張曉

摘 要：21世紀(jì)，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代信息技術(shù)已不同程度地滲透到各行各業(yè)。對(duì)我國(guó)電力行業(yè)來(lái)說(shuō)，體現(xiàn)的尤為明顯。電廠各種電氣設(shè)備自動(dòng)化程度越來(lái)越高。電廠自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)集計(jì)算機(jī)、控制、通信、網(wǎng)絡(luò)及電力電子為一體的綜合系統(tǒng)。不僅可以完成對(duì)單個(gè)電廠，還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)梯級(jí)流域，甚至跨流域的電廠群的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全監(jiān)控。本文主要針對(duì)發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行分析，并提出發(fā)電廠電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)存在缺陷。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；電氣；自動(dòng)化；系統(tǒng)；綜合自動(dòng)化

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化、一體化技術(shù)也得以的逐漸實(shí)現(xiàn)，發(fā)電廠要想取得更好的發(fā)展并緊跟時(shí)代發(fā)展需求，就必須實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化。隨著信息化時(shí)代的來(lái)臨，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展促使信息化成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的新型資本要素，信息工作的重要性使得電子信息技術(shù)也在快速發(fā)展，這就為電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。發(fā)電廠要想緊跟時(shí)代發(fā)展并更好的滿足民生和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，其在技術(shù)方面也必須不斷革新，這樣才能獲取理想的成績(jī)。

1 發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)

發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)稱EFCS或ECS，是發(fā)電廠自動(dòng)化領(lǐng)域近年來(lái)興起的一個(gè)新的熱點(diǎn)。與發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)（DCS）側(cè)重于熱工系統(tǒng)的監(jiān)控相對(duì)應(yīng)，EFCS側(cè)重于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的監(jiān)控；與發(fā)電廠網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)（NCS）側(cè)重于發(fā)電廠接入電網(wǎng)部分的電氣監(jiān)控相對(duì)比，EFCS側(cè)重于發(fā)電廠內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)廠用電中低壓電氣系統(tǒng)的保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量、控制、分析等綜合功能。EFCS系統(tǒng)將原先各自獨(dú)立運(yùn)行的6kV/10kV中壓系統(tǒng)及400V低壓系統(tǒng)中種類和數(shù)量眾多的繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、自動(dòng)裝置等通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線或以太網(wǎng)聯(lián)結(jié)起來(lái)構(gòu)成系統(tǒng)，一方面，實(shí)現(xiàn)了與DCS系統(tǒng)的通信方式的信息交換，大大減少了DCS的測(cè)點(diǎn)投資和硬接線方式下的電纜投資，另一方面，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和后臺(tái)軟件，實(shí)現(xiàn)了電氣系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制、故障分析和運(yùn)行管理，提高了整個(gè)發(fā)電廠的自動(dòng)控制水平和運(yùn)行管理水平。

發(fā)電廠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)按照分層分布式多CPU的體系結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計(jì)多個(gè)層次，每一層完成不同的功能，每一層由不同的設(shè)備或子系統(tǒng)組成。就地間隔層設(shè)備要求實(shí)現(xiàn)智能化，應(yīng)有遠(yuǎn)方就地操控功能，并具有通訊接口。由于各種智能設(shè)備所配備的通訊協(xié)議不同，需要配置專用的通訊層進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。這樣可使數(shù)據(jù)以統(tǒng)一規(guī)范的格式傳送到監(jiān)控層，簡(jiǎn)化了程序設(shè)計(jì)、提高了效率。

2 發(fā)電廠電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前在發(fā)電廠電氣運(yùn)行方面，由于以往對(duì)電氣方面的自動(dòng)化控制不夠重視，應(yīng)用的還是電氣監(jiān)控系統(tǒng)（ECS），采用“一對(duì)一”的硬接線控制及儀表監(jiān)視，自動(dòng)化水平很低，且與機(jī)、爐控制系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，嚴(yán)重制約了發(fā)電廠全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制一體化的發(fā)展。首先，監(jiān)控系統(tǒng)的功能主要通過(guò)相關(guān)的控制軟件、圖形的系統(tǒng)軟件、通信系統(tǒng)和電腦來(lái)實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程，保證監(jiān)控系統(tǒng)的良好運(yùn)行具有重要作用，通過(guò)對(duì)電廠電氣的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和運(yùn)行，可以發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)一些運(yùn)行管理中容易出現(xiàn)的問(wèn)題。其次，繼電保護(hù)系統(tǒng)方面，某些線路在母線出現(xiàn)短路時(shí)，電流很大，母線進(jìn)線不能用電流階梯來(lái)進(jìn)行速斷保護(hù)整定，只能用過(guò)流保護(hù)來(lái)延時(shí)以切除故障，使得母線本身出現(xiàn)故障時(shí)不能實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)跳閘；如果某出線出現(xiàn)短路而它的保護(hù)裝置拒動(dòng)時(shí)，就有可能導(dǎo)致事故已擴(kuò)大后再通過(guò)其后備保護(hù)延時(shí)跳閘，即母線進(jìn)線作為其后備保護(hù)跳閘；由于母線保護(hù)的整定對(duì)其它保護(hù)的影響較大，一般是在合閘過(guò)程中起作用，合閘后自動(dòng)解除。

