智能发电厂

2016-08-30 作文 阅读:

智能发电厂(一)
未来智能发电厂愿景

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未来智能发电厂愿景

作者:王剑

来源:《城市建设理论研究》2013年第33期

摘要:发电厂是电力生产中的重要环节,随着智能电网的建设的启动,智能发电厂的建设势在必行。文章对未来智能发电厂进行了大胆设备,设想了未来智能发电厂的主要特征,提出了未来智能发电厂可能遇到的关键技术,设想了未来智能发电厂发展可能面临的障碍,对未来智能发电厂的前景进行了美好设想。

【智能发电厂】

关键词:智能发电厂;主要特征;关键技术;发展障碍

中图分类号:TM6文献标识码: A

引言

进入二十一世纪以来,化石燃料发电所带来的环境问题和气候变化日益引起国际国内的关注,化石燃料的日益减少促使人们考虑国家能源安全问题,而人们对电能可靠性、供电质量、用电量的要求却在不断增长。随着电力市场的不断发展,市场竞争鼓励发电厂增效节能,发展创新新技术。我国在2009特高压输电技术国际会议上的宣言,标志着智能电网已经开始进入实质性的全面启动阶段,智能电网已成为21世纪电力系统的发展趋势。发电厂是电力生产重要环节,传统的发电厂势必不能适应智能电网的发展需要。在未来智能电网中建设智能电厂,实现智能电网中发电环节的安全可靠、经济高效、清洁环保,实在是势在必行。

一、 未来智能电厂的主要特征

1.1运行更安全,更可靠

未来智能发电厂无论何时都可快速响应电网的需求,为电网提供合格的电能。在承受物理或网络的攻击时并不用付出太大的代价,受到的损坏更小,且能很快从损害中恢复。在受到损害时,未来智能电厂的设备具有“治愈”自己的功能,无需或仅需少量人为干预,就可以实现故障设备或故障元器件的隔离。设备自我检测、自我诊断、自我修复的能力很强,采用了智能传感与控制设备及高级控制方法,设备具有先进的预警功能,通过连续不断的评估从而分析和发现问题,有问题时采取正确的措施来消除它,需要时还可以快速修复某些故障部件,使其快速恢复到正常工作状态。许多对人来说太快或太大的问题,都可以妥善应对。

1.2更加经济高效,运行成本更低

未来智能电厂采用了新的发电技术和管理技术,比如先进储能手段的采用,可以极大提高设备运行效率,降低损耗。规划人员和电厂工程师有足够的知识指导电厂在最经济状态下运行,延长资产的使用寿命,实现状态检修,对工作队伍进行更有效的管理,减少电厂运行、检

智能发电厂(二)
电厂的智能变革

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电厂的智能变革

作者:黄征宇【智能发电厂】

来源:《中国信息化》2013年第10期

华电集团山东莱州公司是我国首家智能化电厂,这座电厂是一个高度智能化的创新型发电项目,按照智能化和生态电厂的理念,百万千瓦超超临界机组采用三维数字化设计运营,单机容量最大,设计煤耗全国领先,项目不占耕地资源和淡水资源,废水零排放。而智能化电站的最大优点在于可以实现一键启动、无人值守。目前华电集团已在东南沿海规划建设句容、江门等智能化电厂。未来10年,智能电网加上这种智能化电站的规模化应用开发,将推动我国发电技术实现跨越式发展。

绿色发展新范本

谁说水火不能相容?在山东莱州,华电通过创新,把火电站和水电站建在一个厂里,既优化利用了资源,又实现了两种性格迥异的发电方式的完美融合。2012年11月,这样一座由华电投资建设的我国首座智能化生态电厂在山东莱州投产发电,规划装机容量8台100万千瓦超超临界机组,首台投产机组装机容量105万千瓦,设计发电煤耗268.5克/千瓦时,年发电量110亿千瓦。【智能发电厂】

