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關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動(dòng)化;技術(shù)探討;
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
前言
現(xiàn)階段,電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)深入到各行各業(yè),人們的生產(chǎn)和生活已經(jīng)完全的離不開電氣自動(dòng)化技術(shù),所以對電氣自動(dòng)化技術(shù)水平的提高是完全符合時(shí)代的要求,也是促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的有利保障。
一、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的綜合功能簡述
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中各部分的關(guān)聯(lián)與影響結(jié)合當(dāng)前常用單片機(jī)組的運(yùn)作模式及電氣自動(dòng)化的控制特點(diǎn),可以將發(fā)電機(jī)上某一變壓器組同電源等電氣控制全部納入ESC監(jiān)控模式下。它的綜合功效是:形成發(fā)變組斷路器220kV,500kV的出口,從而隔斷開關(guān)控制和操作;控制發(fā)電組廠高變以及勵(lì)磁變壓器的保護(hù)程序;形成包括啟勵(lì)和滅磁操作以及切換增減磁控制方式的操作組成的發(fā)電機(jī)的重要?jiǎng)?lì)磁系統(tǒng);同時(shí)變組斷路器出口將自動(dòng)形成開關(guān)自動(dòng)化并允許手動(dòng)操作的同期并網(wǎng);高壓6kV廠用電源的監(jiān)視及操作、廠用電壓快切裝置狀態(tài)的操作、監(jiān)視及低壓自投控制裝置;因?yàn)殡娏ψ詣?dòng)控制系統(tǒng)在發(fā)變組的主保護(hù)及安全自動(dòng)裝置部分要求必須全部實(shí)現(xiàn)在DCS中,目前尚未得到發(fā)展.不過值得肯定到是,已經(jīng)和DCS要扣實(shí)現(xiàn)連接,可以通過這一系統(tǒng)進(jìn)行追憶事故的實(shí)現(xiàn),這也屬于通訊信息自動(dòng)化裝置。
二、電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀
在電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展過程中,電子信息技術(shù)的作用是不可忽視的,很大程度上來說,電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是依賴于電子信息技術(shù)的,隨著智能化控制的不斷發(fā)展,它經(jīng)歷了從無到有的過程,并不斷朝著更加成熟的方向發(fā)展。上世紀(jì)50 年代,人們是從電氣設(shè)備的出現(xiàn)中得到啟發(fā),開始關(guān)注電氣自動(dòng)化技術(shù),繼電器和接觸器開始投入電氣運(yùn)行,使得機(jī)器能夠依據(jù)人的意愿以及事先設(shè)定的目標(biāo)來進(jìn)行工作;60年代開始,出現(xiàn)了現(xiàn)代控制理論,生產(chǎn)的過程控制及管理得到有效優(yōu)化,進(jìn)一步推進(jìn)了自動(dòng)化進(jìn)程,電氣自動(dòng)化也得到了質(zhì)的飛躍;70 年代,通信及微電子技術(shù)以迅猛的發(fā)展速度闖入人們的視野,電氣自動(dòng)化面臨更為復(fù)雜的控制系統(tǒng),僅僅借助以前的現(xiàn)代控制理論的技術(shù)難以應(yīng)對,由此開始出現(xiàn)人工智能與計(jì)算機(jī)通信技術(shù)相結(jié)合的高新技術(shù),大大促進(jìn)了電氣自動(dòng)化的發(fā)展;直到80 年代,電氣自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得較為成熟,在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。分析電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的現(xiàn)狀,可以從兩個(gè)方面入手。
1、 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的信息化
信息技術(shù)不斷滲透到電氣自動(dòng)化中,首先,從管理層面上來看,信息技術(shù)不斷簡化電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的全面動(dòng)態(tài)監(jiān)控,確保數(shù)據(jù)的全面和完整;其次,在電氣自動(dòng)化設(shè)備的更新上,信息技術(shù)發(fā)揮著重要作用,比如:微電子技術(shù)使得電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的一些設(shè)備的界線由過去的定義明確向模糊化轉(zhuǎn)變;
2、在檢修和維護(hù)上,電氣自動(dòng)化控制技術(shù)使系統(tǒng)更加簡單和易操作
電氣自動(dòng)化依托計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制,具有友好的人機(jī)操作界面,相應(yīng)的控制系統(tǒng)靈活,并且易于集成,Windows 操作平臺的使用使得維護(hù)和檢修更加直觀和簡單。
三、電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的主要功能
電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)和發(fā)展的重要手段和途徑, 在工業(yè)企業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著不可或缺的位置和地位,為此,為了能夠讓其為工業(yè)發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn),發(fā)揮出更多的作用,我們一定要在其功能方面進(jìn)行不斷的完善和創(chuàng)新,下面我們就對其主要功能, 進(jìn)行簡單的論述和分析。
