發電廠用電電氣二次設計的優化策略闡述

李俊

摘要：本文主要分析了發電廠用電電氣二次設計特點，重點介紹了發電廠用電電氣二次設計優化策略，它不僅可以提高電氣二次設計質量，而且還可以確保發電廠用電的效率。通過對發電廠用電電氣二次設計的特點及優化策略進行研究，以期為發電廠用電提供可靠的保障，實現經濟與社會效益的最大化。

關鍵詞：發電廠用電;電氣二次設計;優化策略

1.發電廠用電電氣二次設計特點

如今，隨著我國用電量需求的不斷變化，在一定程度上擴大了電力系統的運行規模，增加了發電機組的數量，這就對電氣二次設計提出了較高的要求。在進行發電廠用電電氣二次設計時，其特點包括下述幾個方面：（1）在進行電氣二次設計過程中，需要對常用設備的運行狀況給予綜合考慮，在此基礎上制定電氣設備保護方案，以提高設備運行的安全性、可靠性;（2）電氣二次設計階段，要對電廠規劃和運行情況給予充分考慮，在此基礎上選擇更加成熟的技術手段，提高發電廠用電效率;（3）發電廠設備種類比較多，而且不同設備所采用的保護原理存在一定的差異，無形之中增加了選擇的難度，而且同樣規模的機組，可以選擇的電氣主接線形式不一樣，主要包括有母線接線和無母線接線，其中有母線接線又包括了單母線接線、分段單母線接線（如圖1）、雙母線接線（如圖2）。

2.發電廠用電電氣二次設計優化策略

2.1直流系統設計優化策略

在發電廠用電系統中，直流系統占據著比較重要的位置，其設計優化將會直接決定直流系統運行的穩定性和安全性。例如，某電廠運行過程中，設計人員借助下述策略對直流系統設計進行了優化：（1）電廠直流系統選擇了220V直流系統，這樣不僅可以為控制負荷和動力負荷提供所需電能，而且在具體運行過程中中控室和機旁需要配以直流分柜;（2）構建了直流監控系統，其主要包括現場管理層、設備層、主控層和采樣層四個組成部分，而主控層扮演著十分重要的角色，其可以借助485通訊口來實現與通訊管理機的有效連接，并且在RS485作用下，在電池柜和充電柜等設備上安裝通訊管理機，進而實現與發電廠監控系統的有效連接，并實現通信。借助上電氣二次設計述優化策略，可以更好的提升發電廠控制與監測功效，即使主控層或網絡出現故障，也能夠借助現場管理層來實現對整個運行系統的有效監控。

2.2計算機監控系統設計優化策略

計算機監控系統是發電廠用電體系中不可或缺的組成部分，在對其進行設計優化時，需要對發電廠用電電氣二次設計的實際情況來融入先進技術，以更好的發揮計算機監控系統的監控作用。例如，某發電廠工作人員認為計算機監控系統設計至關重要，在對其進行設計時，采用了如下的優化策略：（1）系統結構優化設計。對中控室通訊工作站進行分析可以發現，可以借助以太環網和現地控制單元LCU，來確保各系統間的有效連接，并借助地控制單元LCU來對I/O信號進行采集，這樣可以有效發揮載波通訊鏈路的功能，實現發電廠與國家調度中心間的實施傳輸;現地單元可以確保多種操作的可行性，此時工作人員可以借助PLC監控屏來完成對整個機組的全自動控制，并借助硬接線屏幕開關，來完成對機組緊急事故的有效處理;廠站控制選擇了廠站監控層控制方式，其能夠對發電設備和輔助設備的運行情況給予重點監視和控制;對同期系統而言，工作人員可以實現SID-2X型號、SID-2CM型號和SID2SL型號設備的有效連接，這樣不僅可以實現對并網對象類別的自動識別，而且還可以實現現地手動或遠方自動控制并網效果。（2）對網絡監控系統而言，網絡接口主要包括了以太網、MB+網和RS485網等，在上位計算機和PLC 編程控制器的作用下，可以實現多個網橋的有效連接，一般會選擇在系統的最上層設置以太網，在中間位置放置MB+，在最底層放置RS485網。此時，工作人員可以選擇單模光纖連接方式，以實現發電廠中控室LCU4和計算機監控系統的有效連接。（3）軟、硬件配置。通常情況下，發電廠廠站控制級包括的設備有LCD主計算機、工程師站、針式報警打印機、網絡設備、操作員站、通訊工作站和UPS系統等。在中控室操作平臺中，工作人員可以通過對硬接線緊急停機按鈕的安裝，來提高緊急情況處理效果。（4）現場接地層包含公用設備現地控制單元、機組現地控制單元2套、開關站1套和LCU4，此時可以結合具體情況來決定是否需要安裝后邊坡排水系統現地控制單元;（5）軟件配置。發電廠用電監控系統采用了分布式數據庫，其涉及到的軟件類型有操作系統軟件、SCADA軟件和通訊軟件等。

2.3繼電保護系統設計優化策略

對于發電廠而言，繼電保護系統所發揮的作用不可替代，其可以有效維護發電廠電力系統的安全、高效運動。例如某電廠運行時，在繼電保護系統設計優化階段開展了如下措施：（1）發電廠繼電保護系統采用了數字式微機型保護裝置，并且在變壓組、發電機和主變壓器等設備上安裝了繼電保護系統和故障濾波裝置，同時發電廠中的繼電保護工程師站和保護屏保護裝置可以通過RS485網絡途徑完成通訊工作，這樣不僅可以提高數據傳輸通訊效率，而且還可以在通訊結束后提供詳細的通訊協議。（2）繼電保護管理系統所開展的通訊工作采用了RS232接口，在該過程中計算機監控系統起到了一定的輔助性作用，并且可以為保護裝置提供所必須的GPS定位功能。

3.結束語

總之，經濟社會的發展，有效的提升了我國的用電量，并推動電力系統的改革和完善。而電氣二次優化是發電廠用電體系中比較重要的組成部分，此時需要結合發電廠實際運行情況，來提出電氣二次設計優化策略，在提高二次設計工作質量的同時，提高發電廠用電效率。

參考文獻：

[1]沈志龍.電廠廠用電電氣部分二次優化設計探究[J].電子世界，2017，6（18）：67-68.

[2]張博.火力發電廠電氣二次系統設計的問題探討[J].建筑工程技術與設計，2018，11（5）：146-147.