發(fā)電廠電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究

摘 要：伴隨國(guó)內(nèi)科學(xué)技術(shù)發(fā)展，發(fā)電廠逐漸應(yīng)用能源轉(zhuǎn)換的電能，并且有效融合電氣自動(dòng)化的技術(shù)。通過應(yīng)用電氣綜合的自動(dòng)化技術(shù)不僅可以保證電氣綜合的自動(dòng)化技術(shù)符合人們的用電需求，而且能夠降低經(jīng)營(yíng)成本，推動(dòng)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文分析了電氣綜合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，探討電氣綜合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中存在的問題，深入研究電氣綜合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)在發(fā)電廠中的應(yīng)用，以期為完善國(guó)內(nèi)的電力系統(tǒng)提供參考。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；自動(dòng)化系統(tǒng)；電氣

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.132

0 引言

伴隨市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速提高與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，數(shù)據(jù)化與自動(dòng)化管理逐漸變成國(guó)民經(jīng)濟(jì)管控體系的發(fā)展趨勢(shì)。在發(fā)電廠中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)屬于關(guān)鍵性控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)，但由于傳統(tǒng)集中技術(shù)操作復(fù)雜、水平較低，因此，相關(guān)人員不斷深入研究自動(dòng)化系統(tǒng)完善的對(duì)策，旨在提高發(fā)電廠的自動(dòng)化水平。

1 電氣綜合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)

1.1 簡(jiǎn)述電氣綜合的自動(dòng)化系統(tǒng)

電氣綜合的自動(dòng)化系統(tǒng)功能主要包含安全的自動(dòng)化裝置、測(cè)量、繼電保護(hù)、監(jiān)控與通訊等多種功能，屬于現(xiàn)代化電廠電氣的系統(tǒng)。在電廠運(yùn)行管理中，電氣綜合的系統(tǒng)有著重要作用，應(yīng)用電氣綜合的自動(dòng)化技術(shù)可以提升電廠的供電與發(fā)電質(zhì)量，同時(shí)可以提升發(fā)電廠管理的水平。其一，應(yīng)用電力綜合的自動(dòng)化技術(shù)可以監(jiān)控子系統(tǒng)，同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)故障與采集數(shù)據(jù)，檢測(cè)與控制系統(tǒng)性能，即便電力設(shè)備處于正在運(yùn)行的過程中，同樣可以進(jìn)行監(jiān)視與記錄。其二，應(yīng)用電力綜合的自動(dòng)化技術(shù)能夠保護(hù)系統(tǒng)微機(jī)。其三，應(yīng)用電力綜合的自動(dòng)化技術(shù)能夠有效控制系統(tǒng)電功率與電壓。其四，應(yīng)用電力綜合的自動(dòng)化技術(shù)能夠自動(dòng)投切備用電源。

1.2 關(guān)于電氣綜合的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)電氣綜合的自動(dòng)化體系時(shí)，需要分成三個(gè)層次設(shè)計(jì)，主要包含設(shè)計(jì)管理層、設(shè)計(jì)間隔層與設(shè)計(jì)通訊層。在設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)間隔層時(shí)，首先要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，然后保存數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)通訊層時(shí)，要應(yīng)用多協(xié)議的轉(zhuǎn)換對(duì)各個(gè)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，經(jīng)過多協(xié)議的轉(zhuǎn)換還可以隔離現(xiàn)場(chǎng)采集的網(wǎng)絡(luò)、管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)，同時(shí)可以實(shí)時(shí)安全訪問的控制。在設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)管理層時(shí)，需要通過POWERVIE的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)電子綜合的控制系統(tǒng)之中的SCADA/HMI功能，然后通過PMS實(shí)施專業(yè)的保護(hù)。就目前而言，國(guó)內(nèi)電氣綜合的自動(dòng)化技術(shù)與國(guó)外相比，仍然存在一定的差距，但是國(guó)內(nèi)自動(dòng)控制與自動(dòng)監(jiān)測(cè)方面競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)比較明顯。伴隨科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)電氣綜合的自動(dòng)控制技術(shù)逐漸得到完善，市場(chǎng)中也漸漸涌現(xiàn)出各種新材料、新工藝與新技術(shù)[1]。

2 電氣綜合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中存在的問題

2.1 控制體系

目前，升壓站主要使用傳統(tǒng)按鈕的開關(guān)，經(jīng)過長(zhǎng)期操作以后，容易發(fā)生操作失靈情況，同時(shí)還會(huì)影響到開關(guān)質(zhì)量，使用的年限比較短；廠用公用系統(tǒng)沒有被納入到集散控制的系統(tǒng)之中，并且分布相對(duì)分散，尤其在進(jìn)行斷路器運(yùn)行或是隔離開關(guān)操作時(shí)，需要工作人員進(jìn)行人工操作；即便一些功能納入五防系統(tǒng)，但由于受到條件限制與傳統(tǒng)開關(guān)的應(yīng)用影響，在很大程度上會(huì)加大操作程序與難度，影響了工作的效率。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)

