电厂电气自动化系统管理与通讯技术

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年第9期   作者:刘金梅
[导读] 自改革开放以来,我国电力行业迅猛发展,电力已经渗透到社会各个领域,
        摘要:自改革开放以来,我国电力行业迅猛发展,电力已经渗透到社会各个领域,在一定程度上改变了人们的生活方式。当前电力系统能够较为安全稳定的运行都离不开专业人员对电厂进行的科学管理。然而,我国当前电气系统的自动化水平对比西方发达国家仍有较大的落差。正是当前一些科研人员意识到这种落差,根据较为先进测控与网络技术进行更深一步的研究与开发。现笔者以网络的电气自动化系统基础,分析其自动化系统的管理以及电厂电气自动化系统的通讯技术,望能够给予同行业参考与借鉴。
        关键词:电厂;电气自动化;管理;通讯技术
引言
        当前电厂电气自动化与电力系统存在较为紧密的关系,电厂电气自动化水平较高,可以保证电力系统稳定的运行,同时使社会公众的生命财产安全得到保证。从中可以看出,对于对电厂电气自动化系统管理以及通讯技术的研究是十分必要的。电厂电气自动化的工作原理是通过智能化管理,利用网络把测控、微机保护等智能装置接入网络,实现网络通信信息交换工作。电厂电气自动化系统在保证电气系统安全运行的基础上,并降低了运行成本。
1 电厂电气自动化系统的管理
在对电厂电气自动化系统的管理进行论述之前要对这个系统进行充分了解。电气自动化系统指的是综合性的自动化在线监控管理系统。电气自动化系统可以保证电厂运行的安全性与稳定性,同时在一定程度上大大提高了现代电厂的运行效率,在整个电厂的发展过程中,电气自动化技术及其系统起到了至关重要的作用。但电气自动化技术的应用要求以及运行环境要求都比较高。意识到该系统的重要性,采取有效措施为现代电厂运行提供良好的环境
及坚实的基础,从而发挥自动化技术及其系统的优势。
电厂电气自动化系统具有电气系统运行、管控、保护、故障分析等作用。该系统的原理是通过计算机进行控制后,采用测控技术分层分布管理的通信技术进行的。在现实生产过程中可以利用该系统进行管理与加强电气信息的应用,进而使电厂 SIS 和 MIS 进行无缝衔接。
电厂电气系统的功能较为广泛,例如可以实现实时监控、数据报表、信息报警、图形接口等。第一、电厂电气系统在实时监控,使工作人员在第一时间内对电气设备的运行进行了解是通过智能曲线图等形式展现的;第二、能够通过网络以及开关、保护动作等形式对存在的问题以及安全隐患进行报警;第三、通过该系统对于以上人工操作、开关以及保护动作等进行记录并形成相应的报告;第四、为了维护系统安全,使系统能够安全稳定运行,专业人员可以通过以上的报表数据对系统进行维护与完善,检索统计数据操作等;第五、对于日常运行中的记录电量表、开关动作次数进行统计与记录。现笔者对电气设备、故障信息、定值以及小电流接地选线这几方面的管理进行相应的阐述。
(1)电气设备方面
在实际电厂自动化系统的日常运行中,我们可以依照此系统对电厂应用的电进行抄表,能够实时统计该系统的潮流信息。而以上功能是因为该系统的测控装置具有计量功能以及转化电表的脉冲信号的功能,相应的工作人员能够在系统主站在线统计电量,进而形成相应的报表,实现系统对电气设备的在线管理。主要形式是通过网络将现场实际的信息传达到 MIS 系统,进而对该系统进行完善与补充,并能够清晰的对故障进行记录统计档案和维修记录等。
(2)故障信息方面
该系统能够为避免风险提供较大的帮助,进而在现实中实现信息化管理,其中目标主要包括事故重演、设备的动作、事件信息等。主要通过现场可能出现的故障的原因进行分析。而较为常见的事故为电动机故障。对于该故障主要通过分析电动机启动时系统产生的波形以及实际的运行情况来判断电动机是否存在故障,故障产生的原因是什么。

这样为保证电力系统能够安全稳定地运行,在出现故障等情况,我们能够根据实际情况进行相应的排除。
