試析發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)

高亮

摘? 要：發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)為千家萬戶提供電力資源，因此在系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生故障很難第一時間發(fā)現(xiàn)，針對我國當(dāng)前發(fā)電廠電氣綜合系統(tǒng)存在的缺陷，進(jìn)行技術(shù)上的改進(jìn)。當(dāng)前發(fā)電廠綜合系統(tǒng)包含監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，對這兩個系統(tǒng)存在問題進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和平臺運(yùn)行，通過對應(yīng)用系統(tǒng)的完善，改進(jìn)歷史數(shù)據(jù)庫和電能量監(jiān)測系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;電氣綜合;自動化系統(tǒng)

隨著配電技術(shù)的發(fā)展，發(fā)電廠作為配電的核心組成，為人們的生活生產(chǎn)，提供源源不斷的電量能源，維持社會結(jié)構(gòu)穩(wěn)固形態(tài)，為有效適宜新時代的發(fā)展需求，在原有電氣綜合自動化系統(tǒng)基礎(chǔ)上，對其運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行升級改造，在此基礎(chǔ)上建立對應(yīng)的系統(tǒng)控制流程?，F(xiàn)階段發(fā)電廠的運(yùn)行模式為計(jì)算機(jī)、通信為一體的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)管模式進(jìn)行自動化監(jiān)控，可以進(jìn)行單獨(dú)的運(yùn)行工作，實(shí)現(xiàn)階梯式和跨越式用電群體實(shí)效控制。

1 當(dāng)前發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)中存在的主要缺陷

1.1 監(jiān)控系統(tǒng)

隨著電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，電氣系統(tǒng)的監(jiān)視范圍不再局限于原有的領(lǐng)域，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)就越來越難以滿足現(xiàn)代化電氣設(shè)備的監(jiān)控需求，且存在儲量消耗過高的問題，但是新安裝的監(jiān)控盤由于受到各方面的影響，很難實(shí)現(xiàn)理想的操作。另外，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)對于保護(hù)設(shè)備的運(yùn)作情況及分散錄波信息也無法進(jìn)行有效的監(jiān)控，雖然改造后的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對保護(hù)設(shè)備信息的實(shí)時監(jiān)控，同時也支持對輸出的信息報(bào)告進(jìn)行查詢閱覽，但是相關(guān)的信息儲存以及處理分析工作仍然需要依靠人工操作來完成，對斷路器以及隔斷開關(guān)的運(yùn)行情況分析工作也必須依靠信號燈指示來判斷，對于電流電壓等相關(guān)多數(shù)的分析也需要通過模擬表完成，這一切工作都離不開人工操作的支持，此外，單元組集散控制系統(tǒng)不能夠直接進(jìn)行監(jiān)視，因此無法對相關(guān)設(shè)備的情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控與掌握。

1.2 控制系統(tǒng)

首先，升壓站所使用的開關(guān)為傳統(tǒng)的按鈕式開關(guān)，在經(jīng)過長期操作與使用后很容易發(fā)生故障。出現(xiàn)操作失靈等現(xiàn)象，同時所采購的開關(guān)在質(zhì)量方面也得不到有效的保障，預(yù)見性保養(yǎng)機(jī)制不成熟，導(dǎo)致一系列風(fēng)險(xiǎn)因素的存在。其次，電廠內(nèi)公用系統(tǒng)并沒有將集散控制系統(tǒng)納人其中，布局較為分散，在進(jìn)行開關(guān)隔離或斷路器操作時必須依掌工作人員來完成，即使在加入了五防系統(tǒng)功能的情況下。由于受到各方面因素以及條件的影響，再加上傳統(tǒng)開關(guān)在性能以及功能方面的局限性，最終導(dǎo)致了系統(tǒng)操作程序的復(fù)雜化，從而使操作難度的上升，工作效率大大降低。

2 發(fā)電廠自動化系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)措施

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

現(xiàn)如今發(fā)電廠的監(jiān)控系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)控制構(gòu)架組成，系統(tǒng)設(shè)備大部分為Ethernet或者FDDI等網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架輔助連接器，通過網(wǎng)絡(luò)模式連接系統(tǒng)的各個服務(wù)站，而對于現(xiàn)場控制設(shè)備，采用PLC智能單元控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線與基層設(shè)備的連接，對自動化儀表和遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)盡心有效連接，共同組成自動化綜合控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)包含在整個發(fā)電站控制系統(tǒng)箱中，完成發(fā)電運(yùn)行流程。

2.2 軟件系統(tǒng)平臺的改進(jìn)

發(fā)電站軟件系統(tǒng)平臺應(yīng)幾倍標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、高效化的特征，為提高電氣自動化系統(tǒng)技術(shù)的提高，因此對計(jì)算機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)軟件的開發(fā)更加規(guī)范，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)兼容能力，發(fā)電控制受到行業(yè)可靠性的發(fā)展，綜合自動化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠運(yùn)行上，但是對于一些小型的發(fā)電廠，由于技術(shù)和資金的缺失，造成計(jì)算機(jī)的架構(gòu)多為PC端結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)的控制上更多用于Windows進(jìn)行操作，電力數(shù)據(jù)庫多為商用數(shù)據(jù)，無法充分滿足電力生產(chǎn)的需求，因此現(xiàn)階段發(fā)電廠軟件系統(tǒng)平臺為實(shí)時數(shù)據(jù)和商用數(shù)據(jù)結(jié)合的模式。

