發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用分析

時(shí)間:2022-01-26 09:07:28

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發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用分析

摘要:現(xiàn)階段,我國發(fā)電廠電氣系統(tǒng)基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,這使得發(fā)電廠的生產(chǎn)效率更高,也充分的保證了電氣設(shè)備的安全性,同時(shí)也有利于管理。首先對發(fā)電廠電氣系統(tǒng)進(jìn)行了簡單的介紹,其次對發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用以及存在的問題進(jìn)行了探討,僅供參考。

關(guān)鍵詞:發(fā)電廠;電氣系統(tǒng);自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用

發(fā)電廠中應(yīng)用電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)具有非常大的意義,不僅提高了我國發(fā)電廠的盈利效益,也促進(jìn)了我國電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時(shí)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)之后,大大減少了安全事故的出現(xiàn),提高了機(jī)組運(yùn)行的可靠性,但是盡管如此,相關(guān)技術(shù)人員還是應(yīng)用做好日常的各項(xiàng)設(shè)備的維護(hù)工作。

1電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)

電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)包含了監(jiān)控、檢測、保護(hù)、通信等功能設(shè)備,其系統(tǒng)目的是對所有電廠電氣設(shè)備進(jìn)行檢測、保護(hù)、管控制及信息管理。在國內(nèi),一些較為落后的傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)由于自身限制無法使用集散控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化運(yùn)行,只能通過連接一些自動(dòng)化水平比較低的專業(yè)硬件及相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行一對一的監(jiān)控,無法同時(shí)監(jiān)控多個(gè)電氣設(shè)備。

1.1電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成

電廠電子動(dòng)化系統(tǒng)基本分為三個(gè)層面,即間隔層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、站控層。間隔層內(nèi)的設(shè)備間隔布置,以此來改變信號、控制、測量等設(shè)備之間的電纜的放置位置,將廠電保護(hù)、測試與控制裝置由主控室轉(zhuǎn)移到開關(guān)層,減少了設(shè)備之間的直接聯(lián)系,僅依靠現(xiàn)場總線與網(wǎng)絡(luò),就可讓設(shè)備之間的通訊得以實(shí)現(xiàn),有效增強(qiáng)了設(shè)備相互之間的獨(dú)立性,精減了二次接線的數(shù)量,節(jié)省了電廠的成本開支,也避免了讓員工在安裝過程中的多次調(diào)試,減輕了員工的工作量。網(wǎng)絡(luò)通訊層的設(shè)備包含通訊管理裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)中繼器等,主要作用是讓各個(gè)設(shè)備或子系統(tǒng)之間能有效進(jìn)行交流與信息傳遞。站控層包含操作員、工程師、服務(wù)器、UPS等設(shè)備,通過分布式與開放式結(jié)合的方式,對電廠的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理以及發(fā)揮其他方面的作用。

1.2電氣自動(dòng)化與熱工DCS控制系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)

電氣系統(tǒng)與熱工自動(dòng)化相比,在運(yùn)行中存在著很大的區(qū)別。DCS既具備傳統(tǒng)控制、集中化信息管理、操作顯示等功能,還具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集處理、通信功能,是先進(jìn)程控技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的重要保證,具有獨(dú)立性、協(xié)調(diào)性、友好性、靈活性等特點(diǎn)。而在電氣控制中,電氣設(shè)備的控制對象要少于熱工設(shè)備,操作的頻率較低。在電氣設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí),需要立即進(jìn)行處理,在中央信號系統(tǒng)被取消后,只有在系統(tǒng)發(fā)出警告,監(jiān)控人員通過明確的指示時(shí)才能采取措施。電氣設(shè)備保護(hù)自動(dòng)裝置對于可靠性有著極高的要求,并且要求動(dòng)作快捷、靈敏。電氣量相比于熱工量,沒有特別要求常規(guī)控制需要的模件類別以及性能,當(dāng)電氣控制系統(tǒng)要求具備非常高的可靠性,需要獨(dú)立的電氣控制器,便于實(shí)際工作的順利開展。在電廠電氣自動(dòng)化的發(fā)展過程中,熱工DCS控制系統(tǒng)有助于進(jìn)一步提升電廠的自動(dòng)化水平,便于電廠電氣自動(dòng)化的運(yùn)行管理,將熱工DCS控制系統(tǒng)納入到電氣自動(dòng)化控制中,可有效提升電廠的運(yùn)行效益。

