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    關(guān)于綠色電力的電廠自動化控制

    發(fā)布時間:2021-04-14 14:44:34  共閱讀:61次
    當今社會對節(jié)能環(huán)保的要求變得越來越高,對于電力企業(yè)而言,順應(yīng)時代潮流加快發(fā)展綠色電力是一種必然的發(fā)展趨勢,也是國家長遠發(fā)展戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)和保證。本文首先闡述了當前自動化控制對電力生產(chǎn)過程的要求標準以及控制方法,分析了自動化控制的自身優(yōu)勢,并對當前社會生產(chǎn)過程中使用的幾種常見控制系統(tǒng)進行了分析,以期為控制系統(tǒng)的選擇提供相應(yīng)的幫助。

    1.自動化控制影響下的電力生產(chǎn)要求標準和控制方法
      當前電力生產(chǎn)過程的要求標準。隨著社會現(xiàn)代化水平的不斷提升,人們對電力生產(chǎn)和供應(yīng)的要求變得越來越高,在這種形勢下,電力企業(yè)除了要保證電力供應(yīng)的正常要求外,還需要不斷對供電的質(zhì)量和損耗進行控制,進而使得整個電力生產(chǎn)過程的廢棄物排放量保持在一個最低的水平,從而為整個社會的環(huán)境保護工作提供一定的幫助??偟膩碚f,當前電力企業(yè)除了要保證電力生產(chǎn)過程的順利和供電的質(zhì)量,還要不斷使自身生產(chǎn)過程實現(xiàn)高效、經(jīng)濟、環(huán)保以及管理控制的自動化。

      電力生產(chǎn)企業(yè)自動化控制系統(tǒng)的控制方法。在利用自動化控制系統(tǒng)進行電力生產(chǎn)時,電力企業(yè)應(yīng)該重點對自動化控制系統(tǒng)的功能要求、性能指標等參數(shù)進行詳細的考察和分析,不必過分的對制造者如何實現(xiàn)這些功能進行深究,因為,制造者會根據(jù)制造過程中的利害分析和設(shè)計要求進行系統(tǒng)的制造和完善。因此,電力企業(yè)在進行自動化系統(tǒng)建設(shè)時,不應(yīng)該將注意力全部集中到硬件水平、數(shù)量等方面上,而是要從自身企業(yè)的實際要求出發(fā),根據(jù)生產(chǎn)過程的系統(tǒng)運行、生產(chǎn)規(guī)模以及不同區(qū)域之間的經(jīng)濟指標等因素對系統(tǒng)功能的合適性進行考慮。過分追求高配置的硬件可能會給自動化系統(tǒng)帶來相反的影響,電力企業(yè)的自動化控制系統(tǒng)應(yīng)該朝著簡練、實用的放線發(fā)展,避免產(chǎn)生分散、復雜、負載量低的自動化控制系統(tǒng)。此外,電力生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)該根據(jù)自身生產(chǎn)過程對自動化控制單位進行科學合理的設(shè)置,為了使整個自動化控制系統(tǒng)的反應(yīng)時間得到提升,在保證生產(chǎn)過程以及質(zhì)量的前提下,控制站的數(shù)量應(yīng)該盡量減少。電力生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)該從自身的生產(chǎn)規(guī)模以及生產(chǎn)類型出發(fā),選擇適合自身的可用率指標,并根據(jù)其進行相關(guān)計算方法的確定,從而實現(xiàn)自動化控制過程的功耗比率降低。還有就是為了解決掃描周期太短和中斷次數(shù)太多現(xiàn)象對自動化控制系統(tǒng)的影響問題,實際操作過程中,電力生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該對自身的生產(chǎn)狀況以及信號性質(zhì)進行較為全面的分析和考察,然后根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)的適合的SOE分辨率和掃描周期要求,并對整個系統(tǒng)的響應(yīng)時間進行科學合理的控制,從而避免因掃描周期過短而產(chǎn)生系統(tǒng)問題。同時,自動化控制系統(tǒng)中的配置裕度也要進行相關(guān)的定義和完善,避免因控制裕度的問題而產(chǎn)生資源的浪費,給系統(tǒng)的正常運行帶來一定的影響。
      總的來說,當前電力生產(chǎn)企業(yè)的自動化控制系統(tǒng)在設(shè)立時,大多對系統(tǒng)一些基本的性能指標規(guī)范產(chǎn)生忽視,所以,電力生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該從上述這些方面進行綜合的考慮,找出適合的指標體系,進而真正實現(xiàn)電力生產(chǎn)過程的節(jié)能環(huán)保,為綠色電力的創(chuàng)建做出貢獻。
    2.綠色電廠前提下,電力生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢
      電力生產(chǎn)企業(yè)的自動化控制系統(tǒng)是以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及機電一體化技術(shù)為基礎(chǔ)建立而成的,它通常是由很多個控制單元共同組成,對電廠的整個生產(chǎn)過程以及電力輸送過程進行有效的監(jiān)控,對涉及到的具體設(shè)備運行進行精細的自動化控制,從而實現(xiàn)了系統(tǒng)對電力生產(chǎn)過程的智能監(jiān)控和故障診斷。電力生產(chǎn)企業(yè)的自動化控制系統(tǒng)具有以下幾個優(yōu)勢:

