基于數(shù)字化技術(shù)的發(fā)電廠電氣二次一體化研究

朱萍

摘 要：為了能提升電力系統(tǒng)之中的管理的效果，在目前的電力企業(yè)之中實(shí)施了二次系統(tǒng)方面的一體化建設(shè)，而在這個(gè)過(guò)程中需要技術(shù)人員能掌握二次系統(tǒng)一體化的關(guān)鍵，并根據(jù)實(shí)際情況靈活的采取措施，本文就數(shù)字化類(lèi)型技術(shù)的發(fā)電廠之中電氣二次一體化建設(shè)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；發(fā)電廠；二次一體化

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

現(xiàn)代發(fā)電廠之中已經(jīng)逐漸地普及了現(xiàn)代化的電力設(shè)備以及現(xiàn)代化的地理企業(yè)管理模式，尤其是其中的電氣二次系統(tǒng)更是為電力企業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)了較大的力量，但是在二次系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)用的過(guò)程中，由于二次系統(tǒng)大多是由眾多子系統(tǒng)所構(gòu)成的，這也就使得二次系統(tǒng)在運(yùn)行中容易出現(xiàn)在各個(gè)子系統(tǒng)之間出現(xiàn)信號(hào)混亂、關(guān)鍵信息無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享的情況，這也就給電力企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)影響，為了能從根本上解決這一問(wèn)題需要管理人員能逐漸完成二次系統(tǒng)的一體化建設(shè)，從而促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展。

1.電力企業(yè)之中二次系統(tǒng)實(shí)施一體化建設(shè)的概述

受到電子研發(fā)領(lǐng)域、機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)展的影響，電力企業(yè)也開(kāi)始了現(xiàn)代化電力誰(shuí)被的優(yōu)化，但是在這個(gè)過(guò)程中還存在一些不足之處，尤其是二次系統(tǒng)方面的建設(shè)、運(yùn)行，需要技術(shù)人員能根據(jù)實(shí)際情況做好這些方面的優(yōu)化工作。在電力系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中，我國(guó)的電力電網(wǎng)工程在系統(tǒng)規(guī)模、系統(tǒng)復(fù)雜性方面都有了顯著的提升，這些促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)獲得良好發(fā)展、促進(jìn)居民用電穩(wěn)定性提高的同時(shí)，也使得電網(wǎng)的管理工作帶來(lái)一定的難度。雖然在目前的電網(wǎng)系統(tǒng)之中出現(xiàn)了由遠(yuǎn)程監(jiān)控傳統(tǒng)、機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)等系統(tǒng)組成的二次系統(tǒng)的，并通過(guò)這一系統(tǒng)的使用有效地提升了對(duì)于電網(wǎng)工程的管理效果、管理效率，但是在二次系統(tǒng)出現(xiàn)以及使用的過(guò)程中也存在著一些影響因素，其中最為突出的就是這些子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立的情況，在目前的一些電力系統(tǒng)之中沒(méi)有能有效地聯(lián)通機(jī)制，使得電力系統(tǒng)之中所存在的各個(gè)子系統(tǒng)不能對(duì)某一信息進(jìn)行共享，這樣不僅不利于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)也使得電力企業(yè)在進(jìn)行電力系統(tǒng)相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作、維護(hù)工作、運(yùn)行工作都帶來(lái)了較大成本。

為了能有效地解決二次系統(tǒng)在運(yùn)行、管理過(guò)程之中出現(xiàn)的問(wèn)題，目前電力系統(tǒng)方面的管理人員根據(jù)實(shí)際情況，開(kāi)始積極地采取二次系統(tǒng)之中各個(gè)子系統(tǒng)的一體化類(lèi)型建設(shè)，以期能通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)二次子系統(tǒng)之間信息的共享、交互質(zhì)量的提升。在實(shí)際的電力系統(tǒng)之中各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行整合的過(guò)程之中，我國(guó)的電力企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了分階段、分期進(jìn)行完善的系統(tǒng)優(yōu)化工作，并在系統(tǒng)一體化建設(shè)的最初階段，技術(shù)人員已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電力企業(yè)之中電氣控制的方面數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)和其他子系統(tǒng)之間的整合，從而有效的提升電力企業(yè)的管理效果，并且也正因?yàn)樵诙蜗到y(tǒng)進(jìn)行整合的過(guò)程中表現(xiàn)出了良好的運(yùn)行效果，所以這也就使得二次系統(tǒng)的整合成了時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2.發(fā)電企業(yè)之中二次系統(tǒng)實(shí)施一體化建設(shè)的特點(diǎn)

現(xiàn)階段在二次系統(tǒng)之中實(shí)施的一體化建設(shè)是對(duì)于二次系統(tǒng)的一種優(yōu)化，是對(duì)我國(guó)二次系統(tǒng)建設(shè)的繼承以及發(fā)展。并且在實(shí)行一體化建設(shè)的過(guò)程中，需要電力企業(yè)能充分了解企業(yè)之中二次系統(tǒng)的特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上將二次系統(tǒng)分層，按照相應(yīng)的層次逐漸實(shí)施二次系統(tǒng)方面的整合工作。在不斷對(duì)二次系統(tǒng)進(jìn)行一體化研究的過(guò)程中，技術(shù)人員逐漸掌握了這一技術(shù)的規(guī)律以及關(guān)鍵點(diǎn)，并且一體化建設(shè)在以下方面具有比較突出的特征。

（1）在實(shí)施一體化建設(shè)的過(guò)程中對(duì)運(yùn)行設(shè)備在精密度方面、運(yùn)行效率方面要求更高，在這種情況下也二次系統(tǒng)的建設(shè)大多也就會(huì)出現(xiàn)電力采集方面數(shù)字化的模式，并且原管理系統(tǒng)之中的常規(guī)類(lèi)型傳感器已經(jīng)逐漸被現(xiàn)代電子交互類(lèi)型的傳感器所取代。

