(国家电投宁夏能源铝业临河发电分公司宁夏银川750409)
摘要:随着市场经济的飞速发展和网络技术的快速提高,自动化和数据化管理成为国民经济各个方面管控系统发展的必然之路。电力系统的自动化是发电厂的重要管理和控制系统,传统的集中技术水平低、操作麻烦、对人工的依赖性强难以适应电力系统管理的需要。随着测量控制理论的发展以及网络型分散控制系统的应用,发电厂的自动化水平日趋提高。
关键词:发电厂;电气自动化;应用;分析
1导言
21世纪又被称为信息化时代,以计算机为基础的现代信息技术已不同程度地渗透到各行各业。对我国电力行业来说,体现的尤为明显。电厂各种电气设备自动化程度越来越高。电厂自动化系统是一个集计算机、控制、通信、网络及电力电子为一体的综合系统。不仅可以完成对单个电厂,还可以进一步实现对梯级流域,甚至跨流域的电厂群的经济运行和安全监控。
2电气综合自动化系统
2.1电气综合自动化系统的相关概述
电气综合自动化系统的主要功能就是测量、监控、通讯、继电保护以及安全自动装置,是集多功能于一体的现代电厂电气系统。电气综合自动化系统在电厂的运行管理过程中发挥着至关重要的作用,运用这一项技术能够在很大程度上提高电厂发电及供电质量,而且也大大提高了发电厂的管理水平,电路运行故障出现的次数也大大减少了。在电力系统中起着很重要作用的是综合自动化管理系统,关于这一系统的具体作用有以下几种,第一能够对子系统进行监控,并且还能采集数据、发现故障,检测并加以控制系统的性能,当电力设备处于运行过程中时这一系统也能对其进行纪录和监视。第二这一系统可以利用自动化技术从而对系统的微机进行保护。第三方面就是可以很好的控制系统的电压和电功率。第四可以让备用电源进行自动投切。
2.2电气综合自动化系统的设计
对于电气综合自动化系统的设计一般要对三个层次进行,这三个层次分别是间隔层的设计、通讯层的设计以及管理层的设计。设计人员在对间隔层进行设计的时候要先采集数据,然后再完成保护数据预处理的功能。再者就是对通讯层的设计,在进行设计的时候主要通过多协议转换来控制系统间的数据共享,通过多协议转化还能将管理系统、控制系统和现场采集网络进行隔离并且还能进行安全访问控制。最后就是管理层的设计,在设计过程中主要采用POWERV正W系统使电子综合控制系统中的SCADA/HMI的功能得以实现,再用PMS来进行专业保护工作。现如今我国的电气综合自动化系统和国外的还是有一些差异的,但我国的自动监测和自动控制这两方面有着很大的竟争优势。随着科学技术的发展我国的电气综合自动化控制技术也越来越发达,在市场中不断出现新的工艺、技术和材料,可见我国电气综合自动化系统正在稳定发展。
2.3电气综合自动化系统所出现的问题
在监控系统中还有很多缺陷,现如今还有很多的电厂升压站采用的仍是传统的中央信号光字牌,电气一次和二次设备更新和改造之后其监视的信息量变得越来越多,但是很多电厂升压站仍是传统中央信号光字牌这一现象就已经无法满足现如今的需求了,现如今由于现场的条件限制也无法实现新光字牌的研发。再者就是升压站中的隔离开关和断路器的操作有些地方还是使用的传统的按钮操作,经过长时间的使用这些按钮就有可能出现不到位的现象,很容易使操作错误。最后就是发电厂的公用系统,这一系统在操作的时候很不方便,这一系统的位置一般比较分散,但操作使人在操作时还必须到实地进行操作,这就给操作人员带来了很多不必要的麻烦。
3电厂电气自动化发展现状
电气自动化技术是与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科,随着电子技术、信息网络、智能控制的飞速发展,使得电气自动化经历了从无到有,从发展到成熟的过程。其发展现状表现为以下3个方面:
3.1电气自动化系统信息化
信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透。纵向上,信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透,利用信息技术可以有效存取财务等管理数据,对生产过程动态监控,实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确;横向上,信息技术对设备、系统等进行渗透,微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊,而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显,网络、多媒体等技术得到了广泛应用。
3.2电气自动化系统操作的简易化
电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准,基于Windows的人机界面成了电气自动化的主流,使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。
3.3实现分布式控制应用
电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场设备,将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接,将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线,将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来,使输入、输出模块发挥现场检查和执行的作用。
4电气综合的自动化控制系统在发电厂中的应用
4.1以太网应用
以太网主要优势就是容量相对较大,传输的速度比较快,并且以太网建立所需成本不高。目前,在工业领域以太网已经得到普及。将以太网应用在发电厂中,可以有效控制现场设备,其能够加大各个数据间交换可靠性,并且电厂管理人员可通过网络监督现场情况,这样不仅可以节省人力,而且可以节省成本。
4.2在单位机组监控中应用
就我国单位机组监控而言,自从应用DCS以后,监控工作所取得的效果逐渐变好,然而,国内电力行业的发展相对较短,现阶段发电厂在单元机组监控方面的力度还比较弱。通常情况下,发电厂采用信息化、智能化软件或是相关仪表,这些设备可以远程控制现场智能的传感器。但由于我国对自动化技术的掌握还有一点欠缺,导致应用效果不够显著,因此,需要相关人员对具体原因进行明确,防止设备发生故障,影响到电厂的工作。
4.3对控制过程进行优化
在发电厂中电气综合的自动化技术应用时,主要目的就是提升模拟控制系统的质量指标与控制范围。就目前而言,部分发电厂中依然使用人工神经的网络系统、模糊控制与状态预测的控制等技术,当然,也有一些电厂达到较为理想的效果。近几年,电力行业竞争越发激烈,若发电厂想要提升自身市场的竞争力,需要应用一些方便安装与调试、安全、有较强通用性的专用控制软件,以便有效优化蒸汽与燃烧温度。国内很大一部分机组均是应用AGC单机的模式,该模式应用时,主要是经调度方式把负荷传至AGC的机组。但是因为电网负荷的变动比较快,导致投入AGC机组以后,始终处在变负荷的状态下,致使锅炉内温度与蒸汽压力出现大幅度波动,比如阀门、挡板与辅机等就会出现变动,这就需要工作人员对电气的自动化技术进行完善,保证发电厂各项工作能够顺利进行。
5结论
总而言之,在电气综合的自动化系统之中融入计算机的技术,与市场经济的发展需要相符合,并且可以提升电力企业经营管理的水平,保证电力工业发展的安全性与效益。但是目前自动综合的自动化技术应用仍然存在一定缺陷,因此,需要相关人员按照电厂实际情况对机组生产的性能与互联网管理系统进行完善,进而推动发电厂自动生产与监控正常进行。
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