自动化毕业论文

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浅谈发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势
摘要］文章分析发电厂用电系统的特点，探讨用电电气自动化的技术现状和组态模式，归纳其中的关键技术，最
后对技术发展作展望。
［关键词］发电厂；电气自动化；监控技术；发展趋势
一、厂用电系统的特点
在布置方式和数量上，厂用电设备分散安装
于各配电室和电动机控制中心，元件数量众多，运
行管理信息量大，检修维护工作复杂。
与热工系统相比较，电气设备操作频率低，有
的系统或设备运行正常时，几个月或更长时间才
操作一次；电气设备保护自动装置要求可靠性高，
动作速度快，比如保护动作速度要求在40ms以内
完成。
在电气设备本身构造上，其具有联锁逻辑较
简单、操作机构复杂的特点。
在控制方式上，厂用电系统的主要设备监控
需要接入DCS系统，但在两台机组共用一台起/
备变的情况时，由于一台机组的检修不能影响另
一台机组的正常运行，因此需要考虑两台机组
DCS电气控制的模式，确保对其控制权的唯一性。
总结以上特点，在构建ECS时，其系统结构、
与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。
既要实现正常起停和运行操作外，又要实现实时
显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态，
并提供相应的操作指导和应急处理措施，保证电
气系统在最安全合理的工况下工作。
二、集中模式
（一）原理
集中模式也就是传统的硬接线方式，将强电
信号转变为弱电信号，采用空接点方式和4～
20mA标准直流信号，通过电缆硬接线将电气模拟
量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜，
进入DCS进行组态，实现对电气设备的监控。这种
模式又分为直接I/O接入方式和远程I/O接入方
式两种，前者是将电缆接至电子间集中组屏，后者
是在数据较集中且离主控室较远的电气设备现场
设立远程I/O采集柜，然后通过通信方式与DCS
控制主机相连，两者具有相同的实现技术，本质上
没有区别。
（二）优点
电气量的采集集中组屏，便于管理，设备运行
环境好；硬接线方式成熟，响应速度快。
（三）缺点
1.电缆数量大，电缆安装工程量大，长距离电
缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性。
2.DCS系统按“点”收费，不仅投资大，而且只
有重要的电气量才能进入DCS，系统监测的电气
信息不完整。
3.所有信息量均要集中汇总至DCS系统，风
险集中，影响系统可靠性。
4.由于DCS调试一般是最后进行，采用集中
模式通常难以满足倒送厂用电的要求。
5.没有独立的电气监控主站系统，无法完成
较复杂的电气运行管理工作（如防误、事故追忆、
继电保护运行与故障信息自动化管理、录波分析
等高级应用功能），不能实现电气的“综合自动
化”。
三、分层分布式模式
（一）原理
分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三
层，即站级监控层、通信层和间隔层（间隔单元）。
间隔层由终端保护测控单元组成，利用面向电气
一次回路或电气间隔的方法进行设计，将测控单
元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他
一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成，利用现场总线技术，实现数据汇总、规
约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控
层通过通信网络，对间隔层进行管理和交换信息。
（二）优点
1.间隔层测控终端就地安装，减少占用面积，
各装置功能独立，组态灵活，可靠性高。
2.模拟量采用交流采样，节省二次电缆，降低
了成本，抗干扰能力增强，系统采集的数据精度大
大提高。
3.系统采集的数据量提高，监控信息完整，能
实现在远方对保护定值的修改及信号复归，运行
维护方便。
4.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(部件)正常运行。
5.设置独立的电气监控主站，便于分步调试
和投运，满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系
统的运行、维护和检修。
（三）关键技术
1.间隔层终端测控保护单元。分层分布式系
统的最大特点就是以间隔层一次设备为单位，现
场配置测控保护单元。该单元是保障厂用电系统
安全、稳定运行最重要、最有效的技术手段，对其
可靠性、灵敏性、速动性和选择性都有很高的要
求，因此不宜由DCS来实现保护功能，而应该采用
专用保护装置来实现。
厂用电系统保护主要有线路、厂用变、电动机
综合保护测控装置等，实现微机化保护、实时数据
采集、远方及就地控制以及记录故障数据等功能。
2.通信网络。ECS系统安装工作于高电压、大
