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阐述发电厂电气综合自动化系统的实践效果

2020-02-13 313 上传者：管理员

摘要：随着我国电气应用控制系统的逐渐完善，电气综合自动化也有所突破和进步。通过对相关的自动化控制工作的深入探索，发电厂中运行的电气系统逐渐实现自动化控制这一目标。既然电气综合自动化系统如此重要,本文就对其功能进行了概述，并对发电厂电气综合自动化系统的应用进行了分析探讨，结果显示：电气综合自动化系统作为一个集测量、监控、通讯与继电保护功能的一体化现代电厂电气系统，对于稳定电厂运行起着至关重要的作用。应用电气综合自动化系统不仅能够有效地减少相关资源的消耗，进而降低发电厂的运行成本，还为提升市场竞争力献计献策。

关键词：
发电厂
应用
电气系统
综合自动化
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在科学技术日新月异的当下，发电厂的电气综合自动化系统已经成为一种发展的方向与趋势，做好电气综合自动化系统的建设能够有效提升发电厂的运行效率与经济效益。本文对发电厂电气综合自动化系统构建的功能进行全面的了解和分析，并且针对发电厂电气综合自动化系统的应用提出了一些建议，从而在一定程度上提升了发电厂电气综合自动化系统的运行性能，提升发电厂的经济效益，更进一步的促进了我国电力行业发展的进程，为我国社会经济的发展，起到了重要的作用和意义。

1、电气综合自动化系统的功能

1.1 间隔层

间隔层设备主要由继电保护装置、测控装置以及智能电子装置组成。测控装置是综合自动化系统的重要组成部分，一般来说，改造后的发电厂间隔层只需要安装测控装置，其他装置例如故障录波器、继电保护装置等可以通过现有通讯接口以直接或经过规约转换的方式纳入到综合自动化系统中。

间隔层布置方式有集中布置、分散布置和混合布置3种布置方式。集中布置方式是指将测控装置部分在测控室内进行集中布置；分散布置方式是指被监控设备附近，就地进行测控装置的布置与安装；混合布置方式是集中布置与分散布置的结合。在完成测控装置的布置工作后，将间隔层通过网络连接的方式纳入到电气综合自动化系统中。在间隔层的实际安装过程中，应因地制宜，根据现场实际情况选择布置方式。该层次设备主要表现为以下6种功能：1)开展对一次设备保护控制功能；2)采集汇总本间隔过程层实时数据信息；3)推进本间隔操作闭锁功能；4)对统计运算、数据采集及控制命令的发出具有优先级别的控制；5)开展操作同期及其他控制功能；6)实施承上启下的通信功能，也就是说同步高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。在此基础上，上下网络接口具备双口全双工方式，从而保证网络通信的可靠性，有效提升信息通道的冗余度。

1.2 通讯层

在电气综合自动化系统中，通讯层的功能在于能够借助网络技术，将测试设备收集的信息传送到更高一级的数据处理系统中。在电气综合自动化系统中，发电厂安排不同的设备室，为资源共享提供方便。因此，当发电厂发出指令时，也能够借助网络技术来传送到间隔层。

1.3 站控层

在电气综合自动化控制体系中，监控主站发挥的作用是采集、整合和呈现测量设备收集到的信息资料，同时需要根据工作人员的命令来调节间隔层中的装置，从而有效的控制电气综合自动化控制系统的运行。继电保护站的功能是有效的跟踪、监督，记录相关设备的工作数据、故障信息或者使用记录等等，方便工作人员进行查询。同时，还能够设计、查询保护机器中的固定指数，也能完成修改的工作。

2、发电厂电气综合自动化系统的应用

2.1 监控方式

原有的电厂监控体系需要大量的元器件，呈现不集中、分散的缺点，在维护和管理上并不容易，这加大了运行管理的难度。为保证元器件有效管理和维护作用，要采用集中和分层分布模式。集中模式运行原理为利用直流信号与空接点模式，把电气的模拟值与开关信号统一到同一模件柜里，形成封闭循环。集中模式有管理方便的优点，但是缺点也很明显就是速度忽快忽慢，可靠性较差。

分层分布模式在设计上，把测控单元和保护单元分别安装，利用电气回路和间隔的方法，分布在每个开关柜子上。在网络层，从实际总线上面，对数据进行分开、转换、传送，以实现各个站级的监控，从而对通信网络单独管理和交换。在分层分布上设置1个间隔层的设备单元，能对其进行现场配置和保护，另外，此单元具有良好的灵敏度，有稳定高、速度快的特性，也是在电厂安全应用最多的单元。

因为ECS(electric control system，电气控制系统)在运行时对环境要求较高，电压标准要求高，因此造成较大的电磁干扰。通信质量决定了电气综合自动化系统的运转质量，所以在设备选用问题上要尽可能选择抗干扰、兼容性能强的电气设备。

2.2 自动化系统对设备的保护应用

电厂母线发生短路，会造成电流过载的情况，又因为母线不能采用电流阶梯速断保护，继而因母线故障无法进入保护性跳闸。某处线路出现短路情况时，保护装置从而拒动，其后备保护延时跳闸。对整个系统来说，对母线的保护不当，会造成系统的全局影响。