2.3 應(yīng)用系統(tǒng)的改進(jìn)

發(fā)電廠為減少管理人員的配置，采用無人值班監(jiān)管技術(shù)，提高管理的工作效率，該技術(shù)的應(yīng)用改變發(fā)電廠生產(chǎn)模式，深化計(jì)算機(jī)的性能要求，由人員的橫向發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)縱向發(fā)展，因此對計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用結(jié)合以下幾方面進(jìn)行闡述，分別是歷史數(shù)據(jù)系統(tǒng)、電能量監(jiān)測系統(tǒng)、效率監(jiān)測系統(tǒng)、故障報(bào)警系統(tǒng)。

2.3.1 歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

歷史數(shù)據(jù)庫的功能主要監(jiān)控系統(tǒng)的歷史記錄，在原有監(jiān)控系統(tǒng)上保存有需求的信息和事件，通過信息轉(zhuǎn)換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和保留。根據(jù)類別形式將數(shù)據(jù)提取轉(zhuǎn)移至數(shù)據(jù)庫中，方便以后的查詢和提取。歷史數(shù)據(jù)采用計(jì)算機(jī)操作模式，利用單機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保留，操作頁面和操作方式較為簡便易懂。歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)改善監(jiān)視系統(tǒng)負(fù)擔(dān)模式，進(jìn)行信息化多樣顯示狀態(tài)，降低監(jiān)控軟件的復(fù)雜程度。借助標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)與其他接口的有效連接，提高控制系統(tǒng)的可操作性。

2.3.2 電能量監(jiān)測系統(tǒng)

發(fā)電廠對于電能的使用進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，每一臺發(fā)電機(jī)都對用一條發(fā)電線路，在主機(jī)中都安裝電度量表，在電能的監(jiān)控上，利用電度量表將脈沖電量輸送至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，對用電量進(jìn)行累計(jì)算，因此電控系統(tǒng)中存在眾多的設(shè)備處理器。監(jiān)控過程中必須對點(diǎn)度量的初始值進(jìn)行設(shè)置，一旦有任何一臺設(shè)備發(fā)生異常退出或異常工作等情況，點(diǎn)度量所測量出來的值就會產(chǎn)生誤差，或者導(dǎo)致之前的測量數(shù)據(jù)無法找回，需要重新對度量初始值進(jìn)行測量，這種方法其實(shí)根本難以確保點(diǎn)度量測量值的準(zhǔn)確性，且手續(xù)需要進(jìn)行較為復(fù)雜的維護(hù)保養(yǎng)。

2.3.3 效率檢測系統(tǒng)

在發(fā)電廠中，對發(fā)輪機(jī)工作效率的檢測對于發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有十分關(guān)鍵的作用。對發(fā)輪機(jī)進(jìn)行實(shí)時檢測不僅可以應(yīng)用在發(fā)電廠機(jī)組初始安裝或大規(guī)模維修后的驗(yàn)收過程中，用于對設(shè)計(jì)，制造以及維修過程中的變異進(jìn)行檢查和確認(rèn)，同時又可以對機(jī)組的運(yùn)行性能展開長期的實(shí)時監(jiān)測，為系統(tǒng)實(shí)時提供與工況條件完全不同情況下發(fā)輪機(jī)的性能參數(shù)，并為發(fā)電廠在經(jīng)營過程中的開機(jī)數(shù)量、負(fù)荷改造、機(jī)組狀態(tài)維修等工作提供有效的參考依據(jù)。

2.3.4 故障報(bào)警系統(tǒng)

在發(fā)電廠運(yùn)行中，易發(fā)生電流電壓過大造成電線短路，而綜合自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，解決故障排查的弊端，對于短路的系統(tǒng)直接停止運(yùn)行，同時進(jìn)行報(bào)警流程，保障故障點(diǎn)的有效排查。而電氣自動化控制系統(tǒng)利用智能控制單板，對內(nèi)部的零件進(jìn)行分劃式管控，當(dāng)其中一個故障點(diǎn)停止，則開啟備用的電路，既不影響整體的運(yùn)行水平，又不干擾其它電路的運(yùn)行狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)發(fā)電控制系統(tǒng)預(yù)警播報(bào)機(jī)制。

3 結(jié)束語

綜上所述，發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)主要圍繞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件平臺、應(yīng)用系統(tǒng)，進(jìn)行技術(shù)的改造和升級，對我國電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展具備深遠(yuǎn)發(fā)展意義，尤其是以太網(wǎng)的應(yīng)用改變傳統(tǒng)PC端的操作流程，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動化監(jiān)控。PWM變換器的應(yīng)用節(jié)省發(fā)電站無用電壓消耗狀況，大大降低對發(fā)電廠人力物力的投入，讓用電用戶享受價格低廉的用電費(fèi)用，提高系統(tǒng)的安全運(yùn)行習(xí)俗，大力提高電力行業(yè)的發(fā)展。

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