王 珂

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，日照 276800）

?

發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制技術(shù)探析

王 珂

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，日照 276800）

摘 要：現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)發(fā)電廠的設(shè)備技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本需求。只有通過(guò)技術(shù)的持續(xù)性改進(jìn)，才能夠幫助發(fā)電廠提升競(jìng)爭(zhēng)力。本文在介紹發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出控制系統(tǒng)問(wèn)題的解決策略，希望能夠?yàn)榘l(fā)電廠的發(fā)展指明道路。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠 電氣 自動(dòng)化 控制

隨著工業(yè)進(jìn)程的加快，市場(chǎng)效應(yīng)要求工業(yè)工藝能夠提高生產(chǎn)效率。在工業(yè)技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，為電廠的發(fā)展帶來(lái)革命性變化，也為未來(lái)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，且其影響力也在逐漸擴(kuò)大。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)作為多種技術(shù)相互融合的“產(chǎn)物”，加上發(fā)電廠資本規(guī)模較大，其生產(chǎn)直接關(guān)系到社會(huì)的各個(gè)方面，工作復(fù)雜性較高。所以，注重發(fā)電廠的電器自動(dòng)化控制技術(shù)顯得格外關(guān)鍵。

1 發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制中的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)

一直以來(lái)，在發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)都是不可缺少的一項(xiàng)，同時(shí)也是電力工作系統(tǒng)中不可缺少的構(gòu)成。電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持與輔助。通過(guò)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的使用，可以將電網(wǎng)整體、局部以及各個(gè)部件運(yùn)行狀態(tài)在第一時(shí)間內(nèi)收集完畢，同時(shí)還能夠根據(jù)系統(tǒng)元件的需求和實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，提供調(diào)度人員協(xié)調(diào)控制的依據(jù)。利用電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，能夠幫助發(fā)電廠協(xié)調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行，確保在運(yùn)營(yíng)期間發(fā)電廠能夠持續(xù)進(jìn)行優(yōu)質(zhì)供電。此外，通過(guò)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)，還可以幫助提升電廠工作的實(shí)效，緩解故障出現(xiàn)機(jī)率，進(jìn)一步確保發(fā)電廠電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性［1］。

圖1 ECS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 ECS系統(tǒng)

面對(duì)當(dāng)前信息技術(shù)成熟的態(tài)勢(shì)，發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)也在不斷推陳出新。其中，ECS系統(tǒng)作為重要的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，主要用于繼電保護(hù)、計(jì)算機(jī)處理以及信號(hào)處理，同時(shí)也可以對(duì)發(fā)電廠的各個(gè)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，做好設(shè)備的故障維護(hù)與處理。ECS系統(tǒng)選擇分層分布式系統(tǒng)架構(gòu)，主要包含站控層、通信管理層以及間隔層三個(gè)層次。其中，三層結(jié)構(gòu)的用處有所差異，而站控層主要是硬件，是系統(tǒng)與應(yīng)用軟件之間的通信接口。通信管理層主要用于以太網(wǎng)與總線(xiàn)以及各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行相互聯(lián)系［2］。ECS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

在ECS系統(tǒng)中，所使用的站控層與通信管理層的一體化設(shè)計(jì)，能夠確保組態(tài)調(diào)試本身的高效率型，也可以在特難的工程學(xué)要求得以滿(mǎn)足的基礎(chǔ)上，完成最短時(shí)間的調(diào)試。ECS系統(tǒng)可以站在全面的角度上對(duì)系統(tǒng)的通信功能加以考慮，并且增加了STS、MTS、DCS的通訊接口。在DCS和ECS接口之間不需要使用轉(zhuǎn)換設(shè)備，所以可以有效節(jié)約變送器這一部分設(shè)備。ECS系統(tǒng)中所使用的自動(dòng)化電氣設(shè)備更加先進(jìn)，能夠自主、獨(dú)立地運(yùn)行通訊功能，有利于保障系統(tǒng)的安全性和可靠性。相比傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)，ECS系統(tǒng)的傳輸速度和傳輸效率更佳。ECS系統(tǒng)中使用了DSP以及微處理器保護(hù)測(cè)控裝置，硬件系統(tǒng)方面考慮到多CPL的智能化結(jié)構(gòu)，將嵌入式高速多任務(wù)操作系統(tǒng)融入其中，能夠達(dá)到數(shù)據(jù)處理效率全面優(yōu)化的地步。同時(shí)，系統(tǒng)的站控層選擇100M/1000M的工業(yè)以太網(wǎng)，利用商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)，同時(shí)也可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化分配，從而形成綜合型、多功能的信息平臺(tái)。在ECS系統(tǒng)中的間隔層和站控層，能夠同時(shí)支持CAN總線(xiàn)、以太網(wǎng)以及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等，有利于通信使用程度的全面提升。此外，當(dāng)ECS系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，也不需要切換電源，可以直接進(jìn)行維護(hù)，有利于保障設(shè)備與系統(tǒng)之間的連續(xù)性。

