電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新與應(yīng)用

路全忠 賈英

【摘 要】現(xiàn)如今我國電氣自動化技術(shù)全面更新發(fā)展，尤其在火力發(fā)電體系架構(gòu)中發(fā)揮獨特支撐調(diào)試功效，使得既定挖掘機(jī)組內(nèi)部潛力如數(shù)發(fā)揮，包括發(fā)電廠內(nèi)部機(jī)械、爐具、電力資源都得到合理程度的監(jiān)管。在此類背景影響下，我國火力發(fā)電廠日常工作效率科學(xué)提升，對應(yīng)能源耗費(fèi)成本和產(chǎn)業(yè)市場競爭實力方面，都將呈現(xiàn)一類全新適應(yīng)性姿態(tài)。而筆者的核心任務(wù)，便是針對如今電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電環(huán)節(jié)中的創(chuàng)新沿用細(xì)節(jié)加以細(xì)致解析，希望借此為后期相關(guān)事業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供更多疏導(dǎo)性經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化 火力發(fā)電 沿用規(guī)則 創(chuàng)新改造

結(jié)合以往實踐調(diào)查經(jīng)驗整理解析，涉及火力發(fā)電工序下的電氣自動化體系單元，可以說已經(jīng)成為當(dāng)下時代熱點話題，有關(guān)內(nèi)部規(guī)劃主體相應(yīng)地，會將自身核心注意力長期投射在現(xiàn)場自動化監(jiān)管層面之上，希望借此完成內(nèi)部低壓電氣系統(tǒng)保護(hù)和多元化控制解析指標(biāo)。截止至今，此類自動化協(xié)調(diào)控制手段，已經(jīng)在我國各地火力發(fā)電廠內(nèi)部全面覆蓋，其經(jīng)過特有信息、網(wǎng)絡(luò)功能優(yōu)勢，合理推動發(fā)電廠電氣信息靈活沿用步伐，核心機(jī)械整體運(yùn)轉(zhuǎn)水準(zhǔn)空前高漲，最終勢必為電氣控制整體安全、可靠特性補(bǔ)充一定強(qiáng)心針。

1 目前我國火電廠內(nèi)部自動化管理系統(tǒng)布置形式特征論述

依照客觀層面審視，涉及火電廠內(nèi)部自動化協(xié)調(diào)管理體系單元，將全面集結(jié)機(jī)爐工和電氣兩類自動化系統(tǒng)。可是火電廠過程管理內(nèi)容相對繁雜一些，機(jī)爐熱工自動化管理不可避免地衍生各類子結(jié)構(gòu)單元，并且長期交由獨立樣式的DCS/FCS系統(tǒng)控制。在此類背景下，諸如單元機(jī)組協(xié)調(diào)管制、爐膛安全工作狀況監(jiān)管、數(shù)字電液控制，以及汽輪機(jī)監(jiān)測儀表系統(tǒng)在內(nèi)，彼此之間交流實效過于晦暗，對于現(xiàn)場監(jiān)管主體來講是無形中的限制危機(jī)。需要加以強(qiáng)調(diào)的是，其中任何形式的發(fā)電機(jī)組監(jiān)控單元，都相應(yīng)地匹配機(jī)組保護(hù)、同期勵磁、UPS監(jiān)測保護(hù)裝置。而公共單元中則順勢延伸出高壓、低壓廠用電保護(hù)監(jiān)測，以及廠用電塊切換裝置等。另外，關(guān)于ECS、DCS機(jī)爐內(nèi)部監(jiān)控系統(tǒng)，將各自利用網(wǎng)關(guān)和SIS廠控級相互銜接控制。

2 以往DCS技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)內(nèi)部全面沿用環(huán)節(jié)中衍生的弊端問題整理

