發(fā)電廠(chǎng)電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方案

盛磊

摘 要：伴隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，發(fā)電廠(chǎng)的電力自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用方面取得了不小的進(jìn)步和成果。現(xiàn)階段要求發(fā)電廠(chǎng)要最大限度的提高發(fā)電效率，降低發(fā)電成本。在市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的背景下，電力運(yùn)營(yíng)業(yè)呈現(xiàn)市場(chǎng)化的特點(diǎn)，要用先進(jìn)的技術(shù)，使自動(dòng)化技術(shù)更加廣泛應(yīng)用于電力發(fā)電這是未來(lái)發(fā)展的必然要求。文章從現(xiàn)階段我國(guó)發(fā)電廠(chǎng)電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，針對(duì)當(dāng)下存在的問(wèn)題和不足之處加以分析，以更好的促進(jìn)電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠(chǎng)；電力自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

引言

隨著發(fā)電廠(chǎng)鍋爐和汽車(chē)運(yùn)行控制技術(shù)自動(dòng)化水平的不斷進(jìn)步和提高，在近幾年來(lái)，對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的要求越來(lái)越高。發(fā)電廠(chǎng)在全廠(chǎng)范圍內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)部分電氣自動(dòng)化的是升壓站的監(jiān)控系統(tǒng)，隨著發(fā)電廠(chǎng)用電系統(tǒng)的不斷完善，出現(xiàn)了增加發(fā)電廠(chǎng)用電系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)這樣的構(gòu)想，使發(fā)電廠(chǎng)的廠(chǎng)用電力系統(tǒng)管理監(jiān)控得以發(fā)展。伴隨著發(fā)電廠(chǎng)用電管理系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大和發(fā)展，部分發(fā)電廠(chǎng)把升壓站也并入了這個(gè)系統(tǒng)并逐漸向全長(zhǎng)推廣發(fā)電廠(chǎng)的電力電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)，亦被稱(chēng)作發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)整體，結(jié)合了電氣部分和熱控部分，整個(gè)發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是由若干個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成的一個(gè)大的整體，這樣有助于實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠(chǎng)的優(yōu)化運(yùn)行、管理和監(jiān)控。

1 發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)概述

發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化概念的出現(xiàn)和科技的發(fā)展進(jìn)步是分不開(kāi)的，這個(gè)概念還會(huì)隨著科技的進(jìn)步而不斷發(fā)展。眾所周知，我們所處的時(shí)代是信息化時(shí)代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，對(duì)信息的控制、掌握、利用都促進(jìn)了電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，這些外在的因素都大大的促進(jìn)了自動(dòng)化技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，為此奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。資源是有限的，而隨著人們需求的增加，加重了對(duì)資源的消耗，資源的有限性和人民需要的不斷增長(zhǎng)之間的矛盾就需要通過(guò)加大資源的利用效率，開(kāi)發(fā)新的能源等手段加以緩和，要努力提高發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電效率，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約能源和資源，這有助于發(fā)電廠(chǎng)持續(xù)健康的發(fā)展。發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能就是通過(guò)對(duì)發(fā)電設(shè)備和控制系統(tǒng)的管理和協(xié)調(diào)使得發(fā)電廠(chǎng)的整體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享，這對(duì)促進(jìn)發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電設(shè)備的效率是很有幫助的，也大量的節(jié)約了人力和勞動(dòng)力資源，有效減輕了工作技術(shù)操作人員們的工作強(qiáng)度和壓力，促使電力系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。可以這么說(shuō)，發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的主要內(nèi)容有這樣幾方面：發(fā)電廠(chǎng)自動(dòng)化、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、電力系統(tǒng)信息自動(dòng)傳輸、供電系統(tǒng)自動(dòng)化、電力系統(tǒng)反事故自動(dòng)化以及電力系統(tǒng)工業(yè)管理系統(tǒng)自動(dòng)化等方面的內(nèi)容。從發(fā)展電力系統(tǒng)自動(dòng)化的目的來(lái)看，實(shí)質(zhì)上都是為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)從生產(chǎn)到傳輸再到使用這個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的高效控制，在學(xué)者中間，核心的部分是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，它對(duì)發(fā)電廠(chǎng)整個(gè)電網(wǎng)的整體運(yùn)行安全穩(wěn)定可靠起著關(guān)鍵性的作用。

2 發(fā)電廠(chǎng)電子自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方案設(shè)計(jì)研究

