卓凱

【摘 要】改革開放以來，隨著科學技術的進步，電氣自動化技術在發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中的應用也越來越廣泛，不僅提高了發(fā)電廠的運行和管理水平，也大大降低了資源的消耗，增加了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，本研究從電氣綜合系統(tǒng)概述出發(fā)，研究了自動化系統(tǒng)中存在的問題，改造自動化系統(tǒng)的幾點建議，又分析了電氣綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

【關鍵詞】發(fā)電廠；電氣綜合系統(tǒng)；自動化

信息技術的不斷成熟和發(fā)展加快了電氣設備的自動化進程，在發(fā)電廠的高效運營和提高經(jīng)濟效益方面都作出了重要的貢獻，但是在發(fā)電廠的電氣自動化系統(tǒng)發(fā)展中還存在一定的問題，需要進行相關的改進。

1.電氣綜合自動化系統(tǒng)概述

1.1電氣綜合自動化系統(tǒng)的概念

電氣綜合自動化系統(tǒng)，就是集測量、監(jiān)控、通訊、繼電保護和安全自動裝置等多種功能于一體的現(xiàn)代電廠電氣系統(tǒng)。

1.2電氣綜合自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)

電氣綜合自動化系統(tǒng)在設計時，要從三個層次進行，首先是間隔層的設計，這一部分是完成對數(shù)據(jù)的采集還有保護數(shù)據(jù)預處理的功能；其次是通訊層的設計，通過多協(xié)議的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)各信息還有控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享，同時方便實現(xiàn)管理、控制系統(tǒng)與現(xiàn)場采集網(wǎng)絡的隔離和安全訪問控制；最后是管理層的設計，采用POWERVIEW系統(tǒng)來實現(xiàn)上層電子綜合控制系統(tǒng)當中的SCADA/HMI的功能、同時采用PMS來完成專業(yè)的保護管理工作。

注意現(xiàn)場總線的標準，出于對保護和自動裝置的生產(chǎn)廠家不同的考慮，標準可能也會有所不同，不能進行簡單的連接，可以將廠用電氣系統(tǒng)的所有裝置按照同一總線標準分為不同的子系統(tǒng)，每一個子系統(tǒng)里的設備和裝置與同一種總線標準相匹配。

對電氣綜合自動化系統(tǒng)進行構(gòu)建時，整個系統(tǒng)可以分為三層進行構(gòu)建，從里到外依次是測控保護層、通信管理層和后臺機系統(tǒng)，三層之間是相互聯(lián)系的、各自履行各自的功能。電氣工作站，主要就是接收來自通信管理裝置上傳的所有信息，進行相應的分析處理，并完成畫面的反映及相關電氣量的顯示，實現(xiàn)廠用電系統(tǒng)的計算機監(jiān)控功能。

2.電氣綜合自動化系統(tǒng)存在的問題

2.1監(jiān)控系統(tǒng)的缺陷

監(jiān)控系統(tǒng)的功能主要通過相關的控制軟件、圖形的系統(tǒng)軟件、通信系統(tǒng)和電腦來實現(xiàn)控制過程，保證監(jiān)控系統(tǒng)的良好運行具有重要作用，通過對電廠電氣的監(jiān)控系統(tǒng)進行調(diào)試和運行，可以發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)一些運行管理中容易出現(xiàn)的問題。監(jiān)控系統(tǒng)分為監(jiān)視系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分，現(xiàn)在很多電廠的升壓站仍然采用的是傳統(tǒng)的中央信號光字牌，隨著電氣一次和二次設備的改造和更新，監(jiān)視的信息量逐漸增多，傳統(tǒng)式的光字牌已無法滿足新的需求，而新的光字牌又因為現(xiàn)場的條件限制無法實現(xiàn)；傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)不能對微機繼電保護裝置和電氣自動裝置實現(xiàn)監(jiān)視，所以監(jiān)控人員就無法了解相關的報告信息，要想掌握相關信息，就要到實地去進行操作查看，而且這些都需要人工的進行整理和保存，比較繁雜；現(xiàn)在多數(shù)的電廠升壓站隔離開關和斷路器的操作仍然使用的是傳統(tǒng)的按鈕操作，而這種按鈕在較長時間的工作時間后，接點容易出現(xiàn)不到位的現(xiàn)象，最終導致操作出現(xiàn)錯誤；發(fā)電廠的公用系統(tǒng)操作很不方便，公用系統(tǒng)的位置比較分散，操作人員需要到實地進行操作，所有開關的操作也要進行傳統(tǒng)的硬操作。

2.2繼電保護系統(tǒng)存在的問題

某些線路在母線出現(xiàn)短路時，電流很大，母線進線不能用電流階梯來進行速斷保護整定，只能用過流保護來延時以切除故障，使得母線本身出現(xiàn)故障時不能實現(xiàn)快速保護跳閘；如果某出線出現(xiàn)短路而它的保護裝置拒動時，就有可能導致事故已擴大后再通過其后備保護延時跳閘，即母線進線作為其后備保護跳閘；由于母線保護的整定對其它保護的影響較大，一般是在合閘過程中起作用，合閘后自動解除。因此，在母線并聯(lián)運行時，任何一段母線故障或出線保護拒動都會引起兩段母線全停。

