发电厂电气综合自动化系统设计原理与应用 李怀文

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:李怀文
[导读] 摘要:随着生产生活自动化程度的提高,对电力等能源供应的可靠性提出了越来越高的要求。
        山东诚信工程建设监理有限公司  济南市  250000
        摘要:随着生产生活自动化程度的提高,对电力等能源供应的可靠性提出了越来越高的要求。而发电厂本身也向着电压等级提高、生产规模扩大、自动化水平提高的方向发展,因此,电厂的实时监视、控制、管理水平也必须不断提高。电气系统设备的运行管理水平,将直接关系到电厂运行的安全经济性,影响电厂在发电市场上的竞争能力。
        关键词:发电厂;电气综合自动化;应用
        一、发电厂电气综合自动化系统
        电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科,它和人们的日常生活及工业生产有着密切联系。它在提高工作效率、运行成本、劳动生产率以及改善劳动条件等方面起着重要的作用。对于电气自动化系统而言,必须保证供电的可靠、安全,并且还要为使用此电力系统的工程或是建筑带来良好的社会效益和经济效益。而且由于城市电网的不断扩大,电力也不断增容,因此就使用的很多的整流器、变频器等,而这样也使大量的谐波产生,从而危害了电网。因此,为了消除谐波与从节能的方向考虑,电气自动化就主要从电力滤波器、无功补偿、变压器等技术着手,对电气自动化的节能设计技术进行研究。此外,在日益竞争激烈的市场环境中,电厂电气设备电气自动化系统的应用,可以有效的顺应时代的技术发展要求,实现了机械设备的技术革新,电气自动化控制系统优越的可靠性能够保障其稳定运转,帮助企业在激烈的市场竞争中保持优势,有效提高企业的市场竞争力为企业长期稳定发展奠定坚实的基础。
        二、发电厂电气综合自动化系统设计原理
        1、监控模式分析。结合现阶段电气自动化系统在电厂中的使用情况可以发现,监控模式主要包含集中监控、远程监控以及现场总线监控这几种模式。其中,现场总线模式针对性更强,可以结合间隔类型进行不同功能的设计,在应用过程中不会使用过多的I/O卡件、模拟量卡件、隔离器件以及端子柜。同时,在安装过程中,垫层可以将智能电气设备就地安装,依靠通信线建立与监控系统之间的联系,有效降低了安装和维护难度。此外,各种装置具有不同的功能效果,而且相互之间不会产生干扰,在网络的帮助下可以实现装置连接,有效增强系统的可靠性。远程监控在安装费用、控制面积以及可靠性方面具有一定优势,但是受限于通信效率,这种控制模式在小单元系统中往往具有更强的应用效果。集中监控具有维护简单、防护等级低以及设计难度低等特点,但是这种监控模式往会带给处理器更沉重的负担,导致处理效率受到影响,而且为实现集中监控而铺设的大量电缆导致系统无法保证足够的可靠性,甚至增加了控制室的电气火灾概率。
        2、电气综合自动化系统基本功能配置。间隔层是电气自动化系统的重要组成部分,主要包含智能化电子设备、测控装置以及继保装置等部件。其中,测控装置是电厂进行综合自动化改造的重要工作内容,而继电保护以及故障录波等仪器设备可以在转换规约或者通讯接口直连的方式与系统建立联系。间隔层主要功能包含控制和一次设备,通过对相关数据进行实时统计,实现对设备操作功能的闭锁控制,在控制指令、数据采集以及统计运算方面具有更高的控制优先度,实现与站控层和过程层之间的网络通信;通讯层是电气综合自动化系统中的重要部分,可以基于网络技术及设备实现信息的高效传递,确保上级处理系统可以掌握下级设备采集到的系统各部件运行状态信息;还可以帮助上级系统传达指令到间隔层设备,以此实现对设备运行参数的调整和设备运行状态的控制;监控主站主要用于对间隔层设备上传的相关信息进行整合,实现对设备周期内运行状态的观察和分析,并结合实际情况下达相应的指令实现对间隔层设备的控制,进而提升电厂电缆系统的运行稳定性。继电保护站主要用于对设备故障信息、工作状态以及使用情况进行记录和监督,为工作人员提供相关数据的查询平台,还可以辅助工作人员实现对保护装置相关参数的优化调整。