作为我国循环经济利用的一个典范工程,该电厂最大的亮点,就是投资近2000万元将机组循环水排水口改为水轮发电机房,安装2台800千瓦小型水轮发电机,依靠排水带动水轮机发电,每年可多发电700万度,相当于在火电厂里建起了水电站。电厂计划将水电机组所发电力接入低压厂用电系统,可供1600台办公空调同时运行,相当于每年节约标煤2000吨。 随着循环经济的兴起,对于循环经济这副牌要怎么打,华电在莱州项目上可谓“有所为有所不为”,在“生态”和“智能”两个细节上做足了功夫。整个项目通过54项优化设计,降低工程造价1.4亿元;两座凉水塔被节省出来上马海水淡化装置不争当地一滴水;两座圆形封闭式煤场,相比露天条形煤场投资生生多了一个亿。华电莱州电厂总经理董凤亮表示:“这样做既避免了莱州大风导致的扬尘,又避免了煤的损耗,于社会有利,于企业也有利,这笔钱花得值。”

华电莱州电厂利用海湾滩涂盐碱地建成,不占用土地。机组发电用水一部分来自厂区安装的两台海水淡化装置,每小时淡化海水90吨;另一部分来自离电厂35公里外的莱州市污水处理厂,每小时提供中水300吨,作为锅炉的补给水源。厂区内生产生活产生的废水全部通过回收系统处理成中水用于厂区绿化,而每天机组发电之后产生的大约3000吨煤灰与粉尘集中储运后卖给建材企业。【智能发电厂】

就连锅炉的循环水他们都想到了,利用循环水排水口到海平面的3米落差,安装2台800千瓦小型水力发电机,每年可多发电880万度,相当于每年节约标煤2400吨。锅炉出来的循

智能发电厂(三)
智能化技术在发电厂电气自动化系统中的应用

智能化技术在发电厂电气自动化系统中的应用

摘要:随着科技的不断发展以及电气自动化、智能化的不断完善,发电厂已经越来越多的应用智能化技术。这种技术对于发电厂而言,能够有效提高发电功效,降低设备故障情况,为发电厂的安全经济运行提供了保障。本文是基于发电厂的特点,分析了智能化技术在发电厂中电气自动化的应用,旨在帮助更好地认识理解智能化技术,从而更有利于提高电厂工作的有效性。

关键词:智能化技术 发电厂 电气自动化

【智能发电厂】

智能化技术又叫做人工智能技术,是在上世纪中期被提出的。自提出以来,这种技术就受到了人们的足够重视,随着近几年科学技术的不断提高,智能化技术在发电厂的应用效果有了质的飞跃。智能化技术是一套完整的计算机操作体系,其中包含了信息论、生物学、自动化、心理学、控制学等多方面的知识,具有较强的综合性。对于发电厂而言,智能化主要体现在对设备的控制方面,通过对发电厂内电器件的控制来进行操作上的完善,以此来提高发电效率,降低人工操作的繁琐性。

一、智能控制方面

【智能发电厂】

随着经济的发展以及人们生活水平的不断提高,我国用电量也在逐年攀升。近年来,由于用电量上涨的幅度较大,一些地方出现了用电短缺的现象,尤其是在夏季,空调以及电扇的使用让居民本身的用电量急剧加大,造成发电厂在电量的供应上呈现出滞后特征,这不仅是由发电厂本身发电技术有待提高造成的,还因为在高用电量时期,发电厂设备长期处于高负荷运行状态,容易导致设备故障发生。一台设备停止运转还能够保证发电量,但若是多台设备同时罢工则会对供电造成巨大影响。而对于电厂操作人员而言,仅凭人工是无法对电气设备进行有效控制管理的,因此就需要运用到智能化操控技术,帮助规范设备的科学运行。

发电厂的设备并不是只有一台,要想合理对机电设备进行操作,就应该运用智能化技术,对机电设备进行温度、时间以及运行状态上的控制,智能化技术能够对设备运行时的各项参数进行实时监控,操作人员可以事先进行标准参数的设定,若是检测到某台设备的运行超出了正常时间或是温度过高,则直接停止该设备的运行,待温度正常时候再自动开启。

这种智能调节技术能够有效保障电气设备的使用,降低故障的发生几率。通过这种调节,设备的使用寿命被延长了,并且能够省去很大一部分的维修费用,节约了资金。智能控制将发电厂的发电成功转向了自动化,为电气系统的发展创造了有利条件。

