基于數(shù)字化技術(shù)的發(fā)電廠電氣二次一體化方案研究

摘要：在發(fā)電廠二次一體化設(shè)計(jì)時(shí)，也開(kāi)始應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)。通過(guò)實(shí)踐研究表明，將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到發(fā)電廠電氣二次一體化方案中，具有一系列的優(yōu)勢(shì)，可以有效的節(jié)約投資，不需要那么多的電纜和那么大的占地面積，自動(dòng)化水平也可以得到提高。文章簡(jiǎn)要分析了基于數(shù)字化技術(shù)的發(fā)電廠電氣二次一體化方案，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化技術(shù)；發(fā)電廠；方案研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）03-0124-02

發(fā)電廠電氣二次系統(tǒng)包括著很多個(gè)子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)在內(nèi)部數(shù)據(jù)建模以及通信傳輸機(jī)制方面都存在著差異，沒(méi)有一致的模型和協(xié)議，這樣不同系統(tǒng)之間就無(wú)法有效的進(jìn)行信息交互，無(wú)法達(dá)到信息共享的目的，這樣就會(huì)增加投資，因?yàn)樾枰刈x建設(shè)。針對(duì)這種情況，就可以采用數(shù)字化技術(shù)，包容各種新技術(shù)，對(duì)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等進(jìn)行統(tǒng)一，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和接口等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的定義等。

1 發(fā)電廠一體化建設(shè)的核心內(nèi)容

在橫向?qū)I(yè)數(shù)據(jù)融合方面：通過(guò)一體化建設(shè)和二次設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范等內(nèi)容，可以有效的融合不同專(zhuān)業(yè)的設(shè)備，比如監(jiān)控、保護(hù)以及計(jì)量等，達(dá)到信息共享的目的，這樣就可以有效的橫向融合電氣二次專(zhuān)業(yè)。要統(tǒng)一IEC標(biāo)準(zhǔn)，在二次系統(tǒng)一體化的構(gòu)架喜愛(ài)，有效融合橫向?qū)I(yè)的數(shù)據(jù)，比如過(guò)程層、間隔層以及站控層等。在過(guò)程層，需要統(tǒng)一采集不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，這些采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)電子式互感器來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其成為數(shù)字化信號(hào)，在傳輸?shù)臅r(shí)候利用的是各種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，既可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸，又可以實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)傳輸，向裝置不同的專(zhuān)業(yè)設(shè)備等進(jìn)行傳輸，比如保護(hù)設(shè)備、電能測(cè)量設(shè)備以及測(cè)控裝置等等，保證所有設(shè)備有絕對(duì)同意的信息源，這樣就不會(huì)受到功率損耗的影響，裝置數(shù)量也不需要進(jìn)行考慮。在間隔層，優(yōu)化整合各個(gè)二次裝置的功能，如保護(hù)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控以及測(cè)控和計(jì)量等，分布配置輸入模塊和輸出模塊，不同的裝置基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)有效的交換信號(hào)，然后在現(xiàn)場(chǎng)靈活配置這些信號(hào)，施工現(xiàn)場(chǎng)的工作效率就可以得到有效的提高。在站控層，可以有效的融合站內(nèi)各個(gè)專(zhuān)業(yè)的功能，綜合共享不同專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)，在站控層還可以有效的統(tǒng)一整合數(shù)據(jù)模型，這樣一體化數(shù)據(jù)平臺(tái)就得以實(shí)現(xiàn)，將相關(guān)的服務(wù)提供給受控層各個(gè)等級(jí)的廠站數(shù)據(jù)；利用這些數(shù)據(jù)，不僅可以有效的進(jìn)行監(jiān)視，還可以進(jìn)行運(yùn)行報(bào)警以及事故順序記錄等，日常的運(yùn)行功能也是它所具備的，比如報(bào)表、統(tǒng)計(jì)等。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來(lái)有效分析海量數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)融合可以有效對(duì)比不同廠商的設(shè)備，結(jié)合分析結(jié)果，對(duì)方案進(jìn)行必要的優(yōu)化。

