電廠電氣自動化控制系統(tǒng)的升級與改造分析

黃春輝

南京科遠智慧科技集團股份有限公司 江蘇南京 210000

1 電廠電氣自動化控制系統(tǒng)概述

電廠電氣自動化控制系統(tǒng)相對比較復(fù)雜，而且涉及物理、化學(xué)、生物、管理等多個領(lǐng)域。在現(xiàn)階段的社會發(fā)展過程中，電力作為人們生產(chǎn)生活的主要能源，對其提出了更高的要求。而電廠電氣自動化控制系統(tǒng)能夠保障電力生產(chǎn)效率更進一步的提升，確保社會用電需求得到充分滿足。但在近年來，電氣自動化控制系統(tǒng)耗費大量能源、價格昂貴以及生產(chǎn)效率提升較慢等問題日益突出，急需對其進行科學(xué)合理的升級和改造，從而保障電氣自動化控制系統(tǒng)的整體發(fā)展具有創(chuàng)新性和先進性，推動電廠的可持續(xù)發(fā)展進步[1]。

2 電廠電氣自動化控制系統(tǒng)升級與改造技術(shù)要點

2.1 升級改造單位機組監(jiān)控系統(tǒng)

針對電廠電氣自動化控制系統(tǒng)的升級和改造，主要的技術(shù)要點在于對單位機組的監(jiān)控系統(tǒng)進行完善。通常情況下傳統(tǒng)電氣自動化系統(tǒng)充分滿足電力市場的需求以及較好的服務(wù)質(zhì)量，則采用DCS系統(tǒng)，其如圖1 所示。有利于提高單位機組的管控水平，對于電氣自動化系統(tǒng)的升級和改造就有積極的促進作用。在實踐過程中，要通過升級單位機組監(jiān)控系統(tǒng)來提升其運行速度，保障電力系統(tǒng)的運行效率得到提高。因此技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注重單位機組監(jiān)控的流程和轉(zhuǎn)換方法升級，按照自動化特點開展合理的檢修工作。即可以應(yīng)用軟件對閥門安裝進行智能化控制，從而實現(xiàn)對設(shè)備監(jiān)控的實時性，并有效檢查各項設(shè)備的運行情況和損壞狀況。提高電氣自動化系統(tǒng)的智能管理效果，當(dāng)單位機組出現(xiàn)故障問題時，可以及時發(fā)出警報，在最短時間內(nèi)解決故障問題。

圖1 傳統(tǒng)電廠電氣監(jiān)控結(jié)構(gòu)

2.2 應(yīng)用DCS 控制技術(shù)提高變頻調(diào)速

對電廠電氣自動化控制系統(tǒng)進行升級，還需提升變頻控制策略。在這一過程中，主要是應(yīng)用DCS 控制器對機速進行智能化的變頻調(diào)整，保障電氣自動化控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定性和可靠性。不過以往的電廠技術(shù)人員會采用PID 控制器進設(shè)備調(diào)頻，運用其模糊控制理念，形成模糊PID 控制器，以GKP、GKI、GKD 三個相關(guān)數(shù)據(jù)作為組成部分，在異步電機矢量控制中形成有效的控制。現(xiàn)階段市場上的PID 控制器按照模糊理論建立相應(yīng)的計算模型，其三個數(shù)據(jù)參數(shù)值可如表1 所示。因此在升級改造過程中，應(yīng)用DCS 控制技術(shù)后，則能夠?qū)﹄姎庾詣踊到y(tǒng)的性能起到提升作用，在減少能源消耗的同時提高設(shè)備的運行效率，可從26t/ 次提升到29.5t/ 次、平均電流從800A 降低到735A 等。并且經(jīng)過相關(guān)的復(fù)雜運算之后，DCS控制技術(shù)下的電廠電氣自動化設(shè)備運行效率得到較大改善，實現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)和環(huán)保生產(chǎn)。因此使用DCS+ 變頻控制技術(shù)能夠促使自動化設(shè)備處于相對平滑的速度調(diào)整模式中，有利于優(yōu)化整個系統(tǒng)的運行效果[2]。

表1 PID 控制器的三個相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)

2.3 引進人工智能檢測自動化故障

對電廠電氣自動化系統(tǒng)進行改造升級，還應(yīng)當(dāng)利用人工智能技術(shù)，其能夠根據(jù)自身的獨特性對設(shè)備故障進行檢測和處理。這是由人工智能技術(shù)可以模擬人類的思維和行為，促使電氣自動化系統(tǒng)得到有效的完善。在電廠電氣系統(tǒng)中，可以在遠程控制、智能識別、在線監(jiān)測以及故障報警等方面運用人工智能技術(shù)。人工智能能夠在相對較短的時間內(nèi)對自動化設(shè)備的運行數(shù)據(jù)進行準確收集，分析其工作狀況，基于強大的運算能力，有效識別出設(shè)備的安全隱患和故障問題，并將其具體信息傳遞到主控中心，便于指導(dǎo)設(shè)備的維護和檢修。因此在實際的升級和改造過程中，技術(shù)人員要合理應(yīng)用計算機技術(shù)，根據(jù)實際需求編寫相關(guān)程序，對電氣自動化系統(tǒng)的波形進行有效控制，更為直觀的展現(xiàn)電氣自動化存在的故障問題，指導(dǎo)檢修人員開展維修工作，確保整個系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。

2.4 優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

監(jiān)控系統(tǒng)是電廠電氣自動化系統(tǒng)中的重要組成部分，其也是電氣工程與互聯(lián)網(wǎng)相融合的主要體現(xiàn)。對其進行良好的升級和改造，則要注重將系統(tǒng)控制功能和監(jiān)控需求進行有效的連接，同時由于監(jiān)控系統(tǒng)是由主控中心、前端網(wǎng)絡(luò)以及區(qū)域監(jiān)控等部分組成，在對前端網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)嚴格按照標準需求，對聲音和圖像進行科學(xué)調(diào)整，并根據(jù)監(jiān)控區(qū)域的實際情況，合理設(shè)置攝像頭的焦距和光圈。實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的具體功能，讓監(jiān)控系統(tǒng)與電廠DCS 控制系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，即是通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)將監(jiān)控畫面?zhèn)鬏數(shù)竭h程控制中心，指導(dǎo)相關(guān)管理和操作人員進行系統(tǒng)優(yōu)化和調(diào)整，同時，可以在控制系統(tǒng)中調(diào)度相關(guān)探頭，使得監(jiān)控系統(tǒng)更好的為生產(chǎn)運行服務(wù)。在這一過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注重外部設(shè)備和硬盤，確保監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效的存儲信息，同時開展統(tǒng)計工作和分析工作，提高電氣自動化系統(tǒng)的智能化[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，電廠電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的升級和改造，需要依托于現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，通過升級改造單位機組監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)用DCS 控制技術(shù)提高變頻調(diào)速、引進人工智能檢測自動化故障以及優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計等，提高電氣自動化控制的信息化和智能化。對于電廠的發(fā)展來說，可以滿足多種社會用電需求，有利于實現(xiàn)電廠電氣自動化系統(tǒng)的集成化和協(xié)調(diào)化。