數(shù)字化電廠電氣控制技術(shù)與應(yīng)用研究

婁嘉華 秦中寅

摘要：現(xiàn)代數(shù)字化電廠中火力發(fā)電機(jī)組的數(shù)量越來(lái)越多，要維持大量的火電發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，就需要數(shù)字化電廠有效的開展電氣控制工作，電廠方面要投入較大的經(jīng)歷，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)加以監(jiān)督，擴(kuò)大成本的投入，加強(qiáng)對(duì)數(shù)字化電氣設(shè)備的整體控制，提升實(shí)際技術(shù)應(yīng)用的力度，就可以統(tǒng)一管理火力發(fā)電機(jī)組。數(shù)字化電廠的集中控制程度更高，為滿足社會(huì)各界用電的需求，數(shù)字化電廠會(huì)更加注重對(duì)控制系統(tǒng)的建設(shè)，所以技術(shù)人員要先從研究火力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)出發(fā)，做好系統(tǒng)控制的理論研究工作，再結(jié)合實(shí)踐探索其應(yīng)用之路。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化;電廠;電氣控制技術(shù)

引言

在火電廠發(fā)展速度日益提高的當(dāng)下，電廠也呈現(xiàn)出了較過(guò)去更為理想的自動(dòng)化水平，基于此，火電廠紛紛加入信息化管理的陣營(yíng)，希望能夠通過(guò)對(duì)信息系統(tǒng)加以建立的方式，確保自身價(jià)值能夠得到應(yīng)有實(shí)現(xiàn)，這也是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)加以應(yīng)用的設(shè)想被提出的背景。

1數(shù)字化電廠電力控制系統(tǒng)的工作原理

1.1過(guò)程層

電力控制系統(tǒng)中的過(guò)程層是進(jìn)過(guò)一次設(shè)備與二次設(shè)備的結(jié)合，在智能電氣設(shè)備中承擔(dān)著人工智能的服務(wù)任務(wù)，并在實(shí)際運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，對(duì)變壓器單元中的相關(guān)信息做出具體的分析，包括電流量及電壓量，在共同的作用下會(huì)將信號(hào)發(fā)送給處理層，由處理層對(duì)開關(guān)信息的總量加以研究，轉(zhuǎn)換電流、電壓等開關(guān)信號(hào)。在完成上述的全部信息以后，變電站中的電磁式感應(yīng)合并器就已經(jīng)產(chǎn)生了光信號(hào)，而這一光信號(hào)的轉(zhuǎn)換質(zhì)量與技術(shù)水平是密切相關(guān)的，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)也會(huì)受到互感器和二次側(cè)電壓氣量的直接影響，所形成的數(shù)字信號(hào)會(huì)作為信息上傳至電流互感器和電壓互感器中，作為直接的信息支持。

1.2間隔層

在數(shù)字化電廠中，電氣設(shè)備控制系統(tǒng)對(duì)整體的設(shè)備系統(tǒng)保持著質(zhì)量方面的維護(hù)狀態(tài)，間隔層的作用在于保護(hù)系統(tǒng)的線路、母線及變壓器等重要的設(shè)備，會(huì)將系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的一些電壓、電流的數(shù)字信號(hào)傳輸至系統(tǒng)之中，并在做出邏輯運(yùn)算之后，將相關(guān)信號(hào)發(fā)送至隔離層裝置之中，隔離層中的數(shù)據(jù)在測(cè)量時(shí)，通過(guò)這些數(shù)據(jù)就能夠反映出真實(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。電氣控制設(shè)備中的智能終端會(huì)直接反映出設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中存在的故障問(wèn)題，自動(dòng)的完成跳閘的操作，如果技術(shù)人員要降低設(shè)備故障對(duì)整體系統(tǒng)的影響，就需要通過(guò)火力發(fā)電機(jī)組設(shè)備利用間隔層的方式，實(shí)現(xiàn)整體的保護(hù)功效。

1.3站控層

在電廠的電力控制系統(tǒng)中，站控層是火力發(fā)電機(jī)組中對(duì)設(shè)備的調(diào)控裝置，可以維系發(fā)電機(jī)組中各類設(shè)備的協(xié)同作用，確保火力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)的基礎(chǔ)上，最大化的提升系統(tǒng)的法典效率，為電力企業(yè)擴(kuò)大運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)總值。技術(shù)人員在應(yīng)用技術(shù)的過(guò)程中，對(duì)間隔層設(shè)備的維護(hù)有助于信息的實(shí)時(shí)傳送，使相關(guān)信息可以全面、快速的傳遞到以太網(wǎng)之中，則系統(tǒng)內(nèi)部的相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)就可以直接從信息中反映出來(lái)，便于技術(shù)人員的集中調(diào)度與控制，中央的變電站監(jiān)控系統(tǒng)向站控層發(fā)出運(yùn)行指令，與控制裝置及其他裝置進(jìn)行有效的溝通，就能夠進(jìn)一步的為遠(yuǎn)程控制奠定良好的基礎(chǔ)。