1、電氣自動(dòng)化控制技術(shù)自動(dòng)控制功能
在電氣自動(dòng)化控制技術(shù)自動(dòng)控制功能中其控制的高壓和大電流開關(guān)設(shè)備的體積都是非常龐大的,通常情況下,實(shí)際運(yùn)行過程中,都是采用分散操作,對系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理的,使用操作系統(tǒng)來控制,分、和閘的,尤其是在設(shè)備如果發(fā)生故障的時(shí)候,那么系統(tǒng)就會自動(dòng)的切斷電路,為此,這就需要有一整套科學(xué)合理自動(dòng)控制和管理電氣操作設(shè)備, 以及供電設(shè)備的自動(dòng)控制的系統(tǒng),,可以及時(shí)的對供電設(shè)備進(jìn)行有效的自動(dòng)控制和管理, 讓自動(dòng)化控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能, 為電氣自動(dòng)化控制技術(shù)運(yùn)行提供有效的保障。
2、電氣自動(dòng)化控制技術(shù)保護(hù)功能
電氣設(shè)備和線路在進(jìn)行自動(dòng)化控制過程中,不同情況下有時(shí)候會發(fā)生一些故障, 有時(shí)電路的電流會超過設(shè)備電路的使用限度和范圍, 這樣系統(tǒng)就會自動(dòng)的終止, 停止運(yùn)行, 這就需要制定和完善出一整套檢測和排除故障的手段和方法,根據(jù)不同的情況,可以及時(shí)的系統(tǒng)設(shè)備的線路和電流進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整和卻換, 起到一定的保護(hù)設(shè)備的作用。
3、電氣自動(dòng)化控制測景功能
為了能夠不斷的完善和提高電氣設(shè)備的使用效率和生產(chǎn)效率, 我們要在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中, 進(jìn)行及時(shí)的觀察和測定, 目的,是為了可以在運(yùn)行中找到不足之處, 然后對其進(jìn)行完善和創(chuàng)新, 如果想要在電氣設(shè)備中及時(shí)的了解和掌握電氣設(shè)備的工作情況和運(yùn)行情況, 那么就需要我具備相應(yīng)的儀表測試器以及測量線路的各種參數(shù)設(shè)備, 采用科學(xué)合理的手段和方式, 來對其進(jìn)行有效的觀察和控制,然后,通過控制和掌握相關(guān)的信息, 對其進(jìn)行運(yùn)行和操作不斷的完善和創(chuàng)新。
4、電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的監(jiān)控功能
電子自動(dòng)化控制技術(shù)中,電,是我們用眼睛看不到的, 設(shè)備中是不是帶電或者是不帶電,我們從表面上是根本看不出來的,更別說是肉眼了,為此,為了能夠更及時(shí)的對電氣自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行, 及時(shí)的監(jiān)控和控制, 這就需要我們制定和完善出一定的信號指示和標(biāo)示, 例如采用信號燈或者是故障聲音提醒的形式, 對電氣自動(dòng)化控制中的設(shè)備,進(jìn)行及時(shí)的管理和控制,這樣就會對電氣設(shè)備的生產(chǎn)和運(yùn)行情況及時(shí)的掌握和分析,提高了電氣設(shè)備維護(hù)的效率,減少了人工排除故障的時(shí)間。關(guān)于監(jiān)控的方式有:
(1) 集中監(jiān)控方式
這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便,控制站的防護(hù)要求不高,系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易。但由于集中式的主要特點(diǎn)是將系統(tǒng)的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理,處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重,處理速度受到影響。由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控,伴隨著監(jiān)控對象的大量增加隨之而來的是主機(jī)冗余的下降、電纜數(shù)量增加,投資加大,長距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時(shí),隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線,由于隔離刀閘的輔助接點(diǎn)經(jīng)常不到位,造成設(shè)備無法操作。這種接線的二次接線復(fù)雜,查線不方便,大大增加了維護(hù)量,還存在由于查線或傳動(dòng)過程中由于接線復(fù)雜而造成誤操作的可能性。
(2) 遠(yuǎn)程監(jiān)控方式
遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用、節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)。由于各種現(xiàn)場總線的通訊速度不是很高,而電廠電氣部分通訊量相對又比較大,所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控,而不適應(yīng)于全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。
(3)現(xiàn)場總線監(jiān)控方式
