綠色電力背景下的電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究

1、 綠色電力背景下的電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究 摘要：隨著當(dāng)代各國(guó)能源供應(yīng)緊張，電力產(chǎn)能跟不上需求，電力公司需要加大對(duì)電能的供給和利用。智能智慧、云計(jì)算大數(shù)據(jù)諸多綠色電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)滿足了社會(huì)發(fā)展的需要，各大企業(yè)采用先進(jìn)技術(shù)節(jié)約能源，可以大大減輕電力工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地節(jié)約和改善電力和能源消耗。通過實(shí)現(xiàn)發(fā)電自動(dòng)化，有效安全和準(zhǔn)確的現(xiàn)代電力生產(chǎn)模式，可以大大提高電力公司的經(jīng)濟(jì)效益。本文主要闡述電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的概念，要求，優(yōu)勢(shì)和探索綠色電力下的電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)，給電廠未來的發(fā)展方向提供一些實(shí)際的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：綠色電力；電廠自動(dòng)化；控制系統(tǒng)在發(fā)展我國(guó)電力工業(yè)的過程中，有必要在能源和環(huán)境等因素

2、的影響下改變過去的發(fā)電方式，努力執(zhí)行國(guó)家有關(guān)節(jié)能環(huán)保政策。綠色能源是節(jié)能環(huán)保理念最真實(shí)的體現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)綠色電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不僅引入了先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備以促進(jìn)能源的再生和再循環(huán)系統(tǒng)，而且建立了一個(gè)電力自動(dòng)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)使電廠的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)成為可能，同時(shí)也滿足國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策的要求。1概述電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)隨著民用和工業(yè)對(duì)電能的需求日益劇增，電廠輸出電力的模式也發(fā)生了相應(yīng)的變化。過去，供電的滿意度是主要任務(wù)，但在現(xiàn)代社會(huì)中，發(fā)電廠不僅滿足供電需求，而且還對(duì)電能質(zhì)量和電網(wǎng)調(diào)峰做出響應(yīng)，降低單位時(shí)間的能耗，減少?gòu)U物排放，提高發(fā)電效率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境等提出更嚴(yán)格的要求。同時(shí)，電廠的生產(chǎn)目標(biāo)也必須從簡(jiǎn)單的連

3、續(xù)，安全的電源切換運(yùn)行，過渡到動(dòng)態(tài)響應(yīng)的數(shù)字化發(fā)電廠。研究表明，為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，有必要提高電廠自動(dòng)化系統(tǒng)的性能，即同時(shí)提高電力應(yīng)用的理論和實(shí)踐水平。在發(fā)電過程中，電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)必須滿足以下要求，即從安全運(yùn)行的角度出發(fā)，電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行必須穩(wěn)定可靠。加強(qiáng)電廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)與設(shè)備之間的鏈條保護(hù)，從完善故障報(bào)警機(jī)制，優(yōu)化電站建設(shè)等經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度出發(fā)，電廠的運(yùn)行和監(jiān)控操作應(yīng)十分方便。實(shí)現(xiàn)級(jí)別之間的協(xié)調(diào)控制應(yīng)該能夠執(zhí)行操作，能夠繪制各個(gè)級(jí)別的特性曲線，并且能夠執(zhí)行在線參數(shù)修改之類的操作，從優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行的角度出發(fā)，電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)必須具備快速響應(yīng)能力和遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)行能力。安裝電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)，

4、以實(shí)現(xiàn)電廠的安全，對(duì)其進(jìn)行操作并達(dá)到所有預(yù)期的性能指標(biāo)。結(jié)合電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的概念，對(duì)綠色電力電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，以實(shí)現(xiàn)中國(guó)電力可持續(xù)發(fā)展的嘗試。2基于綠色電力背景的電廠自動(dòng)化控制的要求工廠自動(dòng)化控制對(duì)人們當(dāng)前的生活質(zhì)量有很大的影響，人們?cè)絹碓疥P(guān)注電廠的自動(dòng)化控制，并且要求也越來越高。對(duì)生產(chǎn)過程的要求和對(duì)發(fā)電廠自身企業(yè)系統(tǒng)的要求的意識(shí)，值得注意的是，電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電廠發(fā)電過程自動(dòng)化的必不可少的內(nèi)容之一。為了進(jìn)一步優(yōu)化電廠組中多個(gè)電廠的集中運(yùn)行，遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作是自動(dòng)化控制系統(tǒng)必須具備的非常重要的功能之一。自動(dòng)化控制是一種綜合控制系統(tǒng)，可以在一定程度上綜合利用相關(guān)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)