首先，透過技術(shù)調(diào)查人員考察了解，一旦說ECS和DCS系統(tǒng)交接過后，特定結(jié)構(gòu)輸出節(jié)點便會快速與AC220V、AC380V電壓產(chǎn)生反應(yīng)，并向DCS系統(tǒng)內(nèi)部導(dǎo)入，此時各類弱電設(shè)備便會衍生不同程度的燒壞結(jié)果。所以，相關(guān)設(shè)計主體有必要將強(qiáng)、弱電隔離問題全面考慮。其次，DCS控制程序在使用主體權(quán)限級別控制方面做得還算到位，可是后期程序運(yùn)作結(jié)果監(jiān)管方面有所欠缺，這類細(xì)節(jié)必須在聯(lián)絡(luò)設(shè)計活動中加以深度驗證明確，要求DCS廠家時刻完善ECS操作經(jīng)驗，必要情況下可以安排標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)管人員進(jìn)行程序校正。再次，現(xiàn)下涉及主流形式的DCS控制程序，其掃描工作期間限定的周期一般穩(wěn)定在100～200ms內(nèi)部，整體上還是無法高度迎合電子綜合式保護(hù)動作協(xié)調(diào)、高壓廠用電快速切換、通氣與勵磁協(xié)調(diào)控制標(biāo)準(zhǔn)，因此當(dāng)ECS與DCS系統(tǒng)功能交融過后，設(shè)計主體還要保留繼電保護(hù)、高壓廠用電快速切換、勵磁調(diào)節(jié)自動同期校驗裝置空間等，確保上述工序交錯下要求的部件功能準(zhǔn)確性、可靠靈活性都得以全效發(fā)揮。最后，畢竟DCS設(shè)備在進(jìn)行安裝、調(diào)試期間，工期結(jié)果大多數(shù)狀況下不會早于用電送電速率，而當(dāng)ECS全面納入到DCS單元并加以綜合控制過后，技術(shù)人員便需要確保廠用電設(shè)備安裝期間，同步開發(fā)DCS體系單元內(nèi)部的ECS安裝調(diào)試工序內(nèi)容，確保整體投運(yùn)工作能夠穩(wěn)定在廠用受電工作前期階段。再就是，技術(shù)人員仍需關(guān)注DCS單元中的機(jī)柜、操作空間的土建工程協(xié)調(diào)狀況，確保這部分操作流程能夠同步或是提前完工。

3 電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電工程內(nèi)部系統(tǒng)配置的規(guī)范要求解析

電氣自動化技術(shù)在如今我國火力發(fā)電活動中特定的系統(tǒng)配置模式主要包括：集中監(jiān)管、遠(yuǎn)程智能化調(diào)試和總線搭接操作現(xiàn)象等。

3.1 集中監(jiān)管層面

主要是令電氣技術(shù)范圍內(nèi)各類相關(guān)的饋線資源與現(xiàn)場設(shè)備接口牢靠搭接，確保硬線電纜和集中控制通道彼此長期通訊結(jié)果，技術(shù)人員一切設(shè)備處理事務(wù)完畢過后，就可快速介入DCS組態(tài)之上，借此完成此類單元對全廠不同位置電氣設(shè)備的清晰化監(jiān)管任務(wù)。此類調(diào)試模式覆蓋速度快、后期運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量優(yōu)越，且防護(hù)成本逐漸降低；可是一旦說各類電氣設(shè)備全面融入到DCS監(jiān)控體系過后，尤其經(jīng)過監(jiān)控對象大幅度增加結(jié)果影響，便會快速令DCS主機(jī)冗余速率下降，需要協(xié)調(diào)支撐的電纜數(shù)量難以估計，加上控制區(qū)域自身面積較大，長距離電纜引入過后滋生的系統(tǒng)整體干擾跡象顯著，DCS系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性程度將大不如前。

3.2 遠(yuǎn)程智能化調(diào)試層面

此類控制手法，主張在高密度數(shù)據(jù)資源提煉整理過后，將采集設(shè)備布置在距離控制核心區(qū)域較遠(yuǎn)的位置，此時現(xiàn)場各類技術(shù)設(shè)備發(fā)出的信號，都將借助電纜或是采集設(shè)備加以銜接傳輸，因此DCS控制終端和信息采集設(shè)備必須全程利用光纖、雙絞線特殊支撐引導(dǎo)功效。此類遠(yuǎn)程控制措施相對地減少傳統(tǒng)施工環(huán)境下的電纜數(shù)量、安裝成本、控制區(qū)域面積，并且能夠額外完成多元化數(shù)據(jù)處理、檢驗、校正等任務(wù)。需要加以強(qiáng)調(diào)的是，內(nèi)部模擬量卡件、電量變送器等結(jié)構(gòu)資源始終不能排除在外。

3.3 總線搭接操作層面

實際上是技術(shù)人員經(jīng)過通信、計算機(jī)控制技術(shù)成就交融過后，主動沿用在火力發(fā)電廠現(xiàn)場控制環(huán)節(jié)的行為模式。此類總線布置途徑，將全面摒棄傳統(tǒng)DCS控制核心場所以及對應(yīng)輸入媒介。可以說，已經(jīng)完全將DCS集中或是分散形式的控制系統(tǒng)整改，同時配合異質(zhì)化功能高度分散化控制向現(xiàn)場設(shè)備過渡結(jié)果，完成現(xiàn)場操作結(jié)構(gòu)的全面分散指標(biāo)。