現(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對性,對于不同的間隔可以有不同的功能,這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點(diǎn)外,還可以減少大量的隔離設(shè)備、端子柜、I/O 卡件、模擬量變送器等,而且智能設(shè)備就地安裝,與監(jiān)控系統(tǒng)通過通信線連接,可以節(jié)省大量控制電纜,節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量,從而降低成本。另外,各裝置的功能相對獨(dú)立,裝置之間僅通過網(wǎng)絡(luò)連接,網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活,使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大大提高,任一裝置故障僅影響相應(yīng)的元件,不會導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
結(jié)束語
總之,電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,使得電力系統(tǒng)取得了更好更快的發(fā)展,所以在實(shí)際的工作要不斷的提高自動(dòng)化控制技術(shù)的水平,以滿足不斷發(fā)展的社會需求。
參考文獻(xiàn):
[1] 鄭維揚(yáng).試論電力系統(tǒng)中運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)[J].建材與裝飾.2013(25)
1.1電氣工程
電氣工程,作為一門頗為引人關(guān)注的技術(shù)學(xué)科在現(xiàn)代生活中發(fā)揮的作用越來越大了,尤其是和我們的日常生活的密切程度越來越深了,并且其對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和普及也做出了最為突出的貢獻(xiàn),在不知不覺中逐步地改變著人們的生活方式和工作模式,在極大的方便了人們的日常生活的同時(shí)為我們的工作也帶來了很大的便利,值得我們進(jìn)一步的研究和探討。
1.2電氣自動(dòng)化技術(shù)
電氣自動(dòng)化,其實(shí)也就是我們常說的電氣工程及其自動(dòng)化,從名稱我們就可以看出其和電氣工程之間存在著密不可分的關(guān)系。電氣自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)和使用在很大程度上提高了人們的生活水平和生活質(zhì)量,并且其對于電氣工程的推動(dòng)作用最為明顯,可以說電氣自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)使用給電氣工程的發(fā)展帶來了新的活力,使其發(fā)生了天翻地覆的變化。
2.電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方向
2.1電氣自動(dòng)化技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的使用
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍是比較廣泛的,在電氣工程中的很多地方都可能會用到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),而電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣系統(tǒng)中的一個(gè)主要的應(yīng)用方向就是在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的使用。在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中合理的運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠在很大程度上節(jié)省人力、物力和財(cái)力,在節(jié)約成本的同時(shí)還能夠提高遠(yuǎn)程監(jiān)控的效果,使得監(jiān)控變得更加靈活,更加有效,尤其是在一些對于通訊信號要求較高的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中更是能夠發(fā)揮突出的效果。
2.2電氣自動(dòng)化技術(shù)在集中式監(jiān)控中的使用
相對于原有的監(jiān)控設(shè)施的散亂性和獨(dú)立性,當(dāng)前監(jiān)控設(shè)施主要體現(xiàn)出了集中性,這種集中式的監(jiān)控對于電氣工程來說是極為合適的,這種方式能夠有效改變原有的監(jiān)控模式對于電纜數(shù)量和處理器數(shù)量的高要求,在很大程度上節(jié)約了投資成本,雖然原有的監(jiān)控模式能夠很好地對于整個(gè)的電氣工程進(jìn)行監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并且予以解決或者報(bào)警,但是相對于其高額的資金投入也是很不劃算的,一直是困擾著電氣工程負(fù)責(zé)人員的重要問題,而現(xiàn)在集中式監(jiān)控模式的使用就很好的解決了這一問題,其不僅僅投資小,在監(jiān)控效果上甚至比原有的監(jiān)控模式更好,這主要就是得益于電氣自動(dòng)化技術(shù)的合理使用。在集中式監(jiān)控中合理的使用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠更為簡便的發(fā)現(xiàn)電氣工程中出現(xiàn)的問題并且能夠自動(dòng)化的給予解決的辦法,這些都是以往的傳統(tǒng)監(jiān)控模式所不能達(dá)到的,也是現(xiàn)代化的電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的一個(gè)重要應(yīng)用方向之一。
2.3電氣自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)中的應(yīng)用
現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)可以說是當(dāng)前電氣工程中應(yīng)用最為頻繁的一種技術(shù),其應(yīng)用的效果也頗為受人歡迎,應(yīng)用這種技術(shù)的優(yōu)勢還是比較明顯的,比如,這種技術(shù)的使用能夠有效減少隔離設(shè)備的使用,還能夠有效的控制端子柜的應(yīng)用,最終能夠起到節(jié)約成本,提高效率的目的。這種現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)在各地電氣工程中都有應(yīng)用,尤其是融入了電氣自動(dòng)化技術(shù)之后其效果更為突出,也更為明顯,更為受人歡迎,使得電氣自動(dòng)化的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)展。
