火電廠電氣自動化技術(shù)探究

1、火電廠電氣自動化技術(shù)探究摘要：該文將結(jié)合火電廠電氣自動化的發(fā)展趨勢和 前景展望，分析現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用。根據(jù)發(fā)電機(jī)、變壓器、 斷路器、廠用電運(yùn)行規(guī)則、的主要特性及各方面參數(shù)并結(jié)合 運(yùn)行方式ups系統(tǒng)設(shè)備的各個(gè)規(guī)章規(guī)范、等基本知識，以及 發(fā)電機(jī)運(yùn)行中容易出現(xiàn)的各種問題。近些年來，熱控自動化 迅猛發(fā)展，與此相比，電氣自動化的發(fā)展顯得極為不協(xié)調(diào)。 該文將介紹常用的現(xiàn)場總線及其在火電廠自動化系統(tǒng)中的 應(yīng)用，介紹了 ecs和dcs的一體化解決方案。關(guān)鍵詞：火電廠自動化運(yùn)行方式自動化中圖分類號:tm62文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號:1674-098x(2013) 03 (c) -0-011關(guān)于火電廠電器自動化e

2、cs系統(tǒng)發(fā)電廠用電系統(tǒng)建成ecs是近年來自動化領(lǐng)域一個(gè)非常 引人注意的熱點(diǎn)，不同于dcs側(cè)重于熱工系統(tǒng)的監(jiān)控相對應(yīng), ecs側(cè)重于電氣系統(tǒng)監(jiān)控、發(fā)電廠內(nèi)部，從而保證廠里用電 時(shí)低電壓系統(tǒng)的保護(hù)、測量、計(jì)算、控制、分析、等綜合功 能。ecs 一方面實(shí)現(xiàn)了 dcs的通信方式和信息交換，大幅度 的減少了 dcs的測點(diǎn)投資和硬接線方式下的電纜投資。另一 方面，通過網(wǎng)絡(luò)和軟件的方式實(shí)現(xiàn)了電氣系統(tǒng)的協(xié)控調(diào)整、 故障分析和運(yùn)行調(diào)整，從而提高了整個(gè)發(fā)電廠的自動化水 平。ecs順應(yīng)了技術(shù)發(fā)展的大趨勢與潮流，通過充分利用現(xiàn) 場總線和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的方式，使發(fā)電廠用電技術(shù)水平有了 迅猛提高，對于電氣系統(tǒng)自動化具有至關(guān)

3、重要的現(xiàn)實(shí)意義。 但是還必須在以下兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)取得突破性的進(jìn)展：一方面 是實(shí)現(xiàn)對廠用電氣全通信控制。目前ecs系統(tǒng)不能滿足dcs 通過ecs對電氣系統(tǒng)的通信全控方式。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)， 必須解決熱工藝聯(lián)鎖問題。另一方面，電氣后臺系統(tǒng)的應(yīng)用 仍然基本處于初級階段，距離實(shí)質(zhì)性的實(shí)現(xiàn)控制邏輯以及提 高電氣控制水平及系統(tǒng)運(yùn)行管理水平仍然具有很大差距。2火電廠電器自動化技術(shù)現(xiàn)狀2.1火電廠電器自動化技術(shù)變壓器組監(jiān)控（1）包括發(fā)變組高壓側(cè)斷路器、勵磁系統(tǒng)的滅磁開關(guān)、 勵磁調(diào)節(jié)器開關(guān)、整流柜開關(guān)、avr增、減磁控制，發(fā)電機(jī) 并網(wǎng)、解列程序控制和軟手操控制，以及電壓、電流、頻率、 有功、無功、電能、溫度、開關(guān)

4、狀態(tài)等監(jiān)測。使勵磁系統(tǒng)開 關(guān)的聯(lián)鎖跳閘、無功自動調(diào)節(jié)，失磁快減、發(fā)電機(jī)順序并網(wǎng)、 順序解列等功能都得到了提高與發(fā)展。（2）發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式。 發(fā)電機(jī)在額定參數(shù)下可長期連續(xù)運(yùn)行。發(fā)電機(jī)在滿足規(guī)定的 技術(shù)數(shù)據(jù)和技術(shù)要求，同時(shí)在正確維護(hù)的條件下，能夠長期 連續(xù)運(yùn)行。發(fā)電機(jī)長期連續(xù)運(yùn)行額定功率為200 mw,最大連 續(xù)功率220 mwo2.2火電廠電器自動化技術(shù)勵磁系統(tǒng)的監(jiān)控勵磁系統(tǒng)是同步于發(fā)電機(jī)的重要組成部分，向發(fā)電機(jī)勵 磁繞組提供可調(diào)節(jié)的勵磁直流電流。勵磁系統(tǒng)的安全可靠性 關(guān)系到電網(wǎng)和機(jī)組的安全穩(wěn)定，至關(guān)重要。原有的專用勵磁 裝置，通過硬接線方式與dsc接口，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)、 解列程序控制、以及