5、。通常，一定數(shù)量的控制單元可能是自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要組成部分，為了達(dá)到故障檢測(cè)和遠(yuǎn)程控制的目的，電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)必須采用與特定設(shè)備相對(duì)應(yīng)的智能控制。此外，電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以對(duì)電廠的傳輸網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)過程進(jìn)行更適當(dāng)?shù)闹悄芄芾砗捅O(jiān)視。對(duì)于綠色電廠，自動(dòng)控制系統(tǒng)具有某些優(yōu)勢(shì)。主要是建立一個(gè)集成平臺(tái)，以最大程度地提高軟件系統(tǒng)的運(yùn)行效率，建立和完善電廠自動(dòng)化控制開發(fā)模型，滿足各種運(yùn)行要求的試運(yùn)行模式，以及實(shí)際需求等，促進(jìn)綠色電力的電廠自動(dòng)化控制是發(fā)電的必然趨勢(shì)之一。2.1綠色電廠自動(dòng)化控制生產(chǎn)過程要求在一些發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)過程中，綠色電廠自動(dòng)控制的要求實(shí)際上有所不同。如果電力公司想通過自動(dòng)控制發(fā)電廠來完

6、成綠色電力發(fā)展促進(jìn)，則必須需要對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行一些相應(yīng)的研究，以及對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的索引性能和某些功能的要求進(jìn)行關(guān)鍵分析，但是這些功能不需要進(jìn)行具體而深入的研究。對(duì)綠色電源硬件設(shè)施的過多追求將導(dǎo)致效率低下，此外，電力自動(dòng)化控制生產(chǎn)公司應(yīng)根據(jù)自身生產(chǎn)過程的要求為公司量身定制一些科學(xué)的電廠自動(dòng)化控制設(shè)備，以使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)基于生產(chǎn)過程和質(zhì)量改進(jìn)的系統(tǒng)，達(dá)到減少過程時(shí)間節(jié)約成本。2.2綠色電廠自動(dòng)化控制自身系統(tǒng)要求相關(guān)的電力自動(dòng)化公司需要找到適合自己生產(chǎn)類型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)低功耗的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上確定相關(guān)的計(jì)算方法。另一方面，在實(shí)際運(yùn)行中，為了更適合公司電力發(fā)展需求，電力公司在反饋到自身

7、的發(fā)電狀態(tài)，需要使用分析結(jié)果來制定一些改進(jìn)匹配模式，為今后的控制開發(fā)奠定好的基礎(chǔ)。3綠色電廠自動(dòng)化控制的優(yōu)勢(shì)3.1綠色電廠自動(dòng)化控制的效率收益這種電廠自動(dòng)控制不僅可以提高電廠的發(fā)電效率，而且可以減少一定的能量損失。對(duì)于某些綠色電廠來說，某些節(jié)能減排設(shè)備之間的運(yùn)作對(duì)于定期使用綠色電廠非常重要，這對(duì)提高發(fā)電水平和生產(chǎn)過程的效率有很大影響。在以前的發(fā)電過程中，一些發(fā)電公司沒有意識(shí)到為生產(chǎn)部分提供信息實(shí)現(xiàn)某些電力信息的共享，結(jié)果就不可能及時(shí)有效地解決問題，使用這種綠色電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不僅可以及時(shí)共享一些信息，而且可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備協(xié)同運(yùn)作。3.2數(shù)據(jù)對(duì)綠色電廠自動(dòng)控制的優(yōu)勢(shì)在發(fā)電過程中，過去的電力生產(chǎn)商