3.電氣工程對電氣自動(dòng)化技術(shù)的融合使用措施
3.1電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
電網(wǎng)調(diào)度是電氣工程的主要工作之一,在電網(wǎng)調(diào)度中融合使用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠起到較好的效果。電氣自動(dòng)化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用離不開自動(dòng)化設(shè)備的參與,因此,融合了電氣自動(dòng)化技術(shù)的電網(wǎng)調(diào)度設(shè)備都是采用的一些自動(dòng)化系統(tǒng)裝置的顯示器、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等,這種自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用能夠更好地進(jìn)行全網(wǎng)電力的調(diào)配,更加科學(xué)合理的進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度,通過自動(dòng)化的分析和計(jì)算,針對整個(gè)的電網(wǎng)中電力的需求狀況進(jìn)行合理的調(diào)度,確保整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行,避免電力調(diào)度事故的出現(xiàn)。
3.2電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)電廠是電氣工程的一個(gè)重要組成部分,在發(fā)電廠中合理的運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效提高發(fā)電廠的生產(chǎn)效率,有效減少發(fā)電廠發(fā)生事故的概率,尤其是在發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中融合使用電氣自動(dòng)化技術(shù)的話能夠直接監(jiān)控到每一個(gè)的執(zhí)行單元,進(jìn)而對于整個(gè)的電氣工程流程進(jìn)行監(jiān)控,并且所獲得的各種數(shù)據(jù)和效果圖都是高質(zhì)量的,在確保發(fā)電廠正常運(yùn)行的同時(shí)提高了整個(gè)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。
3.3電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用
變電站是電力系統(tǒng)中電力運(yùn)輸過程中不可獲取的一部分,在變電站中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠完全取代電力人員的作用,采取全自動(dòng)化的裝置來進(jìn)行電力的轉(zhuǎn)換,在確保安全的同時(shí)提高了電力轉(zhuǎn)換的效率,并且其多層次的監(jiān)控模式還能夠?yàn)樽冸娬镜母咝н\(yùn)行提供有力保障。
4.結(jié)語
【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電 電氣自動(dòng)化 技術(shù) 應(yīng)用
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國對于電能的需求量越來越多,為了滿足社會對于電力的需求,發(fā)電廠必須要進(jìn)行不斷的更新和升級。火力發(fā)電是我國目前發(fā)電廠的重要發(fā)電機(jī)構(gòu),火力發(fā)電廠每年都給我國輸送了大量的電能,為社會帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益。電氣自動(dòng)化技術(shù)是又稱為ECS系統(tǒng),是發(fā)電廠的一種新興領(lǐng)域,這一技術(shù)主要在于自動(dòng)監(jiān)控火力發(fā)電廠的電氣系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)控制、保護(hù)和分析發(fā)電廠內(nèi)部耗電中低壓電氣系統(tǒng)的目的。目前,在火力發(fā)電廠中電子自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛,這不僅提高了火力發(fā)電廠的競爭力,而且有效提高了火力發(fā)電廠的生產(chǎn)效率。因此,電力企業(yè)必須要加大對電氣自動(dòng)化技術(shù)的重視,還要對其技術(shù)不斷的進(jìn)行創(chuàng)新。
1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的概述
電氣自動(dòng)化技術(shù)是科技進(jìn)步的產(chǎn)物之一,主要是利用計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。將電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)用到火力發(fā)電系統(tǒng)中,可以對火力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制,不僅可以有效提高發(fā)電廠的生產(chǎn)效率,還可以保證電氣控制的穩(wěn)定性,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在火力發(fā)電系統(tǒng)中利用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)置監(jiān)控設(shè)備,可以對整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效收集和監(jiān)控,通過對數(shù)據(jù)的分析可以分析出系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,一旦出現(xiàn)差錯(cuò),可以通過系統(tǒng)中的自動(dòng)報(bào)警裝置自動(dòng)發(fā)出警報(bào),從而能夠減少損失。另外,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)還可以對一些特殊數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋,通過數(shù)據(jù)的反饋可以有效提高主站系統(tǒng)的管理水平,從而促進(jìn)火力發(fā)電廠正常運(yùn)行。
