浅谈发电厂电气自动化控制技术应用

发表时间:2020/9/23   来源:《中国电业》2020年14期   作者:李彦娉
[导读] 在我国现代社会经济的不断发展过程中,各行各业都取得了较大的进步

          李彦娉
          国家电投集团江西电力工程有限公司景德镇分公司 江西 333000
          摘要:在我国现代社会经济的不断发展过程中,各行各业都取得了较大的进步,这就给相关的企业带来了更大的压力和要求。对发电厂来说,由于人们日常生活和工作中对于电力方面的需求逐渐增加,很多地方都需要不断改革并创新电气控制技术来应对电力方面实际需求中的短板。为了更好地满足人们的日常生活需求,需要对发电厂电气自动化控制的关键技术进行探究和分析,思考在电气工程自动化控制中的发展过程中,关于相关技术的研究对现代社会的进步起到的重要作用。
          关键词:发电厂;电气自动化;自动化控制;控制技术

          在如今市场经济的不断发展和壮大过程中,我国的经济体制不断发生改革和创新,在社会主义的发展过程中取得了良好的应用价值。与此同时,人们的生活需求得到了良好的保障和发展,人们对于优质生活的相关要求越来越高。在人们的日常生活中,提高生活质量,更好地服务于人民,是目前社会发展中的重点内容。基于电气应用基础上的电力发展来说,缺乏电力资源的情况下会导致人们生活和日常工作的进展缓慢,陷入整个生活生产社会体制瘫痪的尴尬境地。针对电力资源在如今生活中的重要应用价值,为了满足如今社会发展以及人们的具体实际需求,需要对电气自动化的相关技术进行分析和研究,对其中的关键技术进行控制,从而促进发电厂的顺利稳定运行,不能够有效地提高我国电力资源应用中的稳定性[1]。
一、传统发电厂电气自动化控制中存在的局限性
(一)传统的DCS系统
          传统的电气工程中应用的DCS系统,主要的任务是结合电气系统的整体变化情况来对发电机组的电压以及功率等进行及时的调整和控制,从而确定是整个电力系统的电压和频率保持稳定,促进电力系统更加稳定地运行。DCS系统在传统发电厂中的应用,主要是通过各种输入输出设备来实现对发电厂的电气信息采集工作,并对其实现良好的控制。具体来说,DCS系统是一种集散式的控制系统,也就是一种分布式的控制系统,它是相对于集中式的控制系统来讨论的一种计算机控制系统。DCS系统已经将计算机,通信和控制融为一体,在实现集中式控制系统的基础上体现出分散控制,分级管理,集中操作和组态灵活的特点,实现了传统的发电厂的具体应用要求[2]。
(二)DCS系统应用中存在的具体问题
          针对DCS自动化控制系统在发电厂电气自动化控制中的应用来说,存在一定的局限性,对其进行具体的分析。
          首先,DCS电气自动控制系统的形成原理是通过对电力系统中电压和电流的控制来进行的,与此同时,还需要应用转换器对各种形式进行转换,DCS电气自动控制系统中的设计原理相对来说比较复杂,并且在应用中所需要消耗的费用较高,除此之外,外界的环境还会对系统产生较大的干扰,在一定程度上阻碍DCS电气自动控制系统的顺利工作。
          其次,DCS电气自动控制系统在对电力系统的监测方面存在一定的局限性,当整个电力系统中的电流达不到相应的监测要求标准时,监测的实际情况就存在一定的问题,导致后期相关人员对整个电气系统进行分析时容易出现判断失误的问题,影响对整个电力工程中问题的准确判断。
          再次,DCS电气自动控制系统的反应速度存在一定的问题。这对于整个DCS电气控制系统的信号难以进行准确的定位,并对其进行有效的控制。


