摘要:电力在我国经济建设中发挥了不可替代的角色,近年来,为了满足各行业用电需要和保证发电质量,国家增加资金投入帮助火力发电厂进行设备革新,基本上实现了火力发电厂的电气化控制。文章首先概述了电气控制系统在活力发电厂中的主要功能,随后列举了集中电气控制系统的实现模式,最后就几种模式之间的实际应用效果进行了简单比较。
关键词:火力发电厂;电气控制;实现模式;比较分析
一、火力发电厂电气控制的主要功能
在电气系统实际的使用过程中,应该加强对电气系统的控制工作,在控制的过程中,需要结合以下几个方面进行控制。第一是网控系统,第二是机组控制,第三是厂用电系统控制。在控制过程中,应该促进三者的有效结合,促进用电系统的平稳运行。在当前的电力系统使用过程中,需要借助ECS控制系统,对电力运行中产生的数据进行详细的统计,为电气系统的有效运行提供可靠的数据。同时,在对电气系统监控过程中,通过对系统自动化的操作过程,能够实现对电气系统的有效控制,能够起到良好的效果,促进发电厂的健康发展。要想实现对电气系统的有效控制,必须要借助相应的装置,促进数据信息的有效传输,在对数据信息进行包装的过程中,需要对这些数据信息进行有效的处理,实现集成的目的。
二、火力发电厂电气控制系统的实现模式
1、传统的ECS实现方式
传统的ECS控制系统,主要利用内部控制器来完成对火电厂各个自动化系统的管理和控制。由于该种模式的电气控制系统只有一个中央主机,因此整个火电厂的所有运行数据都必须有中央主机进行分析和处理。该种控制模式的优点在于处理渠道相对单一,保证了数据处理结果的唯一性,在后期系统控制指令下达的过程中,能够有效避免指令不一、控制混乱等问题。随着火力发电厂电气自动化程度的不断提高,需要进行电气控制的操作系统也呈现出多元化发展趋势,这种传统的控制模式显然不能适应火电厂的发展需要,单一性的指令操作必然会制约系统运行效率。
2、DAC方式的ECS实现模式
为了满足火力发电厂多元化控制系统的运行安全,在传统的ECS实现模式的基础上,结合DAC处理方式,不仅极大的丰富了该处理模式的内部功能,而且显著提高了火电厂电气系统的安全性。该种模式主要采用以太网方式连接,对于入网的数据要求程度较为严格,在采用该种模式进行火电厂电气系统控制时,必须严格按照相关的标准和要求,确保系统内部传输数据的准确性和严密性,从而缩小系统控制中的误差范围。需要注意的是,由于本模式采用的以太网方式连接,虽然能够保证多串口之间同时实现信息传输,但是数据传输的速率相对较慢。针对这种情况,可以通过增加串口的方式,实现数据分流,从而提高了单位时间内数据的传输速率。
3、保留关键硬接线的FECS方式
传统的ECS实现方式和DAC方式的ECS实现模式虽然能够保证单位时间内系统数据的传输速率,但是缺乏数据保护系统,因此整个火电厂电气控制系统的数据运行安全存在较高的隐患。保留关键硬接线的FECS方式,将ECS的I/O口信息从DCS控制器的DPU层接入到DCS层,通过这种双重检测模式,可以有效防止数据传输过程中存在的安全隐患。事实上,保留关键硬接线的FECS方式不仅能够确保数据安全,而且能够实现控制信息的收集、计算和控制工作。在FECS的运行过程中,通过控制火电厂电气控制系统的外部输出总线,能够实现对各个支线路的数据控制。同时,该种电气控制模式采用双向导线制,在从中央计算机发送指令的同时,也能够接受其他模块反馈来的操作信号,确保控制功能的实现。4、采用完全通信方式的FECS模式上述FECS之所以保留硬接线,其根本原因在于传统火力发电厂内部网络信息化建设程度不足,数据的分类、整理程度达不到安全要求。随着近年来国内大型火力发电厂电气控制技术的不断革新,以及现场总线/工业以太网网络的构建,使得火力发电厂的电气控制系统得以完善,为采用完全通信方式的FECS模式提供了便利条件。这种系统控制模式的优势在于:一是摒弃了传统的系统硬接线,转而用无线感应器进行远程控制,消除了硬接线后期损坏和老化的影响;二是从原来的双端通信向多端通信转变,数据传输不再受线路的影响,极大的提高了数据传输速率;三是设置有重发机制的通信协议,一旦控制指令不能及时到达电气操作终端,系统自动重发信息,提高了电气系统的控制效率。
三、几种ECS模式的比较分析
电厂自动化在使用过程中,需要坚持ECS和DCS一体化协同控制原则,在使用过程中,应该加强对知识产权的认识程度,在知识产权电气自动化数量逐年上涨的趋势下,影响了电气自动化技术的实现,不能将电气控制作为DCS的子系统控制,需要融入到电气专业和热工控制系统内部。由于DCS处于应用的初级阶段,还有很大提升的空间。DAS的发展建立在ECS的基础之上,在功能上能够实现协同效应。在使用过程中主要是将电气信息传入到DCS控制器中来实现的,能够在提升整体水平的基础上,节省了对各项设备的投资。增强对信息下放和功能分布上的提高,节省了大量的投资资金,对信息流的组织和控制有了更高的要求。在具体选用某同通信方式时,必须要结合火力发电厂自身的实际情况,确保所选用的ECS模式能够为提升企业工作效率而服务。
结语
大型火力发电厂逐步向电气自动化方向转变,一方面能够为我国经济建设提供更为充足的动力支持,另一方面也保证了供电质量和用电安全。从发电厂角度来看,目前可供选择的电气控制系统模式种类相对丰富,在具体选择控制模式时,必须要结合发电厂的工作实际,确保所选电气控制系统能够在保证正常发电的情况下,优化控制成本,提高运转效率。
参考文献:
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作者:申正佳 单位:黑龙江省计算中心