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中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A

當前國家和社會對環(huán)境保護要求不斷提高，特別是大氣環(huán)境的保護，因此對火力發(fā)電廠的煙塵排放的要求也提升了一個新的高度。濕式電除塵技術在這種背景下實現(xiàn)了廣泛的應用，為達到節(jié)能減排的目的，筆者在電氣設計中對相關電氣系統(tǒng)進行優(yōu)化。

1.濕式電除塵技術概況

濕式電除塵器（Wet Eleetrostatic Pre-eipitator，簡稱WESP）擁有控制復合污染物的強大功能，它對微細的粉塵及煙氣中酸霧等的收集都是比較理想的。在國內，該技術處于迅速發(fā)展階段，現(xiàn)已有很多濕式電除塵器應用于國內燃煤電廠中，主要用于控制因新增脫硝設施和濕法脫硫設施而產生的煙氣煙羽及酸霧問題。濕式電除塵設施的主要除塵設備是恒流高壓直流電源。恒流高壓直流電源由恒流變換器和升壓整流系統(tǒng)組成，其基本原理電網輸入的交流正弦電壓，通過恒流變換器，轉換為交流正弦電流，經升壓、整流后成為恒流高壓直流電源給電場供電。所謂恒流是指其電路特性，而并不是說系統(tǒng)的輸出電流無法改變。目前主要的高壓電源裝置有兩種形式，一種是工頻恒流高壓直流電源，一種是高頻恒流高壓直流電源。

2.高壓直流電源供電設計

（1）動力部分設計

濕式電除塵的工頻恒流高壓直流電源與高頻恒流高壓直流電源在供電方式上有一定的區(qū)別，工頻恒流高壓直流電源廠家通常會自帶電控柜，需要與配電室低壓柜并柜供電。而高頻恒流高壓直流電源的供電通常由電廠的PC段或MCC段的回路來直接供電，控制系統(tǒng)與高頻恒流高壓直流電源通常為一個整體放置在濕式電除塵的現(xiàn)場。

（2）控制部分設計

隨著自動化技術的不斷發(fā)展，火力發(fā)電廠中越來越多的設備開始采用DCS控制，實現(xiàn)了遠程在線監(jiān)測和控制，極大地降低了人力成本。濕式電除塵的高壓直流電源也適應這一發(fā)展趨勢，實現(xiàn)遠程的狀態(tài)監(jiān)測和控制。高壓直流電源需要的I/O測點有：備妥信號反饋、運行信號反饋、綜合報警信號反饋、油溫上限信號反饋、油溫上上限信號反饋、一次電壓反饋、一次電流反饋、二次電壓反饋、二次電流反饋、二次電流調節(jié)、啟動指令信號、停止指令信號、事故停止指令信號、變壓器溫度信號等。其中重要的指令和狀態(tài)信號應采用硬接線的方式連接到DCS。其余信號可采用光纖通信。此外，高壓直流電源的隔離開關柜應與濕式電除塵平臺的人孔門進行安全連鎖，通過在人孔門處設置電磁鎖來實現(xiàn)安全的檢修和運行。

3.低壓設備供電設計

濕式電除塵設施主要包含熱風吹掃系統(tǒng)、絕緣加熱系統(tǒng)、霧化系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)等設備，通常由新增的濕除380VPC段來供電。熱風吹掃系統(tǒng)包括密封風機和空氣加熱器，可采用現(xiàn)場安放就地柜來配電控制。絕緣加熱系統(tǒng)主要包括絕緣子保溫桶內的電加熱器，功率較小，可由PC段配電柜直接供電，也可現(xiàn)場安置就地柜。例如華電國際萊城電廠3號機組濕式電除塵即采用現(xiàn)場安置就地柜的形式對絕緣加熱系統(tǒng)進行控制，節(jié)省PC段配電柜的空間。霧化系統(tǒng)主要包括霧化水泵及電動門等，霧化水泵一般為變頻控制，需要配備變頻器，宜采用就地柜配電控制的方案進行設計。沖洗系統(tǒng)主要包括沖洗水泵，一般可能會利用原有脫硫系統(tǒng)中的沖洗水泵。檢修配電箱宜放置在設備較集中的平臺和放置高壓電源的平臺上。

4.照明系統(tǒng)設計

濕式除塵器本體平臺上的照明燈具宜采用防水防塵防腐蝕燈具，光源宜采用節(jié)能型LED燈或金鹵燈，采用立管式安裝，固定在濕式除塵器本體平臺的欄桿側。照明配電箱宜放置在濕式電除塵的底部或中間的平臺上，炔可柚霉飪乜關或時控開關，以達到節(jié)能的目的。局部層高低于2.2m的平臺宜設置安全低壓照明，采用24V或12V電源供電。在人孔門位置宜設置安全變壓器箱，作為移動巡檢提供安全電源，宜采用24V或12V供電，目前國內發(fā)電廠普遍采用額定二次電壓12V的安全變壓器箱。

5.電纜敷設設計

濕式電除塵工程設計中電纜一般采用阻燃型電纜，個別要求較高的地方還應采用耐火電纜。由于濕式除塵器本體一般比較高，電纜主要的敷設方式應以橋架為主，動力電纜與控制電纜分層布置。橋架敷設時有很大一部分是垂直敷設，每隔2m做一次固定。不得用鐵絲直接捆扎電纜，宜采用尼龍扎帶或擠塑金屬扎帶。電動機和明裝的照明箱、檢修箱、吊車開關、事故按鈕等設備的電纜端頭應采用阻燃型金塑軟管進行保護。

6.電纜防火設計

由于電廠防火要求較高，橋架宜采用托盤式橋架，并設置阻火段。阻火段除在橋架底部設置耐火隔板外，還應在電纜上方密實堆放阻火包，然后在阻火包上方設置耐火隔板。另外，在鋼制橋架外表面應涂刷鋼構防火涂料兩遍，涂料厚度不小于1mm。在阻火段兩側不小于1m區(qū)域的電纜均涂刷防火涂料，涂刷厚度不小于1mm。所有電纜進入盤、柜、屏、臺、箱的孔洞的分支處均宜采用有機和無機防火堵料相結合填充，有機堵料宜在電纜周圍填充并適當預留。

7.防雷接地設計

濕式電除塵本體殼體與接地網連接點不得少于6個，接地電阻不大于1Ω。濕式電除塵整流變壓器接地端和濕式電除塵本體上的其他設備、管道等均需可靠接地。

結語

在環(huán)保要求日益提高的今天，通過對濕式電除塵電氣系統(tǒng)的優(yōu)化設計，實現(xiàn)環(huán)保設施的經濟和安全運行，為治理大氣污染盡一份力。