3.電氣綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展應用

以太網(wǎng)具有傳輸速率快、容量大、所需成本低的優(yōu)點，并已經(jīng)成功地應用在了工業(yè)領域，如果將以太網(wǎng)應用在發(fā)電廠可以有效地控制現(xiàn)場設備，實現(xiàn)不同終端數(shù)據(jù)之間交換的實時性和可靠性，管理者也可以運用網(wǎng)絡進行監(jiān)督，節(jié)省了人力、節(jié)約了成本；隨著電力電子技術的不斷發(fā)展，PWM變換器已經(jīng)被越來越多的廠家廣泛的應用。直流環(huán)逆變器通過把逆變器掛在高頻振蕩過零的諧振支路上，因此改變了傳統(tǒng)的在高壓下切換硬件開關的模式，使電力電子器件在零電壓或零電流下可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，從而大大降低了開關的損耗程度，減少了逆變器的尺寸，達到降低成本的目的。

4.電氣自動化系統(tǒng)的改造建議

4.1做好改造前的準備工作

要在電廠電氣自動化改造之前做好規(guī)劃工作，本著科學、合理、節(jié)約的原則，做好準備工作，包括改造的內(nèi)容和更新的設備，同時還要注意對繼電保護裝置、斷路器等設備在型號、預留接口等在接入綜合自動化系統(tǒng)后的問題。

4.2在設計過程中要本著實用的原則

基于發(fā)電廠監(jiān)控、五防、保護等設備的工作原理和性能的差異，在進行改造時要做到整體把握，本著實用的原則，綜合進行考慮，避免出現(xiàn)功能重復的設備同時運行。

4.3要正確認識到改造的目的是為了發(fā)電廠的高效運行

改造要著眼于長遠，注重遠期目標，一些發(fā)電廠由于經(jīng)濟條件和場地條件的限制，可能一時無法進行改造，就需要在改造時把這些不具備改造條件的設備都綜合的考慮進去，在整體的改造框架下，預留出接口，便于以后的再改造。老式的發(fā)電廠設備改造比較繁雜，有的還在擴建中，要求發(fā)電廠在電氣監(jiān)控系統(tǒng)進行自動化改造時，具備一定的前瞻性，以便日后新設備在納入綜合自動化系統(tǒng)時具有可能性。

5.電氣綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

5.1變頻器逐漸將由低頻發(fā)展成高頻

高頻變頻器電路在不阻礙逆變器工作頻率提高的同時能將開關的損耗降到最低，進而使逆變器的尺寸減少、實現(xiàn)降低成本，同時還可以將逆變器在高功率下實現(xiàn)集成化，直流逆變器電路的發(fā)展前景是十分廣闊的。

5.2電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展逐漸將受到電子技術的影響

最初單片機技術的發(fā)展推動了電氣自動化設備的更新?lián)Q代，這期間電氣自動化仍然存在一些問題，電氣自動化得以發(fā)展的最根本原因是由于技術的發(fā)展，新產(chǎn)品與之前產(chǎn)品之間比較已經(jīng)大幅度的減少了通信電纜和電力電纜的使用量，不僅降低了設備的體積，還降低了占地面積，大大的節(jié)約了所需成本，以后電力自動化系統(tǒng)的發(fā)展將會更加依賴于電子技術的發(fā)展。

5.3通用變頻器將會大量的投入使用

通用變頻器具有高速停機時響應快；豐富靈活的輸入、輸出接口和控制方式，通用性強；全方位的偵測保護功能，可以瞬間停電后再啟動；低頻轉(zhuǎn)矩輸出180%，低頻運行特性良好；加速、減速、動轉(zhuǎn)中失速防止等保護功能?？梢詰迷谧詣臃鎏?、線纜機械、化工機械和油田設備等行業(yè)中，種種應用優(yōu)勢將會擴大通用變頻器的使用。

6.結(jié)語

在科學技術日新月異的今天，發(fā)電廠的電氣綜合自動化系統(tǒng)已經(jīng)成為了一種發(fā)展趨勢，如何搞好自動化系統(tǒng)的建設和發(fā)展已經(jīng)成為了研究的重點，對于提高發(fā)電廠本身的自動化水平具有重要的作用，采用綜合的自動化技術可以大大的降低成本和資源，還可以提高使用的可靠性。

【參考文獻】

[1]于曉，馮保文，汪燕東.發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)淺析[J].科技創(chuàng)新導報，2011（6）.

[2]陳傳英.發(fā)電廠電子綜合自動化系統(tǒng)的設計與應用[J].硅谷，2012（9）.

[3]張欣.發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)的研究與實踐[J].科技傳播，2012（15）.