摘 要:隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,電力的應(yīng)用也越來越廣泛,電力成為人們生活和生產(chǎn)中不可或缺的能源,因此,熱電廠的發(fā)電效率也備受人們的關(guān)注。熱電廠的發(fā)電效率對我國企業(yè)的發(fā)展起著主要作用。隨著科學技術(shù)的不斷更新,許多新的自動化設(shè)備出現(xiàn),傳統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備已經(jīng)被淘汰,自動化設(shè)備的出現(xiàn)提高了熱電廠的發(fā)電效率。文章通過分析熱電廠自動化控制技術(shù)的應(yīng)用,提出了使用自動化設(shè)備的方案,并對自動化控制技術(shù)的發(fā)展進行的設(shè)想。
關(guān)鍵詞:熱電廠;自動化控制技術(shù);運用;發(fā)展
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,熱電廠的技術(shù)控制逐步實現(xiàn)了由手動控制到自動化控制的轉(zhuǎn)變,大大地提高了電能的生產(chǎn)效率。自動化裝置在熱電廠的應(yīng)用也越來越廣泛,越來越普及。在熱電廠自動化裝置的使用過程中,采用測試、通信技術(shù)、監(jiān)控和保護等措施進行自動化管理,對熱電廠的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全有了很大的保障。
1 熱電廠自動控制技術(shù)的分析
微機保護系統(tǒng)的發(fā)展成為熱電廠實現(xiàn)了自動化的測量、保護和控制,還方便使用現(xiàn)場總線等技術(shù)進行相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接,自動化系統(tǒng)ECS出現(xiàn)了,ECS與熱電廠中的其他管理系統(tǒng)結(jié)合,實現(xiàn)了熱電廠的信息化管理。ECS由基站控制層、通信控制層和間隔層三部分構(gòu)成。各個層之間的通信網(wǎng)絡(luò)互不干擾。針對不同的ECS,對系統(tǒng)采取的方法也不同。
1.1 ECS按電氣分段進行組網(wǎng)
基站的控制層有維護工程師站、雙冗余系統(tǒng)服務(wù)和轉(zhuǎn)發(fā)工作站。系統(tǒng)服務(wù)器是對系統(tǒng)的通信、數(shù)據(jù)進行分析和加工;維護工程師是對系統(tǒng)進行合理的維護和重組;操作員站的主要作用在于使人員和機器進行互動;轉(zhuǎn)發(fā)工作站主要作用在于使熱電廠內(nèi)的信息進行重組和交換。這種方法非常的簡單實用,可以很容易的實現(xiàn)整體的布局,其中的間隔也十分明確,在系統(tǒng)維護時也非常便捷。這種方法的缺點在于其與DCS之間的控制程度不強,在進行通信時有很多困難。
1.2 ECS按照工藝流程進行組網(wǎng)
在通信控制層面,主控單元的分配原則與DCS相同,都是按照編排好的工藝流程進行重新分配。這種方法與生產(chǎn)流程關(guān)聯(lián)的不多,在進線和低壓的變壓器進行關(guān)聯(lián)的時候,關(guān)聯(lián)程度不強。在關(guān)聯(lián)過程中,主控單元要與發(fā)變組、快切屏、同期平進行關(guān)聯(lián)。這種方法的主要特征在于其與DCS關(guān)聯(lián)比較密切,可以簡單的把主控單元和DCS中的中央處理器結(jié)合起來,使熱電廠的跳閘系統(tǒng)避免了擾動,為機組的可靠性運作提供了保障,降低了機組的失誤,為熱電廠節(jié)省了在啟動和關(guān)閉機器上消耗的電力,而且此種方法較為安全,確保了員工的安全。
2 DCS和PLC控制系統(tǒng)在應(yīng)用中存在的問題
現(xiàn)在,大部分PLC和DCS的產(chǎn)品都由廠家自己的硬件構(gòu)成,PLC和DCS的構(gòu)成相互獨立,兩者之間沒有任何的溝通,在通訊過程中也僅僅是依靠網(wǎng)關(guān)的接口進行,幾乎不是實現(xiàn)系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)。因此,如果熱電廠要想使PLC和DCS進行關(guān)聯(lián),就要對軟件系統(tǒng)進行開放,在開放的過程中花費熱電廠很多的資金,同時也耗費很多的人力,兩者在進行關(guān)聯(lián)的時候,速度也非常慢,達不到熱電廠的要求。一般的PLC和DCS都要將信號接到卡件中,如果信息系統(tǒng)非常的龐大,大量的信號將會聚集在PLC和DCS的入口處,導致了信息的阻塞現(xiàn)象,從而降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
