發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)淺析

1、2011NO.06ScienceandTechnologyInnovationHerald工業(yè)技術(shù)科技創(chuàng)新導(dǎo)報伴隨著科技的進步,電氣自動化技術(shù)在發(fā)電廠廠用電氣系統(tǒng)中的綜合應(yīng)用愈來愈廣泛,集監(jiān)控、測量、繼電保護、通訊、安全自動裝置等位一體的電氣自動化系統(tǒng)也越來越成熟。大多數(shù)110kV以下的變電站都實現(xiàn)了全自動化,無需人員作業(yè);220kV以上的變電站其電氣系統(tǒng)的自動化水平也越來越高,作業(yè)人員大幅減少。由于發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)自動化有其特殊性,目前微機綜合自動化技術(shù)還未能得以應(yīng)用,因此,電氣系統(tǒng)的保護及安全自動裝置等都尚且處在一種相對獨立的運行狀態(tài)。由此可見,對發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的綜合自動化進行改造已成為一

2、種必然,這也是保證發(fā)電廠安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。1發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動化的現(xiàn)狀目前,大部分發(fā)電廠均采用了D C S系統(tǒng),完成了基本的運行、控制等功能,但對電氣系統(tǒng)的應(yīng)用尚且較少。通常狀態(tài)下,發(fā)電廠廠用電氣系統(tǒng)的保護及安全自動裝置基本獨立運行,與D C S系統(tǒng)進行有效的控制與信號交換,其電氣運行設(shè)備的測量、保護動作、事故追蹤等信息都無法在D C S系統(tǒng)中得以反映。D C S系統(tǒng)只能反映電廠電氣系統(tǒng)的一次畫面,顯示其相關(guān)電氣設(shè)備的基本電氣量,如有功、無功、電壓、電流等,只能實現(xiàn)開關(guān)控制、勵磁調(diào)整等簡單的操作。由于發(fā)電廠中D C S的應(yīng)用非常廣泛,因此在電氣系統(tǒng)中接入D C S系統(tǒng)的可行性毋容置疑。一般情

3、況下,采用硬接式,其接入量通常為DI、DO及模擬量三種。這種連接方式的主要缺點是:抗干擾性弱,且投資隨接入量的增加而增加,工程造價高,信息監(jiān)測不完善,無法實現(xiàn)全面的電氣綜合自動化管理。另外,微機綜合自動化系統(tǒng)所采用分散分布式技術(shù),其結(jié)構(gòu)簡單靈活、安全可靠、維護簡便、節(jié)約電纜,這種模式在發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常必要的。2電氣綜合自動化技術(shù)的可行性電氣自動化技術(shù)在功能上已日趨完善,在變電領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展,因此,分散分布式的電氣綜合自動化技術(shù)也可以在發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中加以應(yīng)用。目前,微機設(shè)備已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的依靠電磁、晶體管、集成電路等所構(gòu)成的電氣保護及安全裝置,實現(xiàn)了發(fā)電廠電氣自動化水

4、平的提升。電氣自動化技術(shù)在功能上已日趨完善,在變電領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展,因此,分散分布式的電氣綜合自動化技術(shù)也可以在發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中加以應(yīng)用。目前,微機設(shè)備已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的依靠電磁、晶體管、集成電路等所構(gòu)成的電氣保護及安全裝置,實現(xiàn)了發(fā)電廠電氣自動化水平的提升。微機綜合自動化電氣系統(tǒng)的保護與自動裝置有:發(fā)電機保護,變壓器綜合保護,高廠變、高備變保護,電源分支保護,母線分段保護,饋線保護,勵磁自動調(diào)節(jié),電源瞬時切換等裝置。這些裝置的內(nèi)部均具有處理器、數(shù)字與信號轉(zhuǎn)換器、存儲器等,可以將模擬量、信號的輸入與輸出等利用軟件進行相應(yīng)的測量、判斷、邏輯、執(zhí)行、記憶、輸出。從而達到保護與自動的目的,

