發(fā)電廠用電電氣二次設(shè)計的優(yōu)化策略闡述

李俊

摘要：本文主要分析了發(fā)電廠用電電氣二次設(shè)計特點，重點介紹了發(fā)電廠用電電氣二次設(shè)計優(yōu)化策略，它不僅可以提高電氣二次設(shè)計質(zhì)量，而且還可以確保發(fā)電廠用電的效率。通過對發(fā)電廠用電電氣二次設(shè)計的特點及優(yōu)化策略進行研究，以期為發(fā)電廠用電提供可靠的保障，實現(xiàn)經(jīng)濟與社會效益的最大化。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠用電;電氣二次設(shè)計;優(yōu)化策略

1.發(fā)電廠用電電氣二次設(shè)計特點

如今，隨著我國用電量需求的不斷變化，在一定程度上擴大了電力系統(tǒng)的運行規(guī)模，增加了發(fā)電機組的數(shù)量，這就對電氣二次設(shè)計提出了較高的要求。在進行發(fā)電廠用電電氣二次設(shè)計時，其特點包括下述幾個方面：（1）在進行電氣二次設(shè)計過程中，需要對常用設(shè)備的運行狀況給予綜合考慮，在此基礎(chǔ)上制定電氣設(shè)備保護方案，以提高設(shè)備運行的安全性、可靠性;（2）電氣二次設(shè)計階段，要對電廠規(guī)劃和運行情況給予充分考慮，在此基礎(chǔ)上選擇更加成熟的技術(shù)手段，提高發(fā)電廠用電效率;（3）發(fā)電廠設(shè)備種類比較多，而且不同設(shè)備所采用的保護原理存在一定的差異，無形之中增加了選擇的難度，而且同樣規(guī)模的機組，可以選擇的電氣主接線形式不一樣，主要包括有母線接線和無母線接線，其中有母線接線又包括了單母線接線、分段單母線接線（如圖1）、雙母線接線（如圖2）。

2.發(fā)電廠用電電氣二次設(shè)計優(yōu)化策略

2.1直流系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化策略

在發(fā)電廠用電系統(tǒng)中，直流系統(tǒng)占據(jù)著比較重要的位置，其設(shè)計優(yōu)化將會直接決定直流系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。例如，某電廠運行過程中，設(shè)計人員借助下述策略對直流系統(tǒng)設(shè)計進行了優(yōu)化：（1）電廠直流系統(tǒng)選擇了220V直流系統(tǒng)，這樣不僅可以為控制負荷和動力負荷提供所需電能，而且在具體運行過程中中控室和機旁需要配以直流分柜;（2）構(gòu)建了直流監(jiān)控系統(tǒng)，其主要包括現(xiàn)場管理層、設(shè)備層、主控層和采樣層四個組成部分，而主控層扮演著十分重要的角色，其可以借助485通訊口來實現(xiàn)與通訊管理機的有效連接，并且在RS485作用下，在電池柜和充電柜等設(shè)備上安裝通訊管理機，進而實現(xiàn)與發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)的有效連接，并實現(xiàn)通信。借助上電氣二次設(shè)計述優(yōu)化策略，可以更好的提升發(fā)電廠控制與監(jiān)測功效，即使主控層或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，也能夠借助現(xiàn)場管理層來實現(xiàn)對整個運行系統(tǒng)的有效監(jiān)控。