3 電廠電氣綜合自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、信息技術(shù)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制系統(tǒng)技術(shù)是在技術(shù)一個(gè)前進(jìn)的階梯。我們現(xiàn)在使用的現(xiàn)場(chǎng)總線是全數(shù)字、可分散、易擴(kuò)充全部由總線來(lái)控制通信系統(tǒng)的，通信的電氣控制系統(tǒng)是由于發(fā)電廠的生產(chǎn)規(guī)模大、電壓通過(guò)系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)、自動(dòng)化控制對(duì)電力進(jìn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)視、系統(tǒng)控制管理，也是提高工廠發(fā)展的系統(tǒng)研究。

3.1 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成功進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域，其主要優(yōu)點(diǎn)是，以太網(wǎng)傳輸速率快，容量大，組建成本低等。嵌入式以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)已成為目前國(guó)內(nèi)各大型電力設(shè)備廠商的首選。以太網(wǎng)應(yīng)用于電廠企業(yè)可有效地控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)不同終端數(shù)據(jù)之間交換的實(shí)時(shí)性和可靠性；同時(shí)，管理層也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)督，減少了人力資源的消耗，節(jié)省了成本。所以，在進(jìn)行電廠網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃建設(shè)時(shí)，首先要確保監(jiān)控裝置的正常運(yùn)行，正確配置網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的集成。

3.2 優(yōu)化控制過(guò)程

電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用目的在于提高自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)模擬量進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)的范圍以及系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量指標(biāo)。隨著我國(guó)電力行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)程度的不斷提高，為保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及自身的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，發(fā)電廠應(yīng)選擇安全指數(shù)高、通用性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益好、便于安裝與調(diào)試的軟件，從而對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，保證系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中也會(huì)用到各種專業(yè)性軟件，例如故障診斷與預(yù)測(cè)軟件、狀態(tài)維修軟件等，各種專業(yè)性軟件的應(yīng)用目的在于對(duì)單位機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的檢測(cè)、分析、判斷與改進(jìn)，保證單位機(jī)組的正常運(yùn)行并充分挖掘機(jī)組運(yùn)行潛力。

3.3 優(yōu)化管理操作

電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行管理一體化是指將MIX信息管理系統(tǒng)與DCS信息管理系統(tǒng)相結(jié)合，將系統(tǒng)管理控制、系統(tǒng)調(diào)度與決策、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)等多項(xiàng)功能集中在一起，建立一個(gè)功能完善的、管理層面廣的電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的控制管理體系。未來(lái)發(fā)電廠信息管理體系的發(fā)展建設(shè)方向是在發(fā)電廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息管理系統(tǒng)的建設(shè)，該系統(tǒng)建立在單元機(jī)組DCS的基礎(chǔ)上，信息管理系統(tǒng)向單元機(jī)組監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)輸送命令信息，單元機(jī)組監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行加工后通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向電力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送命令，完成電力系統(tǒng)的調(diào)度過(guò)程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的全面管理控制。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)對(duì)電氣自動(dòng)化、一體化的大力推廣和應(yīng)用，發(fā)電廠電氣自動(dòng)化方面也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，通過(guò)合理、有效的對(duì)電力系統(tǒng)資源進(jìn)行配置，當(dāng)前，為過(guò)的發(fā)電廠已基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，這不僅大大提高了電網(wǎng)運(yùn)行效率，降低了電力生產(chǎn)成本，還大幅度增強(qiáng)了水電力企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。發(fā)電廠電氣自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)必須建立在發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)所具備的功能就是協(xié)調(diào)管控主控系統(tǒng)和發(fā)電設(shè)備，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)交換，這樣不僅提高了發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行效率，減輕了電力工作人員的工作壓力和負(fù)擔(dān)，還能進(jìn)一步確保電力系統(tǒng)的運(yùn)行的安全穩(wěn)定。

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