5、并通過通信接口實現(xiàn)現(xiàn)場總線與上位機系統(tǒng)間的信息交換。3電氣系統(tǒng)綜合自動化的實現(xiàn)通過現(xiàn)場總線和電氣保護自動裝置的綜合形成電廠的電氣監(jiān)控系統(tǒng),并與D C S的有效結(jié)合來實現(xiàn)發(fā)電廠的電氣綜合自動化。其中,DCS系統(tǒng)是電廠中自動化系統(tǒng)的核心。在電廠電氣綜合自動化實現(xiàn)過程中要解決以下兩方面的問題。3.1注意現(xiàn)場總線的標準對于現(xiàn)場總線,由于保護和自動裝置的生產(chǎn)廠家不同,其標準可能不同,不能簡單地相連接?？尚械霓k法是:將廠用電氣系統(tǒng)的所有裝置按照同一總線標準分為子系統(tǒng),每一子系統(tǒng)里的設(shè)備及裝置與同一種總線標準適合。再將這幾部分的子系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)和電氣工作站相連,并由監(jiān)控系統(tǒng)完成總線連接及信息傳送等。3.2

6、電氣綜合自動化系統(tǒng)的構(gòu)建整個系統(tǒng)分為三層,由里到外依次是測控保護層、通信管理層、后臺機系統(tǒng),各層間相互聯(lián)系,履行各自的功能。對于測控保護層,其功能是測量與控制保護,由各種保護和自動裝置構(gòu)成。利用現(xiàn)場總線技術(shù)能很好的解決該層裝置多且分散的問題,實現(xiàn)分散控制;對于通信管理層,該層行使傳遞和反饋信息的功能,它將D C S對上一層的控制命令送往各個相關(guān)的裝置,并將各裝置上的信息反饋到D C S系統(tǒng)。根據(jù)通信管理層與上位機系統(tǒng)的連接方式、現(xiàn)場總線方式、測控保護裝置的數(shù)量等,可有不同的配置;對于后臺機系統(tǒng),其主要由D C S系統(tǒng)和電氣工作站組成。D C S系統(tǒng)不僅可依靠DO、DI控制各類電氣設(shè)備,還可以通

7、過信息管理層獲得所需的諸如開關(guān)狀態(tài)等其他信息,并將這些信息傳送至工作站。D C S的控制層可實現(xiàn)D C S與通信管理層的連接。而電氣工作站,主要就是接收來自通信管理裝置上傳的所有信息,進行相應(yīng)的分析處理,并完成畫面的反映及相關(guān)電氣量的顯示,實現(xiàn)廠用電系統(tǒng)的計算機監(jiān)控功能。4對發(fā)電廠電氣自動化改造的幾點意見第一,事先要規(guī)劃好發(fā)電廠電氣自動化的改造,把握科學(xué)、合理、節(jié)約的原則,提前準備好需要改造和更新的設(shè)備,同時,要綜合考慮諸如繼電保護裝置、斷路器、五防系統(tǒng)等設(shè)備在型號、盤位布置、預(yù)留接口方面將來接入綜合自動化系統(tǒng)的問題。只有這樣,對電氣自動化的改造才能合理又節(jié)省了人力物力。第二,在設(shè)計電氣自動化

8、的過程中要把握實用的原則。由于發(fā)電廠現(xiàn)有的監(jiān)控、遠動、五防、保護等設(shè)備裝置其原理和性能的不同,在進行改造時要整體上把握,綜合考慮,避免出現(xiàn)功能重復(fù)的設(shè)備并列運行。第三,改造的目的是為了發(fā)電廠將來更好的高效運行,因此,電氣自動化改造要注重遠期目標。比如,有的發(fā)電廠由于老化或廠房實際條件的限制,不可能所有的監(jiān)控設(shè)備都可以納入電氣綜合自動化系統(tǒng)的改造中。就需要在改造時,把這些不具備改造的設(shè)備考慮到,在整體框架下,預(yù)留接口,便于后期的改造。5結(jié)語在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天,發(fā)電廠電氣部分的綜合自動化是一種趨勢,對于它的成功改造,將會大大的提高發(fā)電廠的自動化水平。同時,采用電氣綜合自動化技術(shù),能夠節(jié)約大量的成本,提高電氣系統(tǒng)的可靠性。參考文獻1陽憲惠.現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用M.北京:清華大學(xué)出版社,1999.2金韜,唐濤,闕連元,等.分散式變電站自動化系統(tǒng)分析與討論J.電力系統(tǒng)自動化,1997,21(10:69-72.發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)淺析于曉1馮保文2汪燕東1(1.河南煤化鶴煤煤化工籌建處;2.河南煤化鶴煤二礦河南鶴壁458000摘要:本文主要分析了發(fā)電廠電氣系統(tǒng)綜合自動化的現(xiàn)狀及其綜合自動化技術(shù)的可行性,并進一步的介紹了電氣系統(tǒng)綜合自動化的實現(xiàn)方式,與此同時還提出了將微機綜合自動化技術(shù)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的新思路。最后筆者結(jié)合