2.2計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化策略

計算機監(jiān)控系統(tǒng)是發(fā)電廠用電體系中不可或缺的組成部分，在對其進行設(shè)計優(yōu)化時，需要對發(fā)電廠用電電氣二次設(shè)計的實際情況來融入先進技術(shù)，以更好的發(fā)揮計算機監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控作用。例如，某發(fā)電廠工作人員認為計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計至關(guān)重要，在對其進行設(shè)計時，采用了如下的優(yōu)化策略：（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。對中控室通訊工作站進行分析可以發(fā)現(xiàn)，可以借助以太環(huán)網(wǎng)和現(xiàn)地控制單元LCU，來確保各系統(tǒng)間的有效連接，并借助地控制單元LCU來對I/O信號進行采集，這樣可以有效發(fā)揮載波通訊鏈路的功能，實現(xiàn)發(fā)電廠與國家調(diào)度中心間的實施傳輸;現(xiàn)地單元可以確保多種操作的可行性，此時工作人員可以借助PLC監(jiān)控屏來完成對整個機組的全自動控制，并借助硬接線屏幕開關(guān)，來完成對機組緊急事故的有效處理;廠站控制選擇了廠站監(jiān)控層控制方式，其能夠?qū)Πl(fā)電設(shè)備和輔助設(shè)備的運行情況給予重點監(jiān)視和控制;對同期系統(tǒng)而言，工作人員可以實現(xiàn)SID-2X型號、SID-2CM型號和SID2SL型號設(shè)備的有效連接，這樣不僅可以實現(xiàn)對并網(wǎng)對象類別的自動識別，而且還可以實現(xiàn)現(xiàn)地手動或遠方自動控制并網(wǎng)效果。（2）對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)而言，網(wǎng)絡(luò)接口主要包括了以太網(wǎng)、MB+網(wǎng)和RS485網(wǎng)等，在上位計算機和PLC 編程控制器的作用下，可以實現(xiàn)多個網(wǎng)橋的有效連接，一般會選擇在系統(tǒng)的最上層設(shè)置以太網(wǎng)，在中間位置放置MB+，在最底層放置RS485網(wǎng)。此時，工作人員可以選擇單模光纖連接方式，以實現(xiàn)發(fā)電廠中控室LCU4和計算機監(jiān)控系統(tǒng)的有效連接。（3）軟、硬件配置。通常情況下，發(fā)電廠廠站控制級包括的設(shè)備有LCD主計算機、工程師站、針式報警打印機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、操作員站、通訊工作站和UPS系統(tǒng)等。在中控室操作平臺中，工作人員可以通過對硬接線緊急停機按鈕的安裝，來提高緊急情況處理效果。（4）現(xiàn)場接地層包含公用設(shè)備現(xiàn)地控制單元、機組現(xiàn)地控制單元2套、開關(guān)站1套和LCU4，此時可以結(jié)合具體情況來決定是否需要安裝后邊坡排水系統(tǒng)現(xiàn)地控制單元;（5）軟件配置。發(fā)電廠用電監(jiān)控系統(tǒng)采用了分布式數(shù)據(jù)庫，其涉及到的軟件類型有操作系統(tǒng)軟件、SCADA軟件和通訊軟件等。

2.3繼電保護系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化策略

對于發(fā)電廠而言，繼電保護系統(tǒng)所發(fā)揮的作用不可替代，其可以有效維護發(fā)電廠電力系統(tǒng)的安全、高效運動。例如某電廠運行時，在繼電保護系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化階段開展了如下措施：（1）發(fā)電廠繼電保護系統(tǒng)采用了數(shù)字式微機型保護裝置，并且在變壓組、發(fā)電機和主變壓器等設(shè)備上安裝了繼電保護系統(tǒng)和故障濾波裝置，同時發(fā)電廠中的繼電保護工程師站和保護屏保護裝置可以通過RS485網(wǎng)絡(luò)途徑完成通訊工作，這樣不僅可以提高數(shù)據(jù)傳輸通訊效率，而且還可以在通訊結(jié)束后提供詳細的通訊協(xié)議。（2）繼電保護管理系統(tǒng)所開展的通訊工作采用了RS232接口，在該過程中計算機監(jiān)控系統(tǒng)起到了一定的輔助性作用，并且可以為保護裝置提供所必須的GPS定位功能。

3.結(jié)束語

總之，經(jīng)濟社會的發(fā)展，有效的提升了我國的用電量，并推動電力系統(tǒng)的改革和完善。而電氣二次優(yōu)化是發(fā)電廠用電體系中比較重要的組成部分，此時需要結(jié)合發(fā)電廠實際運行情況，來提出電氣二次設(shè)計優(yōu)化策略，在提高二次設(shè)計工作質(zhì)量的同時，提高發(fā)電廠用電效率。

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