在縱向系統(tǒng)信息貫通方面：在這個(gè)方面指的是有效融合發(fā)電廠內(nèi)部各個(gè)專(zhuān)業(yè)橫向數(shù)據(jù)的同時(shí)，保證可以有效的流動(dòng)、共享廠站端一體化系統(tǒng)與其他各個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)，比如上層管理、調(diào)度等等。具體來(lái)講，一體化建設(shè)目標(biāo)沒(méi)有改變，將統(tǒng)一的電力系統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到各個(gè)系統(tǒng)中，充分融合不同系統(tǒng)之間的信息，比如電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)、信息監(jiān)控系統(tǒng)以及集控系統(tǒng)等等，這樣就可以提高資源利用率，發(fā)電站的安全運(yùn)行管理水平也可以得到有效的提高，不需要那么多的成本，經(jīng)濟(jì)效益得到擴(kuò)大。在火電廠方面，相較于原有方案，采用國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電氣二次系統(tǒng)一體化方案有著更加統(tǒng)一的模型和更加豐富的信息量，可以在很大程度上提高一次設(shè)備的信息量；比如在上級(jí)SIS上傳變壓器的各種信息，如檔位、繞組溫度以及油溫等，這樣SIS就可以更加合理的診斷設(shè)備狀態(tài)，并且借助于這些齊全的信息，還可以更好的實(shí)施SIS優(yōu)化軟件，這樣設(shè)備的運(yùn)營(yíng)成本就得到了有效降低，系統(tǒng)運(yùn)行狀況也得到了有效的優(yōu)化，促使發(fā)電廠成本得到降低，實(shí)現(xiàn)收益的有效擴(kuò)大。

2 發(fā)電廠一體化建設(shè)的優(yōu)勢(shì)

在通信時(shí)候，采用的標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際統(tǒng)一的，可以有效滿足智能電網(wǎng)需求，這樣就不會(huì)受到其他因素的限制作用，比如協(xié)議、速率等等。目前有特別多種類(lèi)的自動(dòng)化裝置，并且有多種多樣的通信協(xié)議，標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有達(dá)到統(tǒng)一。不同的協(xié)議在很多方面都存在著較大的差異，比如通信方式、速率等等，那么就會(huì)對(duì)系統(tǒng)整體性能產(chǎn)生直接影響。采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)之后，可以有效的連接發(fā)電廠能和智能電網(wǎng)，這樣就可以有效的提升通信速率以及

功能。

系統(tǒng)的二次接線可以得到有效的簡(jiǎn)化，不需要那么大的電纜投資；因?yàn)槿绻捎脗鹘y(tǒng)的方案，不同的協(xié)議在裝置通信方面是不支持的，那么就需要硬接線。而采用一體化建設(shè)方案，則可以有效的交互不同裝置之間的信號(hào)，這樣在以太網(wǎng)內(nèi)部就可以進(jìn)行統(tǒng)一的信號(hào)傳輸，系統(tǒng)二次接線的復(fù)雜度得到顯著降低。

對(duì)全廠電氣信息可以進(jìn)行有效監(jiān)控，這樣二次系統(tǒng)的自動(dòng)化程度得到了顯著提高。目前通信反映的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法用外部硬接線端子來(lái)反映，那么設(shè)備運(yùn)行狀況的掌握，就需要借助于監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而經(jīng)過(guò)一體化建設(shè)之后，可以有效的互通不同系統(tǒng)之間的信息。

通過(guò)一體化平臺(tái)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)以及運(yùn)行效率可以得到提高。在不同的協(xié)議下，不同廠商設(shè)備在工作中，就需要很長(zhǎng)的時(shí)間，現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度還容易受到其他因素的影響，那么針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，就可以通過(guò)二次系統(tǒng)一體化來(lái)解決。采用的國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)除了嚴(yán)格定義之外，還有嚴(yán)格的產(chǎn)品認(rèn)證，這樣現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試周期就可以得到有效的縮減。

可以更加合理的布置系統(tǒng)功能，更加方便的進(jìn)行維護(hù)管理；采用國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程技術(shù)，可以分布式物理分布相關(guān)功能，也就是說(shuō)，可以在規(guī)定的位置布置本功能產(chǎn)婆，傳統(tǒng)模式下各種因素的限制作用都不需要考慮，這樣就可以更加科學(xué)合理的布置產(chǎn)品和功能，生產(chǎn)廠家在對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行組織時(shí)，也可以選取最為科學(xué)的方式。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上文的敘述分析我們可以得知，在進(jìn)行發(fā)電廠電氣二次設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，如果采用傳統(tǒng)的方案模式，因?yàn)闆](méi)有統(tǒng)一的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，信息交互的難度較大，需要進(jìn)行復(fù)雜的二次接線，需要較大的投資。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，就可以將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)來(lái)，采用統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，讓信息交互更加簡(jiǎn)單，這樣就可以有效的節(jié)約投資，提高運(yùn)行效率。但是，我們需要注意的是，我國(guó)在這個(gè)方面才剛剛起步，還有很多的問(wèn)題需要解決，相關(guān)的研究工作人員需要不斷努力，更好的推廣數(shù)字化發(fā)電廠二次系統(tǒng)一體化技術(shù)。本文簡(jiǎn)要分析了基于數(shù)字化技術(shù)的發(fā)電廠電氣二次一體化方案，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。

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作者簡(jiǎn)介：劉海洋（1981—），男，黑龍江富錦人，供職于黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司，研究方向：發(fā)電廠熱控專(zhuān)業(yè)管理。