(一)故障诊断技术

智能化能够有效对发电厂的电气系统进行诊断,像是一些固定参数方面,若

智能发电厂(四)
火电发电厂在智能电网中的重要性

  【摘 要】近几年,随着社会的进步和经济的大力发展,各个方面的能源都逐渐处在短缺的状态,其中,电已经成为当今社会中不可或缺的必要能源之一。电能是一种重要的战略性能源,作为传统的发电方式,设备的合理、安全使用对发电厂正常运行的常规化起到重要的作用,本文以火力发电厂的设备作为着手点,通过介绍火力发电厂的系统生产流程,讨论火力发电厂在智能电网中的作用以及重要性。

  【关键词】火力发电厂;重要性;智能电网
  引言
  电能是国家重要的战略能源,对于国民经济影响深远,随着全球环保意识的加强,对于电网来说,如何实现电网的低耗能、低污染,已经成为电能企业的重要任务,通过优化电网结构,完善电网的系统流程,实现电网的智能化,已经成为未来电网主要发展的方向。
  随着国家电网公司“智能电网战略”的提出,通过对电力资源的“发电、储电、输电以及配电”等步骤的智能化整合,协调电力资源需要以及电能供给的平衡,提高电能利用率,提高电力投资的经济效益,实现电能企业的高效率、低消耗。火力发电厂在其中起到什么作用呢?
  1 智能电网简介
  所谓智能电网,就是电网的智能化,智能电网是通过将现代先进设备、信息技术和控制技术等与以包括各种发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备为基础的高度集成面形成的新型电网。与现在电网比更加可靠安全、高效经济、清洁环保、透明开放、环境友好。智能电网的发展是未来新能源发电的重要途径,能够满足新能源的需要。智能电网的主要特征是自愈电网、促进参与、抵御攻击、特殊优势、蓬勃发展、优化资产。火力发电厂作为智能电网中的主力发电设备,也起到必不可少的重要作用。智能电网图如图1所示:
  2 火力发电厂简介
  在发电设备中最主要有火力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、太阳能发电站、生物能源发电厂等所有发电方式中,火力发电是历史上最为久远的发电方式,同时也是最重要的一种发电方式,火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,目前主要以煤为主;它的基本生产过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。火力发电厂过程图如图2所示:
  燃料→锅炉→汽轮机→发电机→电能→变电站→电网→供用户。
  火力发电仍是现在电力发展的主力军,目前我国的发电厂主要是燃煤机组,容量占70%。截止2012年底,全国电力总装机容量突破11亿千瓦,其中火电装机容量达8.1917亿千瓦,约占总装机容量的71.5%;水电2.4890亿千瓦,占全部装机容量的21.7%;核电1257万千瓦,并网风电6083万千瓦,并网太阳能发电328万千瓦。由此可见,火电厂无论是对国民经济的发展,还是人民生活水平的提高,都起着重大作用。
  火力发电厂弊端就是:污染空气、污染水源、耗费宝贵的煤炭资源。
  3 在智能电网中,火力发电厂的重要性
  发电设备是智能电网的基础,目前发电设备中最主要有火力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、太阳能发电站、生物能源发电厂等。而目前核能发电厂存在着核安全及核废料是强发射性物质,会严重危害人类的生存;水力发电厂存在着建设费用高,发电量受水文和气象条件限制,引起一系列生态环境问题,最主要的表现就是下游湖泊、河道珍稀水生生物灭绝、湖泊自净能力下降、河道断流、支流水系两岸生态环境恶化,可能引发地质灾害,包括地震、滑坡、岩崩、泥石流等;其它能源(如太阳能、风能、生物能源等)发电站等由于受到投资成本、发电容量、自然环境等因素影响,只能作为辅助发电设备。所以就目前而言还是以火力发电厂为主要发电设备,至2012年底火力发电仍占总容量的70%,而保证了智能电网的坚强性,可见其重要性。
  其次智能电网可靠安全中自愈就是智能电网的“免疫系统”。这是智能电网最重要的特征,除了其先进的传感、控制、遥控技术外,必须有坚实的发电设备来调节,当电网中负荷发生较大变化时,还是要通过火力发电厂来进行调节,这是核能发电厂和水力以电厂不能做到的;这就是火力发电厂的调峰作用在自愈性起到很重要作用。
  智能电网中高效经济、清洁环保是相互相成的,虽然火力发电厂由于其耗能高、污染大,但我们可通过安装脱硫、脱硝等设备,减少污染;通过优化发电技术,改进火力发电厂“上大压小”力度,实现整合大发电厂,改进小发电厂的办法,集中优势力量实现火力发电厂整体技术的革新。在此基础上,通过利用火力发电厂普及性高的特点,在突破火力发电厂能耗高、污染大的弊病的同时,将火力发电厂形成集群效果、规模效果。作为我国最重要的发电能源设备之一,火力发电给智能电网提供了科研实验,为智能电网实现电网智能化提供了可行性;而智能电网给火力发电提供了技术支持,使得火力发电形成高效率、低耗能、低污染的节能减排式发电设备。智能电网的建设与优化关系到国家战略能源问题以及现代电网优化设计问题,通过优化火力发电在智能电网中的应用,实现能源供应以及保障,在形成规模化以及集群化效果的基础上,以火力发电厂现有的设备以及技术为支撑,在提高火力发电厂发电技术以及优化发电厂发电设备的同时,确保火力发电厂在整个智能电网中的能够发挥重要作用。
  4 结语
  能源结构的调整,在很长一段时间内,将会是国家战略能源问题的关键问题,智能电网的建设与优化关系到国家战略能源问题以及现代电网优化设计问题,通过优化火力发电厂在智能电网中的应用,实现能源供应以及保障,在形成规模化以及集群化,优化我国电源布局,从而降低燃料运输成本效果;同时,通过降低负荷峰谷差,可提高火电机组使用效率,降低煤耗,减少发电成本。作为火电发电企业立足以人员精干、装备先进,管理现代、效益领先,环境优美、和谐共生为宗旨。以确保火力发电厂在整个智能电网中能够发挥更大重要作用。火电发电企业你准备好了吗?
  参考文献:
  [1]周世平.智能电网及国内近期发展概述[J].湖北电力,2010(S1).
  [2]刘国忠.智能电网建设将解决我国风电送出瓶颈[J].电力技术,2010(10).
  [3]庞有武.浅议我国智能电网安全控制的问题[J].数字技术与应用,2011(10).
  [4]周勇.智能电网的发展现状、优势及前景[J].黑龙江电力,2009(06).