        三、发电厂电气综合自动化系统的应用
        1、电网调度自动化。

电气工程中的电网调度自动化主要是指由电网调度中心显示器、服务器以及计算机网络等共同组成的自动化系统。该系统功能多样化,如调度电网运行经济、采集分析电网运行情况、以及处理分析电网运行事故等。在实际运行中,电网中时常出现一些异常和故障,如果没能及时发现或者是处理不当,那不仅仅会危害到设备安全,同时还有人身安全。而在电网调度中应用电气自动化,则能实时监测和分析电网安全运行,及时发现故障和找出故障位置,同时提出合理的解决对策,避免故障进一步扩散或者是直接防止故障发生,切实提升电网运行效率。
        2、发电厂分散控制系统自动化。就发电厂分散控制系统来说,主要是由各种工作站、过程控制单元、以太网以及高速通讯网等组成,其结构基本都是分层分布。就其中的过程中控制单元而言,其不仅能够直接用在生产运行过程中,同时还能够有效接收各个方面的型号,如开关量、电气量以及热电阻等。同时,在运算完成后,还能够实时显示输出设备运行参数和状态,这样有助于对执行机构的实施监控,充分发挥出电气自动化技术的控制、过程检测等功能,提升电气工程生产效率。
        3、变电站自动化。在传统变电站中,所有工作流程都是有人工操作完成的,而设备基本都是应用电磁装设置,并且对变电站监视时,需要人工各个方面的监视,之后再进行整合。而合理应用电气自动化,则是能够实现自动操作,这样不仅可以有效降低操作人员的工作量,并且还能够减少部分人员投入,提升电气工程整体效益。变电站自动化的实现,不仅能以自动运行取代人工操作,同时还可以将传统电磁装置全部替换掉,通过计算机各项功能将监视情况直观呈现出来。在这种背景下,工作人员便能够时时掌握全局,及时了解到变电站中可能存在的问题,并采取相关措施应对。除此之外,电气自动化技术中包含了GPS技术,这一技术能够准确定位故障,并快速做出报警和维修操作,确保系统正常运行。总之,变电站是电气工程中十分重要的一部分,通过电气自动化技术对其改造和完善非常的有必要。
        4、供电系统自动化。供电工程主要依赖于计算机的控制技术和智能技术。就其中智能技术而言,无功补偿技术是其中最为常见的一种,合理应用后,供电系统中预设有可控串联补偿器、静止无功补偿器以及晶闸管控制移相器等方案。除此之外,电力系统还可以自动进行数据采集,深入分析数据特点,然后在此基础上选择最为合适的人工补偿方案。如果选择人工干预这一方法,那电力系统的无功补偿判断也会依靠人工,这样的判断结果并不是很准确。而智能技术主要就是依靠原始数据来分析,这样得出的方案科学性更高。
        5、与其他技术的融合。随着科学技术迅猛发展,电气自动化技术和其他技术的融合越来越广泛和深入。例如与控制技术和信息技术等的结合。将电气自动化合理应用至电气工程中,能够具体的分析工程数据,并且还能够自动进行反馈,使得电气工程更加人性化和智能化。同时,将电气自动化技术和计算机技术有效结合,能够有效提升前者的高效性和准确性,综合全面的判断电气工程运行状态,减少资源利用。由此可见,加强电气自动化技术和其他技术的融合意义重大,应用前景也十分广阔。
        结束语
        随着各行业对于电力资源的质量和数量要求的不断提升,电厂对于发电可靠性、质量以及成本的要求也随着提升。电厂需要顺应时代要求,将电气综合自动化系统应用到电厂设备管理工作之中,不断对设备管理模式、设备元器件进行更新升级,在继电保护、设备监控、发电过程控制等方面寻求更多进步,为电厂发展提供更多助力。
        参考文献:
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        [3]杨东涛.电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].科学技术创新.2019(15):306.
        [4]高超.电气工程应用电气工程及其自动化的分析[J].中国高新技术.2019(23):167-168.
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