(3)定值方面
对于定值方面的管理可以通过电厂电气自动化系统进行在线管理,并按照预设值进行修改。根据当前电厂电气自动化科技的发展趋势可以清晰地看出未来的电厂电气的主站系统的形式。其中具有较为完善的可视化的电厂电气的主站系是大势所趋。
(4)小电流接地选线方面
当前小电流接地选线还存在一定的弊端,主要体现在技术的实施和操作方面。还存在对独立的系统单片机计算的依赖【1】。而新阶段电厂电气自动化科技发展较为迅速,其系统也在广泛应用,进而使处理器能够通过网络进行并行采集运算。该技术对于传统的小电流接地选线技术的弊端进行了弥补,进而大大推动了小电流接地选线的管理与维护水平。
2.网络通讯技术在电厂内的应用
对比电厂电气系统现代应用的现场总线通讯技术,传统应用串行通信的技术。而这种技术手到的影响因素较多,在日常运行过程中极易出现各种问题。其中较为常见的例如,在通信网络中设置的主机有限,通常为一个,通信的速度较差等情况。随着科学技术的迅猛发展,生产力不断提高,生产的现场较差的环境也对自动化水平的要求也越来越高。其中生产现场环境较差通常出现各种各样的弊端【2】。其中较为常见的为拓扑结构网络系统的安全性与稳定性,极易出现较为不理想的情况。对系统造成的影响的节点较多,更为严重的情况会造成系统崩溃;此外,系统的节点的数量超过所预设的限额的时,会严重影响系统的响应速度,甚至出现与相关要求不匹配的情况;一旦传输数据超过相应的要求,系统传输会大大地降低,不能满足系统的要求等。
依据上述可能出现的情况,电厂电气自动化系统行业的科研人员冲锋考虑其扩展性、高带宽和高可靠性的方面的情况,因此在通讯技术的选取以太网为基础,随着不断应用,总结以前的经验,可以充分认证了太网为网络连接的标准的最佳选择。从现实情况中可以看出,台湾的应用较为广泛,除电厂电气系统外,还应用与其他工业领域中。现笔者以“太网”为主体论述奇现阶段应用的优势【3】。
第一、传统的通讯技术对通讯介质的要求较为严格,而太网的应用充分弥补了传统通讯技术的弊端。在网络应用过程中使用例如光纤和双绞线等多元化的通讯介质,使通讯技术的适应性不断提高。
第二、太网在一定程度上提高了系统在运行过程中的速度。具相关调查表明,对于电厂电器自动化系统的需求以及行业的发展,太网可以充分满足其发展趋势,且在电气通讯系统占有较为核心的地位。其主要原理为通讯所使用的交换式集线器可以划分太网,使冲突域增多。
第三、太网被行业内越来越多的人认可,不仅有自己的标准,是一个全球通行的开放化系统。正是因为在全球范围的应用,我们才能在当今应用较大规模的网络通讯设备。进而对降低太网的成本具有一定的作用,因此要大规模的推广太网。
第四、太网通讯较传统的通讯有大幅度地提高,是因为太网的布线技术较传统技术不同,是以总线拓扑结构为基础的。此外,各个节点并不相互连接,使得在运行过程中,出现故障不会影响整个系统的其他部分。可以应用该技术对于故障地点进行精确的定位,能够在第一时间内清楚故障的情况,方便进行下一步的修理。因此,太网的优势较多,适合于较大范围的应用。
3 结束语
上文阐述当前电厂电气自动化系统的工作原理、作用、相应的特点,对电厂电气系统自动化从电气设备、故障、定值以及小电流接地选线等方面的管理要求。分析当前电厂电气自动化系统的通讯技术中太网所具有的优势,望能够对该行业的进一步发展提供一定的参考价值,确保电力系统能够更为安全稳定的运行。
参考文献
[1]黄颖科.电气自动化监控技术在电厂中的应用发展[J].科技经济导刊,2020,28(04):88.
[2]尹雪梅. 大型火力发电厂电气自动化监控系统的设计研究[D].华北电力大学,2016.
[3]梁庆辉.电厂电气自动化系统管理及通讯技术[J].山东工业技术,2016(09):167.
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