智能发电厂(五)
智能手机及二维码技术在发电厂物资管理中的应用

  摘 要:随着计算机无线网络的普及,智能手机和二维码技术应用于各个行业的物资管理中,并发挥着重要的作用。本文简要说明了智能手机及二维码技术的系统框架,并结合发电厂物资管理,论述了物资管理在发电厂信息管理系统中的应用,并在此基础上,对发电厂物资管理应用的安全性问题和发展趋势进行思考与分析。

  关键词:智能手机;二维码;发电厂物资管理
  计算机无线网络的逐步普及,使无线网络成为各个行业、领域不可或缺的通讯手段之一。得益于无线WiFi网络、智能手机的日益普及,二维码技术可被广泛应用于物资管理。在从事物料管理工作中,员工用随身携带智能手机扫描二维码,进行移动作业,实时管理物资。使物资管理实现了系统化、精益化、信息化,同时也利于发电厂物资的集约化管理。
  1 智能手机在物资管理系统中的应用
  智能手机,像微型计算机一样,具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方的程序,并可通过移动网络来实现无线通讯。
  1.1 智能手机的应用业务框架解析
  在物资管理中,智能手机作业应用主要包括现场收发货和仓库移动作业两大应用。
  从实际情况来看,货物的现场交接验收、收发货管理、货位调整、上下架、盘点等各个方面的物资管理操作流程都可以用智能手机完全替代计算机进行现场移动作业应用。智能手机扫描二维码的同时通过无线网将数据录入了MIS物资管理系统中,解决物资流与信息流不一致的问题,使变化信息及时的反馈到MIS系统中,使发电厂物资管理工作在操作及数据采集整理方面更便捷、规范、高效。通过虚拟化技术在手机端实现库存的图形可视化。使用户能简便直观的获取相关信息后快速决策。该系统与MIS系统集成,可以使库存的变化及时反馈到MIS系统中,减少作业人员的事后补单量。通过智能手机实现单据和标签的打印,使打印更加简单化。系统能够从作业的类型、时间、数量等多方面统计了人力的绩效,并能有效的进行优化分配。实现精细化的管理,最终提高整个仓库的作业效率,降低了作业成本。
  1.2 智能手机及二维码应用系统解析
  智能手机的数据交换分为内网模式和外网模式,内网模式需要智能手机终端通过WiFi无线网联结到内网访问服务器;外网模式则是智能手机终端通过运营商提供移动通讯网接入互联网,再通过防火墙访问内网进入内网服务器。通过内网WiFi无线网或移动通讯网联结外部网络接入平台,这两种模式都能将作业结果上传到物资管理系统服务器,与MIS系统进行数据交换。工作人员使用智能手机通过联结Oracle数据库、应用服务器等相关中间件进入物资管理系统服务器进行现场移动作业。
  2 二维码技术在系统中的应用
  二维码是快速响应矩阵码(Quick Response Code)的通俗叫法,二维码呈正方形,常见的是黑白两色,在3个角落印有“回”字方形图案帮助解码软件定位的图案,用户无须对准,以任何角度扫描,都能正确读取数据。二维码有占用空间小,数据信息量大,容错率越高,可识别的破损程度为7%-30%,超高速识读的特点。