2數(shù)字化電廠電力控制系統(tǒng)的發(fā)變組系統(tǒng)與廠用電控制系統(tǒng)

2.1發(fā)變組控制系統(tǒng)

2.1.1發(fā)變組保護(hù)裝置

在發(fā)變組保護(hù)裝置的主變高壓側(cè)的合并單元中，技術(shù)人員采用主線與電流、電壓串連的形式組成用電單元，單元中的電流合并是通過(guò)點(diǎn)與點(diǎn)連接的形式完成的保護(hù)操作，而電壓合并則需要將母線的電壓合并單元連接相關(guān)保護(hù)裝置。在主變高壓側(cè)及中性點(diǎn)的電流接入方式中，技術(shù)人員依然采用電流合并單元的形式，并聯(lián)接入線路中，發(fā)電機(jī)內(nèi)部的中性點(diǎn)電流接入方式則依然采用點(diǎn)與點(diǎn)之間的連接，僅有電壓是通過(guò)機(jī)端電壓連接保護(hù)裝置形成合并單元的。

2.1.2智能勵(lì)磁系統(tǒng)

數(shù)字化電廠中對(duì)電氣系統(tǒng)的控制是通過(guò)數(shù)字化勵(lì)磁調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)的，技術(shù)人員在分析數(shù)字化勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)及分布狀態(tài)時(shí)可以看出，勵(lì)磁調(diào)機(jī)器主要分布在整體系統(tǒng)的間隔層與過(guò)程層中，為保證這兩方面系統(tǒng)的正常運(yùn)用，技術(shù)人員會(huì)在間隔層中設(shè)置兩套勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，那么一旦某一階段出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器也可以做好保護(hù)工作，維持火力發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行和正常發(fā)電，一臺(tái)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器可以起到良好的保障作用。過(guò)程層中使用的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的運(yùn)行性能會(huì)存在一定的差異及運(yùn)行需求發(fā)面的不同，技術(shù)人員要設(shè)置帶有智能功能的設(shè)備，保障電氣回路的統(tǒng)一性，過(guò)程層中勵(lì)磁調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的回路功率應(yīng)該被收集起來(lái)，經(jīng)過(guò)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的接口，將其轉(zhuǎn)化為智能的信息輸送到中心控制系統(tǒng)中，而該設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的電流及數(shù)字信息等，會(huì)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收機(jī)反饋到主機(jī)系統(tǒng)中，完成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)操作，如現(xiàn)代比較先進(jìn)的非線性魯棒控制技術(shù)，就可以應(yīng)用時(shí)鐘校對(duì)功能，配合通訊功能智能化的收集運(yùn)行中的數(shù)據(jù)，并在系統(tǒng)監(jiān)控的作用下，維護(hù)數(shù)字化電廠火力發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。

2.1.3快速切換

火力發(fā)電機(jī)組中的快速切換指代的是快切冷備技術(shù)，技術(shù)人員可以利用電氣控制系統(tǒng)采集火力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中采集的啟備變壓器等設(shè)備中的數(shù)據(jù)，并在未閉合變高壓側(cè)的狀態(tài)下，順利切換數(shù)字化電廠應(yīng)用的電源，可以為電廠節(jié)省大量的損耗開支，啟備變熱設(shè)備必然會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生一定的損耗，而快速切換的技術(shù)則能夠解決這一問(wèn)題。技術(shù)人員也可以在系統(tǒng)中通過(guò)發(fā)布指令到AVC裝置中，經(jīng)過(guò)數(shù)字化系統(tǒng)中的勵(lì)磁裝置，可以對(duì)整體系統(tǒng)的運(yùn)行電壓做出調(diào)節(jié)，或者應(yīng)用AGC裝置，將信息發(fā)送至DCS系統(tǒng)中，也能夠進(jìn)一步的調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行的負(fù)荷。

結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代數(shù)字化電廠的運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)用電氣控制技術(shù)要從提升火力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)入手，合理的保持該系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低故障發(fā)生的幾率，對(duì)其運(yùn)行的功率提出保障，就可以建立起高水平的智能控制終端，為電氣控制技術(shù)所服務(wù)，合理的調(diào)控發(fā)電機(jī)組中的各類設(shè)備的運(yùn)行狀況，在保證安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大電力生產(chǎn)所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益，能夠滿足大量電力系統(tǒng)中用電設(shè)備的實(shí)際需求。

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