电场的环境，工作环境恶劣、电磁干扰大，因而通
信网络是ECS系统的关键组成部分，通信网络的
性能直接影响着自动化监控系统的整体性能。目
前较为流行的采用电缆现场总线网络方式，光纤
通信亦开始被用户逐步接受。
通信管理层是间隔层和站控层之间的桥梁，
方案中一般采用双冗余的设计思想，按照通信管
理机双机热备用或双通道备用原则配置，当数据
通信网络中出现问题时，系统能自动切换至冗余
装置或通道，以提高系统可靠性。
3.监控主站。监控主站安置在站级监控层，实
现厂用电电气系统监控和管理，主站配置的设备
和规模需要根据发电机机组的容量和运行管理要
求进行设计，即可以配置成单机、双机或多机系
统，标准的设备主要有数据库服务器、应用和Web
服务器、操作员站、工程师站，以及其他网络设备、
GPS和打印机。
尽管配置的设备规模不同，但配置的软件以及
完成的功能基本一样。软件主要有前置机软件、实
时数据库软件、人机界面软件和图形建模软件等。
功能主要有系统监控功能、数据管理功能、系统管
理功能以及应用分析功能等。
另外，主站系统可通过多种方式与DCS系统、
MIS系统和SIS系统传输数据。
4.ECS与DCS的协调控制。由于电气系统与
热工系统在运行过程和控制要求上有着很多不同
之处，所以在设计规划阶段和调度运行过程时必
须要考虑ECS与DCS系统之间的功能分工和协
调控制，主要体现在以下几点：
由DCS实现电动机连锁逻辑控制操作，厂用
电自动切换逻辑由专用电气装置实现。
由ECS实现继电保护、故障录波和事故追忆
等功能的管理。
控制操作主要在DCS操作员工作站进行，
DCS系统授权后也可在ECS操作员工作站进行，
但要保证控制权的唯一性。
四、技术的发展趋势
（一）嵌入式工业以太网技术的应用
由于现场总线通信协议技术标准的多样性，难
以统一，使其不能满足以上性能要求，而以太网由
于其传输速度快、容量大、网络拓扑结构灵活以及
低成本等特点，在商业领域和工业领域内得到了
大规模的应用。该技术成为建立电气综合自动化
中无缝通信的最好选择。
工业以太网技术直接应用于工业现场设备间
的通信已成大势所趋。随着以太网通信速率的提
高，全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通
信确定性问题的解决提供了技术基础，从而为以
太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术
可能。
利用嵌入式软、硬件，在单片机系统上实现工
业以太网技术又称为嵌入式以太网。国外大的电
力设备供应商纷纷推出了基于嵌入式以太网的微
机保护测控设备，国内电力装备制造商开发的最
新综合自动化系统中，也把嵌入式以太网成功应
用于二次保护控制设备，因而嵌入式以太网是电
气综合自动化系统间隔层网络通信的必然发展方
向。
（二）综合智能化技术的应用
ECS系统控制发展经由计算机控制取代了传
统操作盘控制，目前又由计算机控制向综合智能
控制和管理发展，主要表现在间隔（下转第107页）（上接第109页）层和站控层两方面。
间隔层的保护和测控单元由传统的相对独立
设计，向着集保护、测量、控制、远动于一体的综合
化及网络化智能保护测控单元发展，直接面向一
次设备或设备组合，就地安装，除实现继电保护、
实时电量监控、状态信息记录及历史记录等基本
功能外，还能与站控层联网实现事故分析、状态监
视、微机防误操作和安全保障等功能。
站控层监控系统由满足基本运行SCADA功
能，向全面提高运行和管理自动化水平发展。监控
主站采用先进的数据挖掘技术对电气实时数据仓
库和历史数据仓库的数据进行分析，提供一系列
的高级应用功能。这些功能分为对外和对内两大
部分。对外的功能是指给DCS和SIS等其他系统
提供数据，实现机组优化控制和优化管理等综合
智能控制；对内的功能是指集间隔层装置的监控
管理、自动抄表、设备管理、定值管理、故障信息管
理、设备在线诊断和小电流接地选线等功能于一
体。
（三）IEC 61850标准应用
为了实现不同厂家IED设备的信息共享和互
操作性，使厂站电气综合自动化系统成为开发系
统，国际电工委员会制定了IEC 61850国际标准。
该标准具有信息分层、面向对象的数据对象统一
建模、数据自描述、抽象通信服务接口ACSI等主
要特点。该标准为数字化厂站系统的发展奠定了
基础。
IEC 61850在逻辑结构上将电气综合自动化
系统分为三个层次：过程层、间隔层和站控层。过
程层是一次与二次设备的结合面，主要完成开关
量I/O、模拟量采集和控制命令发送等与一次设备
相关的功能；间隔层设备主要实现控制和保护功
能，并实现间隔层设备间的相互对话机制；站控层
完成对站内间隔层设备、一次设备的控制及与远
方控制中心DCS及SIS系统通信的功能。
目前在国内已对基于IEC 61850标准的电气
综自系统产品投入了大量研发，基于该标准的数
字化变电站示范工程在国内也有投运，这为厂用
电ECS系统的数字化、标准化发展提供了成功借
鉴。
五、结语
本文提出了厂用电电气自动化技术的发展趋
势，随着IEC国际标准在工业化领域内的认同和
应用普及，基于同一国际标准的全开放式的数字
化厂用电电气综合自动化将是下一步研究的重
点。

