火電廠的電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新

章小慶 占瑜

【摘 要】文中從火電廠中電氣自動(dòng)化技術(shù)的具體研究、火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成以及火電廠自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新方式等三方面來(lái)論述火電廠的電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化；故障；ECS系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

一、火電廠中電氣自動(dòng)化技術(shù)的具體研究

1.自動(dòng)控制

在火力發(fā)電廠中電氣自動(dòng)化獲得極大發(fā)展及推廣，逐漸縮小了我國(guó)電力事業(yè)及國(guó)際先進(jìn)水平差距，促使我國(guó)的電力事業(yè)逐漸向著電能生產(chǎn)自動(dòng)化進(jìn)步，可促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并提升發(fā)電量。相較于傳統(tǒng)運(yùn)作的人工控制電力機(jī)械設(shè)備方式，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的火力發(fā)電廠對(duì)其進(jìn)行了徹底改變，逐步和世界接軌，降低其生產(chǎn)難度，逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，促使電力企業(yè)創(chuàng)造出更多的電能產(chǎn)品，進(jìn)一步提升其應(yīng)用相同的資源。

2.集中控制

在建設(shè)運(yùn)行中，火力發(fā)電廠涉及很多機(jī)械設(shè)備，特別是較大規(guī)模的，怎樣將各種機(jī)械設(shè)備間的關(guān)系、運(yùn)行，科學(xué)合理的協(xié)調(diào)好，是保障火力發(fā)電廠正常工作首要任務(wù)。在引入火力發(fā)電廠后，電氣自動(dòng)化技術(shù)可職能的順利組合眾多機(jī)械設(shè)備于一塊，包含發(fā)電機(jī)組、汽輪機(jī)、鍋爐等，從而一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)其機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率的提升，并于日常工作中行集中控制操作。

3.故障控制

在火力發(fā)電廠中，電氣自動(dòng)化技術(shù)本應(yīng)獲得廣泛應(yīng)用意義，可適當(dāng)化實(shí)現(xiàn)對(duì)其設(shè)備故障的控制，同時(shí)提升整體上火力發(fā)電廠安全性，降低火力發(fā)電廠損失于最低程度?？赏ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)和在線監(jiān)控系統(tǒng)，火力發(fā)電廠一定時(shí)間監(jiān)控和診斷有所異常、發(fā)生故障的機(jī)械設(shè)備，同時(shí)選擇具體化措施，按照具體情況進(jìn)行。針對(duì)于機(jī)械設(shè)備的一些不時(shí)發(fā)生小故障，可按照科學(xué)的操作指令，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)詳細(xì)合理話對(duì)這些問(wèn)題的處理。

4.就地控制

小規(guī)?；鹆Πl(fā)電廠涉及較少的機(jī)械設(shè)備，所以需將科學(xué)完善的控制體系積極的建設(shè)起來(lái)，因此需遵循就地控制的原則，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用，組合電氣自動(dòng)化裝置和關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)備于一塊，防止在單獨(dú)工作的過(guò)程中，各個(gè)機(jī)械設(shè)備帶來(lái)的各種問(wèn)題。

二、火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成

為了突出電氣事故、故障分析功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠 ECS系統(tǒng)的特殊性的充分考慮，大量的控制電纜通過(guò)冗余現(xiàn)場(chǎng)總線代替，針對(duì)相對(duì)集中的有利條件，應(yīng)用電氣設(shè)備分布，具有極大的市場(chǎng)前景及經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，監(jiān)控系統(tǒng)單獨(dú)被設(shè)立在ECS 系統(tǒng)中，符合電氣運(yùn)行管理習(xí)慣，便于運(yùn)行管理廠用電系統(tǒng)，特別是對(duì)于新建電廠用電受電的情況，為了節(jié)省施工工期，避免許多臨時(shí)措施和工序，為了操作電氣設(shè)備，不需DCS 系統(tǒng)先受電才可實(shí)現(xiàn)。還可按照其它廠家的智能保護(hù)控制裝置和需求進(jìn)行通信，將火力發(fā)電廠電氣設(shè)備管理及運(yùn)行水平大力提升，實(shí)現(xiàn)智能化管理。放在主控室的是勵(lì)磁系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、發(fā)變組的保護(hù)測(cè)控，能夠集中組屏，選擇一體化設(shè)計(jì)的是廠用電系統(tǒng)的保護(hù)測(cè)控單元，可在開(kāi)關(guān)柜上通過(guò)應(yīng)用分層分布技術(shù)直接安裝其上，便于施工、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。此間隔的測(cè)量、控制、保護(hù)功能，是各單元獨(dú)立完成的，且直接通過(guò)Ethernet 網(wǎng)，間隔層單元接入主站系統(tǒng)。遵循的是IEC 60870-5-104 、IEC 60870-5-103，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳輸規(guī)約，極大程度上提升而來(lái)其安全可靠性和開(kāi)放性。廠用電快速切換裝置、微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期等智能裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)一些接口接入，包含Lonworks、RS232、RS485 等，實(shí)現(xiàn)和主站系統(tǒng)的通信，經(jīng)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)規(guī)約、接口轉(zhuǎn)換。簡(jiǎn)述分散控制系統(tǒng)（DCS）。是一項(xiàng)新型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，充分結(jié)合起“四C”技術(shù)，也就是所謂的通信、控制、顯示、計(jì)算機(jī)技術(shù)。其是應(yīng)用數(shù)據(jù)高速公路或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，連接起不同功能、地方計(jì)算機(jī)，同時(shí)構(gòu)建出的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有高性能、可靠性，按照各司其職、信息共享、分散控制、總體配置的原則進(jìn)行。分散控制系統(tǒng)利于擴(kuò)展，安全可靠且維護(hù)方便，其是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。