2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的必要性
傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)相對比較簡單和獨(dú)立,主要集中在機(jī)、爐的簡單系統(tǒng)中,在整個(gè)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,各個(gè)裝置之間的信息不能共享,因此,導(dǎo)致電廠的運(yùn)行過程中工作人員的工作負(fù)擔(dān)較大,系統(tǒng)之間的信息無法直接傳送,直接通過人為傳送信息,這樣就會延遲故障發(fā)現(xiàn)的時(shí)間,從而導(dǎo)致發(fā)電廠事故的發(fā)生。因此,在火力發(fā)電廠中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)是非常必要的。首先,電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠系統(tǒng)內(nèi)的信息共享,在發(fā)電廠的運(yùn)行過程中,信息之間共享可以對系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行明確的監(jiān)測與評價(jià),從而提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。其次,信息的共享可以對發(fā)電廠設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,這樣可以提前預(yù)警故障的發(fā)生,從而減少事故的發(fā)生,減少損失。
3 電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
隨著我國信息技術(shù)的發(fā)展及普及,電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣,將電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到電力行業(yè)中,使得電力行業(yè)建立起了新的運(yùn)行模式,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
3.1 可以有效提高生產(chǎn)效率
社會經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是離不開火力發(fā)電廠的電能輸送的。盡管隨著科技的發(fā)展,新技術(shù)不斷出現(xiàn),但是火力發(fā)電廠輸送的電能卻并未減少。早期火力發(fā)電廠的技術(shù)比較薄弱,輸送電能還處于原始的狀態(tài),效率很低,生產(chǎn)電能時(shí)損耗的能源較大,浪費(fèi)比較嚴(yán)重。但引進(jìn)自動(dòng)化的生產(chǎn)技術(shù)之后,電力生產(chǎn)的效率顯著提高,損耗較低,產(chǎn)量也隨時(shí)加大。
3.2 可以有效降低生產(chǎn)成本
石油和煤是火力發(fā)電的主要原料。如果生產(chǎn)電能時(shí)采取較低的生產(chǎn)技術(shù)則會導(dǎo)致資源的消耗過大,火力發(fā)電廠的生產(chǎn)成本也相應(yīng)增加。然而電氣自動(dòng)化技術(shù)被引進(jìn)后,能源資源都能得到充分的利用。節(jié)約了資源的同時(shí)也大大降低了電力生產(chǎn)的成本。
3.3 能夠優(yōu)化系統(tǒng)資源
電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)㈦娏A(chǔ)設(shè)備、操作人員等資源集中整合起來,從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)共同操作,最終提升電能的產(chǎn)量。此外,電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在的各種故障,從而對故障及時(shí)處理,減少損失。
4 電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠中的具體應(yīng)用
4.1 電氣自動(dòng)化的系統(tǒng)配置在火力發(fā)電廠中具有重要作用
電氣自動(dòng)化的系統(tǒng)配置主要包括I/O集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程I/O控制以及總線控制系統(tǒng)。其中,I/O集中監(jiān)控主要是針對發(fā)電廠現(xiàn)場的各個(gè)設(shè)備,對于每個(gè)電器設(shè)備的饋線確定一個(gè)固定的I/O接口,然后通過電纜連接各個(gè)接口,這樣整個(gè)電氣設(shè)備的運(yùn)行就會被監(jiān)測和控制,因此能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測到發(fā)電各種故障,進(jìn)而能夠減少事故的發(fā)生,降低設(shè)備的造價(jià),從而降低電力企業(yè)的發(fā)電成本。遠(yuǎn)程I/O控制主要指的是通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)距離的實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制操作,最大的優(yōu)勢是可以不需要操作人員直接接觸設(shè)備就能夠完成操作,從而能夠節(jié)約大量的人力資源,減輕工作人員的工作強(qiáng)度等。另外,總線控制系統(tǒng)主要是依賴通信技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的配合來完成的,總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以進(jìn)行分散管理,進(jìn)而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,實(shí)現(xiàn)分散管理和控制。
