電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

劉偉哲

(大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司,黑龍江七臺(tái)河　154600)

電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

劉偉哲

(大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司,黑龍江七臺(tái)河154600)

電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅影響著電廠電氣設(shè)備的運(yùn)行安全,也關(guān)系到電廠安全生產(chǎn)的運(yùn)行效率。電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)是建立在信息網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上的,它對(duì)整個(gè)電廠的自動(dòng)化管理具有重要的意義,電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是我國電力行業(yè)的重大進(jìn)步。本文首先對(duì)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了介紹,然后分析了電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用中存在的問題,最后給出了電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

電廠電氣自動(dòng)化應(yīng)用

電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用有效提高了電廠的工作效率。在電廠電氣控制中采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠有效地降低人力成本，減少人工的勞動(dòng)量，采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠有效地保證電廠的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，真正的實(shí)現(xiàn)電廠安全運(yùn)行過程中的監(jiān)控任務(wù)，保證電廠的安全的運(yùn)行，降低事故率，從而有效地提高了電廠的經(jīng)濟(jì)效益。火電廠在運(yùn)行過程中，由于設(shè)備的材料和結(jié)構(gòu)的不同，因此電廠熱能回收率也會(huì)不同，也就達(dá)不到理想情況下的目標(biāo)效率[1]。根據(jù)電廠運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)顯示，重?zé)嵯禂?shù)基本會(huì)保持在4%一8%上下。按照重?zé)岈F(xiàn)象理論可以知道，重?zé)嵯禂?shù)越大熱能回收率越高。火電廠在運(yùn)行過程中要選取合適的重?zé)嵯禂?shù)，就要根據(jù)電廠運(yùn)行的實(shí)際情況，跟據(jù)重?zé)岈F(xiàn)象理論和熱能動(dòng)力相關(guān)理論，在維持正常發(fā)電量的前提下選擇重?zé)嵯禂?shù)的參考值。本文根據(jù)筆者的切身工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我國電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析[2]。

1　電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)

電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)由檢測(cè)、監(jiān)控、通信和保護(hù)等設(shè)備構(gòu)成，該系統(tǒng)的目的是為了檢測(cè)管理和保護(hù)電廠電氣自動(dòng)化設(shè)備。目前我國的火電廠基本上采用的是集散控制系統(tǒng)來控制電廠的運(yùn)行。而那些生產(chǎn)技術(shù)較為落后的電廠采用的是比較傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)，即只能使用那些自動(dòng)化程度不高的硬件連接和儀表設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，這種傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)，控制目標(biāo)單一，無法實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多個(gè)目標(biāo)的監(jiān)控管理[3]。

電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以分為三個(gè)部分:間隔層、網(wǎng)絡(luò)通信層以及站空層。

(1)間隔層:間隔層的設(shè)備主要有廠用電子系統(tǒng)、安全裝置系統(tǒng)、升壓子系統(tǒng)以及機(jī)組子系統(tǒng)的設(shè)備。該層的自動(dòng)化設(shè)備采用分開間隔布置，與以往的將信號(hào)連接設(shè)備、檢測(cè)控制設(shè)備和測(cè)量設(shè)備的電纜全部放置在一個(gè)主控制上的方法不同，該層采用的是直接將電廠測(cè)量保護(hù)裝置放置在開關(guān)層。減少各設(shè)備層之間的直接接觸，通過網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場總線的方法完成各設(shè)備之間的連接。采用這種做法的優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)各設(shè)備之間的獨(dú)立性，減少接線數(shù)量，降低人工勞動(dòng)量，節(jié)約電廠生產(chǎn)成本。

(2)網(wǎng)絡(luò)通信層:網(wǎng)絡(luò)通信層的設(shè)備主要有網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)中繼器以及網(wǎng)絡(luò)信息管理器等設(shè)備。該層的功能是完成各個(gè)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通信和子系統(tǒng)之間的信息交流。

(3)站空層:站控層的設(shè)備主要有GPS、UPS、工程師站和服務(wù)器等。該層的主要功能是管理和監(jiān)控電廠的所有設(shè)備。

2　電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中存在的問題

電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)雖然在電廠應(yīng)用的十分廣泛，但在實(shí)際應(yīng)用中還需要注意一下幾方面:

