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[摘 要]随着现代科学技术的突飞猛进,我国电力工业为满足社会的需求不断发展和创新其发电技术,电厂采用电气自动化技术后不仅提高电厂运行的经济性和工作的可靠性,保证电能的质量;而且提高劳动的生产效率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电力工业的运行效益.
[关 键 词]自动化系统电气设备集散控制系统配置
前言
近几年来,我国作为经济建设基础的先行者,其中电力行业发展的极为快速,进入基建高峰.火力发电中的电气自动化系统(简称为ECS),是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等.目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性.
1.电气自动化技术在火力发电中的基本作用
目前,火力发电中的电气自动化技术基本作用是通过以监视控制设备为主,数据交换信号反馈为辅助的自动化系统,监控设备时以主接线图,曲线等形式测量设备的运行状态和数据信息,并能及时的上报设备的警告信号、动作事件异常等情况,避免操作失误和危险情况的发生.自动化系统还需提供出报表、电量日报表、设备启停次数报表、和检修报表等.电气自动化系统的高级功能还提供很多特殊的数据反馈,例如利用测控装置本身的计量功能或脉冲信号进行电量统计,定值的远方修改在线自动校核,电气主站系统的在线设备管理,故障诊断及电动机状态检修等.
2.电气自动化技术在火力发电中的必要性
一般来说,传统的火力发电厂中的集散控制系统(DCS)主要是侧重于对机、炉系统的简单控制,而电气系统的保护与安全装置都可以基本实现独立运行,诸如厂用电源切换装置(ATS)和自动励磁调节装置(AVR)等都与集散控制系统(DCS)之间的信息互访和交换量有限,对整个电气自动化系统的反映信息量相对较少,也导致电气系统的操作人员所关注的测量、参数等信息都无法在集散控制系统(DCS)中得到有效反映,这也就对电气系统的操作人员运行系统造成了一定程度地不便,无法实现轻松、快捷、简便的系统操作,非常不利于其对火力发电厂的事故进行及时地分析与解决.因此,为了提高火力发电厂中电气系统的自动化水平,就必须改变传统电气系统控制中对变送器和控制电缆大量安装的情况,转变过去硬接线一对一采集电气信号的形式为现场总线技术和智能设备的结合形式,建立火力发电厂的电气系统通信网络,充分利用其联网信息多样化和全面化的优势,进行电气系统深层次的相关数据挖掘,实现火力发电厂中电气系统的自动化,提高整个火力发电厂电气自动化系统的运行和管理水平,这对于火力发电厂的长远发展发挥着至关重要的作用.
3.电气自动化技术在火力发电中的发展现状
电气自动化技术在火力发电厂中的应用水平是随着科学技术的不断进步而不断发展和提高的.电气自动化系统的日新月异也为火力发电厂的数据采集和信息通信等开拓了新的技术发展领域.火力发电厂中电气自动化系统的监控装置不仅可以实现对交流采样的测量、保护和监控,而且可以通过新型计算机的监控与保护实现现场总线技术与工业以太网的网络形成.通常情况下,电气自动化系统是由控制层、间隔层和通信层三大主要部分组成,并通过分布分层的方式实现对整个系统的监视与控制.下层的功能则可以摆脱对上层设备和网络的依赖,而独立实现.另外,电气自动化系的控制层是整个系统的核心,其主要任务是监视、控制、采集和整理整个系统的数据信息,需要依赖上层的主站系统来实现.其通信层的主要任务则是要完成系统间隔层与各站点之间的数据交流、互访与转换,逻辑监视与控制电气设备.至于电气自动化系统的间隔层,则是由保护监控装置和智能设备两大部分组成,通过网络和接口等方法实现与系统上层功能的数据互访与沟通.当前,火力发电厂的电气自动化系统的监控技术也已经与其他相关监控系统进行数据交换,从而实现火力发电厂的信息化管理与控制.
4.创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置
电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:I/O集中监控方式、远程智能I/O方式和现场总线控制系统(FCS)方式.
1)I/O集中监控方式
I/O集中方式.是将电气的各馈线在现场设置现场设备I/O接口,通过硬接线电缆与集控室DCSI/O通道相连,经A/D处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控.这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的