基于數字化技術的發電廠電氣二次一體化方案研究

摘要：在發電廠二次一體化設計時，也開始應用數字化技術。通過實踐研究表明，將數字化技術應用到發電廠電氣二次一體化方案中，具有一系列的優勢，可以有效的節約投資，不需要那么多的電纜和那么大的占地面積，自動化水平也可以得到提高。文章簡要分析了基于數字化技術的發電廠電氣二次一體化方案，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞：數字化技術；發電廠；方案研究

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）03-0124-02

發電廠電氣二次系統包括著很多個子系統，這些子系統在內部數據建模以及通信傳輸機制方面都存在著差異，沒有一致的模型和協議，這樣不同系統之間就無法有效的進行信息交互，無法達到信息共享的目的，這樣就會增加投資，因為需要重讀建設。針對這種情況，就可以采用數字化技術，包容各種新技術，對開放標準和規范等進行統一，對數據結構和接口等進行標準化的定義等。

1 發電廠一體化建設的核心內容

在橫向專業數據融合方面：通過一體化建設和二次設備的標準化規范等內容，可以有效的融合不同專業的設備，比如監控、保護以及計量等，達到信息共享的目的，這樣就可以有效的橫向融合電氣二次專業。要統一IEC標準，在二次系統一體化的構架喜愛，有效融合橫向專業的數據，比如過程層、間隔層以及站控層等。在過程層，需要統一采集不同類型的數據，這些采集到的數據經過電子式互感器來進行轉化，使其成為數字化信號，在傳輸的時候利用的是各種標準協議，既可以實現點對點的傳輸，又可以實現組網傳輸，向裝置不同的專業設備等進行傳輸，比如保護設備、電能測量設備以及測控裝置等等，保證所有設備有絕對同意的信息源，這樣就不會受到功率損耗的影響，裝置數量也不需要進行考慮。在間隔層，優化整合各個二次裝置的功能，如保護、設備狀態監控以及測控和計量等，分布配置輸入模塊和輸出模塊，不同的裝置基于統一的數據模型，可以通過網絡有效的交換信號，然后在現場靈活配置這些信號，施工現場的工作效率就可以得到有效的提高。在站控層，可以有效的融合站內各個專業的功能，綜合共享不同專業的數據，在站控層還可以有效的統一整合數據模型，這樣一體化數據平臺就得以實現，將相關的服務提供給受控層各個等級的廠站數據；利用這些數據，不僅可以有效的進行監視，還可以進行運行報警以及事故順序記錄等，日常的運行功能也是它所具備的，比如報表、統計等。通過數據挖掘技術來有效分析海量數據，利用數據融合可以有效對比不同廠商的設備，結合分析結果，對方案進行必要的優化。

在縱向系統信息貫通方面：在這個方面指的是有效融合發電廠內部各個專業橫向數據的同時，保證可以有效的流動、共享廠站端一體化系統與其他各個系統之間的數據，比如上層管理、調度等等。具體來講，一體化建設目標沒有改變，將統一的電力系統通信標準應用到各個系統中，充分融合不同系統之間的信息，比如電網調度系統、信息監控系統以及集控系統等等，這樣就可以提高資源利用率，發電站的安全運行管理水平也可以得到有效的提高，不需要那么多的成本，經濟效益得到擴大。在火電廠方面，相較于原有方案，采用國際統一標準的電氣二次系統一體化方案有著更加統一的模型和更加豐富的信息量，可以在很大程度上提高一次設備的信息量；比如在上級SIS上傳變壓器的各種信息，如檔位、繞組溫度以及油溫等，這樣SIS就可以更加合理的診斷設備狀態，并且借助于這些齊全的信息，還可以更好的實施SIS優化軟件，這樣設備的運營成本就得到了有效降低，系統運行狀況也得到了有效的優化，促使發電廠成本得到降低，實現收益的有效擴大。

2 發電廠一體化建設的優勢

在通信時候，采用的標準是國際統一的，可以有效滿足智能電網需求，這樣就不會受到其他因素的限制作用，比如協議、速率等等。目前有特別多種類的自動化裝置，并且有多種多樣的通信協議，標準還沒有達到統一。不同的協議在很多方面都存在著較大的差異，比如通信方式、速率等等，那么就會對系統整體性能產生直接影響。采用統一標準之后，可以有效的連接發電廠能和智能電網，這樣就可以有效的提升通信速率以及

功能。

系統的二次接線可以得到有效的簡化，不需要那么大的電纜投資；因為如果采用傳統的方案，不同的協議在裝置通信方面是不支持的，那么就需要硬接線。而采用一體化建設方案，則可以有效的交互不同裝置之間的信號，這樣在以太網內部就可以進行統一的信號傳輸，系統二次接線的復雜度得到顯著降低。

對全廠電氣信息可以進行有效監控，這樣二次系統的自動化程度得到了顯著提高。目前通信反映的信息量遠遠無法用外部硬接線端子來反映，那么設備運行狀況的掌握，就需要借助于監控系統來實現，而經過一體化建設之后，可以有效的互通不同系統之間的信息。

通過一體化平臺，系統設計、建設以及運行效率可以得到提高。在不同的協議下，不同廠商設備在工作中，就需要很長的時間，現場的施工進度還容易受到其他因素的影響，那么針對這個問題，就可以通過二次系統一體化來解決。采用的國際統一標準除了嚴格定義之外，還有嚴格的產品認證，這樣現場調試周期就可以得到有效的縮減。

可以更加合理的布置系統功能，更加方便的進行維護管理；采用國際統一標準的過程技術，可以分布式物理分布相關功能，也就是說，可以在規定的位置布置本功能產婆，傳統模式下各種因素的限制作用都不需要考慮，這樣就可以更加科學合理的布置產品和功能，生產廠家在對產品功能進行組織時，也可以選取最為科學的方式。

3 結語

通過上文的敘述分析我們可以得知，在進行發電廠電氣二次設備設計時，如果采用傳統的方案模式，因為沒有統一的協議和標準，信息交互的難度較大，需要進行復雜的二次接線，需要較大的投資。針對這個問題，就可以將數字化技術應用進來，采用統一的國際標準，讓信息交互更加簡單，這樣就可以有效的節約投資，提高運行效率。但是，我們需要注意的是，我國在這個方面才剛剛起步，還有很多的問題需要解決，相關的研究工作人員需要不斷努力，更好的推廣數字化發電廠二次系統一體化技術。本文簡要分析了基于數字化技術的發電廠電氣二次一體化方案，希望可以提供一些有價值的參考意見。

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作者簡介：劉海洋（1981—），男，黑龍江富錦人，供職于黃陵礦業煤矸石發電有限公司，研究方向：發電廠熱控專業管理。