摘要:在社会经济发展的同时,逐渐实现了电气自动化技术的应用,尤其在发电厂工程中尤为突出。电气自动化的应用,一定程度上节约了电能,并且也实现了电气系统在实际运行过程中的安全与稳定。文章详细的分析了在发电厂工程中电气自动化的具体应用,进而更好的促进电气自动化技术的发展与进步。
关键词;发电厂;电气自动化;应用
1.电厂电气自动化系统概述
1.1 概念
电厂电气自动化系统,是指在对电厂进行管理时,运用智能化和自动化的技术设备,结合相应的专业知识,对电厂电力系统的设备进行管理和控制,通过多样化的管理手段,提高电厂的工作效率,降低生产经营过程中对于成本的消耗,确保电厂自身运行的安全性和可靠性。
1.2 功能
电气自动化系统的主要功能,是采用相应的监控管理技术和通信技术,结合专业化的设备,对电厂电气设备进行管理、保护、控制和检测的综合性管理系统,可以有效提高电力配置的效率,对电气设备的状态进行实时监测,确保电力系统的安全稳定运行,对于电厂发展的作用和意义都是十分重大的。
1.3 基本结构
最初的电气自动化系统由于受到技术因素的影响,自动化水平较低,系统构造简单,一般都是采用“一对一”的仪表监视和硬件连接。而随着计算机技术和信息通信技术的飞速发展,电气自动化系统也获得了极大的进步,开始采用集散控制系统,实现电气系统的自动化运行。当前的电气自动化系统主要分为三个层次:
1.3.1 站控层:站控层设备主要包括GPS以及相应的配套设备、不间断电源、通讯服务器、操作站、服务器等,其功能主要是对电气设备的运行状态进行监控,可以采用开放式和分布式的设计来实现,确保对电气设备的管理更加科学合理、更加灵活,使得电力系统更加可靠。
1.3.2 网络通讯层:网络通讯层主要负责信息数据的传输和设备之间的通信,设备包括网络中继器、网络交换机、通讯管理装置以及规约转换装置。
1.3.3 间隔层:间隔层设备的布置是利用间隔分布式的方法进行的,可以减少二次接线的数量,降低系统的复杂程度,减少成本的投入,提高电厂的经济效益。间隔层的设备主要有:厂用电子系统,包括400V厂用电保护装置以及10kV厂用电测控装置;安全自动装置,包括直流系统、故障录波、安全稳定装置、升压站子系统、厂用电快速切换装置、备用电源自投装置等;机组子系统,包括综合测控装置、母线保护装置、线路保护装置以及机组保护装置等。
2.发电厂电气自动化的优势
2.1有效监督和控制电力设备
电气自动化具有集成性、综合性、自动反馈等特征,能够利用先进的计算机技术和电子技术对电气设备的运行情况进行模拟监控,及时获得电力设备运行的数据信息,并根据设备运行的数据信息做出相应的决策,从而保证电力设备的运行处于要求的正常状态。
2.2对电力系统资源合理配置
电气自动化应用先进、规范的自动化控制平台,大大简化了传统的电气设备使用、维修、监测等步骤,在提高电力设备运行效率的同时,优化了整个电力系统,使电力系统的资源得到有效配置。通过电气自动化的进一步推广和应用,电力系统的资源分配将更加合理。
3.电气自动化在发电厂中的应用
3.1监控的自动化
3.1.1 集中监控
集中监控是指通过相应的处理器,对监控系统的功能进行集中,从而提高监控的有效性和效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆集中监控的优点在于维护方便,可以通过集中后的监控系统,对电气设备在运行中存在的问题进行处理和控制,从而确保电气系统的正常运行。但是相对地,功能的高度集中,也会导致系统处理器的工作量大大增加,影响系统对于数据信息的处理速度,降低工作效率。
3.1.2 远程监控
远程监控主要是通过相应的信息通信网络,利用计算机设备对电气系统进行远程操作和管理。远程监控的优点在于可以实现变电站的无人自动化管理,减少工作人员的数量,降低人力成本,便于进行操作和管理。但是,使用远程监控无法实现对于电气系统的远程调度,难以及时对系统故障进行处理。因此,在设置监控系统时,要综合考虑两种方法的优势和缺陷,提高监控的自动化水平。
