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摘要:该文将结合火电厂电气自动化的发展趋势和前景展望,分析现场总线技术的应用。根据发电机、变压器、断路器、厂用电运行规则、的主要特性及各方面参数并结合运行方式ups系统设备的各个规章规范、等基本知识,以及发电机运行中容易出现的各种问题。近些年来,热控自动化迅猛发展,与此相比,电气自动化的发展显得极为不协调。该文将介绍常用的现场总线及其在火电厂自动化系统中的应用,介绍了ECS和DCS的一体化解决方案。
关键词:火电厂;自动化;运行方式;自动化
中图分类号:C35文献标识码: A
科学技术的发展使得电气自动化技术的运用更加广泛,不仅促进了电能生产效率的提升,也为企业创造了更多的经济效益。随着科学技术的不断发展,先进的火力发电技术得到了广泛的运用。电气自动化技术推广到火力发电厂之后,企业必须重视自动化技术的重要性。电气自动化技术凭借其高效率的使用性能在火力发电中的运用更为广泛,企业需顺应技术发展需要开展电气自动化研究。电气自动化技术的推广促进了火力发电模式的革新。针对这一点,文章分析了电气自动化模式的实际运用
1 关于火电厂电器自动化ECS系统
发电厂用电系统建成ECS是近年来自动化领域一个非常引人注意的热点,不同于DCS侧重于热工系统的监控相对应,ECS侧重于电气系统监控、发电厂内部,从而保证厂里用电时低电压系统的保护、测量、计算、控制、分析、等综合功能。ECS一方面实现了DCS的通信方式和信息交换,大幅度的减少了DCS的测点投资和硬接线方式下的电缆投资。另一方面,通过网络和软件的方式实现了电气系统的协控调整、故障分析和运行调整,从而提高了整个发电厂的自动化水平。ECS顺应了技术发展的大趋势与潮流,通过充分利用现场总线和网络通信技术的方式,使发电厂用电技术水平有了迅猛提高,对于电气系统自动化具有至关重要的现实意义。但是还必须在以下两个方面实现取得突破性的进展:一方面是实现对厂用电气全通信控制。目前ECS系统不能满足DCS通过ECS对电气系统的通信全控方式。为了实现这一目标,必须解决热工艺联锁问题。另一方面,电气后台系统的应用仍然基本处于初级阶段,距离实质性的实现控制逻辑以及提高电气控制水平及系统运行管理水平仍然具有很大差距。
2 火电厂电器自动化技术现状
2.1 火电厂电器自动化技术变压器组监控
2.1.1包括发变组高压侧断路器、励磁系统的灭磁开关、励磁调节器开关、整流柜开关、AVR增、减磁控制,发电机并网、解列程序控制和软手操控制,以及电压、电流、频率、有功、无功、电能、温度、开关状态等监测。使励磁系统开关的联锁跳闸、无功自动调节,失磁快减、发电机顺序并网、顺序解列等功能都得到了提高与发展。
2.1.2发电机运行方式。发电机在额定参数下可长期连续运行。发电机在满足规定的技术数据和技术要求,同时在正确维护的条件下,能够长期连续运行。发电机长期连续运行额定功率为200 Mw,最大连续功率220 Mw。
2.2 火电厂电器自动化技术励磁系统的监控
励磁系统是同步于发电机的重要组成部分,向发电机励磁绕组提供可调节的励磁直流电流。励磁系统的安全可靠性关系到电网和机组的安全稳定,至关重要。原有的专用励磁装置,通过硬接线方式与DSC接口,从而实现发电机并网、解列程序控制、以及电压、电流、频率、有功、无功、电能等参数监测的功能。
2.3 火电厂电器自动化技术现场总线应用
现场总线是安装在生产过程区域的现场设备,是以单个分散的、数字化、智能化的测量的控制作为网络节点,实现相互交换信息,共同完成自动控制功能的网络系统,与控制系统。FCS的现场总线融入DCS后,将彻底解决DCS的致命性弱点―虽然可以监视、控制整个工艺过程并自动进行修复,但无法在DCS的工程师站上对现场仪表进行维护、诊断、组态。
2.4 火电厂电器自动化系统功能
厂用电数字式综合保护测控单元一方面通过通信接口和总线网络与厂用电自动化子系统进行通信,实现与DCS系统的数据交换,同时与热工紧密联系电动机负载的数字式测控单元,省去了所有测量变送器以及控制电缆。这种接口模式不仅保证了DCS与厂用电系統的紧密联系,实现了电厂机、炉、电一体化运行和管理。对纯电气开关、设备的控制可通过权限设置来决定控制模式,通常情况下有两种模式:一种以ECS厂用电自动化系统进行控制为主;另一种以DCS控制为主。以上监控模式不仅给老电厂的改造有很好的先进性,更适用于新厂的建设与发展。
接口方式主要有以下两种:一种是电厂热力系统的电动机等测量、控制设备等通过现场控制总线网、通信接口设备分别与DCS以及电气监控系统进行通信。另一种是电厂电气测量、监控设备等与现场工业总线网和通信接口设备与电气监控系统进行通信,实现与DCS信息交换。
3 电气自动化技术的优点