4.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在設(shè)備保護(hù)中的運(yùn)用
電氣自動(dòng)化技術(shù)對于發(fā)電廠設(shè)備的保護(hù)具有一定的作用,首先電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù),通過將繼電器和計(jì)算機(jī)的鏈接,從而建立自動(dòng)化的控制模式,起到調(diào)控火力發(fā)電廠繼電的運(yùn)行工作,保護(hù)回路。其次,電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以對裝置起到保護(hù)作用,例如,鍋爐的安全門、危機(jī)保安器等。在操作的時(shí)候,通過自動(dòng)化的技g可以將上述的裝置協(xié)調(diào)起來,所有的保護(hù)設(shè)備都可以根據(jù)其指令進(jìn)行操作運(yùn)行,減少外在因素的干擾。另外,電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以起到防雷保護(hù)的作用,只要在其運(yùn)行模式中加入保護(hù)控制系統(tǒng),就可以通過防雷器來提升設(shè)備的抗雷擊能力,減少不必要地?fù)p失。
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關(guān)鍵字:電氣自動(dòng)化;電廠;應(yīng)用;
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由于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新、發(fā)展,為電廠的電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用提供了更廣闊的平臺,同時(shí)對電氣自動(dòng)化技術(shù)的改革創(chuàng)新都起到了積極的促進(jìn)作用。電氣自動(dòng)化技術(shù)的普及為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)帶來了一系列的重大變革,對電廠及電廠群的控制和管理都帶來了很好的效果。
一、電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)概述
電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)主要功能是對電廠內(nèi)部的各個(gè)電力設(shè)備進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)測,同時(shí)完成監(jiān)控信息的系統(tǒng)傳輸工作,通過自動(dòng)化系統(tǒng)的通信接口和監(jiān)控系統(tǒng)共同完成。網(wǎng)絡(luò)通訊層,間隔層和站控層是電氣自動(dòng)化設(shè)備的重要促成部分。間隔層包括電機(jī)升降壓設(shè)備和機(jī)組系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)通訊層包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、通訊設(shè)備管理和規(guī)約轉(zhuǎn)換器設(shè)備等,站控層主要包括操作站、通信網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、電源等,是電廠工作人員對電廠實(shí)施監(jiān)控的主要工作場所。
二、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電廠的應(yīng)用
1.集中式監(jiān)控
集中式監(jiān)控指的是又能夠處理器將監(jiān)控系統(tǒng)的功能進(jìn)行集中管理。集中式的監(jiān)控方式通過對強(qiáng)信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換之后,托電信號能通過應(yīng)連接的方式便可以介入DCS。集中式監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)約了電廠的人力資源,便于工作人員對整個(gè)電氣系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。對于系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障和問題,可以通過集中監(jiān)控系統(tǒng)的具體操作,便于控制整個(gè)電廠。但是集中式監(jiān)控系統(tǒng)也存在一定的缺陷,如果將監(jiān)控系統(tǒng)集中,就會增加處理器負(fù)擔(dān),工作量加大,處理器在超負(fù)荷的情況下工作,主機(jī)的工作效率就會下降。此外,集中式監(jiān)控還要考慮主機(jī)和設(shè)備終端的實(shí)際距離,如果距離遠(yuǎn),主機(jī)驅(qū)動(dòng)功率增加,距離長路線會對監(jiān)控效果造成影響,電纜受到干擾,不利于主機(jī)發(fā)揮監(jiān)控作用。
2.遠(yuǎn)程監(jiān)控