发电厂的运行过程总会遇到各种突发意外，这对供电系统造成了相当大的影响。应用自动化技术能够在发生异常情况时，就能自动、及时地切断设备并跳闸处理，防止牵连其他正常运行中的设备。随着发电厂所应用的电气设备越来越多，其中包括了传统的机械设备和现代化的电气设备，应用电气自动化技术能够对各种电力装置间协调搭配，进而促使相关指令及程序有效运行，防止设备受到干扰产生故障。应用自动化模式的发电厂需要做好防雷工作，通常做法是增加防雷器增强抗雷击能力，从而避免对电厂带来不必要的损失。

2.3 网络技术构建

作为电气自动化系统中的重要组成部分，完成网络技术构建优势显著：有更快的传输速度、更高兼容性、改造成本更低。在自动化系统中，主要通过计算机设备连接的形式进行网络技术化，通过远程操控的方式对设备进行全面控制，采用网络技术有效提升信息传递的准确性。例如以太网具有传输速度快、升级成本低的特点，容量相对较大。现如今以太网在发电厂的应用中，能有效对设备进行控制，提高了不同数据间交换的可靠性。

运行网络技术在电气自动化系统中的应用，加强了发电厂设备的监督，相应减少了原本在此监督基础上的人力、物力资源的消耗，降低电厂运营成本。工作人员需要注意的是在保证监控系统稳定运行的前提，对网络资源进行合理、科学的安排，进而实现更有效的数据和信息的统一管理。

2.4 变换电路构建

随着我国电子科技的进步，元器件制造和更新换代的速度也正加快，为保证电厂电气自动化系统的稳定运转，则需要提高变换电路的构建质量，在构建过程中应当对变换器的开关装置进行全面更新，使其电压和电流进行有效转换，从而降低对相关能源的消耗。在变换器的构建过程中，工作人员要在变换器类型、功能方面进行全面的了解，这样才能最大程度保证发电厂电气综合自动化的稳定。

2.5 控制系统的构建

控制系统是电气自动化系统的核心，也是最重要的组成部分之一。它包括模糊控制系统、状态预测控制、软件控制等。在对控制系统的构建过程中，主流应用方式就是软件控制，优化电气自动化系统的运行性能，为后续设备技术升级提供了发展空间和便利。在构建控制系统过程中，要注意设备的温度和环境，并根据其运行的状态，有针对性地全面调控以保证系统的稳定运行。

2.6 分布式电源

在配电网中，分布式电源具有多样化的特点，输出性能相对传统电源来说，间歇性和随机性特点更为突出，并且改善了评估指标的可靠性。分布式电源的优点主要体现为：1)配电网元件有联络开关和分支线，影响平均修复时间、平均运动时问、维修率等，这样的情况在采用分布式电源后情况能得到很大改善；2)在系统停电周期、平均供电可用率上，配电网的可靠性因此而被弱化，建议在选用配电电源上斟酌使用；3)分布式接人配电网会改变短路电流，网络损耗或增加或减少，对电压产生控制干扰。

然而分布式电源合理接入配电网，对电能质量起到改善作用，能及时快速地提供电能，最大程度下减少系统故障几率，从而提高电网的稳定性。与电能质量调节优化配置能实现与分布式电源的统一控制，控制其相关设备，改善电网原有谐波，从而为发电厂减少额外升级成本。

3、发电厂电气综合自动化系统的效益

发电厂电气综合自动化系统相对传统分散式保护系统更具优势，其覆盖范围更大，稳定性更好。做好电气综合自动化系统的建设能够有效提升发电厂的运行效率与经济效益。同时，应用电气综合自动化系统还能够有效地减少相关资源的消耗，进而降低发电厂的运行成本。通过将其他智能设备整合于综合自动化系统中，进一步提升了系统的功能性，为发电厂日常运行带来了有力的支持。利用微机发变组保护装置、发变组保护配置及数字化电动机保护测控装置可强化相关设备保护，创造出一个更为稳定的日常运行环境，减少了人工参与的成本。为进一步发挥发电厂电气综合自动化系统的作用，加强通信网络建设的完善，更便于内部数据信息的有效交互，为操控人员管理工作带来便捷，实现了对机组运行监控维护的高效处理，降低了发电厂的能源消耗量，提高了发电厂的整体工作效率，使发电厂在市场竞争中占据有力地位。

4、结论

当今社会经济发展迅速，现阶段电厂电气综合自动化系统在电厂生产和管理中各方面的应用具有重要意义。发电厂在电气综合自动化方面也要跟上时代的步伐，要不断强化技术改造和升级，优化系统设计，不断提升自动化技术应用水平，未来将会极大地拓展工业自动化的发展空间。电气综合自动化系统的合理应用，使电厂高效、安全、环保的全面稳定进行生产工作，将会促进电气综合自动化系统在电厂中发挥更大的使用效益。

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