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發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)總體設計方案
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發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)總體設計方案【1】
摘 要：近年來，我國的電廠電氣自動化得到了很大的發(fā)展，但是在電氣自動化方案的設計上存在一定問題。
本文對于電氣自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行分析，并探討了網(wǎng)絡通信自動化控制系統(tǒng)的相關問題，總結了電廠改革的意義，希望為電廠以及企業(yè)的進一步穩(wěn)定發(fā)展和我國電力相關系統(tǒng)技術的整體提升來提供理論的支持。
關鍵詞：電廠電氣;電氣自動化;自動控制
前言
近年來，我國的電力發(fā)展的前景非常廣闊。
在不斷改革進步的潮流下，電廠電氣自動化技術水平的高低能在較大程度上影響電廠市場競爭力以及企業(yè)的經(jīng)濟效益，也是對降低電廠運行成本、提高生產(chǎn)效率、社會效益的提高以及電廠電力系統(tǒng)技術的整體提升有著極大的作用。
1 電廠電氣自動化系統(tǒng)目前存在問題
電廠電氣的自動化系統(tǒng)主要指的是使用網(wǎng)絡通信技術、利用工程軟件以及相關通信協(xié)議等先進技術來實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動控制、安全監(jiān)測、系統(tǒng)保護以及信息的有效管理等新型的自動化系統(tǒng)。
電廠電氣的自動化系統(tǒng)不僅包括了升壓站的子系統(tǒng)、機組的子系統(tǒng)，還包括了廠用子系統(tǒng)中的大部分電氣子系統(tǒng)的統(tǒng)計，可以說是較為獨立的電氣控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過先進的信息技術進行及時的更新和合理的應用，進而來實現(xiàn)對于電氣設備的信息采集以及監(jiān)控工作。
另外，電廠電氣的自動化通信系統(tǒng)需要更先進的網(wǎng)絡技術來不斷的完善，應用于經(jīng)濟性、通用性以及可擴展性方面，在這幾方面進行綜合評估得到最好的結果，其中以太網(wǎng)的使用具有非常大的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速度快、信息容量大、整體成本較低以及網(wǎng)絡結構方面使用靈活等特點，這一特點的充分發(fā)揮使其在工業(yè)領域以及商業(yè)領域都得到了廣泛的應用，但是仍不足以在通信協(xié)議技術標準的多樣性方面體現(xiàn)其優(yōu)勢。
在工業(yè)領域使用的以太網(wǎng)已經(jīng)大部分能夠滿足電氣自動化系統(tǒng)在信息傳輸方面的所有信息需求，進而能夠有效的促進電廠電氣自動化系統(tǒng)在應用效果方面的提升，這也使其在電力系統(tǒng)得到非常廣泛的應用。
對于現(xiàn)代的電廠電氣自動化系統(tǒng)，存在突出的問題是設備和布置較多而且非常分散，在維修方面非常困難，所以這些方面需要不斷的進行完善工作，進而實現(xiàn)電廠電氣自動化系統(tǒng)先進技術應用的目標。
2 電廠電氣自動化系統(tǒng)的方案設計
2.1 電氣自動化系統(tǒng)的構成
電廠電氣自動化系統(tǒng)不同于熱工操作系統(tǒng)，在操作頻率上較低，但是系統(tǒng)的保護性能可靠性較高，在結構上簡單易連鎖，只要兩臺相關的電氣控制系統(tǒng)就能保證其控制的自動性，所以，電廠電氣的自動化系統(tǒng)需要及時的構建合理的聯(lián)網(wǎng)方式和操作系統(tǒng)來提高其可靠性，也只有這樣才能使電廠電氣的自動化系統(tǒng)能夠安全的運行下去。
電廠電氣的自動化系統(tǒng)的結構組成是分層分布式系統(tǒng)，主要包括通信控制層和站控層以及間隔層。
首先，第一部分是通信的控制層，需要使用不同的通信方式實現(xiàn)不同裝置之間的數(shù)據(jù)轉換工作。
