周 斌
四川电力设计咨询有限责任公司，四川 成都610041
摘要：在现阶段的燃气能源供应系统中，分布式的燃气能源项目已经被推广运用。分布式的燃气能源项目着眼于梯级的燃气能源优化分配与合理利用，联合热源供应、冷源供应与电能供应的燃气供应分支系统，整体可以达到更好的综合利用燃气能源实效性。具体对于燃气分布式的能源供应系统项目在优化布置系统的总体平面结构时，基本宗旨就是合理配置燃气分布式的项目平面空间，结合燃气分布式供应的项目运行特征来实现平面布置优化的目标。
关键词：燃气分布式能源项目；总平面布置；优化设计
燃气本身属于清洁能源，对于发电运行系统在连接分布式燃气能源项目结构的前提下，可以实现全面集成远动能源调配控制、燃气供应的分布式控制、站内用电控制以及发电系统的运行控制目标。因此可见，具有分布式特征的燃气能源供应项目必须达到合理与科学的系统总体平面布置效果，通过实施全面的燃气供应分布式能源系统优化设计来实现最大化的燃气能源分配效益，进而达到减低燃气供应能耗以及杜绝燃气供应污染的系统设计宗旨。
一、燃气分布式能源项目的总体平面布置设计
燃气能源项目的总体建筑结构必须体现为科学的建筑总体平面布置效果，因此在布置上述能源项目的总体建筑平面结构时，前提在于充分结合分布式燃气能源建筑所在区域的地质地层特性、水文气候特性、可用场地的覆盖面积、施工周期与进度、建筑物的本体特征、地貌与地形特征等。分布式的燃气供应项目系统集成了多个不同的燃气供应系统分支组成结构，在此前提下集成了配售电的燃气系统运行功能、自动化的升压站与站用电控制功能，并且设有远动通信的燃气分布式运行控制模块。在此基础上，对于上述的能源项目建筑拟定设计为多层厂房的分布式建筑总体结构，在混合建筑层数的前提下致力于新颖建筑造型的创造，优化分配分布式能源项目的建筑物各个空间部位功能。
从燃气清洁能源供应的角度来讲，分布式的天然气供应项目系统设有就近实现燃气供应的系统负荷中心，按照梯级利用燃气能源的基本思路来实现冷热电的不同燃气供应运行模式，优化利用与分配燃气资源[1]。与电网接入升压的机组变压器运行模式相比，具有分布式特征的燃气供应系统更加可以达到消除燃气污染、供应多样化燃气能源种类以及减少燃气供应系统运行损耗的效果，充分体现分布式的燃气能源供应系统项目运行优势[2]。
二、燃气分布式能源项目的系统构成要素
首先是分布式的项目系统通信管理层。分布式的燃气供应系统设有自动化的通信管理以及通信控制模式，充分保证系统项目的站控层与间隔层之间能够实现密切的数据通信，统一连接各种系统通信设备。在站控层的控制下，通信管理层可以按照预先设定的系统通信规约来连接各通信设备的运行接口，进而完成全面传输燃气能源供应信息与数据的目标。
其次是分布式的项目系统站控层。分布式燃气系统设有值守人员的专门工作站、自动式打印机、消防工作站系统以及工程师站系统。在此基础上，项目平面布置结构中的站控层可以用于监控分布式系统的各个模块，进而达到完整监控分布式燃气能源传输系统的目标。系统站控层由于具备自动报警与自动监控的模块作为支撑，因此针对分布式的燃气运输隔离开关、开关内设的自动断路器、系统接地开关与五防工作站能够实现操作闭锁的自动运行控制目标。
第三是分布式的项目系统间隔层。分布式的燃气供应项目平面系统具备就地采集实时燃气能源数据的重要功能，而且设计为相互独立的间隔层自动监控模块。燃气分布式供应的自动控制网络即便表现为失效状态或者陷入网络运行故障，也并不会影响到站内间隔层实现正常的燃气供应运行控制，确保针对站内的自动发电运行系统、配电与售电系统、升压站系统、站内用电系统与通信运行系统实施完整的系统运行控制与自动化监测。
