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摘 要:随着我国经济水平的不断提升和发电厂整体水平的持续提升,发电厂电气自动化技术应用得到了越来越多的关注。我国电力系统中发电厂一直都是重要的组成部分,而发电站的稳定运行离不开电气自动化控制系统的有效支持,因此,本文主要对发电厂电气自动化技术的相关内容进行了分析与研究,这对电力事业发展具有极为重要的经济意义和现实意义。
关键词:发电厂;电气自动化技术;概况
一、电气自动化技术的概况
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
电气自动化技术所运用的领域很广泛,是建立在电子信息技术之上的。电气系统是由这样几个环节组成:发电、配电、变电和输电变电等的电能生产与消费系统。电气系统的功能是将自然界中的一次能源利用电动力装置再转化成电能,经输电、变电和配电之后将电能供应到千家万户。为了更好的实现这一功能,电力系统在各个环节、不同层次之间还有相应的信息与控制系统,以实现对电能的生产过程的测量、调节、保护、控制、通信以及调度,有效保证用户获得优质、安全、高效、经济的电能。要建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。
随着电子信息技术的迅猛发展,电气自动化技术也获得了很大的进步,已经和人民的日常生产生活密切相关,得到了很广泛的普及,为人们的生产生活服务器,在电气自动化水平不断提升的过程中,要对相关技术不断加以创新和发展,使自动化技术的安全性和可靠性得到更大的提高,这会大大的促进我国电气工程事业的向前发展。
二、发电厂电气自动化技术的应用
电气自动化技术在变电领域已得到了普遍应用和发展,功能技术水平也已日臻完善。分散分布式的变电站综合自动化技术同样可应用于发电厂电气系统。当前传统的电磁型、晶體管型和集成电路型电气保护和安全自动装置已完全让位于微机型装置,为适应电厂自动化水平的提高,实现“软手操”,国内一些生产厂家已开发出了系列化的产品。目前,微机型电厂电气系统的保护和自动装置主要有:发电机保护,主变压器保护,高厂变、高备变保护,自动励磁调节装置(AVR),厂用电源自动快速切换装置(ATS),发电机自动准同期装置,厂用电源分支保护装置,厂用电源开关同期合闸装置,低压备用电源自投装置,高压电动机综合保护装置,厂用变压器综合保护装置,母线分段保护装置,厂用馈线保护装置以及400V系统的智能脱扣器等,这些保护和自动装置内部都有CPU、A(D)/D(A)转换,存储器等,具有基本的模拟量、开关量输入,开关量(出口、信号)输出等硬件电路,通过软件实现测量、判断、逻辑、执行、记忆、输出及人机界面等功能,完成各自的任务,并都有通信接口,可通过现场总线与上位机系统或相互间进行信息交换。现场总线技术在工业和民用领域近年来得到了广泛的应用,在通信速率、通信距离及抗干扰能力等方面技术不断提高,并已形成多种标准,如西门子公司采用的PROFIBUS,ABB公司采用的FF及MODIBUS、发源于汽车行业的CAN,及楼宇自动化的LONWORKS等。DCS系统除了通过DI、DO对外联系外,也可通过现场总线与下位系统相联,DCS系统的远程IO站与主机间就是通过现场总线相互交换信息和指令的。因此,从软、硬件上实现发电厂电气系统综合自动化在技术上是完全可行的。
实施方案:通过现场总线,将上述众多的保护和自动装置连接起来,经通信管理装置,接至DCS系统和电气工作站,基本的控制仍由DCS系统完成,电气工作站实现监测、维护等功能,这样的方案应是能普遍接受的。如直流系统,可通过现场总线与上位机实现通讯功能,将系统的电压监控、充电装置及蓄电池运行状态、系统绝缘监视、报警及事件记录等信号反映至DCS中,以便能随时监视直流系统运行状态并在故障下实现快速的判断和处理。
需要解决的问题:(1)现场总线标准问题,由于保护和自动装置是由不同的厂家生产,其支持的现场总线标准可能不同,不能简单地相连;
(2)通过现场总线交换哪些电气信息内容,对信息的量和速度的要求如何等。
解决方案:首先,将电厂电气系统的所有装置分成几大块,如6kV系统一块,400V系统一块,发—变组保护一块,AVR一块等等,应要求同一块的装置支持同一种总线标准,如,6kV系统的电源分支、电动机、变压器保护及厂用电快切、同期、低压备自投等,支持同一种标准;400V系统的保护或智能脱扣器应有统一的标准;发电机变压器保护和AVR可有相同或不同的标准。与DCS系统和电气工作站相联时,可以将这几块分别与DCS系统和电气工作站相联,也可以将这几块由专门的通信管理装置相联后再统一接至DCS系统和电气工作站。
对第二个问题,可先由电厂电气运行、管理、维护部门提出对电气工作站的要求后,由保护和自动装置的生产厂家根据要求对现有装置进行改进,通过通信口提供所需的信息,最后由监控系统完成总线连接、信息传送、通信管理并建立电气工作站。
三、结束语
综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,人们对电的需求量越来越大,有效提高发电厂电气技术是确保人们正常生活的重要保障。我们应积极关注并吸收国内外先进的技术优势,并综合当前电气工程中的实际运用情况,开拓新理论、新技术的运用思路,为我国的电气工程自动化技术的运用和发展做出应有的贡献。通过国家扶持与大力倡导,发电厂电气系统自动化技术得到了快速发展,这也是我国电气技术发展的有效措施。
参考文献
[1] 郑鸿志.发电厂电气自动化技术的应用方案[D]. 华北电力大学(北京) 2011.
