發(fā)布時間：2014-08-05所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要： 21世紀(jì)以來，全球經(jīng)濟(jì)和技術(shù)革命都如火如荼，當(dāng)今社會已經(jīng)進(jìn)入了信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化高速發(fā)展的階段。隨著我國計算機(jī)相關(guān)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)技術(shù)以及電子電力相關(guān)技術(shù)等一系列現(xiàn)代化高新技術(shù)的興起與廣泛應(yīng)用，具有集成性能高、結(jié)構(gòu)比較緊湊、功
摘 要： 21世紀(jì)以來，全球經(jīng)濟(jì)和技術(shù)革命都如火如荼，當(dāng)今社會已經(jīng)進(jìn)入了信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化高速發(fā)展的階段。隨著我國計算機(jī)相關(guān)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)技術(shù)以及電子電力相關(guān)技術(shù)等一系列現(xiàn)代化高新技術(shù)的興起與廣泛應(yīng)用，具有集成性能高、結(jié)構(gòu)比較緊湊、功能更為齊全以及運行運動更為安全的微機(jī)自動化系統(tǒng)已經(jīng)能夠比較普遍的應(yīng)用于中型及小型發(fā)電機(jī)組的相關(guān)研究當(dāng)中。關(guān)鍵詞：電站發(fā)電機(jī),機(jī)組自動化,改造
一、中型、小型發(fā)電機(jī)機(jī)組微機(jī)自動化系統(tǒng)改造理念
首先，由于我國最近幾年將大型、超大型水輪發(fā)電機(jī)組的微機(jī)自動化系統(tǒng)改造放在了更為重要的工作層面上。因此，無論是在具體改造的方案制定方面還是在整體開發(fā)研究原則上面都更側(cè)重于對大型、超大型水輪發(fā)電機(jī)組的適用，所以在裝置改造的功能設(shè)計以及功能運轉(zhuǎn)的動作邏輯設(shè)計方面都比較復(fù)雜、繁瑣。如果運行技術(shù)人員不能夠具備相應(yīng)的技術(shù)水平及業(yè)務(wù)能力則很可能無法實現(xiàn)對設(shè)備的正常運行操作，這些功能設(shè)計和邏輯設(shè)計對于中小型水電站的管理人員和技術(shù)人員來說將是一個比較困難的問題，而且在側(cè)重大型、超大型水輪發(fā)電機(jī)組微機(jī)改造基礎(chǔ)之上的裝置設(shè)計和控制方面，普遍存在著造價高昂、操作程序及實際控制較為復(fù)雜等問題，這些也都不利于中小型發(fā)電機(jī)組的實際應(yīng)用。
其次，當(dāng)前也有部分改造方法和手段在努力回避前面我們提到的以大型、超大型水輪發(fā)電機(jī)組為基礎(chǔ)的問題。但是在具體操作和改造過程中又往往會出現(xiàn)配置過于傳統(tǒng)和簡單，其功能設(shè)置和邏輯判斷也較為簡單。這些雖然能夠在很大程度上降低自動化改造的相關(guān)成本，能夠有利于現(xiàn)役工作人員的實際操作，能夠?qū)崿F(xiàn)對中小型發(fā)電機(jī)組的一定程度的自動化改造，但是同時也存在著自身保護(hù)功能不夠完善，在實際運轉(zhuǎn)過程中比較容易出現(xiàn)錯誤運動、拒絕運動等不利于電站正常運轉(zhuǎn)的問題，從而給電站運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性與安全性帶來極大影響。針對上述問題，有必要專門針對中型、小型水輪發(fā)電機(jī)組的微機(jī)自動化改造進(jìn)行專門化、細(xì)致化的研究工作，從而通過真正合理有效的設(shè)計與改造來切實提升中小型發(fā)電站的自動化水平，為推動我國發(fā)電事業(yè)全面均衡發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。