3 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS控制系統(tǒng)
在FCS系統(tǒng)中,信號在傳輸時采用一對多的模式,采用的是雙向傳輸,其所使用的數(shù)字具有很高的精確性,可靠性非常強,設(shè)備一般都在被監(jiān)控的狀態(tài)??蛻魧崿F(xiàn)了自由選擇設(shè)備,自由地進行設(shè)備的關(guān)聯(lián)。其中智能儀表可以使設(shè)備實現(xiàn)通信、監(jiān)控和計算的功能。
當前,F(xiàn)CS還存在一定的缺陷,它沒有規(guī)定的通訊協(xié)議,其通訊速度也比較慢,能連接的設(shè)備也不多,無法和智能儀表結(jié)合使用。熱電廠需要花費大量的資金把智能儀表進行更換。現(xiàn)場的總線可以給熱電廠帶來很大的經(jīng)濟效益,但是卻無法給熱電廠帶來整體的效益,在進行總線的布置上,需要依靠其他的系統(tǒng)與之配合完善。
4 熱電廠無線電技術(shù)的應(yīng)用
無線電技術(shù)是指應(yīng)用無線的設(shè)備,在一定的范圍內(nèi)通過無線電波將電子的信號轉(zhuǎn)換成無線電信號,參與到系統(tǒng)的控制和檢測中。無線電技術(shù)有以下幾種。
4.1自組織網(wǎng)絡(luò)
在自組織網(wǎng)絡(luò)中,每臺設(shè)備也同時兼有路由器的功能,當一臺設(shè)備不能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)時,就可以通過路由器功能進行聯(lián)網(wǎng),將信號通過其他的網(wǎng)絡(luò)裝置實現(xiàn)。這樣就實現(xiàn)了一條信號可以通過多臺設(shè)備進行傳輸,即使其中的設(shè)備出現(xiàn)了問題,信號也可以安全的被傳達,提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩浴W越M織網(wǎng)路實現(xiàn)了在網(wǎng)絡(luò)和環(huán)境相對復雜的前提下,網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備還是可以協(xié)調(diào)的把信號傳輸出去,增強了傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
4.2 蜂巢網(wǎng)絡(luò)
在這種網(wǎng)絡(luò)通信模式中,實現(xiàn)了信號的轉(zhuǎn)移,信號可以從一個發(fā)射塔轉(zhuǎn)移到另一個發(fā)射塔,通過網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射塔來擴大信號的面積,即使在信號不好的地區(qū)也可以接收到信號。
4.3 無線以太網(wǎng)
無線以太網(wǎng)的傳輸速度特別快,相當于有線網(wǎng)的速度。其信號的傳輸能力也非常強,可以穿過墻壁等介質(zhì)進行信號的傳播。當設(shè)備的功率不高,無線以太網(wǎng)可以及時實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的控制。
4.4 全球微波通訊技術(shù)
全球微波通訊技術(shù)一般應(yīng)用于距離比較長的傳播中,而且傳播質(zhì)量比較好。其特點在于可以使用低頻進行傳輸,信號不易受到干擾,且可以覆蓋很大面積。
5 結(jié)束語
熱電廠在進行自動化技術(shù)應(yīng)用的時候,要與各類技術(shù)相關(guān)聯(lián),不要使各類技術(shù)處于獨立狀態(tài),可以與計算機通訊技術(shù)一起使用。在使用過程中,也應(yīng)該結(jié)合生產(chǎn)要素,通過具體問題分析,進行自動化技術(shù)的應(yīng)用。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,我國的用電量不斷增大,因此,提高熱電廠自動化技術(shù)的應(yīng)用很有必要,其可以提高熱電廠的運作效率,可以給企業(yè)部門及時的供電,促進我國經(jīng)濟發(fā)展實現(xiàn)良性循環(huán)。同時,熱電廠自動化技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用,也給居民的用電提供了方便。
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作者簡介:游字亮,男,河南洛陽人,???,助理工程師,熱電廠自動化,河南省鄭州市河南大唐電力檢修有限責任公司。