摘要：在現(xiàn)代數(shù)字化電廠的運(yùn)行過程中，應(yīng)用電氣控制技術(shù)要從提升火力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)入手，合理的保持該系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低故障發(fā)生的幾率，對(duì)其運(yùn)行的功率提出保障，就可以建立起高水平的智能控制終端，為電氣控制技術(shù)所服務(wù)，合理的調(diào)控發(fā)電機(jī)組中的各類設(shè)備的運(yùn)行狀況，在保證安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大電力生產(chǎn)所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益，可以增強(qiáng)電廠的運(yùn)行質(zhì)量，而且數(shù)字化電廠電氣控制系統(tǒng)的覆蓋程度更高，能夠滿足大量電力系統(tǒng)中用電設(shè)備的實(shí)際需求。

　　引言

　　數(shù)字化電廠的發(fā)展，能降低設(shè)備故障率，降低發(fā)電成本，增加上網(wǎng)電量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、安全生產(chǎn)。在數(shù)字化電廠電氣控制技術(shù)的應(yīng)用中，數(shù)字化電廠的發(fā)展，能降低設(shè)備故障率，降低發(fā)電成本，增加上網(wǎng)電量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、安全生產(chǎn)。因此，本文對(duì)數(shù)字化電廠電氣控制技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)行探討，助力數(shù)字化電廠可持續(xù)發(fā)展，更好地滿足人們的用電需求。

　　1 字化電廠電氣控制技術(shù)的工作原理

　　1.1 過程層

　　電力控制系統(tǒng)中的過程層是進(jìn)過一次設(shè)備與二次設(shè)備的結(jié)合，在智能電氣設(shè)備中承擔(dān)著人工智能的服務(wù)任務(wù)，并在實(shí)際運(yùn)營的過程中，對(duì)變壓器單元中的相關(guān)信息做出具體的分析，包括電流量及電壓量，在共同的作用下會(huì)將信號(hào)發(fā)送給處理層，由處理層對(duì)開關(guān)信息的總量加以研究，轉(zhuǎn)換電流、電壓等開關(guān)信號(hào)。在完成上述的全部信息以后，變電站中的電磁式感應(yīng)合并器就已經(jīng)產(chǎn)生了光信號(hào)，而這一光信號(hào)的轉(zhuǎn)換質(zhì)量與技術(shù)水平是密切相關(guān)的，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)也會(huì)受到互感器和二次側(cè)電壓氣量的直接影響，所形成的數(shù)字信號(hào)會(huì)作為信息上傳至電流互感器和電壓互感器中，作為直接的信息支持。

　　1.2 間隔層

　　在數(shù)字化電廠中，電氣設(shè)備控制系統(tǒng)對(duì)整體的設(shè)備系統(tǒng)保持著質(zhì)量方面的維護(hù)狀態(tài)，間隔層的作用在于保護(hù)系統(tǒng)的線路、母線及變壓器等重要的設(shè)備，會(huì)將系統(tǒng)運(yùn)行過程中的一些電壓、電流的數(shù)字信號(hào)傳輸至系統(tǒng)之中，并在做出邏輯運(yùn)算之后，將相關(guān)信號(hào)發(fā)送至隔離層裝置之中，隔離層中的數(shù)據(jù)在測量時(shí)，通過這些數(shù)據(jù)就能夠反映出真實(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。在數(shù)字化電廠電氣控制技術(shù)的應(yīng)用中，電氣控制設(shè)備中的智能終端會(huì)直接反映出設(shè)備運(yùn)行過程中存在的故障問題，自動(dòng)的完成跳閘的操作，如果技術(shù)人員要降低設(shè)備故障對(duì)整體系統(tǒng)的影響，就需要通過火力發(fā)電機(jī)組設(shè)備利用間隔層的方式，實(shí)現(xiàn)整體的保護(hù)功效。