篇（2）

1 國內外一體化模式技術現(xiàn)狀

隨著計算機網絡通訊技術的發(fā)展， 90 年代后期， 國內電廠的自動化控制水平已經接近或達到了國際先進水平。近來一些控制廠家已將其分散控制系統(tǒng)（Dist ributed Control System 簡稱DCS） 由原來的機組級發(fā)展為全廠級， 即在DCS 上擴展建立廠級通訊網絡， 這為提高全廠的自動化水平， 滿足高層次的生產管理需要創(chuàng)造了條件。但是由于在基建階段沒有統(tǒng)一規(guī)劃， 大部分電廠的MIS 基本上沒有生產過程的實時數(shù)據(jù)， 功能水平低下。盡管目前有的電廠在自行開發(fā)的MIS 與先進的DCS 之間設立了一些接口聯(lián)系， 但這些接口完成的信息功能還遠遠不能滿足要求， DCS 和MIS 之間仍然存在著一條不可逾越的鴻溝。如MIS 對DCS 干預太多， 則會影響自動控制的實時性和控制品質；反之DCS 中信息過多地進入MIS ， 同樣會使MIS 主次不分， 給管理決策帶來困難甚至誤導， 使得生產管理者不能實時、全面、準確地掌握電廠各機組的運行狀況?？傊畤鴥冗@種實時控制與信息管理不能有機融合的現(xiàn)狀己使得電廠管理水平低下， 生產效益停滯不前， 嚴重阻礙了電廠信息化的進程。因此當今在實時控制系統(tǒng)與MIS 之間建立起連接橋梁，去實現(xiàn)電廠實時控制和信息管理的一體化， 已是歷史發(fā)展的必然趨勢。

2 一體化集成系統(tǒng)概述

從國內外一些現(xiàn)代化電廠的實驗和運行經驗來看， 當今在傳統(tǒng)的DCS 與MIS 之間正在逐步形成一個重要的管理控制一體化層面。該層面為電廠生產運營和實施提供一個內部的堅實而先進的平臺， 這一帶有戰(zhàn)略意義的平臺， 必將傳統(tǒng)分離的管理系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)巧妙的集成在一起。它起著承上啟下的作用， 屬于以實時監(jiān)控為主， 同時兼有實時信息管理的作用。通過其計算機和通訊設施， 即實現(xiàn)了各個控制系統(tǒng)的互聯(lián)， 匯集了生產過程中大量的實時數(shù)據(jù)和信息， 為各種優(yōu)化和管理的需要提供了數(shù)據(jù)支撐， 又能在此基礎上， 在充分合理利用現(xiàn)有資源的前提下， 開發(fā)適合自己的優(yōu)化和管理系統(tǒng)。該層面類似于目前國內重點研究的熱門課題―――電廠監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）。

3 一體化集成系統(tǒng)典型結構

該方案可以使中間的生產管理層的平臺與過程控制層中的單元機組DCS 、公用DCS 和配電網絡500 kV NCS （500 kV -network computer moni toringand cont rol system）實現(xiàn)雙向通訊。在生產管理層的平臺終端， 一方面用戶可以獲取DCS ，NCS 和公用DCS 系統(tǒng)的信息；另一方面上層的MIS 可以從該平臺獲取所有的機組的實時數(shù)據(jù)。另外中間層的平臺還可以接受電網的預測負荷曲線， 經該平臺優(yōu)化后， 結合機組負荷響應性能， 去實現(xiàn)各機組的負荷最優(yōu)分配， 以獲取全廠最大的經濟效益， 并可根據(jù)需要分別制定出實時優(yōu)化、短期優(yōu)化和中期優(yōu)化。為保證實時系統(tǒng)的安全性， 電網調度系統(tǒng)來的負荷曲線指令、中間層的平臺與上層的MIS 之間均采用單方向的數(shù)據(jù)通訊方式。同時，為了保障生產管理層中負荷經濟分配系統(tǒng)實時安全性及其與NCS 通訊的可靠性， 其所需的來自MIS的數(shù)據(jù)， 以及與NCS 和DCS 通訊所需的重要過程參數(shù)均通過獨立的I/O 接口實現(xiàn)。

這樣在一個大的網絡系統(tǒng)中， 每個子系統(tǒng)的原始及在線數(shù)據(jù)都可為大網絡系統(tǒng)所用。因此也就可以最大程度的節(jié)省一次元件和使在線數(shù)據(jù)公用化，也是各子系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)稱為大系統(tǒng)中各子系統(tǒng)動態(tài)數(shù)據(jù)， 做到最優(yōu)化的、動態(tài)快速運行及管理。

4 實現(xiàn)一體化集成系統(tǒng)的方案

4.1 硬件配置應考慮的原則及軟件包設置方案

硬件配置應考慮的原則：由于其中間的一體化平臺是全廠實時監(jiān)控和信息管理的中心， 其安全性應放在首位， 建在該平臺中的實時數(shù)據(jù)庫容量要足夠大， 同時還應冗余配置。除了對安全有較高的要求外， 對其與其它系統(tǒng)的通訊接口也要有較高的要求。另外由于整個系統(tǒng)有大量的信息交換， 為解決接口問題， 對于新建項目， 其設備均由同一制造商的設備， 由一定制造商統(tǒng)籌設計并供貨為宜。優(yōu)化軟件包總的設置原則：機組的實時優(yōu)化控制軟件一般安裝在DCS 的服務器或控制器上， 每臺機組一套；優(yōu)化管理軟件包包括能量管理、性能計算、優(yōu)化分析、設備管理軟件、應安裝在實時監(jiān)控和信息管理層；而人事、財務、采購和辦公自動化等軟件安裝在經營管理層。實時監(jiān)控和信息管理層、經營管理層的軟件包全廠只設一套。

4.2 國內的開況

國內電廠目前由于受投資水平和管理水平的影響， 建議現(xiàn)階段最好是在自行開發(fā)的MIS 與先進的DCS 之間引進國外先進的管理控制一體化產品，從而形成全廠自動網絡。但由于國外的大部分模塊是根據(jù)具體某電廠的實際需求開發(fā)出來的， 有的還在不斷的改進與發(fā)展， 若要移到其它電廠的機組上， 就需要做大量的工作；且全部采用整套軟件價格昂貴， 如貝利公司的DM2000 和MCM2000 價格分別為1 萬美元和4 萬美元左右。所以在引進時其合理的做法是在對其充分了解的基礎上， 還要對需業(yè)主完成的工作進行充分的論證， 以避免不必要的浪費。此種方式的應用近幾年在國內已有成功的經驗。而從長遠發(fā)展來看， 在技術成熟的前提下由國內自行開發(fā)管理信息系統(tǒng)是符合中國國情的一種行之有效的手段， 這樣既可以降低工程造價， 又能滿足電廠的實際需求。此種一體化方式近幾年也有簡單的成功實例， 盡管其自動管理水平與國外先進水平尚有不小的差距， 但畢竟為今后更好的實現(xiàn)管理控制一體化奠定了基礎。

