一、概述

工業(yè)自動(dòng)化系統集成是創(chuàng )新的工業(yè)生產(chǎn)解決方案，具體是指綜合運用控制理論、電子設備、儀器儀表、計算機軟硬件技術(shù)及其他技術(shù)，對生成過(guò)程實(shí)現檢測、控制、優(yōu)化、調度、管理和決策，達到增加產(chǎn)量、提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的一類(lèi)綜合性技術(shù)。

現今，創(chuàng )新的自動(dòng)化系統控制著(zhù)復雜的工藝流程，并確保過(guò)程運行的可靠及安全，為先進(jìn)的維護策略也打造了相應的基礎。電力過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)的日新月異和控制水平的不斷提高，為電力工業(yè)解決能源資源和環(huán)境約束的矛盾創(chuàng )造了條件。隨著(zhù)社會(huì )及電力工業(yè)的發(fā)展，電力自動(dòng)化的重要性與日劇增。傳統的信息、通訊和自動(dòng)化技術(shù)之間的障礙正在逐漸消失。最新的技術(shù)，包括無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、現場(chǎng)總線(xiàn)、變頻器及人機界面、控制軟件等，大大提升了過(guò)程系統的效率和安全性能。

二、技術(shù)分類(lèi)

1、現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)

現場(chǎng)總線(xiàn)（Fieldbus）被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。信息技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了自動(dòng)化系統結構的變革，隨著(zhù)工業(yè)電網(wǎng)的日益復雜，人們對電網(wǎng)的安全要求也越來(lái)越高，現場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)作為一門(mén)新興的控制技術(shù)必將取代過(guò)去的控制方式而應用在電力自動(dòng)化中。

現場(chǎng)總線(xiàn)在電廠(chǎng)、變電站和電力系統中有非常廣闊的應用前景，特別是在新建項目中能在可靠性、高精度、經(jīng)濟性等諸多方面獲得最大的效益。電力系統歷來(lái)是自動(dòng)化程度最高的生產(chǎn)部門(mén)，在國內外現場(chǎng)總線(xiàn)廠(chǎng)家和設計研究部門(mén)的共同努力下，基于現場(chǎng)總線(xiàn)的控制系統必將分系統、分階段地逐步取代現有的分散式控制系統，在未來(lái)定將成為我國電力系統自動(dòng)化的主導設備。

2、無(wú)線(xiàn)技術(shù)

無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)因其不必在廠(chǎng)區范圍內進(jìn)行繁雜、昂貴的布線(xiàn)，因而有著(zhù)誘人的特質(zhì)。位于現場(chǎng)的巡視和檢修維護人員借此可保持和集中控制室等控制管理中心的聯(lián)系，并實(shí)現信息共享。此外，無(wú)線(xiàn)技術(shù)還具有高度靈活性、易于使用、通過(guò)遠程鏈接可實(shí)現遠方設備或系統的可視化、參數調整和診斷等獨特功能。無(wú)線(xiàn)技術(shù)的出現及快速進(jìn)步，正在賦予電力工業(yè)領(lǐng)域以一種嶄新的視角來(lái)觀(guān)察問(wèn)題，并由此在電力流程工業(yè)領(lǐng)域及資產(chǎn)管理領(lǐng)域，開(kāi)創(chuàng )一個(gè)激動(dòng)人心的新紀元。

盡管目前存在多種無(wú)線(xiàn)技術(shù)，但僅有幾種特別適用于電力流程工業(yè)。這是因為無(wú)線(xiàn)信號通過(guò)空間傳播的過(guò)程、搭載的數據容量（帶寬）、抗RFI（射頻干擾）/EMI（電磁干擾）干擾性、對物理屏障的易感性、可伸縮性、可靠性，還有成本，都因無(wú)線(xiàn)技術(shù)網(wǎng)絡(luò )的不同而不同。因此，很多用戶(hù)都傾向于“依據具體的應用場(chǎng)合，來(lái)選定合適的無(wú)線(xiàn)技術(shù)”?？刂朴玫臒o(wú)線(xiàn)技術(shù)主要有多種，其中尤以Wi－Fi和WIMAX應用增長(cháng)速度最快，這是因為其在帶寬和安全性能方面較優(yōu)、在數據集中和網(wǎng)絡(luò )化方面具備卓越的安全框架、具有主機數據集成的高度靈活性及較低的成本。

3、信息化技術(shù)

在電力企業(yè)，經(jīng)過(guò)多年的建設，信息化基礎設施相對完善，中小型機、微型計算器裝備級別不斷更新提高，各電力公司本部主要崗位工作人員使用計算器的比例很高。電力生產(chǎn)、調度自動(dòng)化系統，電力營(yíng)銷(xiāo)管理系統得到廣泛應用，信息化機構建設不斷健全。目前，電力工業(yè)正面臨更加復雜的競爭環(huán)境。各電力企業(yè)通過(guò)控制生產(chǎn)成本、提高發(fā)電安全可靠性、采用較先進(jìn)的技術(shù)與設備以及更合理的營(yíng)銷(xiāo)過(guò)程提高企業(yè)的競爭力。