三、火電廠自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新方式

1.一體化爐機(jī)組應(yīng)用

創(chuàng)新一體化的機(jī)、電、爐單元運(yùn)行模式，經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化轉(zhuǎn)換而來(lái)，且在火力發(fā)電廠中電氣自動(dòng)化技術(shù)獲得有效應(yīng)用，匯總分析整體機(jī)組信息和運(yùn)行狀態(tài)等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)基于上述單元運(yùn)行，達(dá)到合理縮減控制室，實(shí)現(xiàn)特色及控制功能，良好的簡(jiǎn)化復(fù)雜監(jiān)控系統(tǒng)。為了提升工作效率，強(qiáng)化火電廠電網(wǎng)系統(tǒng)管理運(yùn)行，通過(guò)最優(yōu)化的狀態(tài)運(yùn)行服務(wù)，切實(shí)將火電機(jī)組自動(dòng)化管理水平提升。

2.通用型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)的科學(xué)構(gòu)建

火力發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，受到優(yōu)質(zhì)通用性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)支撐其良好運(yùn)營(yíng)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)創(chuàng)新型電氣自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)自動(dòng)化辦公環(huán)境，有效提升系統(tǒng)運(yùn)行效率，完善管理層到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，升級(jí)電氣整體自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，基于控制機(jī)與元件的，實(shí)時(shí)上傳控制系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)，營(yíng)造良好電廠管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)火力發(fā)電廠自動(dòng)化運(yùn)行目標(biāo)全面控制。

3.保護(hù)控制手段創(chuàng)新

選擇連鎖報(bào)警的控制及保護(hù)手段，是傳統(tǒng)火力發(fā)電系統(tǒng)，然而難以實(shí)現(xiàn)控制連鎖跳機(jī)波動(dòng)性及保護(hù)，只可以對(duì)超限現(xiàn)象報(bào)警。通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，現(xiàn)代電氣自動(dòng)化系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)控制，實(shí)時(shí)、及時(shí)反饋運(yùn)行信息，自動(dòng)診斷及檢測(cè)系統(tǒng)故障，合理化實(shí)現(xiàn)對(duì)控制策略的調(diào)整和更新，發(fā)現(xiàn)機(jī)組設(shè)備安全隱患，完善系統(tǒng)自動(dòng)化保障體系，實(shí)現(xiàn)管控目標(biāo)，維持系統(tǒng)良好的運(yùn)行。經(jīng)傳統(tǒng)的事后性、被動(dòng)性防御發(fā)展，通過(guò)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用自動(dòng)化電氣系統(tǒng)設(shè)備，為維修設(shè)備、預(yù)知預(yù)防維護(hù)的同步高效進(jìn)行。

4.裝置及繼電保護(hù)

危機(jī)保安器、安全門等是火力發(fā)電廠需要用到的，通過(guò)使用有關(guān)自動(dòng)化技術(shù)，可協(xié)調(diào)搭配起這些保護(hù)裝置，防止外來(lái)因素對(duì)這些設(shè)備的干擾，通過(guò)電氣操控指令運(yùn)行。同時(shí)可積極的連接起電器和計(jì)算機(jī)，構(gòu)建出自動(dòng)化控制模式，基于可調(diào)控火力發(fā)電廠繼電器運(yùn)行的。判斷設(shè)備的狀況，是按照熱工參量及電氣限制因素，構(gòu)成一整套的保護(hù)回路，是經(jīng)結(jié)合火電廠相配套的裝置。

5.就地及自動(dòng)控制

一些火力發(fā)電廠的規(guī)模小、電能產(chǎn)量低，需要構(gòu)建一套綜合的控制體系，但是其自身設(shè)備較少，因此需綜合連接起發(fā)電機(jī)組、鍋爐、汽輪機(jī)等重要的設(shè)備及裝置，避免設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行帶來(lái)不便。除此之外，電能生產(chǎn)的自動(dòng)化會(huì)隨著應(yīng)用的電氣自動(dòng)化技術(shù)而產(chǎn)生。例如：針對(duì)于之前人工控制設(shè)備的模式，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)將其擺脫，減少了設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化控制，提升企業(yè)的電能產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)的難度，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

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