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世紀以來，全球經(jīng)濟和技術革命都如火如荼，當今社會已經(jīng)進入了信息化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化高速發(fā)展的階段。隨著我國計算機相關技術、網(wǎng)絡通信相關技術以及電子電力相關技術等一系列現(xiàn)代化高新技術的興起與廣泛應用，具有集成性能高、結構比較緊湊、功
摘 要： 21世紀以來，全球經(jīng)濟和技術革命都如火如荼，當今社會已經(jīng)進入了信息化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化高速發(fā)展的階段。隨著我國計算機相關技術、網(wǎng)絡通信相關技術以及電子電力相關技術等一系列現(xiàn)代化高新技術的興起與廣泛應用，具有集成性能高、結構比較緊湊、功能更為齊全以及運行運動更為安全的微機自動化系統(tǒng)已經(jīng)能夠比較普遍的應用于中型及小型發(fā)電機組的相關研究當中。關鍵詞：電站發(fā)電機,機組自動化,改造
一、中型、小型發(fā)電機機組微機自動化系統(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)電機組的微機自動化系統(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重于對大型、超大型水輪發(fā)電機組的適用，所以在裝置改造的功能設計以及功能運轉的動作邏輯設計方面都比較復雜、繁瑣。如果運行技術人員不能夠具備相應的技術水平及業(yè)務能力則很可能無法實現(xiàn)對設備的正常運行操作，這些功能設計和邏輯設計對于中小型水電站的管理人員和技術人員來說將是一個比較困難的問題，而且在側重大型、超大型水輪發(fā)電機組微機改造基礎之上的裝置設計和控制方面，普遍存在著造價高昂、操作程序及實際控制較為復雜等問題，這些也都不利于中小型發(fā)電機組的實際應用。
其次，當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)電機組為基礎的問題。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)電機組的一定程度的自動化改造，但是同時也存在著自身保護功能不夠完善，在實際運轉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的問題，從而給電站運轉的穩(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)電機組的微機自動化改造進行專門化、細致化的研究工作，從而通過真正合理有效的設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。
二、發(fā)電機組微機自動化系統(tǒng)設計改造
(一)提升保護功能的改造與配置
在提升中型、小型水輪發(fā)電機組的微機自動化改造質(zhì)量方面，應該將微機的自動化保護裝置放在改造設計的首要位置來研究。在保護功能的配置與設計方面，首先應該加強對中型、小型發(fā)電機組的特點研究，要從實際應用技術以及經(jīng)濟條件等各方面實現(xiàn)較為完善的保護配置。要明確的是，對于中型、小型水輪發(fā)電機組而言，所需要的繼電保護裝置和配置與大型、超大型水輪發(fā)電機組所需系統(tǒng)具有明顯差別，繼電方面的保護配置對于中小型發(fā)電機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)進行，選擇配置或者無需配置。對于中小型發(fā)電機組而言，在機組內(nèi)部故障保護方面也可以采用比較簡單的方法，如采用完全縱差保護以及零序橫差保護即可。這樣能夠在配置方面省掉大部分不必要的保護邏輯設計，大大簡化在微機系統(tǒng)自動化改造方面的功能結構與邏輯原理，從而提升實際操作人員的適應性與操作效果。
(二)提升系統(tǒng)自動化改造的性價比
中型、小型發(fā)電機組在機組微機自動化系統(tǒng)改造當中存在著功能實現(xiàn)更多、微機運算量更大、邏輯判據(jù)更多以及在信息傳輸和運算分析、數(shù)據(jù)儲存管理等更為復雜繁瑣等特點。因此在中型、小型水輪發(fā)電機組微機自動化改造設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自動化保護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，所以在進行保護硬件及保護軟件的資源方面就必須更為周到細致，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)電機組的微機自動化改造工程而言，由于自身的經(jīng)濟條件制約，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。在改造設計過程中可以采用冗余設計原則進行相關設計。所謂冗余設計，主要體現(xiàn)在對自動化保護系統(tǒng)的改造升級問題上，冗余設計就是將整個發(fā)電機組需要實現(xiàn)保護功能的模塊按照其所需的保護特性進行不同保護單元的設計，將其分別分配在不同的2個單元當中，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。在每套保護單元的具體配置上，需要包括發(fā)對發(fā)電機的保護、對后備的保護以及其他一些容易出現(xiàn)運行異常的功能保護。這樣當一組保護單元出現(xiàn)問題或工作異常時，另一組保護單元能夠快速有效的開始運行，從而最大限度提升發(fā)電機組微機自動化保護的運行穩(wěn)定性。為了有效適應中型、小型發(fā)電機組容易存在的容量差異、機組類型不同問題，可以在保護配置設計中推行配置最大化原則。這樣能夠有效兼顧不同容量、不同類型的機電保護需要，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)電機組4 200MW，一期兩臺機組均于1985年投產(chǎn)，二期兩臺機組分別于1989和1990年投產(chǎn)。4臺機組主設備均由哈爾濱電氣集團制造，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臺機組進行DCS、DEH改造。DCS與DEH采用一體化設計，系統(tǒng)硬件為HIACS-3000控制系統(tǒng)。由于1、2號機組當時改造規(guī)模較小，系統(tǒng)功能少，2003、2004年又重新進行改造，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)測保護系統(tǒng)(FSSS)、汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)、汽輪機緊急跳閘系統(tǒng)(ETS)。在多年的運行中，DCS系統(tǒng)也相應出現(xiàn)一些設計上和硬件上的漏洞和問題。筆者通過對系統(tǒng)不斷進行完善，解決了一些安全隱患，保證了機組的安全穩(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、結語
發(fā)電機微機自動化系統(tǒng)是中小型水輪發(fā)電機組安全穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟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)電機組繼電保護系統(tǒng)的技術升級改造研究，形成一個功能完善、動作可靠、綜合性價比高等微機綜合自動化系統(tǒng)，可以大大提高中小型水輪發(fā)電機組運行經(jīng)濟可靠性;同時，整個微機保護系統(tǒng)按照高性價比、最大保護配置、2 個保護單元冗余配置等設計原則進行設計，在不同容量和類型水輪發(fā)電機組微機保護領域具有較高的應用發(fā)展前景。
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