電力信息化包括電力生產(chǎn)、調度自動(dòng)化和管理信息化兩部分。廠(chǎng)站自動(dòng)化歷來(lái)是電力信息化的重點(diǎn)，大部分水電廠(chǎng)、火力發(fā)電廠(chǎng)以及變電站配備了計算機監控系統；相當一部分水電廠(chǎng)在進(jìn)行改造后還實(shí)現了無(wú)人值班、少人值守。發(fā)電生產(chǎn)自動(dòng)化監控系統的廣泛應用大大提高了生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平。電力調度的自動(dòng)化水平更是國際領(lǐng)先，目前電力調度自動(dòng)化的各種系統，如SCADA、AGC以及EMS等已建成，省電力調度機構全部建立了SCADA系統，電網(wǎng)的三級調度100%實(shí)現了自動(dòng)化。

4、安全技術(shù)

電力是社會(huì )的命脈之一，當今人類(lèi)社會(huì )對電力系統的依賴(lài)已到了難以想象的程度。電力系統發(fā)生大災變對于社會(huì )的影響是不可估量的，因此電力系統最重要的是運行的安全性，但這個(gè)問(wèn)題在全世界均未得到很好解決，電力系統發(fā)生大災變的概率小但后果極其嚴重，我國電力系統也出現過(guò)穩定破壞的重大事故。我國電力系統也出現過(guò)穩定破壞的重大事故。美國在近100年內發(fā)生過(guò)六、七次大范圍災難性的嚴重破壞停電事故。這就告誡人們要更加關(guān)注電力系統的安全與穩定問(wèn)題。由于我國經(jīng)濟快速發(fā)展的需求，電力工業(yè)將會(huì )繼續以空前的速度和規模發(fā)展。隨著(zhù)三峽電站、西電東送、南北互供和全國聯(lián)網(wǎng)等重大工程的實(shí)施，我國必將出現世界上最大規模的電力系統。

在一個(gè)工廠(chǎng)里面，有一個(gè)區域需要維護，但是這個(gè)區域有高壓電的危險，有危險化學(xué)品，還有危險的車(chē)輛在來(lái)來(lái)往往。如果通過(guò)平時(shí)我們常用的方式，就是在入口處掛一個(gè)指示牌，上面寫(xiě)著(zhù)一二三斷電、關(guān)閥門(mén)幾個(gè)步驟，還是存在著(zhù)安全隱患，首先，進(jìn)去維護的工程師有可能疲勞、精神恍惚而忘記其中的某一個(gè)步驟，第二，就算他沒(méi)有忘記前面的步驟，駕駛其他車(chē)輛的人并不一定會(huì )注意到里面有人而可能開(kāi)進(jìn)去，其他人不一定注意到里面有人而重新打開(kāi)電源或者閥門(mén)，這種事故我們見(jiàn)到過(guò)很多例。而如果使用安全聯(lián)鎖科技的話(huà)，我們會(huì )在入口處安裝一個(gè)控制設備，工程師要進(jìn)去維護之前，把一個(gè)特制的鑰匙從設備里拔出來(lái)，只要他拿著(zhù)這把“生命之匙”，外面的人絕對無(wú)法打開(kāi)電源、閥門(mén)，也無(wú)法打開(kāi)門(mén)將車(chē)輛開(kāi)進(jìn)來(lái)。這樣，這個(gè)工程師在里面就是100%安全的。

5、人機界面

發(fā)電站、變電站、直流電源屏是十分重要的設備，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機技術(shù)的日趨完善，電力行業(yè)中對發(fā)電站、變電站設備提出了更高精密、更高質(zhì)量的要求，直流電源屏是發(fā)電站、變電站二次設備中非常重要的設備，直流電源屏承擔著(zhù)向發(fā)電站、變電站提供直流控制保護電源的作用，同時(shí)提供給高壓開(kāi)關(guān)及斷路器的操作電源，因此直流電源屏的可靠性將直接關(guān)系到發(fā)電站的安全運行，直流電源屏的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了很長(cháng)的時(shí)間，從早期的直流發(fā)電機、磁飽和直流充電機到集成電路可控硅控制直流充電機、單片機控制可控硅充電機、高頻開(kāi)關(guān)電源充電機等，至目前直流電源屏已很成熟。

直流電源屏整流充電部分仍然采用目前國際最流行的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，將工頻交流經(jīng)過(guò)多級變換，最后形成穩定的直流輸出，直流電源屏系統控制的核心部件是 V80 系列可編程控制器 PLC，它將系統采集的輸入輸出模似量以及開(kāi)關(guān)量經(jīng)過(guò)運算處理，最終控制高頻開(kāi)關(guān)電源模塊使其按電池曲線(xiàn)及有人為設置的工作要求高可靠地工作。