淺談熱電廠電氣自動化系統(tǒng)的缺陷及對策

李磊

摘 要：隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，電力科技水平也逐漸提高，電氣綜合自動化水平被廣泛用于熱電廠中。近些年來，熱電廠的綜合自動化水平和安全系數(shù)不斷上升，本文主要簡析中小型熱電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)的基本內(nèi)涵和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：熱電廠；電氣自動化；系統(tǒng)

國內(nèi)計算機網(wǎng)絡(luò)和信息工程技術(shù)的發(fā)展帶動著自動化技術(shù)的進步，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)越來越重視自動化系統(tǒng)，給電廠也來帶了新的發(fā)展機遇，提供了新的高科技的平臺。熱電廠應(yīng)當(dāng)與時俱進，緊跟社會發(fā)展，瞄準(zhǔn)科學(xué)技術(shù)的最前沿，將自動化系統(tǒng)充分運用于電廠的工作當(dāng)中，為社會生活提供更好的服務(wù)。

1、熱電廠電氣自動化系統(tǒng)的內(nèi)容

熱電廠是火電廠眾多類型電廠的其中之一，它的特點是既能供電又能供暖，目前比較多的電廠都屬于熱電廠?，F(xiàn)代化的熱電廠自動化系統(tǒng)已經(jīng)成為集合計算機技、網(wǎng)絡(luò)、通信、自動控制和電力電子為一體的綜合系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電力設(shè)備、控制設(shè)備以及幾乎電廠所有設(shè)備的工作自動化。中小型熱電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)的基本功能主要由通訊層、間隔層、站控層三部分構(gòu)成。①間隔層：間隔層所包含的的裝置有繼電保護裝置、自動控制裝置等非常智能化的裝置，主要實現(xiàn)信息采集、自動控制、繼電保護等功能。間隔層的裝置主要通過通信接口以及協(xié)議轉(zhuǎn)換在中小型熱電廠中與綜合自動化系統(tǒng)相連接，是中小型熱電廠實現(xiàn)綜合自動化的基礎(chǔ)，是自動化系統(tǒng)必不可少的環(huán)節(jié)。

②通訊層：通訊層主要是把間隔層采集到的信息傳遞到各個電力設(shè)備，是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)運用在熱電廠電氣綜合自動化上的重要體現(xiàn)，并且電力設(shè)備的信息也可以通過通訊層的網(wǎng)絡(luò)反饋給間隔層。由于對信息可靠性和安全性的要求，所以要采用一定的保護設(shè)備來對通訊層的網(wǎng)絡(luò)和信息傳遞工作進行保護（例如采用冗余裝置進行安全監(jiān)控），防患于未然，提高安全系數(shù)。③站控層：站控層一般包括遠(yuǎn)程控制站、工程師站和檢測站等工作站，用于處理、顯示、發(fā)送以及保存通訊層接收到的信息，使得熱電廠的電力工作正常運行，并提供一定的信息存儲空間。

