电力工程师职称论文浅析发电厂电气系统自动化的现状及改造

　　【摘　要】电力工程师职称论文发电厂电气系统自动化对于整个发电厂的正常运作具有重要的意义。在构建发电厂电气自动化系统的过程中，依然还会存在着一定的困难，这就需要我们对实际情况进行相应的分析，并针对实际情况中存在的问题进行合理解决。如果要实现发电厂电气系统自动化可以通过三个方面对构建电力系统网络结构、将电力系统与分散子模块进行有效地衔接、发展DCS系统。

　　【关键词】发电厂;电气系统自动化;现状;改造

　　1.目前电气系统的大致现状

　　随着计算机技术和网络技术的不断发展，很多行业走向了高度数字信息化。当然在电气系统构建的过程中也离不开计算机技术和网络技术的支持。电气系统的自动化主要是以现场总线和以太网工艺为基础的，通过计算机技术的衔接，以此保证电力设备在日常的工作中能够正常运行，同时具备一定的保护效果。在这个过程中，通过相应的电力系统监测软件和电力系统控制软件进行系统监控、数据传输、数据分析、实际环境测量、操控设备、数据反馈、数据记录、数据保存等工作来保证整个电力系统的稳定性。在内部网的存在下，还能够进行一定的资源共享，与子系统或主系统进行相应的数据交换。当然在以上过程中还是存在着一些问题，主要表现为两个方面：一是在电力系统工作的情况下，其保护继电器以及其他的一些安全设备始终呈现为半自动状态，与高度自动化还是存在着一定的差距，其电气自动化还是没有完全实现，部分操作还是不能离开人工化操作，这样会给电力系统带来一定影响，对企业的管理环节和生产环节都会带来不便，这从一定程度上降低了企业的工作效率;二是电力自动化系统不能满足整体设备的控制，特别是在机组调解上的工作效率偏低。在程序使用上，利用率还是不够，在电力生产环节上自动化程度还偏低，这些问题都会对整个电力系统的运行带来一定程度的影响。

　　2.电力监控系统概述

　　2.1电力监控系统的现状以及所存在的问题

　　电力监控系统是电力自动化系统中的一个重要组成，是电力系统是否能够正常工作的保障。在电气系统正常运行的时候，其实电气设备的操作次数是相对较少的，所以一般系统会尽量延长设定时间，甚至能够长达到几个月。这从侧面反应了在电气设备的实际操作上是十分严格的，特别是在一些关键部分，比如发变组和电源断路器上的操作将直接影响系统的工作，因此在设备操作过程中，操作人员必须要严格按照标准和要求进行。另外对电气设备装置也有相当严格的标准，比如说，如果出现特殊情况，发变组必须在40s以内产生反应并完成相应的运作动作;对于电压调节装置而言，则要求其能够迅速地完成励磁环节。重整体上来看，电气装置应该能够运转迅速并且同时保证系统的安全性。另外电气设备的操作单元是相对较为复杂的，无论是自动化操作还是人工操作都需要很高的技术要求。从上述情况便能够看出，电气监控系统的对于整个电力系统来说是十分重要的。目前很多电厂都是利用分布式监控系统对系统模块进行监控工作，而在电气系统上的监控还显得薄弱。传统的电气控制模式是利用硬接线来对数字信号和相关信息数据进行收集，但是因为存在着技术瓶颈，这使得所得到的数据信息在一定程度上受到了制约，这对于整个系统的数据分析会产生很大的影响，从而影响到电气监控的整体效果。以下通过对水力发电站作为参考实例对电力监控进行说明。水力发电主要是通过将水流的动能、势能和机械能转变为电能来得以实现。在实际中，水利发电厂的发电电压比其他方式发电电压要低一些，而且要在变压器的作用下才能够进行有效地电力输出，保证用户能够正常用电[1]。正是水力发电站的这种特点会给水力发电站的监控带来了一定影响，其主要表现如下：