(1)電廠監(jiān)控系統(tǒng)的電源選擇時(shí)必須為交流電源和直流電源，在外圍裝置設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)必須采用無擾切電和雙電源。必須嚴(yán)格按照國家的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)安裝監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備。

(2)在監(jiān)控系統(tǒng)中由于在接口處采用開關(guān)進(jìn)行接口控制，因此，開關(guān)的接口應(yīng)保證與交換的信號(hào)相對(duì)應(yīng)。采用這種方法的主要特點(diǎn)是線路的連接較簡單、直觀，再出現(xiàn)問題時(shí)易于及時(shí)進(jìn)行處理。但其不足之處在于由于接線數(shù)量較多，因此不能實(shí)現(xiàn)其中一些控制功能的調(diào)整，如稍有不慎，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

(3)在對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)解時(shí)，應(yīng)以自動(dòng)化為主，使用監(jiān)控為輔。

(4)在電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中 ，分析方法經(jīng)常采用對(duì)事件和事故進(jìn)行記錄的方法。但受到采樣速度和電機(jī)內(nèi)存的影響，記錄的事件不能夠滿足分析要求所達(dá)到的波形。因此就很容易是信號(hào)的收集重復(fù)進(jìn)行，并且收集的信號(hào)容易不完整，從而給電纜的布置到來影響。

3　電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

(1)以單元制為基礎(chǔ)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)現(xiàn)代電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用需求以及電廠機(jī)組控制需求，現(xiàn)代電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用正向著機(jī)、爐、點(diǎn)一體化的單元制運(yùn)行方向發(fā)展。利用單元制技術(shù)優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)電廠電氣自動(dòng)化運(yùn)用中單元控制需求、實(shí)現(xiàn)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用監(jiān)控能力的提高。以單元制為發(fā)展方向促進(jìn)電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)水平的提高。

(2)針對(duì)電廠電氣自動(dòng)化控制及保護(hù)需求的發(fā)展方向分析。針對(duì)現(xiàn)代電廠電氣自動(dòng)化控制及保護(hù)需求的不斷提高、針對(duì)現(xiàn)代電廠運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性要求的不斷提高，電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)需要加快自動(dòng)化控制及保護(hù)策略的發(fā)展。利用自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展以及保護(hù)策略的研發(fā)應(yīng)用提高電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性、提高自動(dòng)化控制水平及系統(tǒng)保護(hù)能力。通過針對(duì)報(bào)警與連鎖的系統(tǒng)保護(hù)存在的不足，利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)檢測(cè)與故障診斷的預(yù)警。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況、運(yùn)行數(shù)據(jù)等分析機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，并實(shí)現(xiàn)主動(dòng)性的保護(hù)措施，進(jìn)而避免故障發(fā)生對(duì)設(shè)備的損壞、避免故障停機(jī)對(duì)電廠經(jīng)濟(jì)效益以及運(yùn)行安全的影響。利用現(xiàn)代預(yù)警理念為中心指導(dǎo)電廠電氣自動(dòng)化研究與發(fā)展方向，促進(jìn)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展。

4　結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代電力市場化腳步的加快要求我國電廠加快自身技術(shù)改革與創(chuàng)新。針對(duì)電廠電氣自動(dòng)化需求進(jìn)行電子自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化與應(yīng)用。從現(xiàn)代電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀的分析及其發(fā)展趨勢(shì)的探討中可以看出，現(xiàn)代電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)成為影響電廠綜合技術(shù)水平、綜合經(jīng)濟(jì)效益與成本控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素。根據(jù)電廠電氣自動(dòng)化需求，電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)將從系統(tǒng)控制效率、保護(hù)策略、控制技術(shù)的發(fā)展等幾個(gè)方面不斷完善電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)及理論。以電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷發(fā)展促進(jìn)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，保障電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]薛志浩.電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用探討[J].價(jià)值工程,2013,32(1): 46-48.

[2]張俊英.電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用探討[J].科技資訊,2013,(12): 130-131

[3]李華東,劉長明.發(fā)電廠廠用電電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展綜述[J].電氣應(yīng)用,2008,27(1):43-46.

劉偉哲(1990—),男,本科,檢修部,大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司。