电厂电气自动化技术应用

摘 要：电气自动化技术的应用不仅有效提高了电厂的生产效率,同时也让电厂电气设备的运行变得更加安全,更便于管理,为我国电力行业的发展做出了重要贡献.文章阐述了电厂电气自动化系统及其构成的具体内容,分析了电厂电气自动化技术应用的意义,并探讨了其中存在的问题以及今后的发展趋势.

关 键 词：电厂；电气自动化技术；监控系统；应用

1电厂电气自动化系统概述

1.1电厂电气自动化系统

电厂电气自动化系统包含了监控、检测、保护、通信等功能设备,其系统目的是对所有电厂电气设备进行检测、保护、管控制及信息管理.在国内,一些较为落后的传统电气系统由于自身限制无法使用集散控制系统进行自动化运行,只能通过连接一些自动化水平比较低的专业硬件及相关的监控设备进行一对一的监控,无法同时监控多个电气设备.

1.2电厂电气自动化系统的构成

电厂电子动化系统基本分为三个层面,即间隔层、网络通讯层、站控层.间隔层内的设备间隔布置,以此来改变信号、控制、测量等设备之间的电缆的放置位置,将厂电保护、测试与控制装置由主控室转移到开关层,减少了设备之间的直接联系,仅依靠现场总线与网络,就可让设备之间的通讯得以实现,有效增强了设备相互之间的独立性,精减了二次接线的数量,节省了电厂的成本开支,也避免了让员工在安装过程中的多次调试,减轻了员工的工作量.网络通讯层的设备包含通讯管理装置、网络交换机、网络中继器等,主要作用是让各个设备或子系统之间能有效进行交流与信息传递.站控层包含操作员、工程师、怎么写作器、UPS等设备,通过分布式与开放式结合的方式,对电厂的设备进行监控和管理以及发挥其他方面的作用.

1.3电气自动化与热工DCS控制系统的关联

电气系统与热工自动化相比,在运行中存在着很大的区别.DCS既具备传统控制、集中化信息管理、操作显示等功能,还具备强大的数据采集处理、通信功能,是先进程控技术得以实现的重要保证,具有独立性、协调性、友好性、灵活性等特点.而在电气控制中,电气设备的控制对象要少于热工设备,操作的频率较低.在电气设备出现异常时,需要立即进行处理,在信号系统被取消后,只有在系统发出警告,监控人员通过明确的指示时才能采取措施.电气设备保护自动装置对于可靠性有着极高的要求,并且要求动作快捷、灵敏.电气量相比于热工量,没有特别要求常规控制需要的模件类别以及性能,当电气控制系统要求具备非常高的可靠性,需要独立的电气控制器,便于实际工作的顺利开展.在电厂电气自动化的发展过程中,热工DCS控制系统有助于进一步提升电厂的自动化水平,便于电厂电气自动化的运行管理,将热工DCS控制系统纳入到电气自动化控制中,可有效提升电厂的运行效益.

2电气自动化技术应用的意义

电厂电气自动化技术在很大程度上减轻了设备操作人员的工作负担,让设备的运行效率得到极大提升,也让电厂的工作效率变得更高.通过电厂电气自动化技术的应用,提高电厂工作中的安全管理工作效率,降低安全事故发生的可能性,规避因为安全事故的产生而带来的负面影响,让员工的人身安全得到保障,为企业减少不必要的经济损失.同时,通过自动化系统,可以监控、跟踪、搜集与整理设备运行中产生的数据,让相关人员能随时了解设备运行中的具体情况,及时发现设备中可能隐藏的问题与故障,确保电厂机组能安全的运行,为设备维修与保养人员提供了科学而全面的参考依据.

3电气自动化技术在电厂的应用

3.1自动监控模式

电厂主要通过分层分布模式和集中模式实现监控的自动化.在分层分布模式中,通过电气间隔设计间隔层,将测控单元、保护单元与开关柜或其他一次设备设置在一起.网络层对相关的光纤活动电缆、通信管理机等设备进行设置,结合电厂现场的总线技术,集中、规约转换、传动所有设备采集的数据,传达控制命令.站基层在通信网络的基础上,对间隔层进行管理,并交换信息.集中模式同样是采用直接连接方式,将强信号转变为弱点信号,并结合标准直流信号与空节点方式,分别将电器模拟量和开关量信号连接到输入输出端口模件柜中,而这个端口所连接的系统是分布式控制系统,通过系统进行组态,以此来实现对长点所有电器设备的监控.这种方式更有利于采集集中主屏,便于电厂工人的管理操作,但是也有可能出现速度的不稳定,可靠性较低,需要提高.

3.2自动化监控的关键技术

自动化监控存在三个关键性技术,分别是检测保护单元、通信网络、监控主站.首先是间隔层终端检测保护单元,现场将检测保护单元配置在间隔层一次设备单位中.保护单元是确保电厂用电系统安全与运行稳定的最有效技术,因此该单元需要配置专用、特殊的保护装置,确保其拥有较强的可靠性、灵敏性和速动性与选择性.其次是通信网络,它是电厂电气自动化系统中非常关键的组成部分,对自动化系统功能的实现有着直接影响.最后是监控主站,一般被安置在站级监控层,以确保对电厂电气主要设备的监控和管理.通过发电机组容量以及运行管理要求来确定配置的设备与规模,既有单机、双机也有多机系统进行配置.

4电气自动化技术应用中存在的问题分析

首先,需要采用直流电源与交流电源进行电厂监控系统的电源设置,而在中,而需要采用双电源与无扰电源进行自动化和监控系统装置.其次,在监控系统中,一般是采用开关进行接口控制,所以需要确保开关接口与交换的信号相对应.虽然这种方法能直观化线路的连接,便于问题出现时的及时处理.但是会造成接线数量过多,不利于对其中一些功能的调整,极易影响到整个系统的运行.第三,在进行电厂电气自动化系统和监控系统的调节中,需要重点关注自动化系统,将使用监控作为其辅助.最后,在电厂电气自动化系统中,一般采用的方法是对事件和事故进行记录,但由于采样速度与电机内存等因素的存在,所记录事件的波形无法达到分析要求,形成对信号的重复收集,而收集的信号也缺乏完整度,影响电缆的布置.

5电厂电气自动化技术的发展趋势

电厂电气自动化技术包含了监控、测量与保护,让现场总线技术的系统一体化得以实现.为了实现更高层次的信息搜集,解决下层使用功能受限于上层的问题,需要采取分层分布的方式进行系统监控.监控技术在电厂内能够与相关系统数据进行转换,让电厂电气系统的运行生产活动得到有效管理.电厂电气自动化系统中的技术创新,让监控运行一体化得以实现.在整体机组信息与使用情况的分析、汇总中,系统能提供完整的数据,让机组中存在功能得到最大发挥,达到系统控制功能的最优化效果.单元化统一火电机组让信息的采集与提供变得更加便利,在很大程度上增强了对电网的系统管理,工作效率提升.在电厂电气自动化系统中,可以运用计算机系统进行实时保护与调整,及时发现其中隐藏的问题,并快速解决,保证自动化电气系统安全而良好地运行.当前的电厂电气自动化系统还无法全部达到全通信电气控制的要求,各系统之间仍旧需要部分硬接线.因此,需要对连锁热工工艺开展深入研究,让电气系统后台应用水平得到提升.当前,电气自动化控制技术正在不断进步,电厂运行变得更加安全和稳定.因此,在电厂电气的自动化系统运行中,需要采取有效的控制与保护策略.在电厂电气自动化的安全维护和稳定控制中,采取自动化技术,让电气系统的整体保护功能得到提升.