也可以說網(wǎng)絡技術以及通信技術的快速發(fā)展作為電廠電氣自動化系統(tǒng)發(fā)展強有力的支持，同時也為電廠電氣的自動化系統(tǒng)在功能和結構上的進一步發(fā)展提供了更為廣闊的發(fā)展平臺，比如通過以太網(wǎng)技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)與工作裝置之間的數(shù)據(jù)轉換工作，還可以通過現(xiàn)場的總線以及其他的一些主要設備來實現(xiàn)對于主控單元以及間隔層的通信工作，進而實現(xiàn)現(xiàn)代智能且有效的管理模式。
電廠電氣的自動化系統(tǒng)在逐步的向現(xiàn)代與智能控制的方面發(fā)展，其中主要的表現(xiàn)有兩個方面，即間隔層和站控層。
其次，在站控層方面，它是電廠電氣的自動化系統(tǒng)的主控裝置，不斷的收集并有效處理相關的數(shù)據(jù)對于整個的控制系統(tǒng)進行監(jiān)視和有效控制的作用，所以監(jiān)督和控制系統(tǒng)也在逐步的向自動化管理水平提高其全面高效運行的水平。
最后，在間隔層方面，存在智能設備和相關的保護裝置，這些裝置主要需要通過現(xiàn)場的總線以及其接口進行通信工作，這一趨勢主要向著系統(tǒng)的綜合化以及網(wǎng)絡化的方向快速發(fā)展。
所以，需要根據(jù)間隔層對設備不同程度的特殊要求，另外還可以采用以太網(wǎng)來實現(xiàn)通信。
2.2 電氣自動化系統(tǒng)控制方案的設計意義
電廠電氣的自動化系統(tǒng)與傳統(tǒng)的電廠自動化系統(tǒng)相比較，電廠電氣的自動化系統(tǒng)能夠自動的與電波的脈沖信號連接起來，進而能夠發(fā)送出電力報表信號，這也就能實現(xiàn)廠用系統(tǒng)的智能功能，同時也能夠顯示出發(fā)電機運行的狀態(tài)是否正常，進而能夠更加精準的進行定值管理以及在線審核功能。
除此之外，能夠對故障的出現(xiàn)進行及時的診斷和維修工作，有效提升電氣系統(tǒng)的實用性以及有效性。
電氣自動化系統(tǒng)控制方案最重要的設計意義就在于，將各個獨立運行的電氣裝置通過連線或者是以太網(wǎng)來連接成一個整體的系統(tǒng)，進而減少傳統(tǒng)連接方式的缺點，而造成的高成本，這對與企業(yè)的穩(wěn)定性發(fā)展也有著非常關鍵的作用。
電廠電氣的自動化系統(tǒng)可以通過以太網(wǎng)這一通信科技技術來減少員工的勞動量或者是降低整個的運行成本并且提高其經(jīng)濟的效益，電氣自動化系統(tǒng)控制方案的設計能夠為電廠的技術帶來了進一步的提高。
2.3 電氣自動化系統(tǒng)的監(jiān)控方案
傳統(tǒng)的電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)主要能夠實現(xiàn)對于電氣部分信息的采集以及遠程控制功能的實現(xiàn)。
但是總體來講，其信息量還是比較小的，而且信息的類型也比較單一。
但是電氣自動化系統(tǒng)的監(jiān)控方案主要側重在電氣系統(tǒng)的監(jiān)控方面以及自動化監(jiān)控技術的有效運用。
電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控的模式分為兩種，其一是，優(yōu)于傳統(tǒng)的監(jiān)控方案集中模式，有效集中而且非常易于管理但是可靠性很弱。
其二是，對于不同的分層結構繼續(xù)進行管理以及數(shù)據(jù)的交換。
進行裝置間的數(shù)據(jù)交換主要通過站控層的轉發(fā)以及工作站來實現(xiàn)，有一些非常重要的信息要通過有效的方式連接。
還有一些非常重要的信息需要通過主控單元以及雙向數(shù)據(jù)進行交換，另外一些不重要的信息要通過站控層的轉發(fā)或者是相關的工作站來實現(xiàn)交換。
電氣自動化系統(tǒng)的監(jiān)控方案有很高的實時性以及可靠性。
在電廠自動化技術以及監(jiān)控方案的應用中有許多需要注意的問題，如監(jiān)控系統(tǒng)主站設備，整個系統(tǒng)的裝置分組以及主控單元的保護等等。
3 結束語
近年來，電力市場的發(fā)展腳步在迅速加快，而且網(wǎng)絡科學技術也在不斷的進步，這就要求電廠要加快其技術水平的改革與創(chuàng)新，進而能使電氣自動化技術得到廣泛的應用。
電廠電氣自動化系統(tǒng)的應用在加快我國電力市場化的進程的同時也提高我國電力系統(tǒng)的技術水平，進而保障我國電廠的安全穩(wěn)定運行，而且還能夠對我國的整體電力系統(tǒng)技術的提升有著非凡的意義。
參考文獻