5 結束語

由上不難看出， 由國內自行開發(fā)信息管理系統(tǒng)并與實時控制系統(tǒng)進行接口的一體化方式具有廣闊的應用前景， 除新建大型電廠可統(tǒng)一規(guī)劃外， 已建電廠均可進一步開發(fā)管理信息系統(tǒng)， 充分利用實時控制系統(tǒng)的大量在線數(shù)據(jù)， 建立起適合本世紀信息化要求的一體化系統(tǒng)。

參考文獻：

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中圖分類號：S856 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0201-01

一、引言

火力發(fā)電是目前我國供電系統(tǒng)中一個很重要的部分，它在支撐我國用電方面起著很重要的作用，因此，有很多人開始關注火力發(fā)電中的各項技術。近年來，火力發(fā)電中的電氣自動化系統(tǒng)開始進入人們的視線?；鹆Πl(fā)電廠中的自動化系統(tǒng)主要的功能在于將各個工作機械進行精細的控制，將這些工作的電爐等一些機械協(xié)調一致，這樣工作才會更加的協(xié)調，并且在進行工作數(shù)據(jù)收集時更加的方便，更加的全面和完善，有了這種技術，工作人員在工作時不僅僅可以更加的高效，而且可以更加的輕松，是一個雙贏的局面。在火力發(fā)電的過程中，電氣自動化技術有自己的特點，比如信息化和網絡化的特點，這些特點在促進電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展中都有著一定的優(yōu)勢。下面我們對火力發(fā)電廠的電氣自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行探討。

二、火力發(fā)電廠廠用電氣自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀

1.火力發(fā)電廠廠用電氣自動化系統(tǒng)的基本功能

火力發(fā)電廠所使用的電氣自動化系統(tǒng)的基本功能是在監(jiān)視控制這一方面，通過監(jiān)視平時工作狀況下的所有事件，工作數(shù)據(jù)等，來對日常發(fā)電情況進行及時的管理，避免出現(xiàn)各種工作失誤的情況出現(xiàn)。這種系統(tǒng)也是以數(shù)據(jù)信號反饋系統(tǒng)為輔助的，通過對一些例如電量日報表等數(shù)據(jù)的反饋，來對系統(tǒng)的日常工作進行監(jiān)控和管理，爭取每一個環(huán)節(jié)都能在全自動的環(huán)境下做到準確和零失誤，從而保證發(fā)電廠的工作正常運行，例如，通過自動化系統(tǒng)中的計量功能來對發(fā)電廠的電量進行統(tǒng)計，并且可以通過這個功能來對發(fā)電過程中出現(xiàn)的故障進行診斷并進行及時的檢查和維修。除此之外，自動化系統(tǒng)對輔機耗電計算以及提高機組經濟性降低機組廠用電率是有幫助的，電氣自動化系統(tǒng)在一定程度上加快了其對數(shù)據(jù)的計算，這就使得在計算過程中的用電率隨之降低。而且自動化系統(tǒng)減少了操作程序，不僅減少了設備的磨損程度，提高其經濟性，而且也減少了其用電率。

2.火力發(fā)電廠廠用電氣自動化系統(tǒng)的特點

火力發(fā)電廠的電氣自動化系統(tǒng)的特點在于它的系統(tǒng)較為繁瑣，設備較多，在維修這個方面來說相對而言比較的困難。但是正是由于它的電氣元件比較多，就會使得它的設備的操作的頻率相對而言比較的低，這在一定程度上也是對裝置的一種保護。這種系統(tǒng)存在的優(yōu)勢就在于它是集電子技術和信息技術于一體的，這就使得在運用這個系統(tǒng)的過程中，發(fā)電廠的發(fā)電效率大幅度提高，將資源最好的搭配組合，優(yōu)化配置，發(fā)電的成本也就隨之降低。

3.火力發(fā)電廠自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀

火力發(fā)電廠自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀就是在運用了最新科技的基礎之上，不僅僅做到了對于電廠發(fā)電技術的自動化管理，也做到了電廠的信息化管理，并且可以將數(shù)據(jù)與其他系統(tǒng)進行交換，實現(xiàn)信息的共享。目前我國的電廠自動化系統(tǒng)主要分為ECS、DCS、SIS、MIS 這四類，其中電氣監(jiān)控自動化系統(tǒng)ECS為主要系統(tǒng)，它的工作方式主要是以分層的方式進行監(jiān)控，它包括站點的控制層、間隔層、通信層組成，這三個層面分別進行上中下的監(jiān)控，將這三個層面結合在一起，實現(xiàn)系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)的監(jiān)控、收集和處，這個部分也是ECS的系統(tǒng)的核心。從不同的層次來看，通信層的主要任務在于完成間隔層面和站點之間的數(shù)據(jù)交換，而且對設備進行邏輯控制。而間隔層主要是用來保護監(jiān)控裝置和設備的，保護監(jiān)控裝置在可以將數(shù)據(jù)與上層的控制層面進行數(shù)據(jù)共享，從而共同完成工作任務。最終將處理完成的數(shù)據(jù)通過ECS系統(tǒng)與其他三個系統(tǒng)進行交換，并且最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，全方面的進行數(shù)據(jù)監(jiān)控，做到發(fā)電技術的自動化。

三、火力發(fā)電廠廠用電氣自動化的發(fā)展趨勢

1.智能化技術的應用

如今，我們生活在一個越來越智能化的社會，計算機技術不斷地得到發(fā)展，在火力發(fā)電的自動化系統(tǒng)中，雖然ECS系統(tǒng)已經取代傳統(tǒng)的操作方式，但仍然存在著一定程度上的缺陷，而如今，這種系統(tǒng)也慢慢的走向智能控制和智能管理?？v觀所有的系統(tǒng)發(fā)展來看，都開始向智能的網絡化方向發(fā)展，以后除了現(xiàn)有的監(jiān)控這項技術以外，還將有諸如信息記錄，零失誤操作的功能出現(xiàn)，這些功能會讓電廠的電氣自動化系統(tǒng)更加的完善，在運用這個系統(tǒng)的過程中，也會減少問題的產生。系統(tǒng)往智能的方向發(fā)展，會使電氣自動化更趨于完美。