4 電氣自動化技術(shù)成就在我國火力發(fā)電工序中創(chuàng)新應(yīng)用策略內(nèi)容補(bǔ)充

4.1 單元爐機(jī)組的統(tǒng)一管理

如今電氣自動化技術(shù)在我國火力發(fā)電工程中可說是全面覆蓋，相繼完成了發(fā)電機(jī)械、爐具、電力資源協(xié)調(diào)改造與全面監(jiān)管任務(wù)，使得集散型控制單元，可以借助機(jī)械、爐具、電力資源管制單元異質(zhì)化運(yùn)行模式，進(jìn)行火電機(jī)組整體運(yùn)行參數(shù)匯總和有機(jī)驗證解析，進(jìn)一步深度提煉火電機(jī)組內(nèi)部適用潛質(zhì)，強(qiáng)調(diào)延展器械自身特有的綜合類控制功能，合理壓縮控制區(qū)域范圍，確保既定監(jiān)控管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得以簡化，最終成本造價結(jié)果也將足夠可觀。另外，經(jīng)過不同爐機(jī)組整編管理過后，涉及火力發(fā)電工序內(nèi)部信息采集和廣域沿用工作都將得到有效監(jiān)管，對應(yīng)的AGC中調(diào)指令要求也將有機(jī)回應(yīng)，至此電網(wǎng)整體工作效率便不可小覷。綜合來講，統(tǒng)一形式的單元爐機(jī)組，絕對能夠為日后我國火電機(jī)組協(xié)調(diào)監(jiān)控水準(zhǔn)和自動化運(yùn)行水準(zhǔn)綻放，提供絕對有利的適用延展契機(jī)。

4.2 系統(tǒng)科學(xué)保護(hù)手段的創(chuàng)新改良

依照一般思維角度探析，在以往我國火力發(fā)電工程中沿用的系統(tǒng)控制和綜合保護(hù)方案，基本上圍繞現(xiàn)場警報連鎖特性加以逐層拓展。而事實上，經(jīng)過創(chuàng)新形式的電氣自動化技術(shù)交接過后，現(xiàn)場施工管制主體，便可以集中一切手段，運(yùn)用計算機(jī)多元化控制途徑，進(jìn)行電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)營檢測和各類故障結(jié)果驗證，進(jìn)一步提早發(fā)掘并校正設(shè)備內(nèi)部交錯性隱患，同時將既有保護(hù)管制策略加以適當(dāng)改良。必要情況下，可以考慮采取系統(tǒng)冗余等主動性控制手段，針對系統(tǒng)故障范圍加以自動監(jiān)管，爭取將一切隱患問題順勢扼殺在搖籃之中，最終確保我國電氣自動化系統(tǒng)能夠長期維持和諧運(yùn)作狀態(tài)。

4.3 電氣技術(shù)全面自動化通信控制

透過目前我國火力發(fā)電工程中電氣自動化技術(shù)協(xié)調(diào)控制狀況觀察，涉及預(yù)設(shè)的系統(tǒng)集散控制管理指標(biāo)尚且未能全面貫徹，尤其是電氣全通信控制方式的有機(jī)呈現(xiàn)結(jié)果，其通信速度和系統(tǒng)可靠性還存在著一定的距離，電氣自動化系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)之間還存留了一部分的硬接線。要實現(xiàn)電氣全通信控制模式，就必須處理好熱工工藝連鎖的問題，提高電氣后臺系統(tǒng)的實際應(yīng)用水平，豐富當(dāng)前初級階段的基本運(yùn)行監(jiān)視功能，實質(zhì)性地提高電氣自動化系統(tǒng)的控制邏輯、控制水平、自動化水平和運(yùn)行管理水平。

4.4 通用式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)細(xì)致構(gòu)筑

通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，對于電氣自動化系統(tǒng)的成功運(yùn)營有著非常重要的作用。火力發(fā)電廠應(yīng)該創(chuàng)新電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，選擇能夠?qū)崿F(xiàn)從辦公自動化環(huán)境到控制機(jī)直至元件級的整個電氣自動化系統(tǒng)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品，保證電廠管理層實現(xiàn)Internet/Intranet對電廠現(xiàn)場控制設(shè)備的實時監(jiān)督，并確保電廠控制設(shè)備、管理系統(tǒng)和計算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息傳輸暢通無阻，實現(xiàn)全集成自動化。

5 結(jié)語

綜上所述，如今我國電氣自動化創(chuàng)新技術(shù)成就，在火力發(fā)電工程中的特殊支撐引導(dǎo)功效已經(jīng)得到認(rèn)可，進(jìn)一步深度挖掘并發(fā)揮既定火電機(jī)組適應(yīng)潛質(zhì)，確保機(jī)組內(nèi)部機(jī)械、爐具、電力資源得到同步運(yùn)行監(jiān)管；再就是令電網(wǎng)系統(tǒng)工作效率、自動化控制水準(zhǔn)獲得全面新生，在整體成本造價方面無疑創(chuàng)造了更為穩(wěn)定地降低調(diào)節(jié)貢獻(xiàn)。相信不久之后，我國火力發(fā)電廠在市場核心中的競爭實力將史無前例般雄偉壯大。

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作者簡介：路全忠（1978—），男，山東淄博人，貴州大學(xué)碩士研究生，研究方向：電氣自動化。賈英（1992—），女，山東濰坊人，華北水利水電大學(xué)本科生，研究方向：電氣自動化。