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發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)總體設計方案應用【2】
摘 要：近年來，隨著我國電力企業(yè)的不斷發(fā)展，發(fā)電廠變得越來越重要，在實際的發(fā)電廠當中，電氣自動化系統(tǒng)是必不可少的，只有保證電氣自動化系統(tǒng)足夠完善，才能保證發(fā)電廠系統(tǒng)運行正常。
因此，必須加大對發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)特點以及相關技術的深入研究，對該系統(tǒng)功能進行方案設計，通過應用良好的電氣自動化系統(tǒng)總體設計方案，增強系統(tǒng)相關功能，從根本上提升發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)工作效率和運行效率。
關鍵詞：發(fā)電廠;總體設計方案;電氣自動化系統(tǒng);應用價值
近年來，隨著我國設計經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活質量也快速提升，在我國經(jīng)濟發(fā)展過程中，電力工業(yè)作用比較大，且我國電力設備都有了創(chuàng)新和完善，不僅發(fā)電量大大提升，且對應的裝機容量也快速提升[1]。
針對發(fā)電廠電機組來說，其實際的應用安全性和節(jié)能性不斷提升，在節(jié)能高效目標的明確下，相關部門對電氣自動化系統(tǒng)設計的要求也更加嚴格。
本文主要研究發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)總體設計方案應用價值和作用。
1 發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)介紹
要想設計出良好的電氣自動化系統(tǒng)運行方案，必須全面掌握電氣自動化系統(tǒng)的特點和核心技術等。
一方面，在系統(tǒng)功能特征和構成上，其集成技術是比較多的，不僅包括數(shù)據(jù)采集方面的技術和數(shù)據(jù)處理方面的技術，還包括微機保護以及控制方面的技術[2]。
電氣自動化系統(tǒng)主要由一大系統(tǒng)和一大設備構成，一大系統(tǒng)是控制系統(tǒng)，一大設備是硬件設備。
隨著電氣自動化系統(tǒng)的智能化，系統(tǒng)運行效率和管理效率都大大提升。
在當期的電氣自動化系統(tǒng)當中，不僅包括計算機網(wǎng)絡技術，還包括通訊技術以及制造技術等，該系統(tǒng)主要呈現(xiàn)出分層分布式特點，存在一個比較大的監(jiān)測平臺，通信功能比較強[3]。
另外還節(jié)約了很多電纜，降低了成本。
另一方面，在電氣自動化系統(tǒng)核心技術上，主要表現(xiàn)在四大方面。
①是終端監(jiān)控保護單元，具體來說，系統(tǒng)保護對象有廠用變、測控設備以及相關線路等，可以完成相關數(shù)據(jù)全面采集工作、系統(tǒng)保護工作以及故障控制工作等[4]。
②是通信設計上，針對電廠電氣自動化系統(tǒng)設計來說，主要的通信設計方式有總線網(wǎng)絡以及光纖通信。
主要在結合雙冗余思想和相關原則的基礎上，完成相關配置工作，在出現(xiàn)通信相關問題后，可以實現(xiàn)系統(tǒng)智能化的安全切換，最終保證系統(tǒng)運行安全可靠性。
③是監(jiān)控主站設計，要在全面掌握機組容量、嚴格結合相關運行標準要求的基礎上加強方案設計。
④是協(xié)調控制設計，要明確DCS系統(tǒng)和ECS系統(tǒng)的不同之處，進行分別設計，加大邏輯控制力度和相關功能管理力度。
2 電氣自動化系統(tǒng)功能設計情況研究
針對電廠電氣自動化系統(tǒng)來說，其實際的分系統(tǒng)有五個，要對這五大系統(tǒng)設計情況進行分別深入分析和研究。
2.1 廠用電監(jiān)控系統(tǒng)
該系統(tǒng)的運行需要依靠總線技術，對電廠實際用電情況進行監(jiān)測控制，針對廠用電監(jiān)控系統(tǒng)來，其對用的主要是分布式結構形式，主要包括三大結構，第一大結構是站控層，第二大結構是通訊層，第三大結構是間隔層[5]。