8、通常不得不花費(fèi)大量的精力和時(shí)間來調(diào)整各種電力大數(shù)據(jù)和參數(shù)，這是對(duì)人力資源的巨大消耗。綠色電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)之間的快速轉(zhuǎn)換，工廠操作人員可以消除更復(fù)雜的步驟，并使用工廠自動(dòng)化控件執(zhí)行云計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，對(duì)數(shù)據(jù)的充分利用在無形中控制電廠的穩(wěn)定運(yùn)行，取代之前的工人反復(fù)的人力搬運(yùn)與操作控制，利用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析還可避免人為主觀的錯(cuò)誤判斷對(duì)電力設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，給企業(yè)帶來損失。自動(dòng)控制系統(tǒng)是指能夠?qū)崿F(xiàn)由控制器和控制對(duì)象組成的自動(dòng)控制任務(wù)的系統(tǒng)。對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)的研究使人類擺脫了復(fù)雜，危險(xiǎn)和繁瑣的工作環(huán)境，有助于大大提高控制效率，綠色自動(dòng)控制的應(yīng)用在提高生產(chǎn)效率和企業(yè)管理方面起著更為重要的作用，而

9、且電廠的自動(dòng)控制可以提高電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)用性，同時(shí)可以有效減少系統(tǒng)的影響，使電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)更加精確。4綠色電力下的電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究4.1總線控制系統(tǒng)總線控制系統(tǒng)是指控制電源總線的系統(tǒng)。當(dāng)前總線控制系統(tǒng)中使用的信號(hào)是雙向傳輸信號(hào)，可以有效解決因大量數(shù)據(jù)和信息傳輸而造成的通信障礙。與其他系統(tǒng)相比，總線控制系統(tǒng)具有許多優(yōu)勢(shì)。首先，它可以大大減少電線，電纜和連接附件的交錯(cuò)使用干擾，從而可以大大減少電纜和電線的設(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試和維護(hù)成本。其次，總線控制系統(tǒng)使創(chuàng)建繁瑣的原始接線圖設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單容易。第三，可以方便快捷地安裝總線控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)連接器，從而大大減少了人力勞動(dòng)和安裝時(shí)間。總線控制系統(tǒng)

10、還具有強(qiáng)大的故障診斷功能，可以減少系統(tǒng)的額定調(diào)試和維護(hù)工作量。4.2智慧智能控制系統(tǒng)智慧智能發(fā)電主要是針對(duì)發(fā)電過程，是利用現(xiàn)代技術(shù)代替人，按預(yù)設(shè)的程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電過程的智能化監(jiān)控、操作和管理。智能發(fā)電的概念與特征就是以發(fā)電過程的數(shù)字化、自動(dòng)化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，以管控一體化、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)，集成智能傳感與執(zhí)行、智能控制與優(yōu)化、智能管理與決策等技術(shù)，形成一種具備自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自趨優(yōu)、自恢復(fù)、自組織的智能發(fā)電運(yùn)行控制管理模式，實(shí)現(xiàn)更加安全、高效、清潔、低碳、靈活的生產(chǎn)目標(biāo)。智慧智能發(fā)電是對(duì)發(fā)電全過程的智能化監(jiān)控、操作和管理，是當(dāng)代電廠發(fā)展的基礎(chǔ)，也是將來實(shí)現(xiàn)智慧能源所必不可少的

11、。智慧智能電廠是在現(xiàn)有的物理電廠、技術(shù)、管理水平的基礎(chǔ)上，對(duì)局部各分系統(tǒng)的管理內(nèi)涵、科技含量等資源進(jìn)行全面梳理與深入挖掘，重新對(duì)所有內(nèi)部資源應(yīng)用價(jià)值的再認(rèn)識(shí)、再整合，并融入現(xiàn)代先進(jìn)管理理念和先進(jìn)技術(shù)所形成的新型電廠，使得發(fā)電設(shè)備更加可靠，生產(chǎn)更安全，技術(shù)更加先進(jìn)，系統(tǒng)更加合理，管理更加柔性，發(fā)展更加持續(xù)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益和諧提高。隨著管理理念的不斷更新，技術(shù)不斷進(jìn)步，智慧電廠所呈現(xiàn)的形式與內(nèi)容不斷變化，版本將不斷升級(jí)。電力服務(wù)平臺(tái)是根據(jù)對(duì)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀的需求分析后發(fā)現(xiàn)，建設(shè)一個(gè)發(fā)電企業(yè)快速定位停電事故、及時(shí)有效的通知居民情況是電力行業(yè)目前刻不容緩的目標(biāo)。針對(duì)這個(gè)目標(biāo)我們提供了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶供電狀態(tài)智

