電廠設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能控制研究

李昂

摘 要：電氣自動(dòng)化主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)電廠中的電氣設(shè)備進(jìn)行控制，并使電氣設(shè)備處于一個(gè)穩(wěn)定工作的狀態(tài)。這樣不僅可以使人力成本進(jìn)行節(jié)省，還可以通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備的使用對(duì)節(jié)約能源，對(duì)整個(gè)社會(huì)環(huán)境污染進(jìn)行治理過(guò)程做出貢獻(xiàn)。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用下，將電廠生產(chǎn)過(guò)程及生產(chǎn)情況推向了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，也滿足了電廠在生產(chǎn)過(guò)程中最基本的需求。本文主要針對(duì)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能控制策略進(jìn)行分析，在解析我國(guó)當(dāng)前電廠設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，指出當(dāng)前應(yīng)用存在的問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題提出科學(xué)有效的節(jié)能控制策略。

關(guān)鍵詞：電廠設(shè)備;電氣自動(dòng)化;節(jié)能控制分析

1.電廠設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用及必要性分析

在電廠自動(dòng)化不斷提升的背景下，電氣自動(dòng)化節(jié)能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用十分關(guān)鍵，通過(guò)引入自動(dòng)化節(jié)能系統(tǒng)能夠提高電廠運(yùn)行過(guò)程中能量消耗成本，同時(shí)通過(guò)該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，工作人員能夠更加科學(xué)的進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)控與管理，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行成本也有效降低。在電廠設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中引入自動(dòng)化控制不僅僅提高電廠自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)代化水平和智能化水平，還進(jìn)一步提高電廠設(shè)備的電氣系統(tǒng)運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳的目的。同時(shí)，通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)和節(jié)能控制的利用對(duì)資源進(jìn)行了更合理分配，整個(gè)電廠設(shè)備運(yùn)行效率得到極大提高。電廠設(shè)備自動(dòng)化水平不斷提高，系統(tǒng)功能升級(jí)的同時(shí)要求越來(lái)越高。目前電廠中涉及大量的電氣設(shè)備，數(shù)量眾多，情況復(fù)雜，而且電廠中這些設(shè)備還具有分散安裝的特點(diǎn)，系統(tǒng)維修過(guò)程中對(duì)工作人員要求提高，維修更加困難。在電廠設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)中引入科學(xué)有效的節(jié)能控制，能夠通過(guò)節(jié)能降低成本，對(duì)設(shè)備運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問(wèn)題發(fā)生率降低，高效節(jié)能得到提高。

2.電廠設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1系統(tǒng)電源接口問(wèn)題

電廠設(shè)備涉及到大量的電子元器件和接線，因此對(duì)接線和用電接口要求十分嚴(yán)格，在進(jìn)行設(shè)備和用電接線過(guò)程中必須按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的接口類型使用，保證用電接口匹配。當(dāng)前電廠設(shè)備運(yùn)行中若插座和接口之間出現(xiàn)不匹配情況，極易引起設(shè)備問(wèn)題，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致電廠設(shè)備故障，降低電廠發(fā)電輸電效率，造成資源浪費(fèi)。

2.2電源及電能問(wèn)題

對(duì)于電廠相關(guān)設(shè)備以及電廠自動(dòng)化而言，不僅僅用電設(shè)備的要求較高，對(duì)用電狀況的要求也比較高。實(shí)際電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中主要利用自身電源為系統(tǒng)提供電源，但這種電源性能相對(duì)單一，不能滿足電廠生產(chǎn)要求，從而影響電廠自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性。尤其是對(duì)于電廠設(shè)備斷路和短路等故障，出現(xiàn)故障的時(shí)候若沒(méi)有必要的備用電源或大功率發(fā)電設(shè)備的支持，自動(dòng)化系統(tǒng)和相關(guān)電廠設(shè)備就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，電源和電能問(wèn)題在電廠設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中必須得到重視