2.網絡化技術的應用

網絡已經基本上遍布地球上的每一個角落，不僅在人們的生活中，網絡起到了至關重要的作用，在我們身邊的工業(yè)化技術中，網絡也扮演著重要的角色。目前，工業(yè)化的以太網技術被廣泛運用，國外在大型的電力設備中都加入了嵌入式的以太網監(jiān)控系統(tǒng)。因此，從這個角度來看，網絡化將是以后電氣自動化技術的發(fā)展的方向。網絡化技術的嵌入可以幫助火電廠實現(xiàn)現(xiàn)場設備的有效控制，并且做到各站點之間數(shù)據(jù)交換安全，對設備進行監(jiān)督，提高火力發(fā)電廠的工作效率，正確做到全方位的電氣自動化技術。

3.變換器電路的應用

隨著電子元件的快速更新，變換器的電路也開始更新?lián)Q代，早期的變換器存在很多的問題，例如高次諧波等等，之后又PWM變換器解決了這些問題。但是后期發(fā)現(xiàn)，PWM變換器會使點擊繞組產生很大噪聲和振動，因此，為了解決這一問題，研制出來最新的變化器，諧振式直流逆變化器。這種變換器解決了PWM變換器的噪聲和震動問題，并且保留了之前的優(yōu)點，使得電子器件的損耗降到最低，并且減小尺寸，減低了成本。因此可以看出此種變換器具有很大的發(fā)展前途。

四、結語

通過上文對于火力發(fā)電廠廠用電氣自動化系統(tǒng)的介紹，我們知道了目前我國這種電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和它的一些基本功能和特點。并且也根據(jù)目前我國的電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展展望火力發(fā)電廠廠用電氣自動化的發(fā)展趨勢。根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，得出火力發(fā)電廠的電氣自動化系統(tǒng)仍然可以獲得進一步的提升。希望科技的發(fā)展可以推動這一系統(tǒng)的不斷發(fā)展，為我國的火力發(fā)電廠提供最必要的技術保障。

篇（4）

系統(tǒng)總體結構

該系統(tǒng)針對巡檢工作實際需要及特點，集成了巡檢路線自動識別、數(shù)據(jù)電子化記錄、工作狀態(tài)監(jiān)督、數(shù)據(jù)匯總報告等功能，并可與電力設備企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)無縫連接，有效的了解、檢查巡檢工作狀態(tài)，提高了工作效率，具有低成本，輕便易操作，設備使用時間長等顯著優(yōu)點。

無線智能巡檢系統(tǒng)主要包含無線手持PDA，web網站、數(shù)據(jù)同步與更新、PDA端軟件。

2.1硬件

采用先進的微電腦技術,領先的無線數(shù)字通信處理手段，性能可靠，抗干擾能力強，可以方便的與各類無線傳感器、變送器配合使用，實現(xiàn)便捷的（PDA）手持無線。

2.2軟件

Web網站主要是用來配置巡檢的基礎信息的。主要包括數(shù)據(jù)分析、基礎數(shù)據(jù)、巡檢配置和系統(tǒng)配置。其中基礎配置包括專業(yè)配置、班次配置、部門配置、崗位配置、值別配置、參數(shù)配置、PDA參數(shù)配置、正常性判斷配置和常用數(shù)據(jù)配置。巡檢配置包括巡檢路線配置、巡檢區(qū)域配置和巡檢項配置。用戶在Web服務器端配置好數(shù)據(jù)后，可通過數(shù)據(jù)同步工具將數(shù)據(jù)導入到手持式PDA。巡檢結束后，還可以通過數(shù)據(jù)同步工具把PDA內的巡檢記錄導入到Web服務器端。

系統(tǒng)成果分析

3.1管理效益分析

1）通過智能無線巡檢系統(tǒng)的應用，為電廠管理層的決策提供真實、可靠的實時運行數(shù)據(jù)，為市場運作下的企業(yè)提供科學、準確的經濟性指標。

2）從管理角度來看，它為控制企業(yè)成本、為提高生產力提供重要而真實的運行數(shù)據(jù)。整個系統(tǒng)又是以電廠的原有業(yè)務處理過程為依據(jù)，將過去大量由人工處理的信息進行集中存儲、自動處理，分類統(tǒng)計生成各種報表，充分利用計算機處理速度快的特點對信息進行深加工。同時，通過數(shù)據(jù)的分析和比較，幫助管理者做出科學的、合理的決策方案。

4）管控一體化系統(tǒng)規(guī)范并優(yōu)化電廠的生產業(yè)務流程，有效地提高勞動生產率，通過對設備的科學管理和嚴格控制，增加設備使用壽命，提高設備可利用率，降低備品、材料成本，縮短檢修工期。

5）在全公司范圍內形成資源共享，減少數(shù)據(jù)的重復錄入重復分析，提高工作效率。對管理層提供方便靈活的綜合查詢功能及輔助決策功能，縮短了決策時間，以利于企業(yè)領導及時全面地得到企業(yè)的各種信息。

3.2安全效益分析

1）集中各單元機組的參數(shù)及設備狀態(tài)信息，不同運行、檢修崗位都可以同過系統(tǒng)查看到設備狀態(tài)數(shù)據(jù)，能夠了解全廠機組發(fā)電運行狀況，對意外情況迅速做出反映。從而加強各崗位、部門之間的協(xié)作能力，保障機組的安全穩(wěn)定運行。

2）方便了領導對巡檢過程的監(jiān)督和管理。廠領導在辦公室內通過平臺可以看到巡檢情況，對各機組及輔機運行工況進行監(jiān)視、分析和判斷，并做出決策，指揮機組運行。對生產起到更高層的安全監(jiān)督作用。

3.3經濟效益分析

通過智能數(shù)字化無線巡檢系統(tǒng)的應用優(yōu)化了人力、設備等資源的配置，降低管理成本。日常辦公費用降低。智能數(shù)字化無線巡檢系統(tǒng)的應用改善了企業(yè)員工辦公事務處理的方式，系統(tǒng)內公文與信息的流轉，提高了工作效率，筆墨紙張、打印復印、分發(fā)反饋等等項目開支逐漸減少，降低了辦公費用，帶來明顯的效益。