（2）在實(shí)施一體化建設(shè)的過(guò)程之中為了能有效地避免由于輸電系統(tǒng)過(guò)長(zhǎng)所帶來(lái)的干擾問(wèn)題，所以對(duì)于二次系統(tǒng)之中的斷路器部件信息、刀閘部件信息等相關(guān)類(lèi)型的信息采用數(shù)字化類(lèi)型的信息采集模式，同時(shí)這種數(shù)字采集模式不僅有效地避免了信號(hào)干擾，同時(shí)也有效地提升了數(shù)字采集效率。

（3）相對(duì)比于實(shí)施二次系統(tǒng)整合之前的設(shè)備，在一體化的過(guò)程中有效地賦予了各種單體動(dòng)作類(lèi)型設(shè)備智能化的功能，使得斷路器部件、執(zhí)行器部件具有更好的使用效果，并在實(shí)際的工作過(guò)程之中實(shí)現(xiàn)了智能化的狀態(tài)監(jiān)視功能、運(yùn)行診斷功能，提升了電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性以及穩(wěn)定性。

（4）通過(guò)在二次系統(tǒng)之中實(shí)施一體化類(lèi)型的建設(shè)，進(jìn)一步強(qiáng)化了電力系統(tǒng)之中各種設(shè)備的保護(hù)機(jī)制，尤其是對(duì)于電力系統(tǒng)之中的一些大型設(shè)備以及成套設(shè)別的設(shè)備的保護(hù)更加完善，并且和傳統(tǒng)類(lèi)型的設(shè)備保護(hù)相比，新型的電力系統(tǒng)保護(hù)機(jī)制還通過(guò)將保護(hù)信號(hào)數(shù)字化，使電力系統(tǒng)安全監(jiān)管方面的工作人員能更加直觀的了解設(shè)備運(yùn)行狀況，從而能在設(shè)備出現(xiàn)故障的第一時(shí)間采取相應(yīng)措施，電力系統(tǒng)的運(yùn)行的平穩(wěn)。

（5）在二次系統(tǒng)實(shí)施一體化施工的階段，還運(yùn)用了分層分布類(lèi)型的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)，這樣也就從信息交互的角度促進(jìn)了信息建設(shè)的發(fā)展，并且分層分布類(lèi)型的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)還具有傳統(tǒng)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)所不具有高速傳輸特點(diǎn)以及安全穩(wěn)定特點(diǎn)，從而克服了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之中的存在的信息孤島，在真正的意義上實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)之中所有信息的有效共享。

（6）在實(shí)施一體化建設(shè)的過(guò)程中最為突出的特點(diǎn)就是建立一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)這一標(biāo)準(zhǔn)的建立能達(dá)到建立一個(gè)平臺(tái)的效果，是二次系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)都能在這個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上進(jìn)行新交互，促進(jìn)了子系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。同時(shí)也由于通信基準(zhǔn)的確立，就能有效的保證電力系統(tǒng)之中龐大的信息數(shù)據(jù)，能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理，突破了傳統(tǒng)信息交互的障礙，從根本上解決了電力系統(tǒng)之間存在的信息割裂。

3.發(fā)電廠一體化建設(shè)的核心內(nèi)容

橫向?qū)I(yè)數(shù)據(jù)融合二次設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、一體化建設(shè)，促進(jìn)了監(jiān)控、保護(hù)、計(jì)量等專業(yè)的設(shè)備融合和信息綜合共享，在發(fā)電廠內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了電氣二次專業(yè)的橫向融合。在電力二次系統(tǒng)一體化架構(gòu)下，廠站端分別從過(guò)程層、間隔層和站控層實(shí)現(xiàn)橫向各專業(yè)的數(shù)據(jù)融合。在過(guò)程層，面向各種數(shù)據(jù)類(lèi)型，進(jìn)行統(tǒng)一的信息采集，電子式互感器采集后轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號(hào)，通過(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸或者通過(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行組網(wǎng)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，傳送給保護(hù)、測(cè)控、電能測(cè)量、錄波、網(wǎng)絡(luò)通信記錄等裝置不同的專業(yè)設(shè)備，保證了所有設(shè)備信息源的絕對(duì)統(tǒng)一，不再受裝置數(shù)量和功率損耗的限制。此外，智能化一次設(shè)備通過(guò)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)為各專業(yè)設(shè)備提供了豐富的信息，為各裝置之間功能的合理分配和信息交互提供了基礎(chǔ)。開(kāi)關(guān)量信號(hào)、模擬采樣信號(hào)、基于不同協(xié)議的數(shù)字采樣信號(hào)等各類(lèi)信號(hào)都統(tǒng)一成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)，。通過(guò)太網(wǎng)向各類(lèi)型間隔層專業(yè)應(yīng)用設(shè)備進(jìn)行傳輸，節(jié)省了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)過(guò)程層的大量電纜，實(shí)現(xiàn)了不同專業(yè)數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型，保護(hù)裝置功能和判據(jù)可跨間隔優(yōu)化，整體性能更趨合理，滿足冗余、可靠和經(jīng)濟(jì)等要求

結(jié)語(yǔ)

雖然基于數(shù)字化發(fā)電廠電氣二次系統(tǒng)一體化的概念還處于研究和發(fā)展階段，但從電力系統(tǒng)的高效、安全運(yùn)行和設(shè)計(jì)要求的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展方面來(lái)看，發(fā)電廠引進(jìn)數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠電氣二次系統(tǒng)一體化將是必然的選擇。

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