3.電廠設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能控制優(yōu)化措施

3.1引入自動(dòng)化技術(shù)，提高自動(dòng)化水平

電廠設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)能夠在默認(rèn)程序配合工作人員監(jiān)控的情況下實(shí)現(xiàn)電廠設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄和應(yīng)急處理，僅僅需要較少的人員協(xié)助，基本實(shí)現(xiàn)半無(wú)人化。在其中引入節(jié)能控制策略，可以引入傳感器等對(duì)鍋爐等電廠設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)監(jiān)控了解相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀況的基礎(chǔ)上進(jìn)行電能供應(yīng)的合理調(diào)整，實(shí)現(xiàn)電廠設(shè)備及其自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能控制。對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)中的各個(gè)部分進(jìn)行合理科學(xué)優(yōu)化，包括自動(dòng)化系統(tǒng)的控制精度、各項(xiàng)功能等，通過(guò)提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和精度來(lái)降低設(shè)備損耗和負(fù)載，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖處理與記錄如圖1 所示。

3.2降低電能傳輸消耗

在電廠設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)損耗的一個(gè)主要原因是線路損耗，因此為實(shí)現(xiàn)電廠設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能控制必須降低電能傳輸消耗：

3.2.1首先對(duì)電廠相關(guān)線路進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過(guò)線路平直鋪設(shè)最大限度縮短線路距離，能夠有效減少因電能傳輸引起的消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

3.2.2在電廠設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中，變壓器的合理選擇具有重要意義，根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的電量需求進(jìn)行變壓器的合理調(diào)配，減少因變壓器不合理設(shè)置引起的不必要電能消耗。

3.3優(yōu)化配電設(shè)計(jì)

電廠設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行必須為其提供必要的動(dòng)力支持，因此要進(jìn)行節(jié)能控制必須進(jìn)行配電設(shè)計(jì)優(yōu)化：

3.3.1設(shè)計(jì)中要保證配電系統(tǒng)的安全性。在進(jìn)行配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要綜合考慮實(shí)際需求和系統(tǒng)運(yùn)行特性，根據(jù)特性和實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。電能自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和配電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性息息相關(guān)，只有保證配電設(shè)計(jì)的科學(xué)性才能保證整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)供電和運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。因此，配電系統(tǒng)的導(dǎo)線絕緣性能必須滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求，配電系統(tǒng)導(dǎo)線之間滿足安全距離，同時(shí)最大程度避免短路等故障，來(lái)保證用電和供配電安全。

3.3.2合理配置導(dǎo)線。在電廠設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)中必須保證導(dǎo)線的負(fù)荷能力和配電系統(tǒng)的輸電壓相匹配，避免因兩者不匹配引發(fā)的安全事故。

3.3.3加強(qiáng)避雷設(shè)計(jì)。對(duì)于配電系統(tǒng)而言，防雷設(shè)計(jì)也十分必要，防雷設(shè)計(jì)主要通過(guò)防雷裝置的應(yīng)用配置或提高防雷裝置性能。針對(duì)配電系統(tǒng)中避雷裝置設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題進(jìn)行分析，針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理，盡可能降低配電系統(tǒng)遭受雷擊事故的可能性。

3.4優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)

除了通過(guò)外設(shè)方法來(lái)進(jìn)行電廠設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能控制之外，還應(yīng)該增加無(wú)功功率補(bǔ)償裝置來(lái)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)，提高配電系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償性能。目前配電系統(tǒng)中比較常用的無(wú)功功率裝置包括靜止無(wú)功發(fā)生器、靜止電容器、同步調(diào)相機(jī)等裝置。在配電系統(tǒng)中引入這些無(wú)功功率裝置，能夠有效避免配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中因輸出產(chǎn)生的功率消耗問(wèn)題。為合理進(jìn)行無(wú)功功率裝置設(shè)置，必須詳細(xì)分析計(jì)算系統(tǒng)消耗，根據(jù)計(jì)算結(jié)果合理選擇配置無(wú)功功率裝置。一般在無(wú)功功率裝置配置和使用中需要遵循一定原則，主要集中在以下幾點(diǎn)：

3.4.1無(wú)功功率裝置的選擇必須充分考慮電廠設(shè)備及自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，尤其關(guān)注電廠設(shè)備的負(fù)荷容量和運(yùn)行電壓、額定電壓等。

3.4.2電廠設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)中功率較大的設(shè)備配備動(dòng)態(tài)的無(wú)功功率裝置，一般功率較小的設(shè)備采用靜態(tài)的無(wú)功功率裝置，同時(shí)在實(shí)際選擇和應(yīng)用中還必須結(jié)合配單。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于電廠設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能控制而言必須得到充分得到重視，并采用科學(xué)有效的策略和方法來(lái)進(jìn)行節(jié)能控制，通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備在使用過(guò)程中的節(jié)能以及使用過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行了更好的解決。并提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，同時(shí)提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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