二、發(fā)電機(jī)組微機(jī)自動化系統(tǒng)設(shè)計改造
(一)提升保護(hù)功能的改造與配置
在提升中型、小型水輪發(fā)電機(jī)組的微機(jī)自動化改造質(zhì)量方面，應(yīng)該將微機(jī)的自動化保護(hù)裝置放在改造設(shè)計的首要位置來研究。在保護(hù)功能的配置與設(shè)計方面，首先應(yīng)該加強(qiáng)對中型、小型發(fā)電機(jī)組的特點研究，要從實際應(yīng)用技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)條件等各方面實現(xiàn)較為完善的保護(hù)配置。要明確的是，對于中型、小型水輪發(fā)電機(jī)組而言，所需要的繼電保護(hù)裝置和配置與大型、超大型水輪發(fā)電機(jī)組所需系統(tǒng)具有明顯差別，繼電方面的保護(hù)配置對于中小型發(fā)電機(jī)組而言并非最重要的。因此，可以采用較為簡單的邏輯判據(jù)進(jìn)行，選擇配置或者無需配置。對于中小型發(fā)電機(jī)組而言，在機(jī)組內(nèi)部故障保護(hù)方面也可以采用比較簡單的方法，如采用完全縱差保護(hù)以及零序橫差保護(hù)即可。這樣能夠在配置方面省掉大部分不必要的保護(hù)邏輯設(shè)計，大大簡化在微機(jī)系統(tǒng)自動化改造方面的功能結(jié)構(gòu)與邏輯原理，從而提升實際操作人員的適應(yīng)性與操作效果。
(二)提升系統(tǒng)自動化改造的性價比
中型、小型發(fā)電機(jī)組在機(jī)組微機(jī)自動化系統(tǒng)改造當(dāng)中存在著功能實現(xiàn)更多、微機(jī)運算量更大、邏輯判據(jù)更多以及在信息傳輸和運算分析、數(shù)據(jù)儲存管理等更為復(fù)雜繁瑣等特點。因此在中型、小型水輪發(fā)電機(jī)組微機(jī)自動化改造設(shè)計過程中會受到眾多因素的影響，尤其是成本因素的制約，所以必須最大限度降低微機(jī)自動化保護(hù)裝置在整個自動化升級改造工作中的比重。但又由于前文所提及的眾多改造特點，所以在進(jìn)行保護(hù)硬件及保護(hù)軟件的資源方面就必須更為周到細(xì)致，要盡量采用能夠處理更多集成數(shù)據(jù)的CPU芯片，從而在既充分實現(xiàn)各種改造升級功能的基礎(chǔ)之上有效降低成本投入，實現(xiàn)較高性價比的自動化改造工作。
(三)提升自動化系統(tǒng)的靈便性與穩(wěn)定性
對于中型、小型水輪發(fā)電機(jī)組的微機(jī)自動化改造工程而言，由于自身的經(jīng)濟(jì)條件制約，在成本投資方面會受到諸多影響，從而很難全方位、立體化的實現(xiàn)有效保護(hù)配置，所以為了能夠在有限的資金條件下充分實現(xiàn)自動化改造及功能實現(xiàn)，為了能夠最大限度提升自動化系統(tǒng)的運行可靠性與穩(wěn)定性。在改造設(shè)計過程中可以采用冗余設(shè)計原則進(jìn)行相關(guān)設(shè)計。所謂冗余設(shè)計，主要體現(xiàn)在對自動化保護(hù)系統(tǒng)的改造升級問題上，冗余設(shè)計就是將整個發(fā)電機(jī)組需要實現(xiàn)保護(hù)功能的模塊按照其所需的保護(hù)特性進(jìn)行不同保護(hù)單元的設(shè)計，將其分別分配在不同的2個單元當(dāng)中，這兩個單元及存在內(nèi)部的聯(lián)系性，又具有外部的相對獨立性。在每套保護(hù)單元的具體配置上，需要包括發(fā)對發(fā)電機(jī)的保護(hù)、對后備的保護(hù)以及其他一些容易出現(xiàn)運行異常的功能保護(hù)。這樣當(dāng)一組保護(hù)單元出現(xiàn)問題或工作異常時，另一組保護(hù)單元能夠快速有效的開始運行，從而最大限度提升發(fā)電機(jī)組微機(jī)自動化保護(hù)的運行穩(wěn)定性。為了有效適應(yīng)中型、小型發(fā)電機(jī)組容易存在的容量差異、機(jī)組類型不同問題，可以在保護(hù)配置設(shè)計中推行配置最大化原則。這樣能夠有效兼顧不同容量、不同類型的機(jī)電保護(hù)需要，從而提升自動化改造在功能實現(xiàn)方面的靈便性。