2.1 發(fā)電廠(chǎng)電氣監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用方案

以發(fā)電廠(chǎng)電接線(xiàn)盒電氣主接線(xiàn)來(lái)看，電氣進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)的對(duì)象主要有發(fā)電機(jī)、變壓器組、高壓廠(chǎng)用工作及備用電源、主廠(chǎng)房?jī)?nèi)低壓廠(chǎng)用變壓器、輔助車(chē)間低壓廠(chǎng)用變壓器、單元程控電動(dòng)機(jī)、直流系統(tǒng)、交流不停電電源和保安電源等方面。要實(shí)現(xiàn)對(duì)上述電氣控制所需要的電氣信息量有：電壓、有功功率、無(wú)功功率、模擬量有：電流、頻率、有功電能、無(wú)功電能等溫度和電量的非電量信息；開(kāi)關(guān)量有：隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)以及斷路器的位置信號(hào)和報(bào)警信號(hào)、運(yùn)行監(jiān)控信號(hào)和繼電保護(hù)裝置等。除了少量的信息所用的是硬接線(xiàn)之外其他都是以通信的方式送入發(fā)電廠(chǎng)電氣監(jiān)控系統(tǒng)。

電廠(chǎng)用微機(jī)來(lái)對(duì)整個(gè)發(fā)電廠(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)發(fā)電廠(chǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和各種信息系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。可以實(shí)現(xiàn)的功能主要有：首先，數(shù)據(jù)采集與處理。數(shù)據(jù)采集能夠利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控所采集到的信息，檢查出故障、狀態(tài)、信號(hào)等，包括對(duì)數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行校驗(yàn)等在內(nèi)的多種功能，還可以實(shí)時(shí)的進(jìn)行更新數(shù)據(jù)庫(kù)；其次，進(jìn)行監(jiān)視并對(duì)危險(xiǎn)情況進(jìn)行警報(bào)。它能夠利用液晶顯示器來(lái)對(duì)主要的電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，畫(huà)面采用鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等裝置進(jìn)行跟蹤，數(shù)據(jù)采集能夠利用計(jì)算機(jī)自診斷系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警處理，報(bào)警的方式分為兩種，一種是預(yù)告報(bào)警，另外一種是事故報(bào)警。此外，根據(jù)報(bào)警的不同所采用的顏色也是有所區(qū)別的，根據(jù)不同的聲音給出不同的提示警告。再次，控制和操作。控制方式分為單元控制室控制和后備手動(dòng)控制兩種，一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)有這兩種自動(dòng)切換的功能，此外，系統(tǒng)還具有軟壓板投退的控制功能。最后，人機(jī)接口和管理功能。人機(jī)接口主要有功能鍵盤(pán)、漢字打印機(jī)和屏幕顯示器。為運(yùn)行操作人員提供了發(fā)電廠(chǎng)用電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控的手段和方式。

2.2 發(fā)電廠(chǎng)升壓站網(wǎng)絡(luò)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用方案

網(wǎng)絡(luò)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)多采用的結(jié)構(gòu)有兩層，是由站控層和間隔層組成。沒(méi)有中間的前置機(jī)層，有效避免了瓶頸方面的缺陷和不足，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用的是光纖或者電纜，這都是普遍用于升壓開(kāi)關(guān)站的監(jiān)視和控制隔離開(kāi)關(guān)、繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置方面的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。保護(hù)設(shè)備還可以適應(yīng)綜合化系統(tǒng)的需要，支持遠(yuǎn)方投退保護(hù)、遠(yuǎn)方修改定制以及遠(yuǎn)方信號(hào)要信等功能。該系統(tǒng)的硬件設(shè)施目前來(lái)看已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)可靠性的要求，也符合相關(guān)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，系統(tǒng)的服務(wù)器和操作技術(shù)人員配備情況良好。系統(tǒng)通過(guò)測(cè)控裝置對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)有歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)兩種。系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)、電動(dòng)接地開(kāi)關(guān)、斷路器、成組無(wú)功設(shè)備等的控制，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)連接，使各種信息實(shí)現(xiàn)共享。

2.3 發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用方案

發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通訊的特點(diǎn)是采集的數(shù)據(jù)非常龐大，對(duì)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求也很高。盡管對(duì)電氣系統(tǒng)的設(shè)備要求很高但是針對(duì)電氣系統(tǒng)自身所需要的大量的信息，從系統(tǒng)的角度來(lái)說(shuō)實(shí)時(shí)性的要求并不是很高，要求要有足夠的響應(yīng)速度，還需要足夠可靠。發(fā)電廠(chǎng)的電氣自動(dòng)化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的系統(tǒng)裝置數(shù)量比較多，一般采用的是兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但是這個(gè)比較難以實(shí)現(xiàn)，還要采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使之具有穩(wěn)定性和可靠性。

3 結(jié)束語(yǔ)

發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)踐中應(yīng)用，有助于對(duì)整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行操控，實(shí)現(xiàn)一體化控制，有效的進(jìn)行管理和操控，可以最大限度的利用設(shè)備，降低成本，提高生產(chǎn)效率。就目前來(lái)看，我們國(guó)家的發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在逐步推廣并取得了一些成果的經(jīng)驗(yàn)，但是不容忽視的是，還是存在一些問(wèn)題和不足，這些都是需要深入研究并要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，在電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方面還需要不斷的發(fā)展和完善。