基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案研究

摘要：在发电厂二次一体化设计时，也开始应用数字化技术。通过实践研究表明，将数字化技术应用到发电厂电气二次一体化方案中，具有一系列的优势，可以有效的节约投资，不需要那么多的电缆和那么大的占地面积，自动化水平也可以得到提高。文章简要分析了基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：数字化技术；发电厂；方案研究

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）03-0124-02

发电厂电气二次系统包括着很多个子系统，这些子系统在内部数据建模以及通信传输机制方面都存在着差异，没有一致的模型和协议，这样不同系统之间就无法有效的进行信息交互，无法达到信息共享的目的，这样就会增加投资，因为需要重读建设。针对这种情况，就可以采用数字化技术，包容各种新技术，对开放标准和规范等进行统一，对数据结构和接口等进行标准化的定义等。

1 发电厂一体化建设的核心内容

在横向专业数据融合方面：通过一体化建设和二次设备的标准化规范等内容，可以有效的融合不同专业的设备，比如监控、保护以及计量等，达到信息共享的目的，这样就可以有效的横向融合电气二次专业。要统一IEC标准，在二次系统一体化的构架喜爱，有效融合横向专业的数据，比如过程层、间隔层以及站控层等。在过程层，需要统一采集不同类型的数据，这些采集到的数据经过电子式互感器来进行转化，使其成为数字化信号，在传输的时候利用的是各种标准协议，既可以实现点对点的传输，又可以实现组网传输，向装置不同的专业设备等进行传输，比如保护设备、电能测量设备以及测控装置等等，保证所有设备有绝对同意的信息源，这样就不会受到功率损耗的影响，装置数量也不需要进行考虑。在间隔层，优化整合各个二次装置的功能，如保护、设备状态监控以及测控和计量等，分布配置输入模块和输出模块，不同的装置基于统一的数据模型，可以通过网络有效的交换信号，然后在现场灵活配置这些信号，施工现场的工作效率就可以得到有效的提高。在站控层，可以有效的融合站内各个专业的功能，综合共享不同专业的数据，在站控层还可以有效的统一整合数据模型，这样一体化数据平台就得以实现，将相关的服务提供给受控层各个等级的厂站数据；利用这些数据，不仅可以有效的进行监视，还可以进行运行报警以及事故顺序记录等，日常的运行功能也是它所具备的，比如报表、统计等。通过数据挖掘技术来有效分析海量数据，利用数据融合可以有效对比不同厂商的设备，结合分析结果，对方案进行必要的优化。

在纵向系统信息贯通方面：在这个方面指的是有效融合发电厂内部各个专业横向数据的同时，保证可以有效的流动、共享厂站端一体化系统与其他各个系统之间的数据，比如上层管理、调度等等。具体来讲，一体化建设目标没有改变，将统一的电力系统通信标准应用到各个系统中，充分融合不同系统之间的信息，比如电网调度系统、信息监控系统以及集控系统等等，这样就可以提高资源利用率，发电站的安全运行管理水平也可以得到有效的提高，不需要那么多的成本，经济效益得到扩大。在火电厂方面，相较于原有方案，采用国际统一标准的电气二次系统一体化方案有着更加统一的模型和更加丰富的信息量，可以在很大程度上提高一次设备的信息量；比如在上级SIS上传变压器的各种信息，如档位、绕组温度以及油温等，这样SIS就可以更加合理的诊断设备状态，并且借助于这些齐全的信息，还可以更好的实施SIS优化软件，这样设备的运营成本就得到了有效降低，系统运行状况也得到了有效的优化，促使发电厂成本得到降低，实现收益的有效扩大。

2 发电厂一体化建设的优势

在通信时候，采用的标准是国际统一的，可以有效满足智能电网需求，这样就不会受到其他因素的限制作用，比如协议、速率等等。目前有特别多种类的自动化装置，并且有多种多样的通信协议，标准还没有达到统一。不同的协议在很多方面都存在着较大的差异，比如通信方式、速率等等，那么就会对系统整体性能产生直接影响。采用统一标准之后，可以有效的连接发电厂能和智能电网，这样就可以有效的提升通信速率以及

功能。

系统的二次接线可以得到有效的简化，不需要那么大的电缆投资；因为如果采用传统的方案，不同的协议在装置通信方面是不支持的，那么就需要硬接线。而采用一体化建设方案，则可以有效的交互不同装置之间的信号，这样在以太网内部就可以进行统一的信号传输，系统二次接线的复杂度得到显著降低。

对全厂电气信息可以进行有效监控，这样二次系统的自动化程度得到了显著提高。目前通信反映的信息量远远无法用外部硬接线端子来反映，那么设备运行状况的掌握，就需要借助于监控系统来实现，而经过一体化建设之后，可以有效的互通不同系统之间的信息。

通过一体化平台，系统设计、建设以及运行效率可以得到提高。在不同的协议下，不同厂商设备在工作中，就需要很长的时间，现场的施工进度还容易受到其他因素的影响，那么针对这个问题，就可以通过二次系统一体化来解决。采用的国际统一标准除了严格定义之外，还有严格的产品认证，这样现场调试周期就可以得到有效的缩减。

可以更加合理的布置系统功能，更加方便的进行维护管理；采用国际统一标准的过程技术，可以分布式物理分布相关功能，也就是说，可以在规定的位置布置本功能产婆，传统模式下各种因素的限制作用都不需要考虑，这样就可以更加科学合理的布置产品和功能，生产厂家在对产品功能进行组织时，也可以选取最为科学的方式。

3 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知，在进行发电厂电气二次设备设计时，如果采用传统的方案模式，因为没有统一的协议和标准，信息交互的难度较大，需要进行复杂的二次接线，需要较大的投资。针对这个问题，就可以将数字化技术应用进来，采用统一的国际标准，让信息交互更加简单，这样就可以有效的节约投资，提高运行效率。但是，我们需要注意的是，我国在这个方面才刚刚起步，还有很多的问题需要解决，相关的研究工作人员需要不断努力，更好的推广数字化发电厂二次系统一体化技术。本文简要分析了基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案，希望可以提供一些有价值的参考意见。

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作者简介：刘海洋（1981—），男，黑龙江富锦人，供职于黄陵矿业煤矸石发电有限公司，研究方向：发电厂热控专业管理。