5、電壓、電流、頻率、有功、無功、電能 等參數(shù)監(jiān)測的功能。2.3火電廠電器自動化技術(shù)現(xiàn)場總線應(yīng)用現(xiàn)場總線是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場設(shè)備，是以單個(gè) 分散的、數(shù)字化、智能化的測量的控制作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn) 相互交換信息，共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，與控制 系統(tǒng)。fcs的現(xiàn)場總線融入dcs后，將徹底解決dcs的致命 性弱點(diǎn)一雖然可以監(jiān)視、控制整個(gè)工藝過程并自動進(jìn)行修 復(fù)，但無法在dcs的工程師站上對現(xiàn)場儀表進(jìn)行維護(hù)、診斷、 組態(tài)。2.4火電廠電器自動化系統(tǒng)功能廠用電數(shù)字式綜合保護(hù)測控單元一方面通過通信接口 和總線網(wǎng)絡(luò)與廠用電自動化子系統(tǒng)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)與dcs系 統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，同時(shí)與熱工緊密聯(lián)系電動機(jī)負(fù)

6、載的數(shù)字式測 控單元，省去了所有測量變送器以及控制電纜。這種接口模 式不僅保證了 dcs與廠用電系統(tǒng)的緊密聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了電廠機(jī)、 爐、電一體化運(yùn)行和管理。對純電氣開關(guān)、設(shè)備的控制可通 過權(quán)限設(shè)置來決定控制模式，通常情況下有兩種模式：一種 以ecs廠用電自動化系統(tǒng)進(jìn)行控制為主；另一種以dcs控制 為主。以上監(jiān)控模式不僅給老電廠的改造有很好的先進(jìn)性， 更適用于新廠的建設(shè)與發(fā)展。接口方式主要有以下兩種：一種是電廠熱力系統(tǒng)的電動 機(jī)等測量、控制設(shè)備等通過現(xiàn)場控制總線網(wǎng)、通信接口設(shè)備 分別與dcs以及電氣監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信。另一種是電廠電氣 測量、監(jiān)控設(shè)備等與現(xiàn)場工業(yè)總線網(wǎng)和通信接口設(shè)備與電氣 監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行

7、通信，實(shí)現(xiàn)與dcs信息交換。3火電廠電器自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢3.1火電廠電器自動化技術(shù)前景分析短期來看，經(jīng)過有關(guān)部門預(yù)測，發(fā)電機(jī)容量將達(dá)到9.5 億kw左右，其中火電占據(jù)絕大比例，火電裝機(jī)建設(shè)目仍處 在火速增加的勢頭。董景晨說：“如果我國經(jīng)濟(jì)保持現(xiàn)在的 高速增長，就存在對電力需求的增長，也就會帶動發(fā)電裝機(jī) 的增長。盡管核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電在發(fā)電 裝機(jī)中的比例會逐漸增高，但火電的主導(dǎo)地位在未來幾十年 內(nèi)是不會改變的，火電的裝機(jī)增長趨勢是肯定的?！迸c此同 時(shí)，他也看到了火電市場存在的變化，"上大壓小”使火電 廠單機(jī)容量逐步增大，數(shù)量卻逐步減少，這將會直接導(dǎo)致市 場份額的減少

8、。與此而來的自動化設(shè)備需求如煙氣排放監(jiān)控 系統(tǒng)、廠用電管理系統(tǒng)等給自動化設(shè)備帶來了新的市場。3.2大型單元機(jī)組自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢2007年3月，溫家寶總理提出了 “十一五”期間關(guān)停 5000萬kw小火電機(jī)組的目標(biāo)，“上大壓小”政策正式出臺。 在這一政策推動下，小機(jī)組紛紛關(guān)停，大機(jī)組建設(shè)則如火如 荼。中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會副秘書長董景辰說，'機(jī)組單機(jī) 容量的加大提高了對相關(guān)自動化產(chǎn)品的要求和難度。新一代 電氣自動化系統(tǒng)從功能上覆蓋發(fā)電廠的廠用電系統(tǒng)、發(fā)電機(jī) 機(jī)組裝置、升壓站系統(tǒng)等。4結(jié)語發(fā)電廠廠用電氣自動化系統(tǒng)ecs是近年來在軟件技術(shù)和 網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的新型自動化系統(tǒng)。dcs雖然在 過去的幾十年對于自動化水平帶來了極大的貢獻(xiàn)，但同時(shí)也 具有不可忽視的問題。為了解決這一問題，有效途徑就是實(shí) 現(xiàn)電廠電氣綜合自動化，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)機(jī)、爐、電的集 中管理，從而達(dá)到電廠主控室爐、電、機(jī)控制水平協(xié)調(diào)一 致目標(biāo)。參考文獻(xiàn)1 賀家李