(大唐石門發(fā)電有限責任公司　湖南　常德　415300)

一、火力發(fā)電廠自動化控制系統(tǒng)概述

一般情況下，火力發(fā)電是發(fā)電廠發(fā)電的一種常見形式，其電氣設備采用的是與集中控制系統(tǒng)相對的分散式控制方式，通過硬接線實現(xiàn)并加強電氣設備和控制系統(tǒng)之間的聯(lián)系。從6kv的火力發(fā)電廠自動化控制系統(tǒng)為例進行分析，當該自動化系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時，其微機設備僅僅承擔著保護該設備的作用。在這樣的情形下，火力發(fā)電廠的自動化控制系統(tǒng)由外部分離元器執(zhí)行具體的操作指令，分散控制系統(tǒng)的控制方式是在控制電纜與由外部的分離元器件連接構成操作回路的前提下實現(xiàn)其作用發(fā)揮的，同時控制電纜與分散控制系統(tǒng)的相互聯(lián)系恰好能讓分散控制系統(tǒng)承擔起一定的監(jiān)控作用。而過去的分散控制系統(tǒng)也有承擔數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔煤偷匚?，但基本上都為一個分散控制系統(tǒng)傳輸一個信息的模式，因此該自動化控制系統(tǒng)具有雜多的線路，尤其是數(shù)據(jù)傳輸線路，這會對自動化控制系統(tǒng)的整體檢修或維護產(chǎn)生一定的消極影響。除此之外，在該自動化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息傳輸方面具有較多的信息數(shù)據(jù)采集點，眾多的信息數(shù)據(jù)采集點容易降低數(shù)據(jù)信息的準確度。再加上傳統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)的連接方式也與現(xiàn)代化的分散控制系統(tǒng)的連接方式存在在檢修維護和管理方面都存在較大的差異性，既不利于快速便捷的檢修維護，也加大了對分散控制系統(tǒng)的管理難度。因此，隨著現(xiàn)代化信息技術和現(xiàn)代化信息設備的快速發(fā)展和完善，火力發(fā)電廠也逐漸走上了自動化的道路，告別傳統(tǒng)的分散控制方式，采用自動化控制系統(tǒng)，利用全新的自動化控制技術完善傳統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)帶來的種種弊端，從而進一步提高發(fā)電廠的發(fā)電效率以及發(fā)電質量，為社會提供優(yōu)質穩(wěn)定的電力。

二、發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中綜合自動化控制系統(tǒng)的特點概述

發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中的綜合自動化系統(tǒng)因為對社會供電需求的原因，必須要有較高的穩(wěn)定性，至少能夠保證不因特殊原因下的人為起停自動化控制系統(tǒng)而發(fā)生故障，若不可避免的在自動化控制系統(tǒng)的正常起停過程中出現(xiàn)問題，該自動化系統(tǒng)必須要具備自動保存有效數(shù)據(jù)信息的能力。除此之外，為了保證發(fā)電廠能夠保持穩(wěn)定運行狀態(tài)，電氣系統(tǒng)中的綜合自動化系統(tǒng)還需要添加CCS控制系統(tǒng)，并以分散的形式布置各結構層，同時，要有效的利用該自動化控制系統(tǒng)中的信息網(wǎng)絡，使其能夠與DCS系統(tǒng)進行實時的數(shù)據(jù)傳輸和反饋。與該自動化控制系統(tǒng)相關的間隔層設備，還必須要實現(xiàn)數(shù)字化操作。除此之外，發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中的綜合自動化系統(tǒng)還需要具有保護、警報、記錄數(shù)據(jù)、自動控制等功能，從而對發(fā)電廠的正常運營發(fā)揮一定的自動化控制和調節(jié)作用。通過將相關通信管理設備與各類終端連接，以實現(xiàn)系統(tǒng)一體化。