2發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

2.1自動(dòng)監(jiān)控模式

目前我國的發(fā)電廠監(jiān)控基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,而自動(dòng)化控制模式主要有兩種,第一種是分層分布模式,該模式主要是將測控單元、開關(guān)柜等設(shè)計(jì)在一起;第二種是集中模式,該模式主要是將應(yīng)用的是直接連接的方式。分層分布模式中的網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)設(shè)置光纖活動(dòng)電纜,帶也負(fù)責(zé)對通信管理機(jī)展開設(shè)置,這一過程中,網(wǎng)絡(luò)層會依照發(fā)電廠應(yīng)用的總線技術(shù)水平,來進(jìn)行集中與規(guī)約轉(zhuǎn)換,將所有的設(shè)置采集起來,同時(shí)傳達(dá)命令。而分層分布模式中的站基層主要負(fù)責(zé)處理間隔層,用來交換所需要的各種信息。集中模式應(yīng)用的是直接連接的方法,進(jìn)行強(qiáng)弱信號的轉(zhuǎn)換,通常都是強(qiáng)信號轉(zhuǎn)換為弱電信號,同時(shí)考慮當(dāng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)直流信號效果,最終將各個(gè)模擬量信號都輸入到和模件柜中,此外,開關(guān)量信號也是如此。模件柜端口與分布式控制系統(tǒng)進(jìn)行有效的連接,利用系統(tǒng)組態(tài),來完成長點(diǎn)電器設(shè)備控制。集中模式方便集中采集主屏信息,同時(shí)利于管理人員操作,不過也有可能存在著速度不穩(wěn)的問題,降低可靠性,因此這方面有待提高。

2.2自動(dòng)化監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)

發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)就是自動(dòng)化監(jiān)控,而這涉及到三個(gè)方面的技術(shù),第一方面是檢測保護(hù)單元,該單元主要位于間隔層終端,技術(shù)人員可以在現(xiàn)場就將保護(hù)單元融入到中一次設(shè)備單位之中,由于保護(hù)單元的主要作用的提高用電系統(tǒng)的安全性,使得電廠機(jī)組運(yùn)行更加的安全可靠,所以保護(hù)單元必須配備合理專門的保護(hù)裝置。該保護(hù)裝置必須滿足高可靠性、高選擇性、高靈敏性的要求。第二方面是通信網(wǎng)絡(luò),這是最為關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù),其直接關(guān)系到自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用效果是否達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),為此技術(shù)人員需要重點(diǎn)研究該項(xiàng)技術(shù)。第三方面,監(jiān)控主站,通常情況下,監(jiān)控主站都安排在監(jiān)控層中,這樣能夠最大程度的滿足發(fā)電廠設(shè)備監(jiān)控的需要,也能夠滿足管理需求。發(fā)電廠通常會依據(jù)機(jī)組容量、管理需求來選擇設(shè)備,有單機(jī)系統(tǒng)、雙機(jī)系統(tǒng),也有多機(jī)系統(tǒng),發(fā)電廠按照自身需求來選擇即可。

3電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中需要解決的問題

第一,電源設(shè)置。正常情況下,發(fā)電廠所應(yīng)用的電源設(shè)置并不相同,比如監(jiān)控系統(tǒng),應(yīng)用的是交流與直流電源,而自動(dòng)化與監(jiān)控系統(tǒng)則應(yīng)該應(yīng)用雙電源以及無擾電源;第二,自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)開關(guān)通常選擇接口控制方式,因此開關(guān)接口與交換信號必須有效對應(yīng)。盡管此種方式使得線路連接更加的直觀化,產(chǎn)生問題之后能夠更加快速的處理,但是卻存在著接線過多的問題,對系統(tǒng)功能調(diào)整十分不利,一旦某一個(gè)功能出現(xiàn)問題,可能整個(gè)系統(tǒng)都會出現(xiàn)問題;第三,自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)是關(guān)注的重點(diǎn)問題,尤其是在監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中,必須應(yīng)用監(jiān)控加以支持;第四,發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,通常是利用事件與事故記錄的方式的方式,但是因?yàn)槭艿剿俣扰c電機(jī)內(nèi)存的影響,記錄下來的事件或者是事故波形并不能滿足分析需求,只能夠重復(fù)收集信號,而要重復(fù)收集,信號也不夠完整,這對電纜布置將會產(chǎn)生非常大的影響。

綜上所述,可知發(fā)電廠中電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是發(fā)展的必然選擇,如若不然,將直接被市場淘汰,隨著電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的更加深入,我國發(fā)電廠的市場競爭力將會更高。

作者:郭鑫 單位:黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司立達(dá)矸石熱電廠

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