2 發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)問(wèn)題的解決策略

在我國(guó)的社會(huì)發(fā)展中，電力發(fā)揮了不可替代的作用。因此，發(fā)電的高效和快速成為國(guó)家高度重視的問(wèn)題之一。隨著我國(guó)科技技術(shù)與力量的不斷完善，解決發(fā)電廠現(xiàn)存問(wèn)題，提高發(fā)電廠效率，擁有很多方法。但是，考慮到發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，應(yīng)該找到妥善的解決方法，才能滿(mǎn)足發(fā)電廠對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的要求。對(duì)于發(fā)電廠而言，存在的問(wèn)題主要包含：第一，整體的控制系統(tǒng)技術(shù)不夠先進(jìn)，主要表現(xiàn)在單元機(jī)組控制室的空間較大，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還無(wú)法滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展的要求；第二，機(jī)組控制不夠協(xié)調(diào)，因?yàn)榭刂频牟粎f(xié)調(diào)性，缺少統(tǒng)一的值班，導(dǎo)致發(fā)電廠電氣自動(dòng)化無(wú)法實(shí)現(xiàn)。針對(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)該考慮到下述兩方面的策略。

2.1 將原本單元機(jī)組控制中心逐漸自動(dòng)化、智能化

對(duì)于發(fā)電廠而言，將原本單元機(jī)組控制中心朝著自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，才有利于電廠發(fā)電效率的提升。將廠用電和發(fā)電組的控制融入DCS系統(tǒng)中，可以確保電器控制與汽機(jī)、鍋爐等相互的協(xié)調(diào)控制，為單元機(jī)組的統(tǒng)一值班創(chuàng)造有利條件。用電、汽機(jī)以及鍋爐的監(jiān)控選擇CRT系統(tǒng)，不再使用統(tǒng)控制盤(pán)等后備的監(jiān)控設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)現(xiàn)了控制的計(jì)算機(jī)化，同樣選擇CRT系統(tǒng)的監(jiān)控，將原本的網(wǎng)絡(luò)控制室取消，全部納入到第一單元的控制室中，也可以滿(mǎn)足自動(dòng)化與智能化的要求［3］。

2.2 提高全廠自動(dòng)化作業(yè)水平

提高全場(chǎng)自動(dòng)化的作業(yè)水平，能夠幫助發(fā)電廠提升發(fā)電效率，實(shí)現(xiàn)管理與監(jiān)控兩個(gè)方面的全面網(wǎng)絡(luò)化。其中，水處理、水泵房、輸送煤等輔助型車(chē)間以及網(wǎng)絡(luò)控制都需要進(jìn)行統(tǒng)一化設(shè)計(jì)，同時(shí)保證設(shè)備選型的統(tǒng)一監(jiān)控，做好標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率和運(yùn)行安全性，創(chuàng)造作業(yè)經(jīng)濟(jì)，減少?gòu)S內(nèi)的值班人員，實(shí)現(xiàn)電氣的自動(dòng)化控制［4］。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，依托信息技術(shù)的發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)方面的創(chuàng)新，在發(fā)電廠中發(fā)揮了極為重要的作用。隨著當(dāng)前社會(huì)用電量的不斷提升，人們對(duì)發(fā)電廠的工藝要求也在不斷提升。做好電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的合理選擇以及更新，才能夠提供管理工作的便利條件，不斷提升生產(chǎn)效率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的持續(xù)性增長(zhǎng)。所以，發(fā)電廠應(yīng)該對(duì)電氣自動(dòng)化控制的動(dòng)態(tài)形勢(shì)做好實(shí)時(shí)關(guān)注，不斷引進(jìn)技術(shù)，應(yīng)用技術(shù)，尋求發(fā)展，才能最終滿(mǎn)足發(fā)電廠建設(shè)水平的提升要求，進(jìn)而迎合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，推動(dòng)發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

［1］李莉娜，包春杰.關(guān)于發(fā)電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.科技風(fēng)，2013，（16）：118.

［2］姜冰.發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制關(guān)鍵技術(shù)探究［J］.科技與企業(yè)，2014，（2）：106.

［3］張宏杰，孔曉敏.發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制方案的探討［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2014，（3）：257-258.

［4］魏英江.發(fā)電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方法探析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，（26）：169.

Analysis of Electrical Automation Control Techn ology in Power Plant

WANG Ke
（Shandong Iron & Steel Group Co.， Ltd.， Rizhao 276800）

Abstract:At this stage， the domestic power plant equipment technology has been unable to meet the basic needs of the development of the market economy. Only through continuous improvement of technology， to help power plants to enhance competitiveness. Based on the introduction of the key technologies of electrical automation control in power plant， this paper puts forward a solution to the problem of control system， and hopes to be able to specify the way for the development of the power plant.

Key words:power plant， electrical， automation， control