數(shù)字化電廠電氣控制技術(shù)與應(yīng)用探討

劉翠

關(guān)鍵詞：數(shù)字化;電廠;電氣控制技術(shù)

1數(shù)字化電廠電力控制系統(tǒng)的工作原理

1.1過程層

電力控制系統(tǒng)中的過程層是進(jìn)過一次設(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)，并在實際運(yùn)營的過程中，對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，在共同的作用下會將信號發(fā)送給處理層，由處理層對開關(guān)信息的總量加以研究，轉(zhuǎn)換電流、電壓等開關(guān)信號。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，而這一光信號的轉(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)字信號會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，會將系統(tǒng)運(yùn)行過程中的一些電壓、電流的數(shù)字信號傳輸至系統(tǒng)之中，并在做出邏輯運(yùn)算之后，將相關(guān)信號發(fā)送至隔離層裝置之中，隔離層中的數(shù)據(jù)在測量時，通過這些數(shù)據(jù)就能夠反映出真實的運(yùn)行狀態(tài)。電氣控制設(shè)備中的智能終端會直接反映出設(shè)備運(yùn)行過程中存在的故障問題，自動的完成跳閘的操作，如果技術(shù)人員要降低設(shè)備故障對整體系統(tǒng)的影響，就需要通過火力發(fā)電機(jī)組設(shè)備利用間隔層的方式，實現(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)營的經(jīng)濟(jì)總值。技術(shù)人員在應(yīng)用技術(shù)的過程中，對間隔層設(shè)備的維護(hù)有助于信息的實時傳送，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，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智能勵磁系統(tǒng)

數(shù)字化電廠中對電氣系統(tǒng)的控制是通過數(shù)字化勵磁調(diào)節(jié)器實現(xiàn)的，技術(shù)人員在分析數(shù)字化勵磁調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)及分布狀態(tài)時可以看出，勵磁調(diào)機(jī)器主要分布在整體系統(tǒng)的間隔層與過程層中，為保證這兩方面系統(tǒng)的正常運(yùn)用，技術(shù)人員會在間隔層中設(shè)置兩套勵磁調(diào)節(jié)器，那么一旦某一階段出現(xiàn)故障時，另一臺勵磁調(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，一臺勵磁調(diào)節(jié)器可以起到良好的保障作用。過程層中使用的勵磁調(diào)節(jié)器的運(yùn)行性能會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，過程層中勵磁調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的回路功率應(yīng)該被收集起來，經(jīng)過勵磁調(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，會經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)接收機(jī)反饋到主機(jī)系統(tǒng)中，完成對應(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)用時鐘校對功能，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自動準(zhǔn)同期

數(shù)字化電廠的電力系統(tǒng)中包含自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)的操作，相關(guān)設(shè)備是圍繞自動準(zhǔn)同期建設(shè)的裝置，可以通過控制火力發(fā)電機(jī)組完成調(diào)速和調(diào)壓，而且是在自動的狀態(tài)下完成所有的操作，可以將頻差和壓差調(diào)整至客觀條件需要的狀態(tài)，所以被稱之為“準(zhǔn)同期”。自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)能夠促使火電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，減少并網(wǎng)過程中出現(xiàn)的安全風(fēng)險。

2.1.4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)備必然會對設(shè)備產(chǎn)生一定的損耗，而快速切換的技術(shù)則能夠解決這一問題。技術(shù)人員也可以在系統(tǒng)中通過發(fā)布指令到AVC裝置中，經(jīng)過數(shù)字化系統(tǒng)中的勵磁裝置，可以對整體系統(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。

2.2廠用電的控制系統(tǒng)

數(shù)字化電廠的常用控制系統(tǒng)包括高壓段、低壓段等部分，還有不同電壓的電機(jī)及變壓器等設(shè)備以及電氣二次控制系統(tǒng)中的相關(guān)保護(hù)裝置，被稱之為DCS的標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)，符合國際電廠的標(biāo)準(zhǔn)，可以與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，向DCS系統(tǒng)中發(fā)送相關(guān)裝置的信息，其保護(hù)功能可以通過數(shù)字化電廠電氣控制系統(tǒng)中的保護(hù)裝置來實現(xiàn)，在廠用電的控制系統(tǒng)中發(fā)揮良好的保護(hù)作用。數(shù)字化電廠的常用電氣控制系統(tǒng)是將保護(hù)技術(shù)作為核心，以信息反饋?zhàn)鳛殛P(guān)鍵，通過信息的傳遞完成指令的下達(dá)，即中心系統(tǒng)向下級發(fā)送相關(guān)指令，就可以提升火力發(fā)電機(jī)組的自我控制程度。

結(jié)語

在現(xiàn)代數(shù)字化電廠的運(yùn)行過程中，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，可以增強(qiáng)電廠的運(yùn)行質(zhì)量，而且數(shù)字化電廠電氣控制系統(tǒng)的覆蓋程度更高，能夠滿足大量電力系統(tǒng)中用電設(shè)備的實際需求。

參考文獻(xiàn)

[1]萬里寧.發(fā)電廠電氣控制與保護(hù)設(shè)計問題分析[J].電站系統(tǒng)工程，2021，37（02）：56-57.

[2]顧劍峰，馮國成.發(fā)電廠電氣自動化控制關(guān)鍵技術(shù)探究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2021（04）：32-33.

[3]任武杰.電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)的分析[J].礦業(yè)裝備，2021（01）：150-151.

[4]朱俊龍.基于DCS的大中型火電廠電氣控制系統(tǒng)的改造及應(yīng)用[C]//2020年江西省電機(jī)工程學(xué)會年會論文集.，2021：194-195.

[5]衛(wèi)婷.電廠控制系統(tǒng)中有關(guān)電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及存在的問題[J].中國設(shè)備工程，2020（24）：176-177.

[6]郝艷飛.電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用[J].電力設(shè)備管理，2020（11）：135-136.