遠(yuǎn)程監(jiān)控值得是利用晶體管等原件組建成的模擬電路。遠(yuǎn)程監(jiān)控的硬件系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的收集及系統(tǒng)情況判斷。遠(yuǎn)程監(jiān)控的主要優(yōu)勢方便工作人員操作是同,不需要特地在變電站或者電器設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)備處安排工作人員就能完成對電氣設(shè)備的監(jiān)控。但是遠(yuǎn)程監(jiān)控也有缺點(diǎn),就是其無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控。電廠的硬件設(shè)備雖然具備實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的條件,但是與對原發(fā)故障不能自動(dòng)將其排除,缺乏故障診斷能力。所以,發(fā)生此類問題是,系統(tǒng)無法控制總體。遠(yuǎn)程監(jiān)控的這個(gè)缺陷將會直接影響到電廠諸多電氣設(shè)備的運(yùn)行安全及其穩(wěn)定性,不利于電廠風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防。
3.總線監(jiān)控
總線監(jiān)控是近幾年剛剛興起的一種監(jiān)控方式,主要是將其安裝在現(xiàn)場,通過開放式的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行線路防護(hù)。總線監(jiān)控的綜合性價(jià)比較高,而且它最突出的優(yōu)點(diǎn)就是減少導(dǎo)線和附件的使用,將原本復(fù)雜的控制電纜減少為一根總線。從安裝及維護(hù)的角度來說,總線監(jiān)控的成本費(fèi)用減少,同時(shí),由于總線監(jiān)控具備完善的效益,因此在安全監(jiān)控方面又可很大的提高,充分保證了電廠電氣設(shè)備的運(yùn)行安全。
三、電氣自動(dòng)化技術(shù)今后的發(fā)展方向
1.與網(wǎng)絡(luò)技長聯(lián)系緊密化
工業(yè)化領(lǐng)域引入以太網(wǎng),是工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢。以太網(wǎng)能夠用更快的速度,更大的容量,更低的成本完成信息傳輸,被各個(gè)領(lǐng)域普遍采用。電力部門和電廠多采用嵌入式以太網(wǎng)系統(tǒng)。現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使電廠能夠順利完成數(shù)據(jù)交換,保證電氣自動(dòng)化能夠順利進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為電廠進(jìn)設(shè)備監(jiān)控提供了基礎(chǔ),以太網(wǎng)保證了監(jiān)控的有效性,保證了數(shù)據(jù)信息交換白勺實(shí)效性。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并在與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益聯(lián)系緊密的過程中減少了人工作時(shí)間和工作量,大大節(jié)約了成本。
2.更多使用交換器控制
傳統(tǒng)的電廠設(shè)備系統(tǒng)不能滿足發(fā)展迅速的電子行業(yè)。要完成高速高效的數(shù)據(jù)集成任務(wù),就要更多地使用交換器控制電路。這種交換器控制的方法可以解決過去電機(jī)設(shè)備受到震動(dòng)和雜音干擾的問題,技術(shù)的不斷提高能夠減少噪音,減小對電氣自動(dòng)化設(shè)備元件的干擾和損耗。諧振式直流逆變器改變了傳統(tǒng)的硬件開關(guān)切換膜式,更加適應(yīng)電氣化設(shè)備的需要
3.將測量、保護(hù)和控制合為一體
現(xiàn)階段,我國電力行業(yè)的主要是采用站內(nèi)采集測量,分開進(jìn)行保護(hù)的原則。這種原則在功能上沒有太大區(qū)別,但是卻極大地降低了運(yùn)行效率,增加了運(yùn)營成本。因此,希望在未來的工作中,以運(yùn)行成本為出發(fā)點(diǎn),采用測量、保護(hù)和控制合為一體的工作方式,從而更好地實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化。
總結(jié)
電氣自動(dòng)化技術(shù)具有高速高效的優(yōu)點(diǎn),可以節(jié)約電廠成本,節(jié)約工作人員的工作量,在我國各個(gè)電廠和電力企業(yè)都得到了普遍應(yīng)用。電氣自動(dòng)化技術(shù)利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在提高電廠電氣設(shè)備的使用效率同時(shí),還提高了電氣設(shè)備的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性,使企業(yè)在市場競爭中始終保持優(yōu)勢,促進(jìn)電力企業(yè)的全面發(fā)展。
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1.1監(jiān)控系統(tǒng)落后
目前,國內(nèi)多數(shù)發(fā)電廠的監(jiān)控系統(tǒng)較為落后,其采用的主要設(shè)備為中央信號光字牌。這種監(jiān)測設(shè)備很難滿足故障信息的監(jiān)測需求,使火電廠設(shè)備的運(yùn)行和使用受到了極大的限制,同時(shí)也導(dǎo)致了生產(chǎn)效率低下、安全性無法保障等一系列現(xiàn)實(shí)問題。
1.2控制系統(tǒng)缺陷
在大多數(shù)發(fā)電廠內(nèi),升壓站依舊采用傳統(tǒng)的硬搬把(按鈕)進(jìn)行生產(chǎn)操作。硬搬把在工作時(shí)間較長的情況下會產(chǎn)生磨損等問題,從而導(dǎo)致操作失敗,容易引起操作事故,因此存在的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較大。除此之外,公用操作系統(tǒng)存在諸多不便。公用系統(tǒng)是由機(jī)組工作人員進(jìn)行輪流操作的,并且其無法納入DCS系統(tǒng),這樣一來,就容易造成疏忽,導(dǎo)致操作事故的發(fā)生。
2電氣自動(dòng)化技術(shù)在火電廠的基本作用