      提升發(fā)電效率,減少能耗損失。對于電力生產(chǎn)企業(yè)而言,不同設(shè)備之間的相互協(xié)作對發(fā)電效率的提高和能好水平的降低有著直接的影響作用。以往的發(fā)電過程,生產(chǎn)過程相互分離,不同環(huán)節(jié)的信息無法實現(xiàn)資源共享。但是自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以使不同設(shè)備和生產(chǎn)階段的信息實現(xiàn)共享,并能夠利用計算機實現(xiàn)不同設(shè)備和系統(tǒng)之間的科學合理協(xié)調(diào)生產(chǎn)。
      實現(xiàn)各種參數(shù)之間的快速優(yōu)化。以往的電力生產(chǎn)過程需要花費大量的時間和精力來對各種數(shù)據(jù)參數(shù)進行調(diào)整,在自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用后,可以簡單的利用計算機對各種數(shù)據(jù)參數(shù)進行優(yōu)化,并根據(jù)實際情況進行及時的調(diào)整。
    總線技術(shù)的應(yīng)用,提升效率。電力生產(chǎn)企業(yè)所應(yīng)用的自動化控制系統(tǒng)大多利用的是總線的技術(shù)進行各種通信活動,這一技術(shù)通信過程的成本降到了最低,而且使整個自動化控制過程變得更加靈活和可靠,使外界環(huán)境的影響大大降低,總的精確度水平得到有效的提高。
    3.綠色電力電廠自動化控制系統(tǒng)模式
      集散控制系統(tǒng)(DCS)。這一控制系統(tǒng)主要是利用通信網(wǎng)絡(luò)對電力生產(chǎn)過程進行相關(guān)的控制和監(jiān)控操作的計算機系統(tǒng),它包含了計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)等多種技術(shù)類型,具有分散控制、集中控制、配置靈活多樣等特點。對于集散控制系統(tǒng)而言,它主要是由現(xiàn)場I/O層,過程控制層、機組監(jiān)控層、生產(chǎn)管理層和決策管理層五個部分構(gòu)成,這種控制系統(tǒng)的整體靈活性較強,而且在實際的應(yīng)用過程中,可以根據(jù)不同的需要利用計算機網(wǎng)絡(luò)與其他的計算機設(shè)備相連接進而實現(xiàn)更為先進的集中化管理控制。這一系統(tǒng)也存在著自身明顯的缺陷,比方說,當自動化控制系統(tǒng)的規(guī)模需要進行擴大時,這一系統(tǒng)的某些部分可能出現(xiàn)“瓶頸”的現(xiàn)象,從而使整個系統(tǒng)的信號傳輸出現(xiàn)問題,大大降低了系統(tǒng)的可靠性和安全性,而且這一系統(tǒng)所使用的模擬信號精確度較差,很容易受到外界環(huán)境的影響。
      可編程控制器(PLC)。該控制器在工業(yè)環(huán)境中使用的數(shù)字操作的電子系統(tǒng),使用可編程存儲器內(nèi)部儲存的用戶設(shè)計的指令采用面向操作的邏輯語言。以繼電器邏輯梯形圖為表達式,易于操作者掌握,PLC高抗干擾,密封及堅固,采用模塊結(jié)構(gòu)??梢葬槍Σ煌目刂茖ο筮M行組合和擴展。
      現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)?,F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)采取一對多雙向傳輸信號,使大量設(shè)備級數(shù)字化狀態(tài)和診斷信息傳輸至中控室不會增加成本和實時通訊負荷。做到“設(shè)備狀態(tài)維修”。同時大量的現(xiàn)場實時信息為管理決策提供了基礎(chǔ)。FCS具有減少電纜、減少設(shè)計、安裝、調(diào)試和運行維護工作量、易于擴展等優(yōu)點。使自動控制系統(tǒng)在其設(shè)計、集成、安裝、調(diào)試、運行、維護、升級的整個生命周期里。節(jié)省投資,增加效益。FCS在電廠的信息化和實時診斷、設(shè)備管理、節(jié)省建設(shè)投資等方面具有顯著優(yōu)越性。
      工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)是一系列技術(shù)的總稱。工業(yè)以太網(wǎng)是經(jīng)過適應(yīng)性的改造工業(yè)應(yīng)用環(huán)境。實時性改進通信,確定性的改進傳輸,并添加了一些控制應(yīng)用功能后形成的技術(shù)主體。
      工業(yè)以太網(wǎng)解決了確定性問題和實時性問題,也解決了工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境使用和網(wǎng)絡(luò)供電問題;這就讓工業(yè)以太網(wǎng)具有了結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于安裝、傳輸速度高、功耗低、冗余能力強、軟硬件資源豐富、兼容性好、靈活性高、易于集成、支持幾乎所有流行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等優(yōu)點,是最理想的電廠自動化控制平臺。

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