伴隨電氣設(shè)備不斷更換，會(huì)增加電氣系統(tǒng)的被監(jiān)視范圍，而傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)難以滿足當(dāng)代電氣的設(shè)備信息監(jiān)視要求，這在很大程度上加大了能耗；新安裝監(jiān)控盤容易受到諸多因素影響，導(dǎo)致操作受到阻礙。此外，傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法有效監(jiān)控與保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的信息，無(wú)法監(jiān)視分散錄波的信息。雖然優(yōu)化后監(jiān)控系統(tǒng)可以保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的信息，可以查看報(bào)告的信息，但后續(xù)信息處理與儲(chǔ)存仍然需要操作人員來完成。在分析隔離開關(guān)與斷路器時(shí)，需要應(yīng)用信號(hào)燈觀察，而電流與電壓等參數(shù)分析，要按照模擬表來分析，在整個(gè)過程中，同樣需要相關(guān)工作人員判定、記錄與分析[2]。

3 電氣綜合的自動(dòng)化控制系統(tǒng)在發(fā)電廠中的應(yīng)用

3.1 以太網(wǎng)應(yīng)用

以太網(wǎng)主要優(yōu)勢(shì)就是容量相對(duì)較大，傳輸?shù)乃俣缺容^快，并且以太網(wǎng)建立所需成本不高。目前，在工業(yè)領(lǐng)域以太網(wǎng)已經(jīng)得到普及。將以太網(wǎng)應(yīng)用在發(fā)電廠中，可以有效控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，其能夠加大各個(gè)數(shù)據(jù)間交換可靠性，并且電廠管理人員可通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)情況，這樣不僅可以節(jié)省人力，而且可以節(jié)省成本。

3.2 在單位機(jī)組監(jiān)控中應(yīng)用

就我國(guó)單位機(jī)組監(jiān)控而言，自從應(yīng)用DCS以后，監(jiān)控工作所取得的效果逐漸變好，然而，國(guó)內(nèi)電力行業(yè)的發(fā)展相對(duì)較短，現(xiàn)階段發(fā)電廠在單元機(jī)組監(jiān)控方面的力度還比較弱。通常情況下，發(fā)電廠采用信息化、智能化軟件或是相關(guān)儀表，這些設(shè)備可以遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)智能的傳感器。但由于我國(guó)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的掌握還有一點(diǎn)欠缺，導(dǎo)致應(yīng)用效果不夠顯著，因此，需要相關(guān)人員對(duì)具體原因進(jìn)行明確，防止設(shè)備發(fā)生故障，影響到電廠的工作[3]。

3.3 對(duì)控制過程進(jìn)行優(yōu)化

在發(fā)電廠中電氣綜合的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用時(shí)，主要目的就是提升模擬控制系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)與控制范圍。就目前而言，部分發(fā)電廠中依然使用人工神經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、模糊控制與狀態(tài)預(yù)測(cè)的控制等技術(shù)，當(dāng)然，也有一些電廠達(dá)到較為理想的效果。近幾年，電力行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈，若發(fā)電廠想要提升自身市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，需要應(yīng)用一些方便安裝與調(diào)試、安全、有較強(qiáng)通用性的專用控制軟件，以便有效優(yōu)化蒸汽與燃燒溫度。國(guó)內(nèi)很大一部分機(jī)組均是應(yīng)用AGC單機(jī)的模式，該模式應(yīng)用時(shí)，主要是經(jīng)調(diào)度方式把負(fù)荷傳至AGC的機(jī)組。但是因?yàn)殡娋W(wǎng)負(fù)荷的變動(dòng)比較快，導(dǎo)致投入AGC機(jī)組以后，始終處在變負(fù)荷的狀態(tài)下，致使鍋爐內(nèi)溫度與蒸汽壓力出現(xiàn)大幅度波動(dòng)，比如閥門、擋板與輔機(jī)等就會(huì)出現(xiàn)變動(dòng)，這就需要工作人員對(duì)電氣的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行完善，保證發(fā)電廠各項(xiàng)工作能夠順利進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在電氣綜合的自動(dòng)化系統(tǒng)之中融入計(jì)算機(jī)的技術(shù)，與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要相符合，并且可以提升電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的水平，保證電力工業(yè)發(fā)展的安全性與效益。但是目前自動(dòng)綜合的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用仍然存在一定缺陷，因此，需要相關(guān)人員按照電廠實(shí)際情況對(duì)機(jī)組生產(chǎn)的性能與互聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)進(jìn)行完善，進(jìn)而推動(dòng)發(fā)電廠自動(dòng)生產(chǎn)與監(jiān)控正常進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]李志偉.淺論自動(dòng)化變頻器在發(fā)電廠節(jié)能降耗方面的應(yīng)用[J].電子世界，2014，27（13）：51-51.

[2]俞蘭麗.全稱煤矸石發(fā)電廠熱工自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)探究[J].大科技，2014，19（27）：131-131，132.

[3]苗菲菲.電氣工程中對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐[J].科技展望，2016，26（32）：80.

作者簡(jiǎn)介：李思，女，湖北人，研究生，助教，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。