  传统的物资标志信息牌中应当包含的信息有:对应物资的名称、编码、货位号、规格型号、库存数量、单价、单位、分类等,如果是详细的标志牌,则包括物资的所属系统、所属设备、到货日期、厂家、物资计划申报人等信息。但是为了简洁,物资标志信息牌的内容不会太多,通常为10个字符。
  采用二维码后很容易解决这个问题,库管人员进行物资入库登记时,根据MIS系统的名称,规格等信息生成二维码,即物资“识别码”,将二维码粘贴到物品的说明牌。需要查看物资信息时只要扫描二维码,就可以立即看到物料编码和其他相关信息。仓库管理人员有不熟悉的备品出入库时,可通过手机查看二维码快速找到正确的物资信息,防止因录入错误的信息到物资管理系统内既浪费成本又影响工作效率。
  二维码技术在物资管理方面的应用实现了物资信息输入到MIS系统的自动化,提高了数据的及时性和准确性,同时为物资的集约化管理和现代化的仓储和配送系统建设提供了有利条件。
  对发电厂企业而言,物资管理工作较烦琐,更易受到环境和人为因素影响,导致在采集的业务数据的不及时、不准确。在通过智能手机二维码技术来管理物资,为每件物资都配备“ID”,能及时准确记录物资的流转情况,使实物信息与账面信息相统一,完整精准的采集仓储、收发、配送等各种物资信息,进行整理管理,把物资管理工作做得更好。
  3 智能手机及其二维码技术的应用思考
  由于不同行业的业务流程不统一,智能手机App定制开发模式可适应不同行业的应用。智能手机的操作有简单直观的特点,适用于大众人群。智能手机及二维码技术在物资管理的应用,存在着数据泄露、存储失误等问题,因此系统在开发时需着重考虑系统安全方面的问题。
  3.1 安全性分析
  由于采用安全防控、数字证书、系统认证等安全措施,智能手机的安全得到了很好的保护。外网模式防护是通过运营商的移动通讯网联结互联网,需通过安全认证通道,再通过防火墙访问内网服务器,以确保安全访问智能手机操作平台安全的开展工作。内网模式防护是通过WiFi联结内网通过安全隔离网闸访问服务器。
  因此,提高内网系统的安全性需要提升数据库的安保系数,确保数据库的安全;此外,为防止数据遗失、损坏,数据备份也非常必要。在防火墙处进行访问控制,保障敏感信息不泄露,跟踪、审计数据则用专门的审计系统来实现。
  3.2 发展趋势分析
  随着科技的不断发展,智能手机的功能越来越强大,无线WiFi集工作、生活、娱乐等功能于一体。
  在发电厂物资管理的应用中,智能手机的普遍采用无线WiFi通讯,可以随时随地联结系统,突破了时间、地域的限制。所以,在智能手机的后续开发应用推广阶段,数据的安全性是需解决的问题。
  发电厂物资管理系统通过采用智能手机及其二维码技术实现了物资管理工作的高效、及时的规范化管理,物资的现场收发、凭证过账、盘点和上下架管理工作也显得简易便捷,使发电厂逐步实现了物资的集约化管理。
  参考文献:
  [1]徐可.网络技术在电力系统物资管理中应用探讨[J].现代商贸工业,2013(02):162-163.
  [2]PDA及其条形码技术在电力物资管理中的应用思考[J].电源技术应用,2013(07):89-93.
  [3]王小建.基于B/S模式物流仓储管理系统开发[J].物流技术,2011(03):12-14.

