发电厂用电电气二次设计的优化策略阐述

李俊

摘要：本文主要分析了发电厂用电电气二次设计特点，重点介绍了发电厂用电电气二次设计优化策略，它不仅可以提高电气二次设计质量，而且还可以确保发电厂用电的效率。通过对发电厂用电电气二次设计的特点及优化策略进行研究，以期为发电厂用电提供可靠的保障，实现经济与社会效益的最大化。

关键词：发电厂用电;电气二次设计;优化策略

1.发电厂用电电气二次设计特点

如今，随着我国用电量需求的不断变化，在一定程度上扩大了电力系统的运行规模，增加了发电机组的数量，这就对电气二次设计提出了较高的要求。在进行发电厂用电电气二次设计时，其特点包括下述几个方面：（1）在进行电气二次设计过程中，需要对常用设备的运行状况给予综合考虑，在此基础上制定电气设备保护方案，以提高设备运行的安全性、可靠性;（2）电气二次设计阶段，要对电厂规划和运行情况给予充分考虑，在此基础上选择更加成熟的技术手段，提高发电厂用电效率;（3）发电厂设备种类比较多，而且不同设备所采用的保护原理存在一定的差异，无形之中增加了选择的难度，而且同样规模的机组，可以选择的电气主接线形式不一样，主要包括有母线接线和无母线接线，其中有母线接线又包括了单母线接线、分段单母线接线（如图1）、双母线接线（如图2）。

2.发电厂用电电气二次设计优化策略

2.1直流系统设计优化策略

在发电厂用电系统中，直流系统占据着比较重要的位置，其设计优化将会直接决定直流系统运行的稳定性和安全性。例如，某电厂运行过程中，设计人员借助下述策略对直流系统设计进行了优化：（1）电厂直流系统选择了220V直流系统，这样不仅可以为控制负荷和动力负荷提供所需电能，而且在具体运行过程中中控室和机旁需要配以直流分柜;（2）构建了直流监控系统，其主要包括现场管理层、设备层、主控层和采样层四个组成部分，而主控层扮演着十分重要的角色，其可以借助485通讯口来实现与通讯管理机的有效连接，并且在RS485作用下，在电池柜和充电柜等设备上安装通讯管理机，进而实现与发电厂监控系统的有效连接，并实现通信。借助上电气二次设计述优化策略，可以更好的提升发电厂控制与监测功效，即使主控层或网络出现故障，也能够借助现场管理层来实现对整个运行系统的有效监控。

2.2计算机监控系统设计优化策略

计算机监控系统是发电厂用电体系中不可或缺的组成部分，在对其进行设计优化时，需要对发电厂用电电气二次设计的实际情况来融入先进技术，以更好的发挥计算机监控系统的监控作用。例如，某发电厂工作人员认为计算机监控系统设计至关重要，在对其进行设计时，采用了如下的优化策略：（1）系统结构优化设计。对中控室通讯工作站进行分析可以发现，可以借助以太环网和现地控制单元LCU，来确保各系统间的有效连接，并借助地控制单元LCU来对I/O信号进行采集，这样可以有效发挥载波通讯链路的功能，实现发电厂与国家调度中心间的实施传输;现地单元可以确保多种操作的可行性，此时工作人员可以借助PLC监控屏来完成对整个机组的全自动控制，并借助硬接线屏幕开关，来完成对机组紧急事故的有效处理;厂站控制选择了厂站监控层控制方式，其能够对发电设备和辅助设备的运行情况给予重点监视和控制;对同期系统而言，工作人员可以实现SID-2X型号、SID-2CM型号和SID2SL型号设备的有效连接，这样不仅可以实现对并网对象类别的自动识别，而且还可以实现现地手动或远方自动控制并网效果。（2）对网络监控系统而言，网络接口主要包括了以太网、MB+网和RS485网等，在上位计算机和PLC 编程控制器的作用下，可以实现多个网桥的有效连接，一般会选择在系统的最上层设置以太网，在中间位置放置MB+，在最底层放置RS485网。此时，工作人员可以选择单模光纤连接方式，以实现发电厂中控室LCU4和计算机监控系统的有效连接。（3）软、硬件配置。通常情况下，发电厂厂站控制级包括的设备有LCD主计算机、工程师站、针式报警打印机、网络设备、操作员站、通讯工作站和UPS系统等。在中控室操作平台中，工作人员可以通过对硬接线紧急停机按钮的安装，来提高紧急情况处理效果。（4）现场接地层包含公用设备现地控制单元、机组现地控制单元2套、开关站1套和LCU4，此时可以结合具体情况来决定是否需要安装后边坡排水系统现地控制单元;（5）软件配置。发电厂用电监控系统采用了分布式数据库，其涉及到的软件类型有操作系统软件、SCADA软件和通讯软件等。

2.3继电保护系统设计优化策略

对于发电厂而言，继电保护系统所发挥的作用不可替代，其可以有效维护发电厂电力系统的安全、高效运动。例如某电厂运行时，在继电保护系统设计优化阶段开展了如下措施：（1）发电厂继电保护系统采用了数字式微机型保护装置，并且在变压组、发电机和主变压器等设备上安装了继电保护系统和故障滤波装置，同时发电厂中的继电保护工程师站和保护屏保护装置可以通过RS485网络途径完成通讯工作，这样不仅可以提高数据传输通讯效率，而且还可以在通讯结束后提供详细的通讯协议。（2）继电保护管理系统所开展的通讯工作采用了RS232接口，在该过程中计算机监控系统起到了一定的辅助性作用，并且可以为保护装置提供所必须的GPS定位功能。

3.结束语

总之，經济社会的发展，有效的提升了我国的用电量，并推动电力系统的改革和完善。而电气二次优化是发电厂用电体系中比较重要的组成部分，此时需要结合发电厂实际运行情况，来提出电气二次设计优化策略，在提高二次设计工作质量的同时，提高发电厂用电效率。

参考文献：

[1]沈志龙.电厂厂用电电气部分二次优化设计探究[J].电子世界，2017，6（18）：67-68.

[2]张博.火力发电厂电气二次系统设计的问题探讨[J].建筑工程技术与设计，2018，11（5）：146-147.