电气自动化技术主要是针对电能、电力设备、电力技术等3个方面实施改革更新,创造出一种全新的运行模式服务于电力行业、在计算机技术、电子技术、信息技术等逐渐融为一体的趋势中,电气自动化技术的运用变得更加广泛。在火力发电过程中引进电气自动化技术的优势表现为:
3.1提升效率。火力发电厂每年向社会输送大量的电能,电力行业是我国社会现代化生产的基础条件受早期社会技术条件的限制而影响了火力发电厂生产效率的提升,每年企业生产电能耗损15%-30%左右。引进自动化生产技术后,电力生产效率显著改善,使得电能生产量不断增多。
3.2降低成本。煤、石油等原始材料是火力发电的主要燃料,电能生产技术水平的落后会使得燃料消耗量增加,提高了火力发电的成本投资。对火力发电引进自动化技术后可保证各种燃料的充分燃烧,让原始燃料的价值得到充分运用在实际电能生产中能显著降低成本投入而增加经济效益。
3.3技术革新。电气自动化技术根本上是各类技术的融合体,包括:计算机电子信息电气控制等多方面实用技术。把这一技术贯穿到火力发电生产中,将推动火力发电行业技术的革新,给发电作业人员的工作带来很大的方便。同时,经过一段时间的运用后也会促进火力发电技术的改革。
3.4优化资源。工业电能生产需投入各方面的资源,如:电力设备、燃烧原料、作业人员等,这些因素对电能产量的提升都有很大的影响。电气自动化技术运用之后能协调好各项资源,通过人机操作模式降低生产人员的工作难度。另外,在自动化生产模式中也可及时发现系。统故障以及时处理
3.5整合模式。自动化技术带来的是一体化操作,火电厂将摆脱传统的生产作业方式而实现人机操控的新局面。使用各项自动化模式后,电力企业的生产将成为融合电子、信息、计算机等先进科技的组合,可从多个方面促进火力发电方案的更新,实现了电能产量的增多以带动生产效益。
结语语
总之,随着时代不断的进步,而火电厂在引进电气自动化这一新技术参 与生产时,必须要把握好自动化模式的控制方式。而火电厂在引进这一新技术参与生产时,必须要把握好自动化模式的控制方式电能生产操作流程里需积极贯彻安全生产理念,引导生产人员严格按照标准执行自己的准则。为了适应新的生产模式,应对生产作业人员加强技术指导、培训,操作人员能准确操作设备以创造良好的生产环境。
参考文献
[1] 贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,1994.
[2] 陈文高.配电系统可靠性实用基础[M].北京:中国电力出版社,1998.
[3] 宁高平.正在崛起的中国动力传动与控制技术―感受2008亚洲国际动力传动与控制技术展览会[J].工程机械,2008(12).
关键词:火电厂;自动化;运行方式;自动化
中图分类号:C35文献标识码: A
科学技术的发展使得电气自动化技术的运用更加广泛,不仅促进了电能生产效率的提升,也为企业创造了更多的经济效益。随着科学技术的不断发展,先进的火力发电技术得到了广泛的运用。电气自动化技术推广到火力发电厂之后,企业必须重视自动化技术的重要性。电气自动化技术凭借其高效率的使用性能在火力发电中的运用更为广泛,企业需顺应技术发展需要开展电气自动化研究。电气自动化技术的推广促进了火力发电模式的革新。针对这一点,文章分析了电气自动化模式的实际运用
1 关于火电厂电器自动化ECS系统
发电厂用电系统建成ECS是近年来自动化领域一个非常引人注意的热点,不同于DCS侧重于热工系统的监控相对应,ECS侧重于电气系统监控、发电厂内部,从而保证厂里用电时低电压系统的保护、测量、计算、控制、分析、等综合功能。ECS一方面实现了DCS的通信方式和信息交换,大幅度的减少了DCS的测点投资和硬接线方式下的电缆投资。另一方面,通过网络和软件的方式实现了电气系统的协控调整、故障分析和运行调整,从而提高了整个发电厂的自动化水平。ECS顺应了技术发展的大趋势与潮流,通过充分利用现场总线和网络通信技术的方式,使发电厂用电技术水平有了迅猛提高,对于电气系统自动化具有至关重要的现实意义。但是还必须在以下两个方面实现取得突破性的进展:一方面是实现对厂用电气全通信控制。目前ECS系统不能满足DCS通过ECS对电气系统的通信全控方式。为了实现这一目标,必须解决热工艺联锁问题。另一方面,电气后台系统的应用仍然基本处于初级阶段,距离实质性的实现控制逻辑以及提高电气控制水平及系统运行管理水平仍然具有很大差距。
2 火电厂电器自动化技术现状
2.1 火电厂电器自动化技术变压器组监控
2.1.1包括发变组高压侧断路器、励磁系统的灭磁开关、励磁调节器开关、整流柜开关、AVR增、减磁控制,发电机并网、解列程序控制和软手操控制,以及电压、电流、频率、有功、无功、电能、温度、开关状态等监测。使励磁系统开关的联锁跳闸、无功自动调节,失磁快减、发电机顺序并网、顺序解列等功能都得到了提高与发展。