　　2.1.1电气系统的连接问题

　　在我国，很多发电站都是以硬连接方式对电气系统进行分布式控制，虽然这种方式能够有效地控制电气系统，但是其运行成本较高，需要大量的投资，在经济性上存在着一定的不足。

　　2.1.2通信接口问题

　　目前在电力监控系统中，没有构建出一套统一标准的接口体系，这使得通信接口的种类较为繁杂。往往是在工程确定的情况下才进行临时的接口制作，这样不仅会加大工程的施工负担，而且也会影响相关设备与生产方之间的配合，从而会使得系统在整体衔接上出现问题。

　　2.1.3通信数据不够精确

　　在电力监控系统传输过程中，通信数据的精确性将直接影响电力监控系统的调控。发电厂的发电设备、电力传送设备、电力测量设备在数量上都具有一定的规模，这也导致在数据传输过程中，将会承载大量的数字信息，这从侧面上为电力系统带来了一定的负担[5]。并且发电厂都是以分布式控制手段对电力系统进行监控，这产生了一定的模块分割化，也使得数据处理相对比较分散。这样会让系统的数据在传送过程中可能出现差错，这对于电力系统的稳定性是相当不利的。

　　2.1.4功能性问题

　　在网络作用下，整个电力监控系统的工作效率将会得到提高，但是在目前的电气网络中，功能还是有待进一步加强，另外电力监控的适用范围还有待提升，需要将这些功能进行整合化，从而构建出一个电力监控体系。当前，分布式控制系统并没有因为网络的存在而进一步提高其功能，在电力监控系统中其自动化功能未能够与网络功能相互连接起来。

　　2.2电力监控系统如何进行相应地完善

　　从以上实例可以看出，在实际应用中，电力监控系统还是存在着很大的问题。相关部门已经对电力监控系统进行了相应的研究和设计，通过相关的实验和实践，得出了一致的方案：如果要对电力监控系统进行完善化，其首要工作是要对电力监控系统的各部分模块进行相应的整合，从而构建出一个良好的监控网络。以此为基础，再与分布式控制系统进行有效地衔接，这样将能够让系统的可行性更高，并且它的监控适用范围也将不断提升，从而构建出大规模的综合性的电气监控系统。此系统主要分要分为三个模块，分别为控制保护模块、通信管理模块以及系统监控管理模块。其中控制保护模块的主要功能为保证装置的自动性，以此对整个装置进行保护;而通信管理模块的功能则是对所传输的数据进行整合、分析，这样将大大地保证数据的准确性;系统监控模块则是让各子模块之间形成有效地衔接，将各部分功能模块串联在一起，这样便能够让监控系统的完整性更进一步。

　　3.如何实现发电厂电气系统自动化

　　在我国，大部分电厂的电气自动化系统都是DCS系统，即为分散型控制系统。其工作原理是通过计算机网络对其中的各种控制回路进行控制，并且同时可以对数据进行采集、管理，然后对数据进行分析和处理，以此保证自动控制系统的正常运行。在以前的电气自动化系统中存在着一定的阶级性，其各回路之间会形成一定的上下级，然后在数据通道的存在下进行高速的数据交换，从而实行上级对下级的控制[2]。而DCS系统则是一种完善化的电气自动化系统，它具备一定的数字信息控制、信息获取、包括人机互动和监控管理功能。这种分散式的控制管理模式可以更加有效地保证系统的正常工作。比如说在电力系统工作的过程中，如果管理模块出现了问题，其控制回路依旧能够进行自主的单元化操控，这样就不会影响整个系统的工作。并且从经济角度上来看，DCS系统的结构也更为多元化，其构成也更加科学化，并且从经济角度上来看，DCS系统也具备一定的优势。

　　参考文献：

　　[1] 张俊英. 论如何提高电厂电气控制系统的安全运行管理[J]. 中国高新技术企业. 2013(12)

　　[2] 李文,梁庚. 基于DCS的大中型火电厂电气控制系统的改造及应用[J]. 电气应用. 2012(01)

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