　　1.3 站控層

　　在電廠的電力控制系統(tǒng)中，站控層是火力發(fā)電機(jī)組中對(duì)設(shè)備的調(diào)控裝置，可以維系發(fā)電機(jī)組中各類設(shè)備的協(xié)同作用，確?；鹆Πl(fā)電機(jī)組狀態(tài)的基礎(chǔ)上，最大化的提升系統(tǒng)的法典效率，為電力企業(yè)擴(kuò)大運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)總值。在數(shù)字化電廠電氣控制技術(shù)的應(yīng)用中，技術(shù)人員在應(yīng)用技術(shù)的過程中，對(duì)間隔層設(shè)備的維護(hù)有助于信息的實(shí)時(shí)傳送，使相關(guān)信息可以全面、快速的傳遞到以太網(wǎng)之中，則系統(tǒng)內(nèi)部的相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)就可以直接從信息中反映出來，便于技術(shù)人員的集中調(diào)度與控制，中央的變電站監(jiān)控系統(tǒng)向站控層發(fā)出運(yùn)行指令，與控制裝置及其他裝置進(jìn)行有效的溝通，就能夠進(jìn)一步的為遠(yuǎn)程控制奠定良好的基礎(chǔ)。

　　2 數(shù)字化電廠電氣控制技術(shù)與應(yīng)用探討

　　2.1 發(fā)變組控制技術(shù)

　　變壓器是由主變壓、輔助電源變壓、勵(lì)磁變壓、發(fā)電機(jī)等設(shè)備組成，同時(shí)配置變壓器保護(hù)、勵(lì)磁、同期、快切等保護(hù)系統(tǒng)。（1）發(fā)變組保護(hù)。 ①在主變高壓側(cè)，合并單元接線時(shí)，將主線和電流、電壓串聯(lián)起來，形成合并單元。其中，電流合并單元和保護(hù)裝置之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接線，電壓則利用母線電壓合并單元和保護(hù)裝置相連。②主變高壓側(cè)和中性點(diǎn)的電流接入，是電流合并單元和保護(hù)裝置點(diǎn)對(duì)點(diǎn)并聯(lián)起來。③發(fā)電機(jī)內(nèi)部的中性點(diǎn)，電流接入是合并單元點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，電壓則是利用機(jī)端電壓合并單元連接保護(hù)裝置。④廠變高低壓側(cè)的保護(hù)措施，是電流合并單元保護(hù)裝置點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，低壓側(cè)電壓則是利用電壓合并單元連接保護(hù)裝置。（2）勵(lì)磁系統(tǒng)。分析它的結(jié)構(gòu)分布，可知作用體現(xiàn)在間隔層和過程層。間隔層能保護(hù)機(jī)組設(shè)備，在間隔層內(nèi)設(shè)置兩套勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，即使其中一套出現(xiàn)故障，另一套也能正常運(yùn)行，確保間隔層的保護(hù)性能正常發(fā)揮，保障機(jī)組正常運(yùn)行。在過程層內(nèi)設(shè)置勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，通常含有智能接口，保障電氣回路統(tǒng)一運(yùn)行。通過采集回路功率，可以獲得開關(guān)量、溫度量等指標(biāo)；經(jīng)由智能接口，即可將信息傳輸至控制中心。另外，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器使用非線性的魯棒控制技術(shù)，具有時(shí)鐘校對(duì)、信息通信等功能，既能采集機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，又可在線監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問題。（3）發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期。在電力系統(tǒng)中，自動(dòng)準(zhǔn)同期是一項(xiàng)基本操作，依賴于自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置（ASS）。它能控制機(jī)組調(diào)速、調(diào)壓，確保頻差、壓差均滿足準(zhǔn)同期條件，達(dá)到安全準(zhǔn)確并網(wǎng)的效果。（4）快切?？烨欣鋫浼夹g(shù)，是采集電壓、電流、開關(guān)量等數(shù)據(jù)，在啟備變高壓側(cè)未合閘時(shí)，利用快切冷備裝置轉(zhuǎn)卻切換廠用電源，降低啟備變熱備時(shí)損耗的費(fèi)用。

