大型火力火力发电厂电气自动化监控系统的设计研究

大型火力火力发电厂电气自动化监控系统的设计研究

薛江辉

内蒙古京泰发电有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗 010300

摘 要：随着火力发电厂逐渐向高电压、大规模、自动化方向发展，使得对电厂的实时监控、管理水平的要求也不断提高，传统的监控体系检测技术、保护和检修水平落后，不足以满意现代化火力发电厂的要求，电厂电气自动化监控体系应运而生。高效、可靠的自动化监控体系在电厂中发挥着举足轻重的作用。本文要点介绍了电气监控体系的概念及其特色，简单介绍了电气监控体系的范围，并对监控系统进行了功能分析，最终，强调了电气监控体系的装备及其需要留意的问题。

关键词：火力发电厂；自动化；监控

        引言
        电厂设备的大型化和电厂电气系统化趋势的逐步显现，电厂进行电气自动化的应用建设成为必然的目标，以分散系统、离散控制、智能管理为目标的电厂电气自动化体系建设成为必然的取向。要深刻认识到电气自动化带给电厂的巨大转变与推动作用，将电气自动化列为电厂重要的战略重点，做好电厂电气自动化的应用性、扩展性研究，深入开展电厂电气自动化的实践和推广，满足电厂电气智能化和自动化建设的需求，形成应用与加速电厂电气自动化的潮流、趋势和方向。

        1电厂电气自动化的重要价值
        电厂电气关于电厂生产和安全有极大地推进和保证作用，特别关于生产功率提高，安全生产强化更是有着直接而重要的价值，使用电厂电气体系不光可以有效提高电厂生产的准确性，而且可以提高电力生产过程中劳动强度和安全性，保证电力生产中全体系、全过程链接、稳定监控和管理，实现了电厂的安全、经济等综合效率。同时电厂电气自动化方针完成后，关于优化电力生产中热系数操控和提高有着直接的意义，保证热能可以得到良好的回收，进一步保证发电质量和工作接连性，在优化热能与动力两方面参数的同时，建立起适于现代电厂生产的工程基础和体系基础。

        2电气监控系统概念及其特点
        电气监控管理体系是使用计算机技术、现场总线技术、测控保护与操控、通讯技术等来进步电气体系的管理及其自动化水平，即为实现电气运转、操控、保护、故障信息确诊及管理、电气功能优化等功能而提出的在线自动化监控管理体系。监控体系主要由电气工作站和一些通讯管理设备组成，现场总线使得通讯设备与保护装置相连，以达到收集并转发信息等功能，有些监控体系还可以支撑以太网或者两种都支撑，并具有多任务并行实时操作等功能。电厂用电体系中的用电设备常常分散安装于电机操控中心和各配电室，设备及元件数量大导致需要管理的数据量大，进而使得检修保护困难。正常情况下，对电气设备的操作频率一般很低，可是电气设备要求其自动化保护装置反应快、可靠性高。主监控设备通常需要接入DCS体系，同时，在主设备与备用设备的操控权上要确保一致性，否则有可能形成操控抵触的发生。

        3电气监控系统的范围和功能分析
        电厂电气监控体系的监控规模主要有：发变组、电源、变压器、电动机、直流体系等。具体功用如下：
        3.1数据采集及处理
        I/O测控单元可以实时收集相关信息，以检测和分析异常点和问题点及其相应的状况，对收集到的数据进行合理性查验及一些预处理，并实时更新数字量、模拟量及脉冲量等数据库。
        3.2监控和报警
        站控层的LCD显示器能够运用鼠标、键盘等调用画面对电气设备工作情况进行监控。报警即当收集到的数据失常时系统能够及时提供报警信息（如报警声或LCD画面闪烁等），分为预告报警和事故报警，在报警中，这两种的报警颜色及报警铃声应给以区别，并能启动事件记录操作以便事故跟踪和分析。

        3.3操作和控制
        操作功能包括操作权限约束功能、状况显现功能、标牌功能、信息提示功能、数据输入功能、操作和数据记录功能，及在对设备的操作有必要安全可靠，操作过程中有必要能确保能高效和实时的检测到所有开关信息，对同一设备的操作有必要有序的进行。操作正常和反常情况下都应该有相应的信号以供操作人员或机器本身参阅。

        4对电厂电气自动化发展的技术与趋势展望
        4.1电厂电气的一体化发展方向
        电厂电气完成着监控、确诊、丈量和维护等诸多功能，自动化的开展就是将各种功能和体系统一融合一体，构成一个内外兼容、彼此联络、相互沟通的整体，这样才干真实建立起电厂电气的分布式格式，丰富电厂电气的层次，进步电厂电气的功能水平，解决好电厂电气上下结构和左右节点之间的联系，更多地为电厂电气系统的问题运转和电力生产服务。新时期电厂电气自动化建设要突出一体化的特点与方向，重点突出不同系统间数据加工、利用和处理的能力，改变电厂电气自动化系统中低效、孤立的特点，提高电厂电气自动化系统的智能化水平，经过功能的整合完成电厂电气自动化和网络化的发展目标。

        4.2电厂电气的功能化发展方向
        功能的重新组合和体系开发是电厂电气自动化发展的又一核心方向，功能化发展从实质上讲就是将电厂电气体系的监控、处理、维护等功能做到进一步整合，完成了通过电厂电气自动化系统进行机组生产的信息全面搜集、汇总和分析，以功能化的信息完成对电厂电气体系和机组的全面把握，进而激发出电厂电气自动化体系的潜力和功能，完成电厂生产的经济优化与安全目标，使电厂电气自动化的功能得到最大发挥，在提高电力安全和功率的一同时，提高电厂电气自动化的工作质量。

        4.3电厂电气的数字化发展方向
        网络与计算机的基础数字技术正在向电厂电气设备和系统广泛地深入，完成电厂电气自动化有必要以数字技术作为条件，也必须适应电厂电气的数字化发展大趋势。要依托计算机、局域网、功能器件建立起电厂电气自动化的数字化基础，开始构成电厂电气数字渠道，进步电厂电气诊断功能、分析功能和处理功能，为电厂电气自动化系统稳定运转和高功率工作提供技术和系统渠道。

        4.4电厂电气的稳定化发展方向
        电厂电气自动化的首先途径就是经过设备和体系的自带运转来提高操控的准确性，进而降低电厂电气的问题可能，达到维护电厂机组，减少电厂设备损坏等一系列功能和方针。因而，在电厂电气自动化建设中要将稳定化发展作为首先方向，要在电厂电气自动化体系建设中树立安全操控和有效维护的基础策略和准则，使用技术、体系、功能的优化和操控，提高电厂电气对电厂设备与生产的总体维护能力，将防止操控技术作为基础融入到电厂电气自动化的体系建设之中，做到对电力生产和电厂设备的全面操控和及时预警，降低电厂运转的风险，操控电厂电气的损害和事故发生，完成电厂电气的连续、安全、稳定运转。

        结束语
        综上所述，电气自动化控制系统作为一种新型的信息化控制技术，能够对电厂电气设备的运行状态进行全面的监控分析，结合监控数据信息来及时发现和分析电气自动化系统运行过程中存在的各种故障，从而为电气设备的稳定运行提供重要的支持，提高电厂电气自动化发展的社会效益和经济效益。社会经济的发展对电厂运行的要求提升，为了实现电厂发展和社会需求的适应，文章在阐述电厂电气自动化系统内涵、系统构成的基础上，对电厂电气自动化系统的功能设计进行了全面的分析，旨在为新时期电厂电气自动化系统的管理应用提供更多支持。

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