2.1.2发电机运行方式。发电机在额定参数下可长期连续运行。发电机在满足规定的技术数据和技术要求,同时在正确维护的条件下,能够长期连续运行。发电机长期连续运行额定功率为200 Mw,最大连续功率220 Mw。
2.2 火电厂电器自动化技术励磁系统的监控
励磁系统是同步于发电机的重要组成部分,向发电机励磁绕组提供可调节的励磁直流电流。励磁系统的安全可靠性关系到电网和机组的安全稳定,至关重要。原有的专用励磁装置,通过硬接线方式与DSC接口,从而实现发电机并网、解列程序控制、以及电压、电流、频率、有功、无功、电能等参数监测的功能。
2.3 火电厂电器自动化技术现场总线应用
现场总线是安装在生产过程区域的现场设备,是以单个分散的、数字化、智能化的测量的控制作为网络节点,实现相互交换信息,共同完成自动控制功能的网络系统,与控制系统。FCS的现场总线融入DCS后,将彻底解决DCS的致命性弱点―虽然可以监视、控制整个工艺过程并自动进行修复,但无法在DCS的工程师站上对现场仪表进行维护、诊断、组态。
2.4 火电厂电器自动化系统功能
厂用电数字式综合保护测控单元一方面通过通信接口和总线网络与厂用电自动化子系统进行通信,实现与DCS系统的数据交换,同时与热工紧密联系电动机负载的数字式测控单元,省去了所有测量变送器以及控制电缆。这种接口模式不仅保证了DCS与厂用电系統的紧密联系,实现了电厂机、炉、电一体化运行和管理。对纯电气开关、设备的控制可通过权限设置来决定控制模式,通常情况下有两种模式:一种以ECS厂用电自动化系统进行控制为主;另一种以DCS控制为主。以上监控模式不仅给老电厂的改造有很好的先进性,更适用于新厂的建设与发展。
接口方式主要有以下两种:一种是电厂热力系统的电动机等测量、控制设备等通过现场控制总线网、通信接口设备分别与DCS以及电气监控系统进行通信。另一种是电厂电气测量、监控设备等与现场工业总线网和通信接口设备与电气监控系统进行通信,实现与DCS信息交换。
3 电气自动化技术的优点
电气自动化技术主要是针对电能、电力设备、电力技术等3个方面实施改革更新,创造出一种全新的运行模式服务于电力行业、在计算机技术、电子技术、信息技术等逐渐融为一体的趋势中,电气自动化技术的运用变得更加广泛。在火力发电过程中引进电气自动化技术的优势表现为:
3.1提升效率。火力发电厂每年向社会输送大量的电能,电力行业是我国社会现代化生产的基础条件受早期社会技术条件的限制而影响了火力发电厂生产效率的提升,每年企业生产电能耗损15%-30%左右。引进自动化生产技术后,电力生产效率显著改善,使得电能生产量不断增多。
3.2降低成本。煤、石油等原始材料是火力发电的主要燃料,电能生产技术水平的落后会使得燃料消耗量增加,提高了火力发电的成本投资。对火力发电引进自动化技术后可保证各种燃料的充分燃烧,让原始燃料的价值得到充分运用在实际电能生产中能显著降低成本投入而增加经济效益。
3.3技术革新。电气自动化技术根本上是各类技术的融合体,包括:计算机电子信息电气控制等多方面实用技术。把这一技术贯穿到火力发电生产中,将推动火力发电行业技术的革新,给发电作业人员的工作带来很大的方便。同时,经过一段时间的运用后也会促进火力发电技术的改革。
3.4优化资源。工业电能生产需投入各方面的资源,如:电力设备、燃烧原料、作业人员等,这些因素对电能产量的提升都有很大的影响。电气自动化技术运用之后能协调好各项资源,通过人机操作模式降低生产人员的工作难度。另外,在自动化生产模式中也可及时发现系。统故障以及时处理
3.5整合模式。自动化技术带来的是一体化操作,火电厂将摆脱传统的生产作业方式而实现人机操控的新局面。使用各项自动化模式后,电力企业的生产将成为融合电子、信息、计算机等先进科技的组合,可从多个方面促进火力发电方案的更新,实现了电能产量的增多以带动生产效益。
结语语
总之,随着时代不断的进步,而火电厂在引进电气自动化这一新技术参 与生产时,必须要把握好自动化模式的控制方式。而火电厂在引进这一新技术参与生产时,必须要把握好自动化模式的控制方式电能生产操作流程里需积极贯彻安全生产理念,引导生产人员严格按照标准执行自己的准则。为了适应新的生产模式,应对生产作业人员加强技术指导、培训,操作人员能准确操作设备以创造良好的生产环境。
参考文献
[1] 贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,1994.
[2] 陈文高.配电系统可靠性实用基础[M].北京:中国电力出版社,1998.
[3] 宁高平.正在崛起的中国动力传动与控制技术―感受2008亚洲国际动力传动与控制技术展览会[J].工程机械,2008(12).