　　2.2 廠用電控制技術(shù)

　　在數(shù)字化電廠中，廠用電控制體系是由電氣設(shè)備和二次控制系統(tǒng)組成的。其中，電氣設(shè)備主要包括廠用高/低壓段、高/低壓電機(jī)、變壓器等；二次控制系統(tǒng)包括電機(jī)保護(hù)、線路保護(hù)、智能斷路器等。廠用電控制技術(shù)，是在保護(hù)裝置的基礎(chǔ)上，支持profibs 控制標(biāo)準(zhǔn)和集散控制系統(tǒng)（DCS），通過互聯(lián)網(wǎng)將保護(hù)裝置信息發(fā)送至DCS 系統(tǒng)上。一般情況下，保護(hù)層是通過就地保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，電機(jī)連鎖通過DCS 完成。對(duì)于刀閘、開關(guān)等控制元件，通過硬接線聯(lián)機(jī)，從而保證控制效果。高壓用電C 段和D 段發(fā)生異常，可通過廠用電控制技術(shù)進(jìn)行處理。

　　2.3 現(xiàn)場總線技術(shù)

　　數(shù)字化電廠中，針對(duì)智能儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備，如果出現(xiàn)信息傳遞問題，現(xiàn)場總線技術(shù)是一種有效解決方案，具有簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)?，F(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要分為環(huán)形、星型、樹型、總線型4 種，不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)和管理情況進(jìn)行選擇。將現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用在工程師站和操作員站，系統(tǒng)功能和控制權(quán)限均設(shè)置在工程師站，能提高實(shí)時(shí)通信效率，高效準(zhǔn)確完成現(xiàn)場通訊任務(wù)，最高通信速率達(dá)到20Mbps。在操作員站，利用監(jiān)控軟件能監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場，確保系統(tǒng)按照預(yù)設(shè)好的程序執(zhí)行，并且完成數(shù)據(jù)查詢、打印等功能。

　　2.4 遠(yuǎn)程控制技術(shù)

　　在過去，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電廠中，設(shè)置模擬電路時(shí)一般使用 FMON 模式。數(shù)字化電廠的發(fā)展，采用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，能對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸和分析，能方便工作人員操作，提高電氣設(shè)備的監(jiān)控效率。在此基礎(chǔ)上，還可以在監(jiān)視器上安裝一個(gè)單獨(dú)終端塊，并且和總線適配器連接，即總線監(jiān)視器。它利用開放節(jié)點(diǎn)的電路保護(hù)器，一方面能提高性價(jià)比，另一方面能減少線纜和連接配件，可降低安裝和維護(hù)成本。另外，總線監(jiān)視器擁有安全保密協(xié)議，能提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性。

　　結(jié)束語

　　新時(shí)代背景下，人們生產(chǎn)生活中對(duì)于電力資源的需求不斷增加。數(shù)字化電廠發(fā)展過程中，發(fā)電機(jī)組的構(gòu)造更加復(fù)雜、科技含量更高，與此同時(shí)對(duì)機(jī)組設(shè)備的控制、保養(yǎng)、維修等工作要求提高，以保證機(jī)組安全可靠運(yùn)行。數(shù)字化電廠是指基于數(shù)字化技術(shù)下，對(duì)電廠物理和工作對(duì)象進(jìn)行全生命周期的量化、分析和控制，做出科學(xué)決策，從而提高電廠的價(jià)值。傳統(tǒng)管理模式下，對(duì)各類設(shè)備設(shè)施進(jìn)行分散監(jiān)控管理，無法將信息統(tǒng)一起來，導(dǎo)致管理效率不高。隨著數(shù)字化電廠的建設(shè)，電氣控制技術(shù)應(yīng)用其中，能對(duì)設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行信息進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測、統(tǒng)一分析、統(tǒng)一處理，達(dá)到降本增效的目標(biāo)。

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