12、能終端設(shè)備，當(dāng)發(fā)電電壓發(fā)生變化時(shí)，終端將線路狀態(tài)上傳到云平臺(tái)，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際停電原因通知居民用戶，同時(shí)如果是因?yàn)殡娏收蠈?dǎo)致停電時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將停電范圍、停電原因等信息自動(dòng)生成工單并通知相關(guān)運(yùn)維人員。運(yùn)維人員可以第一時(shí)間判斷出故障原因及位置，用最少的時(shí)間去恢復(fù)供電。這種基于用戶停電主動(dòng)服務(wù)方式可以大幅度減少停電時(shí)間、緩解供需矛盾。4.3工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)是一種基于現(xiàn)有以太網(wǎng)并應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的技術(shù)格式。通過改進(jìn)系統(tǒng)通信技術(shù)，傳輸確定性等，增加了相應(yīng)的應(yīng)用控制，有效解決了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的交換問題，冗余結(jié)構(gòu)改進(jìn)，實(shí)時(shí)性和信息優(yōu)先級(jí)問題，提升系統(tǒng)的通訊速度。將該技術(shù)應(yīng)用到電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，可以

13、根據(jù)電廠的生產(chǎn)環(huán)境，供電需求等因素，通過對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行升級(jí)和結(jié)構(gòu)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)電廠自動(dòng)化控制。該技術(shù)具有成本低、安裝簡(jiǎn)單、通信速度快、兼容性強(qiáng)、易于集成、冗余性強(qiáng)及資源豐富的優(yōu)點(diǎn)，適用于多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。與上述許多控制系統(tǒng)相比，以太網(wǎng)技術(shù)是具有前瞻性的，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。4.4重點(diǎn)實(shí)施電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)在構(gòu)建電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)，所有方面都必須滿足以下評(píng)估要求。根據(jù)電廠自動(dòng)化水平和電廠發(fā)展經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，選擇最合適的自動(dòng)化控制系統(tǒng)適用自己發(fā)展。同時(shí)，有必要全面分析系統(tǒng)的兼容性。在為電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)選擇硬件配置時(shí)，不應(yīng)追求過高的配置，而應(yīng)將自己的開發(fā)要求與硬件數(shù)量結(jié)合起來，以及合理選擇配置參數(shù)以最大化自動(dòng)

14、化系統(tǒng)的性能。在建立自動(dòng)化控制系統(tǒng)的過程中，必須滿足抗干擾要求，嚴(yán)格控制安裝質(zhì)量。通過嚴(yán)格控制系統(tǒng)的制造過程和半導(dǎo)體器件的質(zhì)量，并控制抵消對(duì)信號(hào)的干擾。綠色電廠必須根據(jù)以下條件適當(dāng)?shù)貏澐制渥詣?dòng)控制區(qū)域，自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能可確保控制區(qū)域的適當(dāng)數(shù)量。控制區(qū)域過多會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸并影響自動(dòng)化控制系統(tǒng)的操作質(zhì)量和效率。5評(píng)價(jià)結(jié)論總之，發(fā)電廠消耗大量能源，而綠色發(fā)電廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)是當(dāng)今社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。自動(dòng)控制的本質(zhì)是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)收集，傳輸，分析和處理各種設(shè)備數(shù)據(jù)信息，然后通過控制技術(shù)對(duì)發(fā)電廠中的各種設(shè)備進(jìn)行智能控制。電廠自動(dòng)化控制可以提高電廠的生產(chǎn)效率，有效地節(jié)約能源，對(duì)環(huán)境保護(hù)也很重要?？傮w而言，電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以有效地促進(jìn)綠色電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，滿足人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)