智能发电厂(六)
发电厂电气自动化发展现状及趋势

  [摘 要]本文笔者根据自己的工作经验,阐述了发电厂电气自动化的技术特点、电气自动化技术的可行性和必要性,提出了发电厂电气自动化系统的现状,探讨了发电厂电气自动化发展趋势。

  [关键词]发电厂;电气自动化;发展现状;趋势
  中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)30-0061-01
  引言
  火力发电是我国发电技术中一个重要的分支。近年来,人们对于火力发电中的电气自动化技术的应用越来越关注,而且火力发电技术也得到了快速的发展和创新,火力发电所提供的电量也随之愈来愈大。电气自动化在火力发电中的运用,首先就必须要火力发电企业对电气自动化的重视,研究电气自动化技术,使其能够广泛的运用在发电技术中,让电气自动化技术有着广阔的发展前景。在火力发电的过程中,电气自动化技术其独特的信息化和网络化的特点,对于促进发电自动化运作水平和发电效率都有着一定程度的提高。下面笔者探讨了发电厂电气自动化发展现状及趋势。
  一、发电厂电气自动化的技术特点
  电气自动化技术集计算机技术和电子技术以及信息技术于一体,在火力发电中充分发挥了其所具有的所有优势。所以。电气自动化技术在火力发电系统中得到了广泛的运用,在运用电气自动化技术的过程中,其主要体现的特点为:①发电效率明显提升;②发电成本显著降低;③资源得到最优化配置。
  二、发电厂电气自动化技术的可行性和必要性
  1、可行性。科学技术得到了不断的发展和创新,电气自动化技术在火力发电厂的运用水平也得到了不断的提升。将电气自动化技术的各个层次的各项职能和任务进行综合,可以讲电气自动化技术运用在火力发电系统当中。对于数据可以起到优化处理以及让电力设备能够自动运行。
  2、必要性。火力发电厂在过去所使用的发电技术系统中和集散控制之间的数据的传输量是有限的。而且电厂工作人员也没有办法对变换的参数信息进行周全无误的观察,这样就造成了我们所有工作人员对于整个发电系统信息的掌握比较少。操作人员不能够简单轻松的去操作系统中的内容,对于火力发电系统中所存在的隐患问题不能够有效的在第!时间发现,这样对于故障的的控制和预防就没有根本性的把握。电气自动化技术在现代火力发电中的有效运用,电力设备在自动化运作过程中水平得到了显著提高,在火力发电的通信网络上传输的数据信号有着明显的增多。对于自动化系统,可以在信息的多样化和设备的利用上实现最优化的配置。电力设备的操作工作人员在很大程度上降低了操作的难度,提高了设备故障的处理能力。
  三、发电厂电气自动化系统的现状
  火力发电厂自动化系统的发展也随着科学技术的发展而发展,电气保护监控装置也可实现交流采样的测最、控制、保护与通信,新型的计算机保护监控可以很方便的利用现场总线技术和工业以太网组成网络,火力发电厂监控系统的进步也为数据采集,信息通信开拓了新了技术革新。现今电厂的电气监控自动化系统ECS也与其它系统相互交换数据实现电厂的信息化管理。ECS系统主要以分布分层方式进行监视控制,其主要由站点控制层、间隔层、通信层组成,下层的功能实现不依靠上层设备和网络的功能,可独立实现。站点控制层依靠上层主站系统,主要完成对整个系统数据的监视、控制,收集,整理,是ECS系统的核心。通信层主要完成间隔层和站点的数据转换,实现DPU的数据交换,并且对电气设备进行逻辑控制,所以通信层主要是以数据互访和转换为主,设备逻辑控制为辅。间隔层的组成是由保护监控装置和智能设备构成的,保护监控装置通过网络和接口等方式与上层的控制单元进行数据互通。在火力发电厂电气自动化系统的实际工作中,维护工程师在操作站操作系统,系统服务器收集,整理,存储数据,维护工程师掌握系统动态并进行设备的维护与管理,ECS系统与其他系统如DCS, SIS, MIS实现数据交换,并且电厂的主接线电气分布分段对各种分组装置进行分配控制,智能设备通过RS485-232口与主控单元SCN-031E连接,DCS数据通过站控层的转发工作站实现,其它信息如有需要可通过硬接线方式与DCS连接。