該系統(tǒng)的正常運行離不開危機保護設備和相關監(jiān)測設備，且實現(xiàn)了各種監(jiān)測設備和保護設備的有效結合，應用監(jiān)控系統(tǒng)加強管理，屬于一種新型智能化監(jiān)控系統(tǒng)。
2.2 升壓站監(jiān)控系統(tǒng)
其屬于一個子系統(tǒng)，可以對總系統(tǒng)進行完善和優(yōu)化，還可以加強對電廠發(fā)電情況的控制。
針對該監(jiān)控系統(tǒng)來說，必須在滿足相關標準要求的基礎上，實現(xiàn)多種監(jiān)控系統(tǒng)的綜合運用，加強程序化監(jiān)控以及相關數(shù)據(jù)管理。
2.3 機組綜合監(jiān)控系統(tǒng)
針對該系統(tǒng)來說，主要可以實現(xiàn)對電廠單臺變壓器組等的監(jiān)控，可以從根本上起到保護發(fā)電機和電組的效果，另外還可以提升電機和電組的數(shù)據(jù)測量能力和實際通訊能力[6]。
在機組綜合監(jiān)控系統(tǒng)當中，包括一個比較核心的裝置，指的是性能相對來說比較高的控制器，針對其對應的保護裝置來說，不僅可以對發(fā)電機以及電組進行有效保護，還可以對變壓器以及啟備變等進行有效保護，另外還可以對故障錄波儀以及高壓線路等進行有效保護。
且對于該綜合監(jiān)控系統(tǒng)來說，其應用起來比較簡便，實用性比較強，保護能力和安全性都比較強。
2.4 設備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)
該系統(tǒng)也是總系統(tǒng)的核心內容，其和總系統(tǒng)和核心設計內容相同。
針對設備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)來說，可以對發(fā)電廠相關設備應用和工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控，及時獲取關于相關設備實際運行的對應數(shù)值和變化情況，及時明確設備應用相關問題和風險，加強對設備應用情況的診斷力度，從根本上預測設備可應用壽命，最終在深入研究和分析診斷結果的基礎上，制定相應有效的檢修方案。
針對該監(jiān)控系統(tǒng)來說，其屬于一種分布式結構，不僅包括專業(yè)分析系統(tǒng)，還包括在線監(jiān)測設備，在該系統(tǒng)中融入了專家輸入的設備故障診斷算法，且對設備工作有關的數(shù)據(jù)和信息倉庫進行了良好創(chuàng)建。
通過應用該系統(tǒng)可以大力應用智能化研究技術，提示預測設備運行相關問題，還可以全面技術提取設備運行相關的數(shù)據(jù)和資料，進行深入的研究和分析，最終明確運行異常的設備和裝置。
通過應用該系統(tǒng)，可以從根本上降低設備故障產(chǎn)生率，還可以從根本上提升裝置和設備維護效率。
在該系統(tǒng)當中，存在一個設備在線監(jiān)控裝置，其對應的可監(jiān)測對象比較多。
針對這些監(jiān)測單元來說，可以在監(jiān)控裝置所在附近安裝，利于專業(yè)人員后期數(shù)據(jù)分析。
2.5 大系統(tǒng)是核心設備智能化監(jiān)控系統(tǒng)
首先，針對數(shù)字式溫度來說，其對應的監(jiān)控系統(tǒng)不僅包括溫度監(jiān)控儀，還包括當?shù)氐膶I(yè)主機，主要應用的信息傳輸模式是無線模式，主機之間可以進行組網(wǎng)通信。
對應的監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)控設備溫度，一旦溫度異常就會發(fā)出警告。
然后，針對電纜來說，其對應的健康系統(tǒng)主要是分布式光纖監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對電纜負荷的實時監(jiān)控和環(huán)境溫度的實時監(jiān)控。
最后，針對發(fā)電機來說，主要根據(jù)其狀態(tài)相關參數(shù)變化情況進行監(jiān)控，針對變壓器來說，主要依據(jù)油色譜監(jiān)測單元進行監(jiān)測。
3 結 語
綜上所述，在發(fā)電廠當中，電氣自動化系統(tǒng)是比較重要的，不僅可以有效包括相關電氣系統(tǒng)，還可以高效完成計量、控制等各項工作，最終提升系統(tǒng)良好協(xié)調控制效率，準確找到系統(tǒng)相關故障，提升系統(tǒng)運行管理效率。
參考文獻：
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