火电厂电气系统节能技术分析及优化控制刘新明

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第6期   作者:刘新明
[导读] 随着经济和科技水平的快速发展,电厂设备电气自动化系统中涉及到多种不同的技术,
        摘要:随着经济和科技水平的快速发展,电厂设备电气自动化系统中涉及到多种不同的技术,如通信技术、传感技术、现代控制技术等。最近几年,随着我国电厂设备数量的不断增多,各种设备对能源的消耗越来越高,在电厂设备实际运行过程中,只有不断运行电气自动化系统,提高电厂设备运行的安全性,降低电厂设备使用的能耗性,才能有效提高电厂自动化设备生产效率和市场竞争力。在研究电气自动化系统的基础上对电厂设备节能控制做了如下研究,通过深入分析发现,在各种类型设备中运用电气自动化节能技术能够有效节约能源。
        关键词:火电厂;电气系统;节能技术
        引言
        在当下信息技术与人工智能的不断发展下,电气系统自动化显然是时代大势所趋,为人类工作、生活等各方面领域带来极大地便利。但是显然在电气自动化发展的同时却带来许多负面影响,即资源损耗较为严重。这是因为电气自动化在现如今的节能设计技术中仍旧存在较多不够完善的地方,需要对其进一步完善,提高电气自动化的经济节能效益,促进电子自动化的长远社会效益发展,对这个时代而言具有十分重要的积极意义。
        1电气自动化系统应用及必要性分析
        在电厂自动化不断提升的背景下,电气自动化节能系统的开发应用十分关键,通过引入自动化节能系统能够提高电厂运行过程中能量消耗成本,同时通过该系统能够实现设备运行状态的监测,工作人员能够更加科学的进行系统监控与管理,电气自动化系统的运行时间和运行成本也有效降低。在电厂设备电气自动化系统运行中引入自动化控制不仅仅提高电厂自动化系统的现代化水平和智能化水平,还进一步提高电厂设备的电气系统运行效率,实现节能低碳的目的。同时,通过自动化系统和节能控制的利用对资源进行了更合理分配,整个电厂设备运行效率得到极大提高。电厂设备自动化水平不断提高,系统功能升级的同时要求越来越高。目前电厂中涉及大量的电气设备,数量众多,情况复杂,而且电厂中这些设备还具有分散安装的特点,系统维修过程中对工作人员要求提高,维修更加困难。目前电厂设备自动化建设处于迅速发展阶段,采用自动化技术、信息技术、传感技术和互联网技术优化电气自动化建设水平,进行组合和协调配合,并按照相应的系统可靠性要求规范采用统一标准来提高系统的安全性和使用率。在电厂中引入自动化系统,还能够实现对设备信息的收集、整理和备份,以此为设备检修、维护提供数据支持。当前自动化系统软硬件能够及时进行更新,为电厂自动化水平提高提供了可能。在电厂设备自动化系统中引入节能控制,对于电气设备运行质量能有效提高,认为因素的影响降低,设备运行维护费用也能有效降低,最终综合实现电厂设备的有效节能。控制电厂设备中的空调系统温度,保证合理运行,降低运行成本,有效避免资源不必要浪费。电厂设备中的照明系统通过合理控制照明强度和照明时间实现节能控制,可以采用分段照明和合理分配照明时间的方法实现节能。在电厂设备自动化系统中引入科学有效的节能控制,能够通过节能降低成本,对设备运行中可能出现的问题发生率降低,高效节能得到提高。
        2电气自动化系统的节能设计
        2.1滤波器的选择
        在传统的电网中,其中的电气设备数量随着用电需求的发展不断增加,自然而然其中的谐波电流也在不断增加。谐波电流增加导致的后果便是可以在电网阻抗中生成电压与基波电压进行重合,产生电压畸变现象,此时极易引起电气设备误动作事故。对此,为了避免出现电气设备误动作事故必须先从消除谐波电流做起,利用有源滤波器消除其中的谐波电流。所谓有源滤波器指的是有源电力滤波器,英文简称为APF,可以动态性的抑制谐波电流,同时达到无功补偿的目的,是一种较为先进的电力电子装置。有源滤波器的特性比较多,消除谐波的效率十分迅捷,同时其动态性能十分优异,可以在无功补偿的同时消除其中的谐波电流。