一般來說,傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠中的DCS系統(tǒng)側(cè)重于機(jī)爐的簡單控制,而電氣系統(tǒng)則可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。電氣自動(dòng)化技術(shù)是以監(jiān)視控制設(shè)備為主,通過數(shù)據(jù)連接和監(jiān)控信息的反饋反映出設(shè)備的運(yùn)行情況,并且能夠在發(fā)生意外事故的時(shí)候采取緊急應(yīng)對措施進(jìn)行處理。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于火電廠當(dāng)中,根據(jù)電量日常表、設(shè)備數(shù)據(jù)表、檢修報(bào)表提供的相關(guān)信息,能夠及時(shí)分析出設(shè)備的警告信號、動(dòng)作事件異常情況,以此來避免重大事故的發(fā)生。
3采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的目的
3.1采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的必要性
傳統(tǒng)的DCS技術(shù)無法滿足當(dāng)下火電廠的發(fā)展需求,根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一般規(guī)律,必然會遭到淘汰。2007-03,總理就提出了“十一五”期間關(guān)閉5.0×107kW小火電機(jī)組的目標(biāo),淘汰落后的生產(chǎn)方式,建設(shè)大機(jī)組,實(shí)行大規(guī)模的自動(dòng)化生產(chǎn),以提升生產(chǎn)效率。而在這樣的情況下,就必須實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的集中化控制和輕松、快捷、簡便的系統(tǒng)操作模式。為了達(dá)到這一目標(biāo),就必須采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù),轉(zhuǎn)變過去單一采集電氣信號的生產(chǎn)模式,提高整個(gè)火力發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行和管理水平。采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù),對于火力發(fā)電廠的長足發(fā)展和進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。
3.2完善火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)
采用火力發(fā)電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)最大的目的就是完善火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)。電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平的提升得益于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,它對火力發(fā)電廠的作用則體現(xiàn)在對生產(chǎn)過程各個(gè)方面有效的監(jiān)控。火力發(fā)電廠中,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控裝置可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)和監(jiān)控,還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的信息化管理和控制。
4電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用配置
自動(dòng)化系統(tǒng)的通信帶寬通常高達(dá)10Mbit/s以上,100Mbit/s以太網(wǎng)也已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。自動(dòng)化系統(tǒng)以以太網(wǎng)為通信媒介,使用雙絞線、同軸電纜、光纖等介質(zhì)進(jìn)行信號傳輸。電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠中主要采取了I/0集中控制方式和遠(yuǎn)程智能I/0方式來完成監(jiān)控。4.1I/0集中監(jiān)控方式I/0集中監(jiān)控方式通過硬接線電纜與集控室DCSI/0通道相連,實(shí)現(xiàn)DCS對全廠電氣設(shè)備的監(jiān)控。在低壓廠用電時(shí),會使用UT-9935低壓變保護(hù)測控裝置進(jìn)行監(jiān)控,而高壓電廠用電時(shí),則采用UT-9921綜合保護(hù)測控裝置。4.2遠(yuǎn)程智能I/0監(jiān)控方式遠(yuǎn)程智能I/0監(jiān)控方式是針對較遠(yuǎn)現(xiàn)場設(shè)立的監(jiān)控方式,也成為現(xiàn)場A/D轉(zhuǎn)換機(jī)柜。這種監(jiān)控方式主要采取硬接線電纜和采集柜相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn),主要應(yīng)用雙絞線來傳輸信號。遠(yuǎn)程智能I/0的監(jiān)控方式可以節(jié)省大量電纜,節(jié)約了安裝費(fèi)用,但模擬量卡件不能有絲毫減少。除了I/0集中監(jiān)控方式和遠(yuǎn)程I/0方式外,火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用配置還涉及到站控層、網(wǎng)控子系統(tǒng)等技術(shù)的應(yīng)用。站控層是火電廠后臺采用雙操作員的監(jiān)控手段,具有系統(tǒng)維護(hù)、故障分析和保護(hù)管理等功能。一般情況下,通常會在站控層內(nèi)設(shè)置一套UT-2000綜合操作屏,提供直觀的監(jiān)控模式。網(wǎng)控子系統(tǒng)采取66kV以上電壓等級線路配置方式,并且配置了UT-600系列控制裝置。
5結(jié)束語
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