  四、发电厂电气自动化的发展趋势
  1、智能化技术的应用
  随着计算机的发展,ECS系统已经取代了传统的控制操作,现今又由计算机控制逐步向智能控制和智能管理转变,在电气自动化系统中主要表现在间隔层的保护和测控装置的独立上,系统控制单元向着测量控制一体化的,综合智能网络化的方向发展,今后生产的系统控制单元将直接面向一次性设备或机组,除了实现现有的监视控制以外,还将实现站控层的互联、误操作的防护、状态信息的记录等功能。站控层将满足SCADA功能,实现运行管理的全面自动化。主站将采用先时的数据采集技术对历史数据进行分析,并预测出近期的设备状态。从功能上可分为内外两部分,对外的功能是指给DCS等其他系统提供数据,实现机组优化控制和优化管理等综合智能控制,对内的功能是指间隔层装置的监控管理、自动抄表、设备管理、定值管理、故障信息管理、设备在线诊断和小电流接地选线等功能于一体。
  2、网络化技术的应用
  现今,工业化以太网技术以其传输速率快,容世大,成本低而被广泛利用,现在的工业以太网已从办公商业领域进人了工业领域,国外大型电力设备厂商都推出了嵌入式以太网设备监控系统,因此以太网必将成为火力发电厂电气自动化系统发展的方向。火力发电厂电气自动化充分利用以太网网络进行数据交换通信,并利用网络结构实现电气自动化系统的功能。一个成功的网络结构对于火电发电厂电气自动化系统来说是非常重要的。火电企业的网络结构实现了现场设备的有效控制,保障了站点之间的数据交换,电厂管理层也可以通过以太网进行设备的监督。在进行网络规划时,要有效了保证监控装里在整个系统的通讯,无论是计算机还是办公系统。并且,在整个网络中贯穿着集成的网络配置和编程、集成的数据管理以及集成的通讯等功能,即所谓的全集成自动化技术。
  3、变换器电路的应用
  现阶段电力电子元件更新较快,变换器的电路也必然进行更新换代。早期的采用晶闸管为基础的变换器,主要相控整流,而交流变频动是一直一交变频器。当电器元件发展进人第二代时,则更多的采用了PWM变换器,采用PWM变换器解决了许多问题,例如:高次谐波、转矩脉动等。但使用PWM变换器后会使电机绕组产生噪声和振动,为了解决这个问题。可以提高开关频率减小噪声,但对电力元气件损耗较大,一般的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的硬开关,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的“软开关“状态下,从而使开关损耗降低到零。
  这样。可以使逆变器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
  结语
  总之,火力发电厂电气自动化系统可进一步提高电厂自动化水平,特别是电气运行管理水平。新建和改造电厂ICS系统时,电气系统采用综合自动化技术可节省大量的资金,提高可靠性。微机型的保护和自动装置及成熟的通信和现场总线技术是实现厂用电气综合自动化系统的必要技术保障。
  参考文献
  [1] 吕东兴,赵金强.热电厂自动化系统的现状及发展研究。电站系统工程,2012(02).
  [2] 马彦平,周健.电力系统电气自动化在火力发电中的应用与研究。中国新技术新产品,2011(21).

智能发电厂

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