三、綜合自動化控制系統(tǒng)中的智能保護裝置

(一)微機發(fā)變組的保護裝置

微機發(fā)變組保護裝置是保證微機穩(wěn)定運行的基礎，其可對變壓器、發(fā)電機、勵磁機等進行有效保護。微機發(fā)變組保護裝置主要通過差動保護與定子接地保護保護方式，來實現(xiàn)對應的保護工作。以短路故障為例，當系統(tǒng)存在嚴重故障時，可能會出現(xiàn)較大的短路電流，導致電力互感器出現(xiàn)嚴重飽和。為控制上述情況，需要充分利用電流互感器的飽和特征量，以對故障進行有效判斷。假設是區(qū)外故障，便可通過陷阱技術來預防保護誤動作出現(xiàn)；假設是區(qū)內故障，則直接進行差動保護。對主變壓器與發(fā)電機采取雙重保護模式，將其分別置于兩層式機箱當中，使回路保持獨立，以達到相互備用的目的。上述情況下，可以保證主后備保護回路完全獨立，使其能夠發(fā)揮完整功能。保護裝置主后備保護可與電流互感器共用一條回路。當出現(xiàn)故障時，出口動作會作用于雙出口跳閘線圈之一，可進一步減少出口壓板，避免雙套化裝置的電氣聯(lián)系。為進一步增強保護裝置的作用，在每一層機箱中設定兩個一致的保護系統(tǒng)，兩個保護系統(tǒng)都具有相同的保護功能，若其中一個系統(tǒng)出現(xiàn)異常，另一個系統(tǒng)保持獨立，依然可繼續(xù)實施保護動作。

(二)發(fā)變組的保護配置

正常運行狀態(tài)下，利用橫差來保護發(fā)電機是一種有效的方法。但在特殊狀態(tài)下，由于機組各相繞組以兩并聯(lián)分支形式存在，此時的橫差保護方案就起不到相應的保護作用了，也就意味著保護方案需要進一步的調整和完善。針對此類問題，可利用電纜將發(fā)電機中性點與母線電壓互感器連接起來，以縱向零序電壓方式對相關設備進行保護，利用負序功率方向進行閉鎖。勵磁系統(tǒng)則采取轉子接地的方式進行保護，從而將對轉子的傷害降到最低。

(三)數(shù)字化電動機的保護測控裝置

發(fā)電廠在正常的工作狀態(tài)下，電動機是最不可缺少的設備之一。因此，保護好電動機在某些方面也就意味著是維護發(fā)電廠的正常運行，以為社會提供穩(wěn)定優(yōu)質的電力。與過去相比，現(xiàn)代化的電動機隨著質量的越來越輕便，熱容量和耐熱性也隨之降低，從而需要具有更高要求的保護裝置來彌補。為保證電動機能夠正常工作，相關保護裝置應當配置繞組保護、供電保護及軸承保護。該保護裝置具備完善的測控功能，其計算準確率也高，具備“四遙”功能。保護裝置可通過內部網(wǎng)絡與監(jiān)控系統(tǒng)連接，并進行數(shù)據(jù)信息實時傳達，實現(xiàn)自動化監(jiān)控。裝置內部具備硬件實時時鐘，一旦出現(xiàn)掉電故障后，仍然可進行連續(xù)計時，并可通過GPS對時。整個裝置結構以整面板式構建，其中容納了插件，以封閉、加強型單元機箱對裝置進行保護，使其能夠適應于各種環(huán)境。裝置還具備了故障錄波功能，可將相關信息準確記錄下來，人機交互通過大尺寸顯示器進行，便于工作人員檢修、管理。另外它還安裝了供傳遞信息用的獨立系統(tǒng)，基于獨立的自動防跳器可避免誤動。整個裝置即可分散式安裝，又可集中安裝，可適用于多種工作環(huán)境。

四、結束語

與傳統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)相比，發(fā)電廠現(xiàn)采用的綜合自動化控制系統(tǒng)具有更多的先進，具有更寬廣的覆蓋范圍，更具有穩(wěn)定性。發(fā)電廠現(xiàn)采用的綜合自動化控制系統(tǒng)是一個多種智能設備相互配合的整體，只有全面分析涉及到的每種智能設備的具體特點，才能使得該自動化控制系統(tǒng)具有更多的功能，以便于更好的支持發(fā)電廠的管理工作。利用微機發(fā)變組保護裝置、發(fā)變組保護配置及數(shù)字化電動機保護測控裝置可強化相關設備保護，創(chuàng)造出一個更為穩(wěn)定的日常運行環(huán)境。雖然發(fā)電廠在電氣系統(tǒng)中現(xiàn)采用的綜合自動化系統(tǒng)具有較多的優(yōu)勢和長處，但并不是十全十美的，還具有許多需要完善的地方，例如通信網(wǎng)絡的進一步建設和完善，內部數(shù)據(jù)的實時傳達和反饋，操控人員管理工作的落實情況等。