程敏

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟發(fā)展與科技進步，數(shù)字化技術在各領域的應用越來越廣泛?，F(xiàn)代化發(fā)電廠建設中，電氣二次一體化作為建設重點和難點，更加離不開數(shù)字化技術的運用，數(shù)字化技術的引入，可以提高方案研究的效率與科學性，同時提高自動化水平及減少投資、能源消耗，在以往的實踐中，數(shù)字化技術的優(yōu)勢已經(jīng)得到普遍承認，本文對基于數(shù)字化技術的發(fā)電廠電氣二次一體化方案進行了研究分析，提出了一些建議。

【關鍵詞】電氣二次一體化 數(shù)字化技術 方案研究

在發(fā)電廠電氣二次系統(tǒng)中，整體系統(tǒng)是通過很多個子系統(tǒng)有機結合形成的，由于子系統(tǒng)見的通信傳輸機制以及內(nèi)部數(shù)據(jù)建模等重要因素是不一致的，傳統(tǒng)模式又不具備統(tǒng)一的標準及協(xié)議，使得各子系統(tǒng)間的信息交互和信息共享無法較好的實現(xiàn)，不僅影響生產(chǎn)效率，在建設過程中，還會增加投資成本。鑒于此，為了能更好的解決系統(tǒng)間信息交互和信息共享問題，需要進行電氣二次一體化建設，以便實現(xiàn)標準和協(xié)議的規(guī)范統(tǒng)一，而數(shù)字化技術的應用，在方案制定及建設過程中，具有十分重要的作用。

一、電氣二次一體化建設內(nèi)容

（一）橫向專業(yè)數(shù)據(jù)融合

主要包括對于二次設備進行標準化規(guī)范建設以及一體化建設，在這一過程中，對于其他專業(yè)的設備比如保護設備、計量設備及監(jiān)控設備等，可以實現(xiàn)融合，從而實現(xiàn)信息共享。橫向專業(yè)數(shù)據(jù)融合，關鍵在于過程層、站控層及間隔層。過程層的數(shù)據(jù)采集，雖然類型不同，但是采集要實現(xiàn)統(tǒng)一，以便通過電子式互感器進行轉化，數(shù)字化技術在這一過程中的具體運用，便是將數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字化信號，最終解決功率損耗以及裝置數(shù)量限制的問題。間隔層需要進行的是各裝置功能的優(yōu)化整合，比如設備狀態(tài)監(jiān)控裝置、保護裝置等，在系統(tǒng)中，對于輸入及輸出模塊進行合理的分布以及優(yōu)化的配置，而且這些裝置數(shù)據(jù)模型需一致，以便實現(xiàn)裝置間的信號交換，最終大幅度提高工作效率。站控層中，需要對站內(nèi)的各個專業(yè)進行功能融合，對于不同專業(yè)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)綜合性的共享，同時，在站控層，各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型可以被整合，實現(xiàn)統(tǒng)一化，最終建議一體化的數(shù)據(jù)平臺，該平臺可服務于各受控層，為各受控層提供不同等級的數(shù)據(jù)；通過數(shù)據(jù)的共享，系統(tǒng)除了具備日常常規(guī)功能如統(tǒng)計、報表外，還可以完成現(xiàn)場監(jiān)視、事故記錄、運行安全報警等工作。另一方面，數(shù)字化技術的應用還可以對潛在數(shù)據(jù)進行發(fā)掘，同時借助強大的數(shù)據(jù)處理能力對各系統(tǒng)設備進行對比，為方案的優(yōu)化提供可靠信息。