生產成本降低。智能數(shù)字化無線巡檢系統(tǒng)的應用，加強了電力企業(yè)設備運行管理能力，提高設備運行可靠性；使消除設備缺陷的消缺率、及時性大幅提高，并全面規(guī)范檢修管理，極大的提高設備健康水平，直接和間接的提高企業(yè)的經濟效益。實踐表明：在系統(tǒng)運行過程中，發(fā)電機組的可靠性、經濟性和可調性有了大幅的提高；經統(tǒng)計該系統(tǒng)使用后，生產辦公用品、材料費用每年共計可節(jié)約四萬八千元以上。

3.4社會效益分析

積極響應國家關于鼓勵技術創(chuàng)新的政策，以生產質優(yōu)價廉的電能為目標，實現(xiàn)由粗放型向集約型的轉變，降低發(fā)電成本和檢修成本、優(yōu)化工作流程，提高發(fā)電企業(yè)經濟效益。同時又培養(yǎng)和鍛煉一批掌握先進管理理論及思想、掌握先進信息技術及工具的高級管理人才，促進企業(yè)實現(xiàn)更長遠的更大的發(fā)展。

4結論

通過“智能數(shù)字化無線巡檢系統(tǒng)”的建設與實施，徐州華美坑口環(huán)保熱電有限公司實現(xiàn)了設備運行管控一體化的目標。

1）通過統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺整合企業(yè)內部資源，加強了各部門間工作的協(xié)同性，使各崗位工作職責更加明確，管理更為細致有效，明顯提高了全廠員工的工作效率，降低了工作成本。

2）消除管理層的信息孤島現(xiàn)象，管理者可以在辦公室里監(jiān)測到生產現(xiàn)場生產情況及報警信息，實現(xiàn)安全生產的動態(tài)監(jiān)督；并可以利用系統(tǒng)對現(xiàn)場取得的實時數(shù)據(jù)進行篩選、分析，為制定科學的生產經營策略、降低生產成本提供重要依據(jù)。

篇（5）

前言

隨著很多電廠的生產規(guī)模不斷增加，化學水處理系統(tǒng)的作用也越來越重要，控制系統(tǒng)也變得越來越復雜。對于電廠的化學水系統(tǒng)而言，相對集中的綜合化控制模式將是未來發(fā)展的趨勢。使用這樣的控制系統(tǒng)可以使得電廠減員增效，提高企業(yè)的生產效益，確保電廠的安全生產，全面提升電廠的自動化水平。

1、電廠目前化學水系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1分類情況

大部分電廠按系統(tǒng)功能一般包括：凈水預處理、反滲透預脫鹽、鍋爐補給水處理、凝結水精處理、汽水取樣監(jiān)測分析、化學加藥系統(tǒng)、綜合水泵房、循環(huán)水加氯、廢水及污水處理等系統(tǒng)。許多電廠因為原水質差別或設計的要求不一，沒有凈水或反滲透或廢水處理等系統(tǒng)。

1.2生產管理體制狀況

傳統(tǒng)的化學水處理系統(tǒng)設計包括了中控室，并配有專門的運行人員。由于控制的設備比較多而且分布的區(qū)域分散，使維修和巡檢的工作量非常大。由于化學儀表的更新和發(fā)展速度快，而儀表操作和技術人員水平低，具有的責任心相對不足，除此之外，進口的儀表缺乏一定的備件等問題，造成了分析儀表準確率低等問題。

1.3結構特點

（1）落后的繼電器控制方式

有很多電廠是在20世紀70、80年資興建的，每個化學水子系統(tǒng)的設計都比較簡單，而且監(jiān)控設備的監(jiān)測范圍比較小。順控的方式比較落后，因此?？梢垣@得的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息量非常少，設備也非常容易損壞，也給運行和維護帶來很大難度。

（2）小型PLC和盤操共存模式

到了20世紀90年代中初期，經過多年的發(fā)展和進步，PLC技術已經逐漸成熟，并且被電廠的順控領域所廣泛的應用，電廠的監(jiān)測設備控制也由手動方式轉換為自動方式。但由于當時技術條件和水平的限制，采用的上位機速度也不快，監(jiān)控軟件的畫面非常的單一，獲取的信息量也比較少，缺乏信號報警等高級功能。

有的電廠開始采用在線儀表自動加藥裝置，取得了很好的效果，但存在著一些問題。例如，網絡聯(lián)機的擴展性能較差，儀表維護起來很困難。因此，這種控制設備使得監(jiān)測信息不足，造成了儀表的應用混亂等不良影響，使得運行和維護的工作量仍然很大。

（3）化學水子系統(tǒng)的2級控制模式

到了20世紀90年代中后期，由于前期的技術和經驗積累，研究人員不斷的改進和提高，控制系統(tǒng)逐步改進和完善，成為2級控制結構，包括CRT與PLC控制。很多原有電廠開始進行改造，將原有的控制系統(tǒng)改造為全CRT監(jiān)控、PLC熱備的雙層結構。這種組合的監(jiān)控方式對電廠的化學水處理有很多益處，極大地提高了電廠處理的自動化水平，但仍存在著一些問題，例如自動功能組沒有達到合理和完善，化學水處理的每個子系統(tǒng)比較分散等缺點，對于達到減員增效的實際效果是很不利的。

2、化學水控制系統(tǒng)的改進發(fā)展

2.1主機DCS擴容和輔機DCS發(fā)展的影響

隨著主機DCS的發(fā)展需要，應用范圍已經從傳統(tǒng)范圍進行了擴展， DEH及電氣保護等系統(tǒng)都得到了應用。從投資、安裝、調試、運行、維護等多個過程來看，對于化學水控制系統(tǒng)來說，不宜進入主機DCS。從主機DCS設計的原則上來說，化學水處理的子系統(tǒng)I/O和CRT畫面已經超出了合理的范圍，容易造成整機的控制系統(tǒng)出現(xiàn)成本和造價過高的問題，并對主機DCS形成安全威脅。

輔機DCS發(fā)展也不能從根木上解決化學水系統(tǒng)的問題?；瘜W儀表就是一個很難解決的問題，在線工作的準確率和可靠性就是最大的障礙，除此之外，化學水處理系統(tǒng)的功能組還沒有達到合理的完善，因此，仍需專業(yè)人員定時巡檢設備，進行設備的啟停和加藥、等一系列工作?？梢姡瘜W水系統(tǒng)仍需作為一個獨立的集控區(qū)存在。

2.2新的機制改革的沖擊

目前，隨著電廠改革的不斷深入，電廠要求要改變傳統(tǒng)的值班及維護方式，向單元集中控制方向發(fā)展。電廠的檢修也改變了原有的招標方式，一切進行外委。隨著電力工業(yè)的不斷，要求電廠要達到安全滿發(fā)的目標，還要合理的降低電廠設備運行和維護費用，縮短設備等的檢修時間，提高生產設備的使用年限，科學有效的使用電廠的資源，大幅提高效率。電廠為適應發(fā)展的要求，進行化學水綜合控制是較為經濟合理的。

