基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案纪哲

基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案纪哲

纪哲

（嫩江尼尔基水利水电有限责任公司黑龙江齐齐哈尔161005）

摘要：随着我国经济的不断发展，数字化技术在电力行业中得到了广泛应用。因此，探讨基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案具有重要的意义。本文首先对基于数字化技术的发电厂电气二次一体化的技术进行了概述，详细探讨了基于数字化技术的发电厂电气二次一体化的建设优势，旨在实现发电厂电气二次系统的一体化。

关键词：数字化技术；发电厂电气二次一体化；方案

在发电厂电气二次系统中，整体系统是通过很多个子系统有机结合形成的，由于子系统见的通信传输机制以及内部数据建模等重要因素是不一致的，传统模式又不具备统一的标准及协议，使得各子系统间的信息交互和信息共享无法较好的实现，不仅影响生产效率，在建设过程中，还会增加投资成本。鉴于此，为了能更好的解决系统间信息交互和信息共享问题，需要进行电气二次一体化建设，以便实现标准和协议的规范统一，而数字化技术的应用，在方案制定及建设过程中，具有十分重要的作用。

1基于数字化技术的发电厂电气二次一体化的技术概述

1.1发电厂一体化建设的核心内容

横向专业数据融合二次设备的标准化、一体化建设，促进了监控、保护、计量等专业的设备融合和信息综合共享，在发电厂内，实现了电气二次专业的横向融合。在电力二次系统一体化架构下，厂站端分别从过程层、间隔层和站控层实现横向各专业的数据融合。在过程层，面向各种数据类型，进行统一的信息采集，电子式互感器采集后转换成数字化信号，通过相应的标准协议进行点对点传输或者通过相应的标准协议进行组网或点对点传输，传送给保护、测控、电能测量、录波、网络通信记录等装置不同的专业设备，保证了所有设备信息源的绝对统一，不再受装置数量和功率损耗的限制。此外，智能化一次设备通过过程层网络为各专业设备提供了丰富的信息，为各装置之间功能的合理分配和信息交互提供了基础。开关量信号、模拟采样信号、基于不同协议的数字采样信号等各类信号都统一成标准数字信号。通过太网向各类型间隔层专业应用设备进行传输，节省了传统结构过程层的大量电缆，实现了不同专业数据源的统一。依据标准数据模型，保护装置功能和判据可跨间隔优化，整体性能更趋合理，满足冗余、可靠和经济等要求。

1.2发电厂电气二次一体化方案设计的基础性技术

电气二次系统是一种建立在特定设计标准上的新式方案，我国大部分电力企业已经将数字化技术引入发电厂的管理和建设工作中去，并取得了一定的成效和进步。目前，IEC相关标准已经沿用到电力系统自动化进程中，并明确指出在建模指导、监控水电站等方面的相关要求和标准。就目前发电厂电气二次系统一体化大多数是以IEC61850标准为基础，逐步实现了多方面功能的有效整合，比如在线监测、继电保护和智能操控等，与此同时严格按照数字化标准实现数字化整合，在真正意义上实现数字化发电厂电气二次一体化。

2基于数字化技术的发电厂电气二次一体化的建设优势

2.1能够进一步提高运行效率

之前由于各厂家设备通信协议的不同，使得不同厂商间的设备互相关联工作调试时间相对较长，这也就难免会在一定程度上影响到现场的施工进度，而二次系统的一体化对这一问题的解决有着显著的成效。统一的国际标准不仅定义较为严格，同时对于相关产品的认证也较为严谨，这也就对各厂家产品的互连提供了一定的实质性保障，进而使得调试周期大大降低。

2.2在一定程度上节省电缆的资金投入

传统意义上的发电厂二次系统不同协议装置之间的通信难以实现，为此，要实现信号间的传输常常需要运用硬接线来实现，这也就在一定程度上使得电气二次接线系统的接线变得比较复杂。而使用统一国际标准的过程层通信技术可以允许装置间各信号的高速交互，无论是开关量信号还是模拟量信号都可以进行高速交互，这样大量的信号也就在统一的通信以太网内得到传输，进而大大简化了系统的二次接线，节省电缆投资的相应支出。

2.3进一步实现系统的自动化

二次系统的一体化不仅可以更好地监控发电厂的电气信息，同时还能实现系统的自动化。传统的智能装置通过外部硬接线端来反映的信息量远远少于通过通信来反映的信息量，监控系统的使用无疑可以更好地实时掌握相关设备的运行及使用情况。通过二次系统的一体化建设，各系统间信息的互通将变得更加顺畅。

2.4减少了之前存在的诸多限制

面对智能电网的需求及发展趋势，使用较统一的国际标准进行通信可以在很大程度上减少之前相关协议互连时存在的速率等诸多因素限制。目前市场上存在的自动化装置种类极其多样复杂，而通信协议的形式也各式各样，可以说，在通信的诸多方面始终未形成一套比较统一的标准和体制。这种现象的存在无疑使得通信方式和通信速率在不同协议中存在着极大的差别，对于一些速度相对较慢的装置来说，其运行将会直接影响着整个系统的性能表现，进而导致运行效果不尽如人意。而发电厂采用统一的国际标准之后，将会更加容易实现与智能电网间的无缝集成，这也就在一定程度上为未来与智能电网相结合提供了前提与保障。此外，整个运行系统在基于统一标准之后，其通信速率和功能无疑得到了更大程度上的提升与改善，这也就在某种程度上进一步提高了运行的经济效益。

3结束语

综上所述，探讨基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案对电力系统的安全运行具有重要的作用。因此要进一步提高和完善基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案，这样才能促进发电厂电气二次一体化的发展。

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