周均平

（江蘇省江陰市白屈港水利樞紐工程管理處 江陰市 214434）

1 泵站電氣自動化需要遵循的原則

（1）效益最大化原則。

不管是在進行泵站電氣自動化設計的前期階段，還是在泵站實現(xiàn)電氣自動化后的對設備的更新和維護階段，資金的投入都是巨大的。但因為泵站的職能是固定的，因而泵站的實際運行時間也相對較少，這也就造成了資金投入與泵站的實際運行時間之間的矛盾。因而泵站電氣自動化必須遵循效益最大化原則，否則在不斷的設備更新及養(yǎng)護投入中，不僅泵站的正常運行會受到影響，同時也會給政府及國家的經(jīng)濟造成巨大負擔。

（2）實事求是原則。

根據(jù)泵站電氣自動化程度的差異，可以將其分為三種類型，分別是：數(shù)據(jù)采集型、部分系統(tǒng)自動化型以及綜合自動化型。可見，泵站電氣自動化是建立在大量現(xiàn)代技術及設備上的，沒有現(xiàn)代技術及設備的支撐，泵站的電氣自動化就無法實現(xiàn)。為此，在進行泵站電氣自動化設計的過程中，必須結(jié)合泵站的實際情況，對所需設備進行確定，統(tǒng)籌規(guī)劃，切實做好泵站電氣自動化的定位，不能貪大求全，給泵站的運行造成負擔。

（3）先進性、可靠性原則。

泵站電氣自動化的設備和自動化系統(tǒng)是否先進、是否可靠是泵站電氣自動化正常運行的核心。為此，在進行泵站電氣自動化設計的過程中，要對自動化系統(tǒng)及相關設備的先進性及其可靠性進行研究分析，結(jié)合泵站的實際，對泵站相關設備的自動化需求進行綜合考量，為實現(xiàn)泵站的電氣自動化奠定基礎。

2 泵站電氣自動化需要注意的問題

雖然泵站電氣自動化進程正在不斷加快，我國一些大型泵站的電氣自動化水平已經(jīng)得到了較大的提高，但現(xiàn)實中，仍然存在著一些問題，阻礙著泵站電氣自動化的發(fā)展。

（1）要正確處理好泵站電氣自動化設計階段的測量、控制、保護三者之間的關系。

由于受到傳統(tǒng)機械設備以及技術的限制，測量、控制、保護逐漸成為傳統(tǒng)泵站電氣二次設計的主要組成部分，但科技、經(jīng)濟以及電子信息技術的不斷發(fā)展以及高新技術在泵站中的應用，間接導致這三者之間的界限變得越來越模糊，且漸漸向融合過渡。例如泵站的運行過程中，繼電保護是其電氣二次的重要部分，它不僅能對非電量進行保護，同時還能對運行中的電氣設備的電量展開測量，這樣既能夠提高設備的使用壽命，同時還有效地減少了不必要設備的投入，對泵站經(jīng)濟效益的提高起著一定作用。與泵站管理人員一樣，繼電保護的作用對象也是開關設備，都是通過對開關設備進行控制來實現(xiàn)管理，其原理是相同的，但兩者相比較而言，因為管理人員的主觀性較強，因而繼電保護的可靠性更高，也更先進。

（2）要正確劃分泵站電氣自動化過程中需要自動控制的環(huán)節(jié)或單元。

構(gòu)成泵站自動控制的結(jié)構(gòu)主要分為兩個部分，分別是1個順序控制以及多個獨立比如循環(huán)單元。為此，在設計泵站自動化系統(tǒng)的過程中，必須將系統(tǒng)的層次劃分明確，避免只利用一個控制設備進行整個泵站的控制，其中對輔機系統(tǒng)的處理更是如此。為了降低泵站的運行風險，進行設計時最好利用多個獨立比如控制單元，關鍵控制線路只對這部分單元發(fā)出指令和接收指令，各獨立比如控制單元根據(jù)設計時制定的設計要求進行獨立操作。