3、化學水綜合控制系統(tǒng)是發(fā)展的有效選擇

3.1化學水綜合化控制可達到完善的控制工藝

（1）控制工藝

原有的化學水處理各系統(tǒng)的可控設備采用的設計不夠合理，因此，要在改造工藝上進行創(chuàng)新，可以選擇增加電動門或氣動門的方式，完善各個子系統(tǒng)以及它們之間的聯(lián)系和功能。

（2）加藥工藝

原有的加藥點和加藥方式設置的不夠合理，需要進行很好的改進，可以采用先進的自動加藥裝置，統(tǒng)一進入PLC進行控制加藥，提高自動加藥水平。

（3）監(jiān)測參數(shù)

重新按綜合系統(tǒng)考慮各子系統(tǒng)測點及監(jiān)測參數(shù)的合理性、可靠性及準確性，優(yōu)化國產和進曰儀表的使用，使化學水系統(tǒng)在線監(jiān)測的工藝參數(shù)可靠而經濟。

3.2通信網絡的適用性

各PLC廠商為適應未來聯(lián)網需要，開發(fā)出具有多種解決方案的網絡模式，可根據(jù)電廠各化學水系統(tǒng)的不同，進行相應的綜合化控制配置方案。對各化學水子系統(tǒng)不同廠商的PLC產品和相應的通信協(xié)議，可采用網關技術或專用以太網卡進行聯(lián)網，將化學水集控化；針對各子系統(tǒng)采用同一家PLC廠商的產品，通過廠家局域網的方式，使化學水集中化。

3.3控制系統(tǒng)具有較高的安全性

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[中圖分類號]P461 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349（2016）22-0142-02

隨著經濟的高速發(fā)展和人們生活水平的提高，導致生活用電在電力系統(tǒng)中所占比例加大，使電力負荷成為電力系統(tǒng)設計和運行中比較重要的指標之一，所以研究電力負荷的特征及其變化規(guī)律是電網安全、穩(wěn)定運行的首要條件。為此， 我們研究電力負荷的變化特征及其與氣象條件的關系是非常必要的、有的放矢地提供專業(yè)氣象服務，對電力部門提高用電率、節(jié)能、合理安排調度有著重要意義。

一、電力負荷季節(jié)變化特征

通過對長春市2012―2013年電力負荷資料分析發(fā)現(xiàn)，電力負荷呈現(xiàn)季節(jié)性變化。從圖1可以看出，最顯著的電力負荷高峰在冬季，這是由于長春市冬季天氣寒冷，供熱時間長，用于取暖的耗電量也相應增加。電力負荷在夏季為次高峰期，比春秋季節(jié)的電力負荷稍高，主要是由于7月份氣溫升高，空調、風扇等制冷降溫設備被大量使用，電力負荷有所增加。所以說冬季供暖和夏季制冷產生的電力負荷，直接導致了電力消耗的季節(jié)變化。

二、電力負荷的月變化特征

分析比較兩年的電力負荷可以看出（圖2）：長春市電力負荷月變化特征。1月至2月期間負荷的變化趨勢，與春節(jié)所在月份和時間有關。2012年和2013年的春節(jié)分別在1月22日、2月9日，主要受法定節(jié)日電負荷顯著偏低的影響，2013年1月份的負荷下降趨勢最明顯。3月份電力負荷都是第二高峰值，主要與春節(jié)假期后，生產性負荷恢復有關。從10月份開始，隨著氣溫的逐漸降低，供熱負荷增加，電力負荷有增長的趨勢。2012年12月年負荷明顯高于2013年12月，其主要原因就是2012年12月份氣溫比2013年同期偏低，2012年12月份的平均氣溫-16.7℃，2013年12月份的平均氣溫分別為-11.2℃，這說明冬季氣溫的變化嚴重影響了負荷的變化。從圖中可以看出兩年11月份的電力負荷十分接近，2012年11月份的月平均氣溫為-4.9℃，2013年11月份的月平均氣溫為-0.8℃，其主要原因就是年增長的電力負荷與由于低溫所增加的電力負荷相抵。春季，隨著氣溫的日漸升高，電力負荷有所下降。進入炎熱的夏季，氣溫進一步升高，使電力負荷較春季有所增加。這主要與夏季不時有高溫、悶熱天氣出現(xiàn)，空調、風扇等制冷設備的大量使用有關，兩年8月份的趨勢差異很大，除了氣溫的變化外，其它原因還需要進一步分析。秋季溫度適宜，用電量與夏季相比較低。

從兩年的逐月電力負荷變化可以看出電力負荷月變化與天氣和氣候特征有明顯的關系。

三、電力負荷的周變化特征

在一周中日平均負荷也具有顯著的變化特征。如圖3所示，我們能清楚看出兩年的周逐日變化曲線較為趨近，從周一至周五負荷變化相對較高且平緩，而周六和周日大部分單位停產休息，因此與前五天相比周六日負荷明顯降低，特別是周日負荷降低的更為明顯。這一特點在預測和分析氣象條件對負荷的影響時必須考慮到。

四、電力負荷的日變化特征

日出而作、日落而息。日出日落時間和作息時間對電力負荷都有顯著的影響。日負荷曲線呈M型。各季節(jié)電力負荷的日變化均呈現(xiàn)出兩個峰值的特征，但不同季節(jié)最大負荷出現(xiàn)的時間略有不同。

電力負荷的逐時變化特征。從圖4可以看出長春市2012年和2013年兩年逐時平均電力負荷大體上是一致的。在一天之中，0：00―5：00這段時間電力負荷變化不大，03：00達到了低谷，并達到了一天中的最低值。這是因為隨著傍晚的到來，大部分工廠企業(yè)生產活動和居民生活耗逐漸減少，夜間進入休息狀態(tài)。2012年的逐時平均最低電力負荷為1415Mw，2013年的逐時平均最低電力負荷為1532Mw。05：00之后，隨著人們的活動逐漸增多，長春市電力負荷迅速波動上升。尤其是06：00―07：00生活起居用電增加，電力負荷曲線上升。08：00―11：00電力負荷曲線明顯上升并達到第一個峰值，因為這段時間為人們工作時間，工廠企業(yè)機器運轉，開始生產，也為工作用電；11：00―13：00為午休時段，部分生產活動停止，這就造成了電力負荷的小幅下降；隨著午休結束、工作的開始，電力負荷也相應上升。在工作時間，上午（8：00―11：00）的平均電力負荷為2070Mw，下午（13：00―16：00）的平均電力負荷為2054Mw，上午的電力負荷略高于下午的電力負荷。17：00―20：00電力負荷出現(xiàn)一天中最大的峰值，這是由于這段時間除了生產用電外，人們的休閑活動也增加了生活用電，這也是一天中用電負荷最大的時段；之后隨著夜晚的來臨，各種生產及活動的逐漸減少， 20：00后城市用電量迅速下降。