具体对于主体厂房而言，建筑设计人员将其布置为53m*109m的总体平面尺寸，设计为8m的梁体底部高度以及轻质钢结构的单层梁体支架，确保控制在150mm的空心砌块混凝土墙体厚度，选择压型钢板的彩色面层材料用于布置建筑面层，并且对于钢质檩条借助于玻璃棉毡来进行保护，设置50mm厚度的钢板面层与砌块墙间隔岩棉板。对于辐射的外界热能为了达到较好的阻隔效果，建筑设计人员选择银白色的顶棚厂房室内空间材料结构，突显人文关怀以及以人为本的建筑平面设计宗旨与思路。
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图1 燃气分布式能源系统的总体平面构成
三、燃气分布式能源项目总平面的布置优化设计要点
分布式的燃气能源供应站必须达到完整与合理的总体平面布置方式，项目设计人员通过优化现有的项目总平面规划与布置方式，借助于双以太网来完成连接各个总平面分布式燃气供应站点的目标，运用自动化监控与综合管理的方法来提高分布式的燃气供应运行效率，有效集成分布式站内的各个分支燃气供应与控制系统。具体在优化布置总体的分布式能源供应项目平面结构时，基本要点主要涉及如下：
（一）分布式能源站的自动监控系统
对于站用电的分布式燃气供应自动监控模块必须保证达到平稳与安全的自动监控运行效果，运用智能保护测控的方式来监控燃机装置的安全运行。具体对于站内的用电自动监控系统模块而言，该系统模块主要应当连接于智能化的测控系统与燃气运行保护系统，通过测控装置来连接UPS设备。对于分布式的燃气供应能源站如果有必要切换厂用电源，那么必须借助380V的燃机系统控制设备予以实现。在此基础上，智能化的燃气自动测控以及自动保护装置实现了一体化的燃气供应自动测量、燃气自动保护、自动通信与自动控制目标。
（二）升压站的自动运行控制系统
在目前的现状下，燃气供应系统一般来讲设有220kV、110kV或者35kV的系统升压设备等级，上述的系统升压等级主要决定于站内的发电设备总体容量。升压站的自动运行监控设备至少需要包含主变保护的自动测控装置、线路保护的自动测控装置、故障录波的升压站装置、采集终端电能量的装置，以及母线保护的自动测控系统模块，进而构成了完整的线路保护自动化系统。
（三）分布式燃气供应的远动通信系统
远动通信的燃气供应自动化控制模块可以被用于计量系统运行电能，借助远动控制设备来控制电压，并且连接于燃气供应系统模块中的数字网关设备。在双冗余的远动通信控制系统模式下，对于分布式的燃气供应通信系统主要应当配备电流信息采集、电压数据采集、遥控与遥测等关键系统控制模块，进而给出自动测算的系统电量、燃气供电功率以及其他的相关因数，通过实施直采直送的方式来分配远动通信数据资源。
下表为燃气分布式能源项目总平面的布置优化设计具体要点：
表1 燃气分布式能源项目的总体平面布置优化要点
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结束语：
经过分析可见，燃气分布式能源项目的总体平面结构重点包含燃气供应的自动化监控系统、配电与售电的运行控制系统、站用电的管理测量系统、发电运行监控系统、远动系统通信控制以及升压站的自动运行监控系统。在对时总线与双以太网作为连接要素的基础上，燃气分布式的能源项目运行模式能够保证高效、灵活与经济的系统运行目标实现，因此值得被推广于燃气分布式供应的实施过程中。
参考文献：
[1]牛利涛,郭小勤,吕健.燃气分布式能源电站厂用电快切系统的设计与实现[J].电气时代,2019(04):14-17.
[2]陈靖,张希,杜炬虎.燃气分布式能源站电气监控系统设计优化[J].华电技术,2019,41(12):50-53+62.