2、熱電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)及其缺陷

2.1熱電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)的組成

DCS系統(tǒng)是熱電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)的核心系統(tǒng)，此外還綜合了現(xiàn)場總線和電氣保護裝置，實現(xiàn)綜合自動化?，F(xiàn)場總線和電氣自動化系統(tǒng)構(gòu)建是電氣綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)注意的兩個方面。現(xiàn)場總線與DCS系統(tǒng)直接相連，需要考慮二者的標(biāo)準(zhǔn)，不同標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線和保護裝置不能相連接。電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)建要充分考慮系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)，一般將系統(tǒng)從里到外分為保護層、通信管理層和后臺機系統(tǒng)層三個層次，對于不同層的結(jié)構(gòu)和功能采取采取相應(yīng)的保護措施，進行分散管理。除了遵循以上的基本結(jié)構(gòu)以外，熱電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)還要具備完整的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，強大的應(yīng)用系統(tǒng)和開放的軟件平臺。①完整的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：中小型熱電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，完整的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要有控制計算機、工作站和服務(wù)器。現(xiàn)代對于熱電廠電氣自動化系統(tǒng)的改進主要是促進系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中各個環(huán)節(jié)的智能化、自動化，使整個系統(tǒng)能夠面向網(wǎng)絡(luò)，形成一個循環(huán)運行的系統(tǒng)。②強大的應(yīng)用系統(tǒng)：應(yīng)用系統(tǒng)主要是指電力工作系統(tǒng)以外的一些功能系統(tǒng)，促進了電廠電力工作效率的縱向發(fā)展。比如效率檢測系統(tǒng)，其主要功能就是對熱電廠中的電力工作效率進行監(jiān)督和評價，在熱電廠的發(fā)電、輸電和配電工作中起到記錄分析的作用。通過效率檢測系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)可以清晰地看到電力工作的進度快慢，以便對電氣設(shè)備的質(zhì)量、運行狀態(tài)進行改進，使其滿足工作要求。電能檢測系統(tǒng)也是應(yīng)用系統(tǒng)的一部分，主要負(fù)責(zé)對電力電氣工作中的電能變化以及電流脈沖進行檢測，有效防止電能過高或者不正常變化的現(xiàn)象。③開放的軟件平臺：熱電廠的電氣綜合自動化系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在，軟件因其操作方便、可視性強的優(yōu)點逐漸取代了硬件在控制設(shè)備中的地位。智能化、專業(yè)化的計算機技術(shù)“攜帶”其清晰的人機界面出現(xiàn)在了大部分中小型熱電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)的控制區(qū)間中，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，現(xiàn)代電氣綜合自動化系統(tǒng)的軟件平臺已經(jīng)支持Windows系統(tǒng)，得到廣泛的應(yīng)用。

2.2目前電廠電氣自動化系統(tǒng)存在的缺缺陷

①DCS連接方式的缺陷：目前DCS系統(tǒng)一般采用硬接式，接入量通常為DI、DO、以及模擬量三種，熱電廠主要通過主網(wǎng)站層和間隔層接入DCS系統(tǒng)，運用RS-485串行接口、串行總線、CAN現(xiàn)場總線以及以太網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)綜合自動化。這種連接方式抗干擾性能較差，需要一定的隔離裝置對其進行保護，而且這種連接方式的成本隨著連接線路的增多而增加，造價非常高，而且提供的信息內(nèi)容也是一次性的，不能動態(tài)地反映電氣設(shè)備的狀況和運作過程。②控制系統(tǒng)的缺陷：位于間隔層的控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)電力工作的開啟關(guān)閉和信息采集，目前還有許多中小型熱電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)的開關(guān)系統(tǒng)仍然采用按鈕式。這種開關(guān)系統(tǒng)的的反應(yīng)時間較長，就像人的反射弧過長會導(dǎo)致人的反映遲鈍一樣，會影響工作的連續(xù)性和工作效率，并且這種開關(guān)還容易損壞，不利于熱電廠的自動化管理。此外，現(xiàn)在還有許多熱電廠的控制系統(tǒng)模式比較老舊，需要大量的工作人員在控制區(qū)間里面進行手動操作，影響了熱電廠的自動化發(fā)展和經(jīng)濟效益的提升。

2.3 電廠自動化缺陷的應(yīng)對措施

3、結(jié)語：

對于熱電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展，應(yīng)當(dāng)遵循科學(xué)、有效、經(jīng)濟的原則。對變壓器、斷電器、繼電保護裝置的型號、結(jié)構(gòu)、位置進行充分考察和研究，在引入自動化系統(tǒng)之前就把準(zhǔn)備工作做足，這樣既能加快自動化系統(tǒng)的安裝效率，又節(jié)省了大量的人力物力。其次，對自動化系統(tǒng)中的各個部件要采取一定的保護措施，防止系統(tǒng)出現(xiàn)故障，保證電氣綜合自動化系統(tǒng)的正常工作和長期使用。在熱電廠中引入電氣綜合自動化系統(tǒng)的最終目的還是提高熱電廠的經(jīng)濟效益，現(xiàn)代自動控制理論也是為了促進社會和經(jīng)濟發(fā)展。所以，要對熱電廠的電器綜合自動化系統(tǒng)進行宏觀調(diào)控，考慮成本、利益等內(nèi)容，使自動化技術(shù)為熱電廠帶來更大的經(jīng)濟效益。

參考文獻(xiàn)：

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