3.2DCS控制系统应用
DCS系统,即分散控制系统。该系统主要通过微机处理器把其控制的功能进行分散,并利用综合协调与集中操作的方式进行设计,进而形成新型的仪表控制系统。基于通信网络而形成的DCS控制系统是集计算机、通讯、显示与控制于一体的系统性的控制技术。该系统的构成部分主要包括电源机、现场控制站、人机接口单元与数据通讯系统,能够实现对多层次开放数据接口的支持,并对程序系统进行相应的监控与控制。基于此,可以全面解决电气设备存在的问题,并对系统进行相应的完善,最终达到保护电气设备继电的目的。该系统在实际的应用过程中,相关的操作人员能够实现工程师软手操作的程序控制效果。除此之外,DCS控制系统还可以有效的实现自我诊断故障的性能,进而使得现场操作人员对发电厂电气系统设备实际运行状况进行更好的掌握。
3.3 FCS控制系统应用
FCS控制系统,即现场总线自动化操控系统。该系统在实际的应用过程中主要就是把总线的数据领域通信网络逐渐向分散开放性的成本运行方向发展,是对自动化技术的一种应用方式。此外,该系统实际的运行具有较低的成本。FCS控制系统最明显的表现方式就是网络分布结构的开放特点。可以利用总线来对不同的电气控制节点进行相应的控制,不仅可以实现电气监控系统的智能自动化技术,而且使得现场总线可以逐渐向系统的监控操作功能方向进行分散化的运作。
除此之外,现场总线自动化操控系统能够有效的对发电厂的网络布局结构进行相应的优化。在电气系统的网络应用,通常的布局结构是总线形结构与星形结构以及环形结构,可以有效提高发电厂通信网络布局的结构灵活选择,更有利于针对具体情况进行的布局选择。通过利用FCS控制系统,可以在双绞线与光纤电缆的应用过程中减少发电厂监控主机的实际工作负荷量,同时也能够更好的预防数据通信故障的发生。与此同时,FCS控制系统在电气系统工程重组与扩建方面具有十分便捷的操作优势。
3.4DCS与ECNC成像系统相互结合的应用
第一,发电厂总线路与硬接线路结合转换。通过对发电厂断路器的有效控制能够实现对DCS控制系统中DI与F0卡的控制。在对发电厂断路器进行控制后,就可以通过发电厂总线所设置的开关回路来对其电压和电流故障警示进行继电保护的指令发送,进而使ECMC成像系统在对电力信息进行处理的过程中能够确保及时与有效,并可以大幅度的降低DCS控制系统控制现场所耗费的光纤电缆量,实现建设资源的节约。
第二,通过利用DCS控制系统,可以在机组启动系统与电力信息进行综合控制的过程中,准许其内部的设置,进而有效的避免了错误信息乱入,并且可以更好的为DCS控制系统接收到信号提供保障,使发电厂现场控制站能够接收到真实的电力数据信息。由此可以发现,把DCS控制系统与ECMC成像系统进行有效的结合,能够保证发电厂电气系统在实际运行过程中的安全与可靠。除此之外,在实际运行的过程中也可以大幅度的减少运行的成本,为其创造经济与社会效益,并且有效的推动电力企业自身的发展与进步。
结语
总之,发电厂电力系统自动化的实现与深入发展,对于电气系统自动化水平的提高具有重要的作用。因此,应积极推动发电厂电气自动化的应用与推广。
参考文献:
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[3]李柳.浅谈发电厂电气自动化应用研究[J].建筑工程技术与设计,2015(7).
论文作者:盛占占,王亚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/20
标签:发电厂论文; 系统论文; 控制系统论文; 电气论文; 电厂论文; 电气自动化论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第24期论文;