有源滤波器的优缺点十分显著,其优点在于可以动态性滤除各种谐波电流,同时完全吸收其中的谐波电流,还不会产生谐振现象。但是有源滤波器的缺点在于其造价成本往往比较高,在一些大容量场合下的使用显得比较捉襟见肘。同时其有源滤波容量单套因为不会超过100KVA,所以使用电网电压一般在690V以下。在选择有源滤波器时这些因素都是需要考虑的重点所在。
        2.2节能控制系统的设计
        在进行电厂设备电气自动化系统节能设计的过程中,一定要严格遵守以下原则,包括自动化原则、高可操作性原则、可优化原则,另外,电厂设备电气自动化节能系统一定要具有数据记录功能与应急处理功能。自动化原则是指在默认程序指导下,节能系统能够自主进行,无需工作人员进行过多的控制,可以实现半无人化控制。例如,电气自动化机床,其在工作过程中存在一定的动态变化,当具有比较大的工作压力时,机床会出现较多的能耗,反之亦然。通过对节能系统进行充分利用,传感器能够对锅炉工作情况进行有效收集,能够对电能供应水平进行合理调整,进而提高节能效果;高可操作性原则是指通过一键操作,或者利用完善的交互界面,能够实现节能系统的有效控制与合理调整;可优化原则是指在对后续工作进行应对的过程中,能够不断完善、优化节能系统的所有构件,包括控制精度、数据储存功能等;数据记录功能是指节能系统可以对对象目标的工作状态进行实时记录,包括设备负载、设备能耗等;应急处理功能是指在对象目标发生异常时,节能系统能够进行及时的应急处置,包括将处于短路情况下的电气设备电源予以切断。
        2.3规范化火电厂电气系统的管理制度
        火电厂电气系统运行过程中应实行严格规范的管理、运行制度,提高管理及工作人员的节能意识,降低运行中的损耗。一方面,应明确岗位职责,制定规范化的岗位运行准则,不定期对工作人员进行电气系统节能技术专业知识的培训,提高其专业技能,确保电气系统节能工作有序、高效、科学运行。在员工的用电方面,采取节流措施,控制员工的用电量。同时可以采取多元化的激励措施,对节能效率高的员工进行奖励,并将节能工作有步骤、分层次地落实到每个员工身上。另一方面,制定明确电气设备运行制度。将节能减排融入到各个系统的运行过程中,比如电气设备的运行方面,根据不同季节的温度变化来优化循环水泵的运行规定,根据温度差来选择水泵的运行方式等。
        结语
        综上所述,随着社会的发展,电气系统也在不断完善与进步。尤其在可持续发展理念不断深入人心的今天,电气自动化的节能设计技术应用显然具有必然性。为了达到节能的目的必须从各个方面趋近节能应用,比如减少线路损耗、应用无功补偿以及选择合适的滤波器都可以完成电气系统节能的目的。此外,在用户电源的使用中选择高效性能的用电设备,比如节能灯等都不失为节能的手段之一。相信在未来的发展中其电气自动化节能设计技术的应用更加广泛,为电气系统真正迎来可持续发展道路。
        参考文献:
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        [3]薛小刚.浅析电气自动化技术在电厂的应用[J].科技风,2013(16):108.
        [4]朱后泉,刘建东.浅析电气自动化技术对电厂的重要性[J].山东工业技术,2017(5):178.
        [5]王丙化.电气自动化技术在火力发电中的应用[J].科技风,2017(8):209.
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