[2] 杨弘剑.发电厂电气监控系统分析[J]. 化学工程与装备. 2010(08).
关键词:发电厂;电气自动化技术;概况
一、电气自动化技术的概况
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
电气自动化技术所运用的领域很广泛,是建立在电子信息技术之上的。电气系统是由这样几个环节组成:发电、配电、变电和输电变电等的电能生产与消费系统。电气系统的功能是将自然界中的一次能源利用电动力装置再转化成电能,经输电、变电和配电之后将电能供应到千家万户。为了更好的实现这一功能,电力系统在各个环节、不同层次之间还有相应的信息与控制系统,以实现对电能的生产过程的测量、调节、保护、控制、通信以及调度,有效保证用户获得优质、安全、高效、经济的电能。要建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。
随着电子信息技术的迅猛发展,电气自动化技术也获得了很大的进步,已经和人民的日常生产生活密切相关,得到了很广泛的普及,为人们的生产生活服务器,在电气自动化水平不断提升的过程中,要对相关技术不断加以创新和发展,使自动化技术的安全性和可靠性得到更大的提高,这会大大的促进我国电气工程事业的向前发展。
二、发电厂电气自动化技术的应用
电气自动化技术在变电领域已得到了普遍应用和发展,功能技术水平也已日臻完善。分散分布式的变电站综合自动化技术同样可应用于发电厂电气系统。当前传统的电磁型、晶體管型和集成电路型电气保护和安全自动装置已完全让位于微机型装置,为适应电厂自动化水平的提高,实现“软手操”,国内一些生产厂家已开发出了系列化的产品。目前,微机型电厂电气系统的保护和自动装置主要有:发电机保护,主变压器保护,高厂变、高备变保护,自动励磁调节装置(AVR),厂用电源自动快速切换装置(ATS),发电机自动准同期装置,厂用电源分支保护装置,厂用电源开关同期合闸装置,低压备用电源自投装置,高压电动机综合保护装置,厂用变压器综合保护装置,母线分段保护装置,厂用馈线保护装置以及400V系统的智能脱扣器等,这些保护和自动装置内部都有CPU、A(D)/D(A)转换,存储器等,具有基本的模拟量、开关量输入,开关量(出口、信号)输出等硬件电路,通过软件实现测量、判断、逻辑、执行、记忆、输出及人机界面等功能,完成各自的任务,并都有通信接口,可通过现场总线与上位机系统或相互间进行信息交换。现场总线技术在工业和民用领域近年来得到了广泛的应用,在通信速率、通信距离及抗干扰能力等方面技术不断提高,并已形成多种标准,如西门子公司采用的PROFIBUS,ABB公司采用的FF及MODIBUS、发源于汽车行业的CAN,及楼宇自动化的LONWORKS等。DCS系统除了通过DI、DO对外联系外,也可通过现场总线与下位系统相联,DCS系统的远程IO站与主机间就是通过现场总线相互交换信息和指令的。因此,从软、硬件上实现发电厂电气系统综合自动化在技术上是完全可行的。
实施方案:通过现场总线,将上述众多的保护和自动装置连接起来,经通信管理装置,接至DCS系统和电气工作站,基本的控制仍由DCS系统完成,电气工作站实现监测、维护等功能,这样的方案应是能普遍接受的。如直流系统,可通过现场总线与上位机实现通讯功能,将系统的电压监控、充电装置及蓄电池运行状态、系统绝缘监视、报警及事件记录等信号反映至DCS中,以便能随时监视直流系统运行状态并在故障下实现快速的判断和处理。
需要解决的问题:(1)现场总线标准问题,由于保护和自动装置是由不同的厂家生产,其支持的现场总线标准可能不同,不能简单地相连;
(2)通过现场总线交换哪些电气信息内容,对信息的量和速度的要求如何等。
解决方案:首先,将电厂电气系统的所有装置分成几大块,如6kV系统一块,400V系统一块,发—变组保护一块,AVR一块等等,应要求同一块的装置支持同一种总线标准,如,6kV系统的电源分支、电动机、变压器保护及厂用电快切、同期、低压备自投等,支持同一种标准;400V系统的保护或智能脱扣器应有统一的标准;发电机变压器保护和AVR可有相同或不同的标准。与DCS系统和电气工作站相联时,可以将这几块分别与DCS系统和电气工作站相联,也可以将这几块由专门的通信管理装置相联后再统一接至DCS系统和电气工作站。
对第二个问题,可先由电厂电气运行、管理、维护部门提出对电气工作站的要求后,由保护和自动装置的生产厂家根据要求对现有装置进行改进,通过通信口提供所需的信息,最后由监控系统完成总线连接、信息传送、通信管理并建立电气工作站。
三、结束语
综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,人们对电的需求量越来越大,有效提高发电厂电气技术是确保人们正常生活的重要保障。我们应积极关注并吸收国内外先进的技术优势,并综合当前电气工程中的实际运用情况,开拓新理论、新技术的运用思路,为我国的电气工程自动化技术的运用和发展做出应有的贡献。通过国家扶持与大力倡导,发电厂电气系统自动化技术得到了快速发展,这也是我国电气技术发展的有效措施。
参考文献
[1] 郑鸿志.发电厂电气自动化技术的应用方案[D]. 华北电力大学(北京) 2011.
[2] 杨弘剑.发电厂电气监控系统分析[J]. 化学工程与装备. 2010(08).