電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用智能配電裝置的作用

齊福寶

摘 要：近年來我國電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速，而隨著各地對電力建設(shè)的更高需求，智能配電裝置也逐漸被推廣應(yīng)用。文章就電氣自動(dòng)化及智能配電裝置的應(yīng)用進(jìn)行簡述，以三家電廠電力建設(shè)的系統(tǒng)為研究分析對象，闡述在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用智能配電裝置的作用，并分析討論在三家電廠應(yīng)用電器自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)的相應(yīng)問題。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；智能配電裝置；作用

隨著我國電力系統(tǒng)的發(fā)展以及對電力建設(shè)中的更高需求。傳統(tǒng)的電力自動(dòng)化領(lǐng)域的“四遙”監(jiān)控系統(tǒng)原來只在輸變電系統(tǒng)中應(yīng)用，而現(xiàn)在已經(jīng)開始在10/0.4kV用戶或者是低壓變電所中應(yīng)用，而智能配電系統(tǒng)在以“四遙”為基本的情況下開始在各個(gè)領(lǐng)域中推廣應(yīng)用，已然成為10kV以下的變配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)電力配置[1]。

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，簡稱ECS，在現(xiàn)代發(fā)電廠應(yīng)用中一般均才采用開放性高、可靠性強(qiáng)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的大型監(jiān)控軟件，同時(shí)采用以太網(wǎng)或者現(xiàn)場的工業(yè)總線網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能，這項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)基于新一代數(shù)字保護(hù)測控裝置，這種裝置可完全開放DCS或FCS系統(tǒng)，達(dá)成全面接口，最終實(shí)現(xiàn)電廠的電氣系統(tǒng)一體化的目的，最大程度的提高發(fā)電廠自動(dòng)化運(yùn)行，發(fā)電廠監(jiān)控自動(dòng)化的發(fā)展未來也將以真正實(shí)現(xiàn)“四遙”監(jiān)控為發(fā)展方向。

智能配電裝置已經(jīng)在近年來的電力建設(shè)中普遍推廣應(yīng)用，它是ECS系統(tǒng)的一個(gè)核心設(shè)備，在近幾年的發(fā)展中，涌現(xiàn)出眾多技術(shù)成熟的智能配電裝置品牌產(chǎn)品，如南京南瑞（高壓配電）、丹東華通（低壓配電）、蘇州萬龍（低壓配電）等等[2]。這些品牌產(chǎn)品注重智能配電裝置的品質(zhì)，追求產(chǎn)品的功能穩(wěn)定性、功能多樣性以及集成化和可操作化，這類技術(shù)的發(fā)展和成熟為電廠設(shè)計(jì)方向提供了可參考的數(shù)據(jù)和思路，更大程度的推進(jìn)了智能配電裝置在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的靈活應(yīng)用[3]。

ECS系統(tǒng)普遍在各大新建電廠中均被應(yīng)用，作者選擇三家應(yīng)用ECS系統(tǒng)具有代表性的電廠作為文章研究對象，三家電廠分別為：雙遼市雙遼電廠、吉林龍華熱電廠、內(nèi)蒙古金山熱電廠，對比以上三家電廠中智能配電裝置的應(yīng)用情況，來分析智能配電裝置的特點(diǎn)。三家電廠的ECS系統(tǒng)中智能配電裝置的應(yīng)用采用了不同的控制方式。

1 ECS系統(tǒng)的控制方式

1.1 雙遼市雙遼電廠

雙遼市雙遼電廠的ECS系統(tǒng)應(yīng)用南京南瑞通訊管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的特點(diǎn)是應(yīng)用通訊遙控、遙信以及遙測，同時(shí)在電動(dòng)機(jī)控制中應(yīng)用通訊雙重控制和DCS，電氣量采集不僅依靠通訊，還要依靠4-20mA模擬量檢測電流[4]。

1.2 吉林龍華熱電廠

青山熱電廠的ECS系統(tǒng)應(yīng)用丹東華通公司通訊管理系統(tǒng)， 該系統(tǒng)電氣量采集僅通過ECS系統(tǒng)，控制是由DCS完成的。

1.3 內(nèi)蒙古金山熱電廠

第三熱電廠的ECS系統(tǒng)應(yīng)用北京美蘭尼爾的通訊管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)中智能配電裝置僅用于高壓部分，電氣量采集是由裝置通訊完成，控制由DCS完成，低壓部分采用變送器輸出4-20mA進(jìn)行電氣量采集。

2 ECS系統(tǒng)的設(shè)備的配置

關(guān)于高低壓控制的系統(tǒng)主要配置，雙遼市雙遼電廠和青山熱電廠基本相同，因此共同列出：

（1）系統(tǒng)保護(hù)測控裝置。主要功能包括測量、系統(tǒng)保護(hù)、6kV防跳裝置、電源監(jiān)視、通訊以及4-20mA模擬量電流輸出等功能。