          最后,DCS电气自动控制系统在组成方面结构比较复杂且分散,并且在他这个系统工作过程中的数据采集情况较为复杂,相对来说需要投入更大的人力资源和资金成本,对其使用很容易会造成资金成本的浪费[3]。
二、发电厂的新型电气化自动控制技术应用
(一)电气自动控制技术概述
          在我国现在的经济和科技的发展过程当中,发电厂的电气自动化控制技术出现了新的应用系统。ECS电气自动化控制系统是一种新型的自动化控制系统,主要是通过对计算机数据以及各种信号进行采集和处理,应用现场总线技术、以太网继电保护等综合技术来进行研究和开发的一个系统,通过对发电厂的各项技术应用,来实现对发电场中的发电机、变压设备、电动机等电气设备和电气自动化装置的测量、处理、控制、保护、故障分析等功能。ECS电气自动化控制系统的结构设置中采用的是分层分布式的系统结构,从下到上分别为站控层、通信管理层和间隔层。
(二)ECS电气自动控制技术的应用
          ECS电气自动化控制系统中采用的是通信管理层和站控层组态一体化的设计,这种设计能够有效地保证组态调试的一次性完成,让相关人员对整个电气自动化系统进行调试时能够保证调试过程更加方便、简单,适应操作者的操作习惯。与此同时,还能从整体的系统出发,考虑到整体的通信功能问题,保证整个系统中站控层,通信管理层和间隔层之间的通信速度稳定。另外,ECS电气自动化控制系统中,采用的是更加先进的自动化电气装置,这种装置能够排除通信功能的限制,独立运行,从而对整个系统运行的稳定性和可靠性提供保障。
          ECS电气自动化系统中的间隔层采用的是保护测控装置,这种装置在使用过程中具有良好的保密性和隔离性,能够帮助整个ECS电气自动化控制系统隔绝外界的干扰。另外,在整个系统中还采用了余容错技术,包括双现场总线、网络站控层设备冗余、双通信管理机设计等相关措施,从而保证整个电气自动化系统在运行过程中的稳定性,从而提高了网络使用的安全性。在ECS电气自动化系统的设置中,网络方面采用了专业的通道,通过对通道的验证等形式来确保整个网络运行的安全。在ECS电气自动化控制系统中,增加了自身的恢复功能和诊断功能。能够使整个系统的间隔层、通信管理层和站控层都具备完善的自我诊断和恢复功能,对自身系统中错误的数据进行及时的准确诊断和针对性的处理,排除一些运行中发生的硬件故障,对通信质量进行更好的处理,从而有效地确保整个ECS电气自动化控制系统在运行过程中的稳定性[4]。
          针对一些ECS电气自动化控制系统来说,和传统的DOS电气自动控制化系统进行比较,其信息处理的速度和传输的速度都要快的多,而且,ECS电气自动化控制系统的保护测控装置采用的是高性能微处理器,硬件系统又采用的是多CPU的智能化结构,在整个结构中还采用了世界领先的嵌入式多任务操作系统,从而有效地提高了整个电气自动化控制系统的数据处理速度。除此之外,ECS电气自动化控制系统中的站控层采用的是100M/1000M的工业以太网,这种网络的设置能够将数据库和商用数据库进行实时的结合,从而促进智能网桥技术的快速发展,并为发电厂提供进行更加及时和快速的数据访问。另外,还对工业控制现场进行了适应性较高的可靠性交换机以及网关网络通信设备来进行配置,通过这些方面的具体措施来构成了相对更加强大和完善的信息交流平台。在站控层和间隔层的设计中,应用工业以太网的同时还支持各种现场总线等通信方式,提高了整个通信网络的使用性能[5]。
结语:
          目前,在整个社会不断发展的过程中,各行各业都需要提高自身的竞争力,从而在未来的发展过程中占据一席之地。在发电厂的改革过程中,需要加大科研技术以及资金方面的投入,促进电气自动化控制技术更加快速地发展和创新,最终进一步加快我国电力资源的快速发展。
参考文献:
[1]吴卫.火力发电厂电气自动化控制技术应用[J].黑龙江科学,2020,1102:106-107.
[2]杜虎.发电厂电气设备安全运行的管理及维护探讨[J].当代化工研究,2020,01:117-118.
[3]谢凯.电力系统中电气自动化技术的应用[J].电子技术与软件工程,2018,24:102-103.
[4]王伟.发电厂电气设备自动化技术的应用研究[J].河南建材,2018,06:330-332.
[5]王晓宙,张潇.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].电子技术与软件工程,2017,01:249-250.
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