五、節(jié)假日期間電力負荷特征

（一）春節(jié)期間電力負荷變化特征

春節(jié)是最隆重、最長的節(jié)日，從圖5可以看出，從春節(jié)前一周，長春平均電力負荷迅速下降，主要是春節(jié)期間，工廠停止生產、企事業(yè)單位放假，生產負荷降低。春節(jié)期間，電力負荷曲線的峰谷值出現(xiàn)在初二，之后電力負荷開始增加。在春節(jié)過后第一周前后，負荷上升十分明顯。直到春節(jié)后兩星期左右負荷趨于平穩(wěn)，整體呈現(xiàn)漏斗狀分布。除夕前一天日平均電力負荷為41140Mw，與之前幾天的電力負荷相比有所降低，但仍于正常水平相對持平。之后，隨著春節(jié)節(jié)日到來，企事業(yè)單位生產和辦公負荷逐步減少，電力負荷日漸下降。正月初二日平均電力負荷降至春節(jié)期間最低值為35534Mw，比之前正常負荷水平約下降了14%。初三開始電力負荷開始回升。正月初七機關事業(yè)單位恢復正常上班，但由于企業(yè)工廠還沒有完全恢復正常生產，電力負荷仍然處于較低水平。正月十三日平均電力負荷達到46681Mw左右，基本回落到春節(jié)前負荷值。

（二）清明、五一、端午、十一的電力負荷特征

從資料分析中可以看出五一、清明、端午和十一法定假期期間，特別是放假前期，電力負荷均有所減小，但減小的幅度不大。

六、結論

綜上所述，長春市的電力負荷有明顯的變化規(guī)律。其中季節(jié)變化、月變化及日變化等與氣象條件有明顯相關性的特點。

（一）季節(jié)變化

冬季負荷最高，夏季負荷稍高于春秋季節(jié)。

（二）月變化

1月份氣溫最低，供熱負荷增加，冬季負荷最多，春節(jié)所在的月份，負荷明顯減少。4―6月份氣溫回升，負荷開始減少，7月份盛夏炎熱，空調制冷設備使用，為夏季負荷最多的月份；8月份天氣涼爽，負荷較7月有所減少；9―10月氣溫適宜，負荷變化較平穩(wěn)。11―12月份，隨著氣溫的逐漸降低，供熱負荷增加顯著。

（三）周變化

周變化和特征與工作日和休息日有關。一般周一到周五即工作日時負荷大；周六和周日雙休日時負荷比工作日的負荷小很多。

（四）日變化

受生活起居和作息時間的影響，白天高，夜間少，一天有兩個高峰，負荷呈M型。1―5點負荷為全天最小，5：00以后負荷呈上升趨勢，到11：00左右達到第一個高峰負荷，中午休息時間略有減少，下午負荷高于中午呈上升趨勢，直到18：00左右達到第二個高峰負荷，20：00以后負荷逐漸減小，但不同季節(jié)最大負荷出現(xiàn)的時間略有不同。

（五）節(jié)日變化特征

春節(jié)期間電力負荷變化比較明顯。春節(jié)前期負荷高，春節(jié)期間負荷低，春節(jié)后期負荷增加。其他法定假日，特別是放假前期，電力負荷均有所減小，但減小的幅度不大。

【參考文獻】

[1]王寶書，謝靜芳.長春市電負荷變化的統(tǒng)計特征及與氣象條件的關系分析[J].吉林氣象，2006.

篇（7）

電網遠動自動化系統(tǒng)對保證電網安全穩(wěn)定運行、提高電網運行監(jiān)視水平具有重要的作用。在實際運行過程中，由于受到多方面因素的影響，自動化系統(tǒng)往往會出現(xiàn)故障，為了保證系統(tǒng)的正常運行，需要及時對故障進行排查和處理。

1 遠動自動化系統(tǒng)的組成

就其構成來看，遠動自動化系統(tǒng)主要包括以下三個組成部分，它們是相互聯(lián)系，密不可分的整體，統(tǒng)一于整個系統(tǒng)當中，在系統(tǒng)運行中發(fā)揮著重要的作用。（1）調度端設備。它包括通信處理機、調度工作站、歷史信息服務器、計算機網絡、附屬設備。（2）通道設備。其主要構成部分包括光通信機、光中繼機、光纖等等。（3）站端設備。主要包括前置機、后臺機、通信網絡、附屬設備等等。這三個部分共同組成了遠動自動化系統(tǒng)，它們三者相互聯(lián)系，共同在系統(tǒng)的中發(fā)揮著重要的作用。由于現(xiàn)在的設備多為獨立模塊，因此當故障發(fā)生的時候，應該對模塊進行及時更換，這就要求能夠對故障進行準確的判斷，以便更好更換模塊，處理故障。

2 遠動自動化系統(tǒng)故障現(xiàn)象及發(fā)生部位判斷

（1）故障現(xiàn)象。遠動自動化系統(tǒng)的故障有多種類型，主要包括遠動機故障、遙信故障、遙測故障、遙控返校超時故障，這些故障的出現(xiàn)嚴重影響了系統(tǒng)的運行，必須采取相應的措施處理，使系統(tǒng)更好的運行和工作。（2）故障發(fā)生部位診斷。掌握故障的發(fā)生部位是進行故障維修的前提。一般來說，故障的發(fā)生部位主要在調度端設備、通道設備、站端設備，在實際工作中，要掌握正確的診斷方法，正確判斷故障所在部位，以便進行維修。