（2）CT裝置。用于系統(tǒng)中采集電流量。

（3）用電設(shè)備的供電配置是斷路器電源，或者采用接觸器電動(dòng)機(jī)。

內(nèi)蒙古金山熱電廠6kV系統(tǒng)的主要配置：

（1）系統(tǒng)保護(hù)測控裝置。主要功能包括測量、系統(tǒng)保護(hù)、通訊、4-20mA模擬量電流輸出以及RS485通訊等功能。（2）回路控制設(shè)備采用合、跳閘繼電器。（3）用電設(shè)備的供電配置是斷路器電源。（4）CT裝置。用于系統(tǒng)中采集電流量。（5）電源監(jiān)視設(shè)備采用繼電器。（6）防跳裝置采用防跳繼電器。

內(nèi)蒙古金山熱電廠0.4kV系統(tǒng)的主要配置：（1）回路控制設(shè)備采用合、跳閘繼電器。（2）用電設(shè)備的供電配置是斷路器電源，或者采用接觸器電動(dòng)機(jī)。（3）CT裝置。用于系統(tǒng)中采集電流量。（4）電源監(jiān)視設(shè)備采用繼電器。（5）4-20mA模擬量電流輸出采用電路變送器。（6）熱繼電器。

3 討論

3.1 控制方式比較

針對雙遼電廠、龍華熱電廠、古金山熱電廠三家電廠的ECS系統(tǒng)的控制方式進(jìn)行分析對比，總結(jié)如下：

（1）雙遼市雙遼電廠系統(tǒng)設(shè)備的控制方式改善了傳統(tǒng)模式，及采用DCS直接控制的形式，而只采用RS485通訊設(shè)備，這種設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是節(jié)省電纜，但弊端是采樣點(diǎn)多而通訊管理機(jī)數(shù)量不匹配，導(dǎo)致單臺的通訊管理機(jī)的處理數(shù)據(jù)過大，極易出現(xiàn)通訊信息堵塞的情況，會(huì)出現(xiàn)控制指令偶爾不能正常發(fā)送的情況。系統(tǒng)需要操作性強(qiáng)的電動(dòng)機(jī)，因此需要采用DCS控制，若將遙控和遙測等部分功能去掉，僅僅用DCS，4-20mA采集電流信號，可有效的改善通訊環(huán)境[5]。（2）龍華熱電廠的ECS系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)是進(jìn)行遙測、搖信的使用，而放棄了遙控功能呢過，這一設(shè)計(jì)在系統(tǒng)設(shè)備中是一種資源的浪費(fèi)和損耗，若控制電源系統(tǒng)，將很大程度上的節(jié)約電纜。（3）內(nèi)蒙古金山熱電廠6kV系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)是只將ECS進(jìn)行遙測功能，裝置的功能使用率低，所有造成設(shè)備通訊數(shù)據(jù)采集大，設(shè)備多，測試繁瑣等弊端。

3.2 系統(tǒng)設(shè)備配置比較

針對三家電廠的設(shè)備配置情況進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)智能配電裝置的設(shè)計(jì)在電廠設(shè)備運(yùn)行中具有顯著優(yōu)點(diǎn)，具體如下：

（1）智能配電裝置的單元件數(shù)少，方便設(shè)備檢修和調(diào)試。（2）智能配電裝置的集成度高且綜合性功能強(qiáng)，內(nèi)容保護(hù)綜合全面。（3）智能配電裝置中的配線簡單，利于操作。（4）設(shè)備中應(yīng)用了控制回路自檢功能，發(fā)生故障有故障報(bào)警，并通過DO、DI的查詢，在運(yùn)行中出現(xiàn)故障可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和判斷，并有效的分析其原因[6]。

而電廠系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)中沒有應(yīng)用智能配電裝置的，其設(shè)備的單元件比較多，操作、調(diào)試、檢修等過程中配線易出現(xiàn)漏洞，易造成設(shè)備故障，并且故障不易鑒別。設(shè)備占用空間大，導(dǎo)致電廠設(shè)備擁擠出，不易于檢修及故障排除。

4 結(jié)束語

隨著近幾年電氣自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，數(shù)字化的綜合性保護(hù)測控裝置的應(yīng)用已經(jīng)在電廠中普遍推廣，受到各大電廠的認(rèn)可。其功能優(yōu)勢也得到了充分的利用發(fā)揮。作者通過總結(jié)分析自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對智能配電裝置在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用做出了一點(diǎn)思考，希望對電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)

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