发电厂电气监控系统与应用

[摘 要]随着计算机和通信技术的不断发展,发电厂对电气自动化水平要求越来越高,尤其是运用于监控发电厂电气设备安全运行的电气监控系统,承载着对发电机、主变、厂用电系统以及辅机系统的集中监视和控制.不断完善该系统的功能,提高系统稳定运行可靠性,是目前电气自动化领域十分重要的任务.

[关 键 词]大型发电厂；电子监控系统；发展与应用

中图分类号：TM621.6文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）31-0007-01

前言：在我国600MW机组及以上的大型发电厂中,电子监控系统是非常重要且不容忽视的组成部分,该系统在发电厂中承担着保卫重任,一套配置高端运行稳定的电气监控系统可以提高发电厂电气系统的自动化控制和运行管理水平,进而可以实现发电厂电气系统的电气运行、控制、保护等功能.所以,如何研究和探索出更好的发电厂电气监控系统是我们急需要解决的问题.

1.对目前我国发电厂电气监控系统的分析

1.1电气设备中的自动化装置应具有极高的快速性和可靠性

对于发电厂中优良的电子监控系统而言,电气设备中的自动化装置应当具有极高的快速性和可靠性,只有具备了极高的快速性和可靠性,才能使得电气监控系统更加完善,工作效率更高.但是,就现在的情况而言,我国的电气设备自动化质量远远没有达到相关的标准.在电气设备自动化中,存在着电气设备的控制相对较少,电气设备的操作频率较低的弊端.最主要的是,一些设备和系统在正常使用状态下,可能几个月才操作一次,而且每次操作的时候没有在短时间内达到相应的准确性和可靠性,从而出现故障,造成严重的后果.

1.2两台或两台以上功率较大的容量机组使用一台启动变压器

为DCS系统提供实时、响应速度高的电气系统的相关信息,确保只能有一台机组的DCS实现对公用部分的控制,同时另一机组DCS能够实现实时监视,并且这种操作控制权能实现切换.这样一来,对任一台机组进行检修作业,都不会影响另一台机组的正常生产.而DCS与厂内各电气智能设备数据交换,其优点是优化计算机通讯方式、抗干扰能力强、节省大量的电缆和二次设备（如变送器等）,带来的直接好处就是减少了DCS硬件设备,减轻DCS负担.

1.3电气设备本身的操作系统过于复杂

据不完全统计,我国目前发电厂的电子监控系统中电子设备的操作系统很复杂,且电气设备本身的结构就复杂难懂,难以使得人们在短时间内掌握并且很好的操作,所以时常会出现系统运行异常或者是数据出现故障.而这些问题正是影响电子监控系统正常工作的根本因素,阻碍了电子监控系统的进一步提高.所以,我们应当做的就是充分利用存储的电气信息资源,给电厂运行维护人员提供丰富的控制操作,进一步提高可靠性,保证电气系统能在安全稳定的条件下运行.

2.目前我国发电厂监控系统中存在的弊端

2.1接口在很大程度上受到限制

目前我国的硬件基本上都是使用的进口设备,而进口的设备在接口上与我国电厂的通信在很大程度上不匹配,这就出现了两方面比较棘手的问题.一方面是使用这种进口硬件后有很多的数据难以进入电子监控系统,所以无法获得更多的数据,另一方面是进口的硬件在接口方面存在通讯周期长、数据长度短、获取的信息量少等弊端,所以具有很大的不稳定性.

2.2通讯数据受到局限

对于发电厂的电气监控系统来说,因为接收数据过于庞大,所以时常存在通信接口不标准、通信缺乏可靠性、实时性以及通讯设备存在局限性等问题.因为电子监控系统涉及到的信息多而复杂,并且中转环节具有很大的不稳定性,所以保证通讯数据的稳定是个很重要的问题.

2.3系统接入投资较大

由于我国目前使用的硬件设施都是从国外进口的,所以有很多地方与我国的设备并不匹配,而我们普遍采取“硬链接”的方式,这就使得很多的数据传送不稳定,最重要的是这样的系统接入耗费的投资也较大,从某一个方面看来并不经济.

2.4电气联锁不稳定

在发电厂的电子监控系统中,电气联锁不稳定问题是司空见惯的,因为电气设备操作的复杂性和通讯设备的不稳定性直接导致电气联锁不稳定的不稳定性问题.

3.针对上述问题对发电厂电气监控系统的运行提出的解决措施

3.1应统一整个发电厂的互联系统的时钟

当前,计算机监控系统已经在电厂广泛应用,为了进一步提高分析事故的能力,应统一全厂互联系统的时钟.这样才可以有统一的时间标准,然后才可以在有参照的前提下提高工作效率.

3.2充分考虑系统和装置之间的连接问题

通过大量探索与实践表明,当前专门应用于电气的设备已经具有较为成熟、可靠的专门装置,比如说自动准同步装置、自动励磁调节器或厂用电快速切换器、发变组保护设备等.一般情况下,完善的电子监控系统可满足各种功能需求,但是如果要考虑到装置的原理非常复杂,就会对专业性要求比较高,从而对电气设备的保护装置也提出较高要求.若想要完全满足电子监控系统的功能,必定将涉及巨额的投资与开发费用.所以,结合实际情况来看,一些功能不适合通过电子监控系统而实现.在这种情况下,就需要充分考虑电子监控系统与装置之间的连接问题.如果出现连接处理不当,就会对监控功能的顺利实现造成影响.因此,当前我国国内已经加快研究并应用硬接线方式.在网络速度与电气设计需求相符的情况下,也可考虑采用VT网络连接.

3.3结合具体工程情况完善现场总线设计

在充分考虑了电子监控系统的实际情况后,我们对于总线的设计有了更好的规划.对于总线设计来说,在充分保证经济合理并且安全的前提下,我们要争取做到总线设计最合理、最人性化、最方便快捷.

3.4完善机组公用电气系统的问题

有些机组公用系统已经过于陈旧,阻碍了电气监控系统的应用,若要发挥该系统的分布式控制,必须对落后的公用系统进行改造,以期达到保证机组安全运行的同时提高发电厂的电子监控系统的工作效率,使得整个发电厂利益最大化.

3.5电气运行人员应发挥主观能动性

由于发电厂电气系统复杂,二次系统及控制系统理论性、专业性强,所以对电气运行人员要求就高.在没有办法改变或者更换电子监控系统中相关设备的背景下,就要求电气运行人员具有一定的主观能动性.通过不同形式的培训,使电气运行人员掌握电气工作站的电气设备原理、控制功能、操作步骤等知识和技能.另外,在系统或者设备出现故障的时候,还要求电气运行人员可以独立判断故障点,尽可能的在较短时间内排除故障,恢复系统或设备的正常运行.

4.结语

通过以上分析可以看出,目前我国发电厂的电气监控系统尚处在一个初级阶段,虽然可以维持发电厂的稳定,但仍存在着很多弊端,所以,我们需要结合运行实际,选择较大样本,统计各系统存在的问题,组织对这些问题进行研究,并加以解决,从而使得发电厂的电气监控系统更加完善,进而带动发电厂控制系统向更高层次发展,使得发电厂电气监控系统具有重要的利用价值,实现发电厂的利益最大化.