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电气工程及其自动化毕业设计（东北电力大学毕业论文） 2009 年 03 月 19 日星期四 16:22 论文主要内容包括 1.摘要 2.英文翻译 3.原始资料 4.计算书 5.说明书 6.参考文献 7.图纸简单区域电力网络系统的一次或二次设计毕业论文目录: 第一章. 设计依据第二章. 原始资料第三章接入系统设计第四章地方供电系统设计第五章主变选择（包括抽头选择或调整方式设计）第六章主接线设计（包括所用电设计）第七章短路电流计算第八章设备选择第九章继电保护配置 [正文]: 第一章.设计依据根据××大学电气工程及自动化专业毕业任务书第二章.原始资料为了满足工农业生产发展的需要，经上级批准，决定新建 110KV 盐北变电所。一．设计资料（一）新建的盐北变电所各电压级负荷数据，回路，同时率等见表 3。盐北变电所每年负荷增长率 5％,需考虑五年发展规划变电所总负荷 s110=K 1（s35+s10）（1+5%）（二）新建的盐北变电所，受电方案有两种：（1）从 110K 盐城东郊变受电距离 30KM（本课题做）（2）从 110KV 灌南变受电距离 35KM（本课题不；做），电力系统接线图见图 1 （三）电力系统，各厂、所、输电线等主设备技术参数见表 1、2、3、4、5。（四）其它原始资料：所址：地形地势平坦、土址电阻率为 1.5×10 欧?厘米，所址高于百年一遇最高洪水位。所址所在地气候，平均气温 15℃，最高气温 35℃，最低气温-15℃。交通：紧靠国家二级公路，进所公路 0.4 公里。水源：变电所附近有河流供方方便，水量充足。二．设计内容（一）接入系统设计：确定接入系统输电线路回路数及导线截面。（二）地区供电系统设计：根据地区负荷性质及供电距离，确定供电线路数及导线截面。（三）通过技术、经济比较，确定变电所主变压器台数及容量、型号、规格。（四）通过电压计算、选择主变分接头或调压方式。（五）根据所确定的主变方案和进出线回路数，通过技术分析、论证，确定待建变电所的主接线。（六）确定待建变电所的所用电方案（所用变压器台数、型号、容量和自用电接线型式，所用电负荷按 0.1%变电所容量计）。（七）电气设备选择 1．为选择电器设备和继电器保护整定需要，计算三相短路电流。 2．选择变电所电气一次设备（断路器、隔离开关、PT、CT、母线、避雷器及中性点接地设备）。（八）继电保护根据继电保护要求，确定变电所各元件继电保护配置。 ...... [摘要]: 本设计说明书是根据毕业设计任务书的要求，结合“电气设备”“电力系统暂态分析”“电、、力系统稳态分析”“继电保护”“电气工程专业毕业设计指南”等有关书籍而制定的，是我、、三年大学学习的总结。三年中，在授课老师的指导下，学到了很多的知识，对我的学习生涯和社会实践生活有很大的促进使我不断的挑战自我、充实自己，不仅思想上有了大的收获，知识上也有质的突破。同时也注重于将所学习的知识运用与实际工作中，增强了处理分析问题的能力。这次设计的新建 110KV 变电所本着为国民经济各个部门提供充足的电能，最大限度地满足用户的用电需要，保证供电的可靠性，保证良好的电能质量，提高电力系统运行经济性的原则进行设计。是针对接入系统设计：确定接入系统输电线路回路数及导线截面。地区供电系统设计：根据地区负荷性质及供电距离，确定供电线路数及导线截面。通过技术、经济比较，确定变电所主变压器台数及容量、型号、规格。通过电压计算、选择主变分接头或调压方式。根据所确定的主变方案和进出线回路数，通过技术分析、论证，确定待建变电所的主接线。确定待建变电所的所用电方案（所用变压器台数、型号、容量和自用电接线型式，所用电负荷按 0.1%变电所容量计）。电气设备选择：为选择电器设备和继电器保护整定需要，计算三相短路电流。选择变电所电气一次设备（断路器、隔离开关、PT、CT、母线、避雷器及中性点接地设备）。继电保护根据继电保护要求，确定变电所各元件继电保护配置。 Prolegomenon This design explains is basis of graduate design assignment book, combine bear on book that 《electric equipment》、《electric system steady condition analyzing》、《relay safeguard》、《electric engineering specialty enchiridion of graduate design》,this is my summarize of three years in university . In three years, depend on teachers go to supervise, acquire many knowledge, promote me that learning 、 work and live, ceaseless challenge me and enrich me, not only my inwardly harvest and that go up knowledge. Likewise pay attention to in the work. This time design of 110KV substation tenet that in order to afford ample electricity of country every department, ensure power supply, ensure power supply finer quality, and promote electric system economy. This time design of running system design (fix on transmit electricity circuitry loops of running system and section of circuitry); fix on number that mains transformer of substation, and capability 、type、specification; compute voltage、choose tap place, compare economy and technology; fix on power supply blue print of substation; compute electrical current of three route short circuit ; choose electric equipment (breaker、seclusion switch、PT、CT、 generatrix、arrester、grounding equipment )and relay safeguard , fix on relay safeguard configure of substation. [参考文献]: 1.《发电厂电气部分课程设计参考资料》水力电力出版社 2.《电力系统设计设备参考资料》河海大学出版社 3.《电力系统稳态分析》水力电力出版社 4.《电力系统暂态分析》水力电力出版社 5.《电力工程设计手册》水力电力西北电力设计院 6.《发电厂电气部分》水力电力出版社 7.《电力系统继电保护原理》水力电力出版社 8.《电力系统课程设计及毕业参考资料》中国电力出版社