（二）縱向系統(tǒng)信息貫通

縱向系統(tǒng)信息貫通是指，在進行橫向專業(yè)數(shù)據(jù)融合時，要保證在這個方面指的是有效融合發(fā)電廠內(nèi)部各個專業(yè)橫向數(shù)據(jù)的同時，保證可以有效的流動、共享廠站端一體化系統(tǒng)與其他各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)，比如上層管理、調(diào)度等等。具體來講，一體化建設目標沒有改變，將統(tǒng)一的電力系統(tǒng)通信標準應用到各個系統(tǒng)中，充分融合不同系統(tǒng)之間的信息，比如電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)、信息監(jiān)控系統(tǒng)以及集控系統(tǒng)等等，這樣就可以提高資源利用率，發(fā)電站的安全運行管理水平也可以得到有效的提高，不需要那么多的成本，經(jīng)濟效益得到擴大。對于火電廠來講，和傳統(tǒng)方案相比，能夠提供國際統(tǒng)一標準的電氣二次系統(tǒng)一體化方案，能夠提供更多信息，同時相關模型更加統(tǒng)一，設備信息量會產(chǎn)生較大擴展。比如，可以實現(xiàn)上級SIS上的傳變壓器信息上傳，比如十分重要的油溫、繞組溫度及檔位等信息，通過信息上床，SIS能及時全面掌握設備狀況，從而進行診斷，同時，齊全的數(shù)據(jù)信息，對SIS軟件優(yōu)化提供了支持，這樣設備的運營成本就得到了有效降低，系統(tǒng)運行狀況也得到了有效的優(yōu)化，促使發(fā)電廠成本得到降低，最終使效益得到提高。

二、電氣二次一體化建設必要性

（一）統(tǒng)一標準

電氣二次一體化建設最基本意義在于對不同設備和系統(tǒng)間的標準和協(xié)議進行國際統(tǒng)一，傳統(tǒng)模式下，個子系統(tǒng)無法有效進行信息交互和信息共享的根本原因即在于此。由于數(shù)字化技術的應用，通信采用國際統(tǒng)一標準，這便使得速率、協(xié)議等因素對通信的限制不復存在。

（二）簡化二次接線

通過電氣二次一體化建設，裝置間通信通過統(tǒng)一信號傳輸，可以有效簡化二次接線過程，傳統(tǒng)方案中大規(guī)模電纜建設投入會被縮減（傳統(tǒng)方案中，由于標準不統(tǒng)一，各裝置通信不被允許，其聯(lián)系需硬接線），極大的節(jié)約投資。

（三）提高自動化程度

由于數(shù)字化技術的運用，電氣二次一體化具有全系統(tǒng)信息監(jiān)控功能，從而使得系統(tǒng)具有較高的自動化程度。傳統(tǒng)硬接線端子無法有效反映巨大的通信信息量，必須借助監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)，電氣二次一體建設是實現(xiàn)這一需要的必然途徑。

（四）提高效率

電氣二次一體化建設，能夠為各裝置提供有效通信平臺，在這一平臺基礎上，系統(tǒng)運行、系統(tǒng)設計及系統(tǒng)建設，效率將得到極大提高。傳統(tǒng)方案中，由于標準和協(xié)議不同意，設備間的差異使得協(xié)同能力低，工作進度遲緩，效率不高，而一體化建設以及數(shù)字化技術運用，不僅統(tǒng)一了標準，同時信息數(shù)字化使得交互更加快捷。

（五）優(yōu)化系統(tǒng)

電氣二次一體化建設，能夠使得系統(tǒng)功能得到更加科學合理的配置，在維護和管理方面，將會變得更加方便。由于傳統(tǒng)模式中的限制因素在電氣二次一體化方案中得到解決，使得系統(tǒng)的備置和布局，可以更加科學化，進而使功能得到更好發(fā)揮。

三、結語

發(fā)電廠建設中，電氣二次設備的設計至關重要，其一體化決定了發(fā)電廠自動化及現(xiàn)代化程度，在傳統(tǒng)的設計方案中，由于標準及協(xié)議不統(tǒng)一，使得在信息交互過程中，二次接線增加了設計難度，同時也加大了投資成本。數(shù)字化技術的運用，使得標準統(tǒng)一，成本降低，運行效率提高，同時對發(fā)電廠整體系統(tǒng)優(yōu)化起到重要作用。另一方面，數(shù)字化技術在電氣二次一體化建設中的運用尚處于起步和發(fā)展階段，相關問題的解決和技術經(jīng)驗的積累仍然需要共同努力。

參考文獻：

[1] 嚴偉，王淑超，侯煒等.基于數(shù)字化技術的發(fā)電廠電氣二次一體化方案[J].電力系統(tǒng)自動化，2012，36（16）：93-97，131.

[2] 應宇，張業(yè)星，徐以波等.電廠機電設備仿真檢修教學系統(tǒng)開發(fā)應用研究[J].水力發(fā)電，2014，40（8）：47-51.

[3] 孫煒.淺析數(shù)字化電氣自動化體系的構建[J].數(shù)字化用戶，2014，（4）：92-92.