三、實例分析
通遼發(fā)電總廠位于內(nèi)蒙古通遼市，發(fā)電機(jī)組4 200MW，一期兩臺機(jī)組均于1985年投產(chǎn)，二期兩臺機(jī)組分別于1989和1990年投產(chǎn)。4臺機(jī)組主設(shè)備均由哈爾濱電氣集團(tuán)制造，投產(chǎn)時控制系統(tǒng)為TF900組裝式儀控系統(tǒng)。 1996~1999年分別對4臺機(jī)組進(jìn)行DCS、DEH改造。DCS與DEH采用一體化設(shè)計，系統(tǒng)硬件為HIACS-3000控制系統(tǒng)。由于1、2號機(jī)組當(dāng)時改造規(guī)模較小，系統(tǒng)功能少，2003、2004年又重新進(jìn)行改造，采用HIACS-5000/M控制系統(tǒng)，系統(tǒng)功能得到完善，DCS系統(tǒng)功能覆蓋模擬量控制系統(tǒng)(MCS)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)、爐膛安全監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)(FSSS)、汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)、汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)(ETS)。在多年的運行中，DCS系統(tǒng)也相應(yīng)出現(xiàn)一些設(shè)計上和硬件上的漏洞和問題。筆者通過對系統(tǒng)不斷進(jìn)行完善，解決了一些安全隱患，保證了機(jī)組的安全穩(wěn)定運行。改造后，極大地提高了我廠生產(chǎn)自動化的水平。
四、結(jié)語
發(fā)電機(jī)微機(jī)自動化系統(tǒng)是中小型水輪發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟(jì)高效運行的重要保障系統(tǒng)。通過對傳統(tǒng)中小型水輪發(fā)電機(jī)組繼電保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)升級改造研究，形成一個功能完善、動作可靠、綜合性價比高等微機(jī)綜合自動化系統(tǒng)，可以大大提高中小型水輪發(fā)電機(jī)組運行經(jīng)濟(jì)可靠性;同時，整個微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)按照高性價比、最大保護(hù)配置、2 個保護(hù)單元冗余配置等設(shè)計原則進(jìn)行設(shè)計，在不同容量和類型水輪發(fā)電機(jī)組微機(jī)保護(hù)領(lǐng)域具有較高的應(yīng)用發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)：
[1]謝冰,劉繼權(quán),曹曉東.電廠機(jī)組UPS事故案例分析[J].煤炭科技,2012(4).
[2]董永樂,胡宏彬,唐麗,等.發(fā)電廠磨煤機(jī)誤合閘原因分析及處理[J].機(jī)械工程與自動化, 2013(6).
[3]張欽.火電機(jī)組調(diào)試中的安全問題與解決措施分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2013(35).
[4]張艷敏,孫強(qiáng),程儉學(xué).超超臨界火電機(jī)組節(jié)流型疏水閥研制[J].通用機(jī)械,2014(3).
[5]黃迪南.以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)新一代高效潔凈燃煤發(fā)電裝備的開發(fā)[J].華東電力,2014(1).
[6]陳仲紅.火力發(fā)電機(jī)組高加系統(tǒng)水側(cè)化學(xué)清洗工藝及應(yīng)用淺析[J].科學(xué)咨詢:科技·管理,2013(12).
