智能数字化电厂的建设关键技术和发展

智能数字化电厂的建设关键技术和发展

(内蒙古锡林郭勒白音华煤电有限责任公司铝电分公司内蒙古锡林郭勒026200)

摘要:在我国信息化的发展过程中,智能数字化的信息技术已经成为电厂建设的重要发展方向。建设数字化电厂,能让电力企业提高生产效率的同时实现节能减排和环境保护,从而大幅提高企业的核心竞争力,实现降低发电成本、提高上网电量、减少设备故障,最终实现电厂的安全、经济运行和节能增效。

关键词:智能数字化;电厂建设;关键技术

技术时代的到来在一定程度上为我国经济化的建设提供了充分的保障。通过数字化电厂的建设可以深化电厂企业的信息建设,从而使数字化电厂的建设推动我国电力事业的发展。但是,就目前我国电厂的建设而言,在数字化电厂的应该过程中还存在着一些问题,因此,在数字化电厂的建设过程中,可以通过信息化发展模式的建立提高电力的应用,在一定程度上减少污染的排放,从而为我国电力事业的发展提供充分的保障。

一、智能数字化电厂建立的基本内涵及技术发展的关键

1.1数字化电厂建设中的技术关键

在数字化电厂的建立过程中,可以实现数字化的传输以及网络资源共享的基本模式。通过电厂的建立可以改变传统的电力运营模式,在数字化电网的应用过程中可以通过光纤以太网的数字化形式提高数据的运营效率,也实现了信息资源共享的基本模式,从而通过数字化网络运营模式的建立优化了信息的处理,从而为数字化电厂的建立提供了技术的关键。

1.2数字化电厂建设的基本内涵

数字化电厂建设已经成为现阶段发展过程中相对较为重要的因素。其中,数字化主要是指,通过信息技术的应用将相对较为复杂的信息转化为数字的表现形式,从而根据这些数字作为根本的依据,建立数字化的基本模型,从而进行统一的处理。对于数字化的电厂建设而言,其所涉及的项目相对较为广泛,它既包含了内部的管理信息又包含了一些外部的相关情报,内部的关联信息主要包括电厂的设计信息、电厂的生命周期等因素。因此,在数字化电厂的建立过程中通过相关技术的应用,可以及时对相关信息进行处理。而电厂的建设应该主要包括电厂设计过程中实现数字化的基本模式、电厂的管理实现数字化的发展模式等,从而在一定意义上实现数字化的电厂建设,使我国电厂的建设实现科学化的发展模式。

二、智能数字化电厂建设中的关键技术及其发展方向

2.1分散控制系统的建立

分散控制系统(DCS)中的控制能力是十分强大的,在整个系统的工作过程中可以实现人机界面等技术的应用。随着我国信息技术的发展,在很多的大、中型的电力企业逐渐采用这种分散性的电力控制技术,与此同时DCS系统在工作的过程中还可以实现系统监控的技能,将整个系统发展成统一监控的模式,而且随着DCS技术的不断发展,逐渐实现了更高参差的技术应用,例如MIS以及DCS等技术的出现可以及时准确的提供现场的真实数据。其中DCS技术应用相对较为广泛的是一些火电厂的工作过程中,其主要的设计理念以及组织形态是十分完善的,所以被火电厂中的各个领域所应用。但是,在DCS技术的应用过程中也存在着一些不足因素。例如,在一些电力工作的过程中,DCS的数据采集量是相对有限的,为一些大型电力工作提供数据采集工作是相对较为困难的,而且DCS的接口中其数字形式也相对较弱,从而使一些数据的采集造成的一定的浪费。所以,在DCS技术应用的过程中要改变这些不足也是未来技术发展的主要方向。