3 關于泵站電氣自動化的設計

3.1 有關泵站電氣自動化的定位

泵站的電氣自動化不僅是一項巨大的工程，同時也是一項具有系統(tǒng)性、綜合性的工程，它的涉及范圍廣，不僅包括了投資額度、設備的情況，同時還包含了人文地理環(huán)境等方面。只有將這些方面都考慮到泵站電氣自動化的設計之中，才能對泵站的電氣自動化作出定位。此外，在進行泵站自動化定位的過程中，還要充分結(jié)合泵站的實際情況，實事求是把握泵站自動化的需求程度，保證設計出的自動化系統(tǒng)符合泵站的實際需求。

3.2 有關泵站電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇

對于泵站電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇，筆者列舉了三項系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對此進行了分析：

（1）監(jiān)控主機加通訊協(xié)議設備結(jié)構(gòu)。

監(jiān)控主機加通訊協(xié)議設備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的對通訊協(xié)議及規(guī)約的要求較低，完全交由監(jiān)控主機進行調(diào)整。但監(jiān)控主機是自動化系統(tǒng)的關鍵，若監(jiān)控主機出現(xiàn)故障，將影響其傳遞指令的功能，對系統(tǒng)的正常運行有著一定的影響。

（2）對于監(jiān)控主機加以太網(wǎng)通訊可編程序控制器加通訊協(xié)議設備結(jié)構(gòu)的選擇。

泵站的電氣自動化系統(tǒng)按其單元構(gòu)成可分為三個部分，分別是若干可編程控制器PLC、監(jiān)控下層設備的通訊監(jiān)控主機以及通過以太網(wǎng)通訊PLC。其中PLC是控制節(jié)點，對于提高系統(tǒng)運行的可靠性起著一定作用。但此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也有一定的局限性，就是PLC和下層通訊能力較弱，對通訊速度造成了阻礙。

（3）監(jiān)控主機加以太網(wǎng)通訊 RTU結(jié)構(gòu)。

監(jiān)控主機加以太網(wǎng)通訊RTU結(jié)構(gòu)既有繼電保護的作用，同時也有可編程序控制器的功用，不僅如此，還能對開關量輸入、輸出以及模擬量輸入輸出有著保護作用。在該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，以太網(wǎng)是監(jiān)控主機進行通訊的主要媒介，對于泵站的自動化控制發(fā)揮著巨大作用。但要選用這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必須投入較多的資金才能實現(xiàn)。

3.3 有關泵站電氣自動化控制的內(nèi)容

上面提到構(gòu)成泵站自動控制的結(jié)構(gòu)主要是一個順序控制以及很多獨立比如循環(huán)單元，換而言之，泵站的電氣自動化控制其實也就是將這兩者互相結(jié)合，通過一對多的形式進行泵站運行的控制和管理。在這個控制過程中，最為理想的方式是利用一個指令啟動設備，而機組的開機臺數(shù)、葉片角度（如果可調(diào)）由預先建立的最優(yōu)工況的數(shù)學模型自動調(diào)整。但這仍然是停留在理想狀態(tài)，在現(xiàn)實中還無法達成。為此，在進行泵站電氣自動化控制系統(tǒng)設計的過程中，我們可以將電氣主接線設為控制的主線路，將高壓開關設備設為其控制的主要對象，并將控制主線路的控制分為三個階段，即對變電設備的控制、對輔機設備的控制以及對主機組的控制。對于變電設備的控制主要依靠閉環(huán)進行，這一控制范圍較大，包含了除主機及高壓開關設備以外的所有變電設備的控制。而對主機組的控制則包含了對泵站供水、斷流設備以及機組的高壓開關等部分。

4 結(jié) 語

綜上所述，要實現(xiàn)泵站電氣自動化，不僅要結(jié)合泵站的實際情況，同時還要遵循一定的原則，切實了解泵站電氣自動化需要注意的問題，立足為生產(chǎn)服務的目標，準確對泵站進行定位，優(yōu)化泵站電氣自動化設計，為泵站電氣自動化的實現(xiàn)及發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境。

1 陳導.泵站電氣自動化的必要性和設計思路[J].中國高新技術企業(yè)，2009（13）.

2 葛強.大型泵站的電氣技術改造[J].水泵技術，2010（5）.

3 張信權.時仲同步技術及其在變電站中的應用[J].繼電器,2008（9）.