求一份：电气自动化毕业论文范文

摘要：电气自动化在水电站中的应用主要体现在水电站的自动化方面，本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容，并进一步分析了设备选型及自动化设计。

　　关键词：电气自动化水电站应用

　　一、引言

　　随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展，电气自动化在水电站中也得到了广泛应用，这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分，是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”，它担负自动监测机组和辅助设备的状态，发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模，电站的型式及主要机电设备的性能。

　　水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视，能够在无人(或少人)直接参与的情况下，按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志，同时，自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。

　　二、水电站自动化的内容

　　水电站自动化的内容，与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说，水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。

　　(一)完成对水轮发电机组运行方式的自动控制

　　一方面，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化，使得上述各项操作按设定的程序自动完成；另一方面，自动维持水轮发电机组的经济运行，根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数，在机组间实现负荷的经济分配，根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外，在工作机组发生事故或电力系统频率降低时，可自动起动并投入备用机组；系统频率过高时，则可自动切除部分机组。

　　(二)完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视

　　如对发电机定子和转子回路各电量的监视，对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视，对机组润滑和冷却系统工作的监视，对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时。迅速而自动地采取相应的保护措施，如发出信号或紧急停机。

　　(三)完成对辅助设备的自动控制

　　包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。

　　(四)完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。

　　(五)完成对水工建筑物运行工况的控制和监视

　　如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的监视，上下游水位的测量监视，引水压力管的保护(指引水式电站)等。中心