2.2现场总线控制系统的建立

对于我国火力发电厂以及相关车间的运营过程中逐渐实现了数字化的基本模式,但是在现场控制的过程中,还没有全面的实现数字化的控制模式,所以,在数字化电厂的建立过程中实现信息处理现场化(FCS)的技术应用已经成为整个过程中的技术应用的关键。而且,通过数字化电厂模式的建立可以实现整个过程中经济效益最大化的发展方向,建立健全的现场控制系统。因此,通过现场总线技术的应用可以实现现场数字化的监控模式,为现场监控技术的应用实现了数字化的基本保障,而且在FCS技术的应用过程中国可以在一定程度上弥补DCS技术应用中存在的不足之处,从而实现了数字化信息建设的基本方向。但是在现阶段的技术应用过程中FCS的技术应用还存在着一定的不足因素。在很多电力企业的技术应用过程中将这两种技术模式相结合,充分的利用了各种的优点,在一定程度上弥补了技术的不足。所以,在技术的发展过程中,在不改变传统的DCS技术应用的同时充分的利用FCS的技术是现阶段电力事业发展的基本方向。

2.3智能数字化电厂建立的发展前景

对于现阶段的数字化电厂的现状分析,可以发现火电厂数字化的建立模式是信息化处理的基本模式,数字化形式的建立得到了广泛的发展,在很多电厂的建立过程中都应用了SIS-MIS的技术模式,同时也配备了实时的数据库以及相关故障的诊断软件等。但是,由于数据形式的多样化对于一些信息资源丰富的信息形式没有得到全面的管理,从而在一定程度上阻碍了信息化的建设,也影响了电力系统生产运营的监控管理。其中数字化电厂中的最核心问题就是在技术应用的过程中怎样使相关的设备在运营的过程中得到优化的信息处理,对于监控的内容及时进行调整,从而在一定程度上提高机组的经济化效益。因此,在现阶段的数字化电厂的运营过程中,采用智能化的传感配件以及运用现场总线等通信模式来解决目前电厂运营过程中的一些难题,从而为数字化电厂的建立提供优化的发展。

三、数字化电厂的主要特性

一个高级完整的数字化电厂具有以下几个方面的特征:

1.数据采集的数字化

数字化电厂通过数字化设备对变电站内的主要电气量,如电压、电流等的测量实现数字化测量,实现了一次系统和二次系统的有效电气隔离。这种电气隔离能增加电气量测量的精度,为实现信息的集成化应用奠定了基础。

2.系统分层的分布化

网络通信技术的成熟化和通信规约的开放化使变电站自动化系统由原有的集中式向分布式发展。以IEC61850为代表的通信规约提出了变电站的三层层次结构,同时以面向对象建模、高速以太网和嵌入式以太网等高新技术的采用,使电力系统的实时性和可靠性得到了满足,同时有效解决了系统之间信息的相互通信,为实施变电站分层分布式提供了技术保证。

3.信息应用集成化

数字化变电通过对分散的二次系统装置进行整合,同时对不同装置的不同功能,如保护功能、监测功能、计量功能和控制功能等整合到一台或者两台设备上进行功能优化处理,避免了设备的重复购买,节约了投资成本。

4.设备检修状态化

常规的变电站的二次系统状态检修很难实现,而数字化电厂由于设备电气量的采集没有盲区,因此能够实时获取电网的实时运行状态,实现对操作及信号状态回路的有效监测,进而能够实现对二次系统的状态检修。

5.系统结构紧凑化

由于数字化测量装置本身比较轻便,同时体积很小,能将其集成在智能开关设备中,按照变电站机电一体化设计理念进行优化组合和设备布置。

6.设备操作智能化

数字化电厂的新型高压断路器二次系统是通过现代化先进电力电子技术和传感器建立起来的,因而能够准确地控制开关器件的跳闸、合闸,同时能实现设备的自检等功能。

四、结语

总之,在数字化电厂的建立过程中,要使整个数字化的形成得到充分的发展,就应该在整个建立过程中形成数字化的基本形式,可以通过数字化资源系统、数字化管理系统的建立实现信息的优化,通过相关技术的应用实现数字监控的最终目的,从而在一定程度上促进我国电力事业的发展。而且对于相关的管理部门而言,也要建立规范化的监管系统,在实现能源优化的同时降低电能耗费的现象,从而使我国电力企业通过数字化模式的建立得到充分的发展。

参考文献:

[1]张学孟,刘智铭.数字化电厂建设的关键技术及发展[J].广东电力,2016(9):35-39.46.

[2]马欣欣.现场总线技术在大型火电厂的应用[J].中国仪器仪表,2015(2):25-28.

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