3 故障排查處理方法

為了對故障進行更好的排除，在實際工作中必須掌握科學的方法，以提高工作效率，保障系統(tǒng)更好的運行。具體來說，故障排除處理方法包括以下幾種。（1）系統(tǒng)分析法：該方法是利用系統(tǒng)關聯(lián)性和綜合性原理來判斷故障的。在使用系統(tǒng)分析法之前，應該全面了解自動化系統(tǒng)，熟悉其工作原理，組成，作用等等，只有了解子系統(tǒng)或者設備的作用，當故障發(fā)生的時候，才能較為準確的判斷故障的所在。（2）排除法：排除法的使用很簡單，就是運用非此即彼的方式。遠動自動化系統(tǒng)比較復雜，并且它還與變電站的一、二次設備有關聯(lián)，所以，可以運用排除法，判斷是自動化系統(tǒng)存在問題，還是其它設備存在問題。例如，在對斷路器進行遙控操作的時候，如果調度端顯示返校正確，但斷路器沒有正常變位，針對這種情況，如果主站和通道是正常的，那么故障就出現(xiàn)在變電站。但排除法不是絕對的準確，只有經驗豐富的人員才能做出正確的判斷。（3）觀察法：觀察各設備模塊的燈光指示是否正確，通道監(jiān)控是否有警報，后臺機數(shù)據(jù)是否正常，前置機、網絡交換機是否正常，如果出現(xiàn)不正常情況，就可以從裝置入手，查找故障。（4）信號檢測法：對于有些故障，如果采用觀察法不能準確的判斷出來，可以利用信號檢測法對此進行處理。一般使用得較多的是萬用表，具體的操作步驟如下所示：使用萬用表測量前置機后面端子排上接收端與接地端的電壓，如果情況正常，電壓值應該在0.2—2V左右，并且處于不斷變化的情況。發(fā)送端與接地端的電壓，一般為2V左右，并且在8s左右它會發(fā)生一次較大幅度的變化。（5）替換法：在實際工作中，如果采用上述方法能夠找到故障，但是發(fā)生故障的設備非常復雜，在短時間內難以對此進行修復，這時候可以采用替換法進行故障處理。使用備用件進行更換，使整個系統(tǒng)能夠正常運行，然后再返廠，將故障設備修復。

4 故障排查處理的一般程序

在故障排查處理過程中，掌握相應的方法是必須的，但是，在掌握方法的前提下，還必須按照相應的程序進行故障處理，只有這樣，才能提高故障處理效率，保證系統(tǒng)處于良好的運行狀態(tài)。

（1）觀察分析：在故障出現(xiàn)之后，應該查看是否有事故順序記錄，因為查看記錄會對系統(tǒng)運行的情況有更加深入的了解，能夠了解廠站數(shù)據(jù)是否正常，主站通道是否正常運行，傳輸通道是否報警，計算機網絡各節(jié)點是否正常工作，各裝置的運行指示燈是否正常。只有對這些情況進行觀察和分析，才能更好的了解故障的實際情況，初步判斷故障可能的形成原因，為接下來采取措施處理故障做好準備。（2）替換：在進行觀察分析之后，能夠對故障進行初步的判斷，如果裝置或者端口出現(xiàn)故障，可以選用備用裝置或者端口進行替換，但是替換的裝置或者端口必須在參數(shù)和設置上和出現(xiàn)故障的相一致，這樣能夠進一步確定故障點，為處理故障做好準備。（3）系統(tǒng)分析和分段排除：通過觀察分析之后，能夠對故障做出初步的判斷，如果不能立即確定故障點，就需要對各子系統(tǒng)進行全面的分析，從接口部位入手，分段排除故障，一步一步縮小故障的范圍，進而能夠快速的診斷故障所在的區(qū)域。在分段排除的時候，需要借助測量和調試工具，對各區(qū)域進行分段檢測，以達到更好的排除和檢查效果。（4）具體查找：在分段排除之后，根據(jù)相關的分析結果，對具體的故障進行查找，找到故障所在的正確位置，以采取相應的方法進行處理，使系統(tǒng)處于良好的運行狀態(tài)。

5 結語

總而言之，加強對故障的排查和處理是保證自動化系統(tǒng)正常運行的重要條件。由于自動化系統(tǒng)的結構復雜，運行的要求比較高，在故障排查和處理過程中，不僅要按照上述的方法和程序進行，保證故障處理工作有序進行，還應該加強對工作人員技能的培訓，不斷提高操作人員的業(yè)務技能，使他們能夠更好的對故障進行排查和處理，保證自動化系統(tǒng)正常運行，提高電網管理水平，為人們生產和生活的正常用電提供保證。

參考文獻：

[1]陳小強.變電所綜合自動化系統(tǒng)常見故障處理及日常維護[J].機電信息，2011（27）.

[2]華利根.變電站綜合自動化系統(tǒng)常見故障及處理[J].機電信息，2010（30）.

篇（8）

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）10-0246-01

燃料管理作為火力發(fā)電企業(yè)降低生產成本，提高經濟效益，抵御市場風險最有效的方式，是提高企業(yè)管理水平和管理質量，降低企業(yè)燃料成本的重要環(huán)節(jié)，最近幾年，隨著市場經濟不斷發(fā)展和進步，提高火電廠燃料管理水平和工作效能就成為人們普遍關注的重點和難點。近些年，為了進一步提高火電廠燃料管理質量，企業(yè)對燃料管理系統(tǒng)進行積極地探索，大膽應用先進的管理技術，實現(xiàn)燃料管理的智能化和識別的自動化，火電廠燃料智能化管理水平進一步提升，保證了火電廠能夠更好適應新形式的發(fā)展。

一、火電廠燃料智能化管理系統(tǒng)構建的重要作用分析

現(xiàn)階段，我國大部分地區(qū)的發(fā)電形式依然采用火力發(fā)電形式進行供電，但是隨著市場競爭壓力日趨激烈，火電企業(yè)要想實現(xiàn)更好的發(fā)展和進步，就需要進一步提升供電質量，降低企業(yè)生產成本。進入新世紀以來，我國不斷對電力企業(yè)進行深化改革，積極應用先進的科學技術設備，將信息技術和自動化技術有效應用到企業(yè)燃料管理系統(tǒng)中。實現(xiàn)火電企業(yè)燃料管理的智能化和識別的自動化是企業(yè)未來發(fā)展的趨勢，并且在最近幾年的建設進程中已經取得了突出的成就，火電廠燃料的科學使用和管理起到很好的促進作用，并有效的提升了企業(yè)對燃料管理的能效。而火電廠智能化管理系統(tǒng)對傳統(tǒng)火電企業(yè)管理方式帶來了極大的變革，火電廠智能化管理系統(tǒng)實現(xiàn)了對燃料使用過程中各個環(huán)節(jié)的智能化、自動化和可視化，確保各項操作能夠滿足相應的技術要求，在火電廠生產過程中實時反映燃料利用情況，最終實現(xiàn)多燃料資源的規(guī)模化和集約化管理，切實提升企業(yè)的生產效率和運行質量。

二、火電廠智能化管理系統(tǒng)構建及自動化識別技術的應用

1.總體設計要求

火電廠智能化管理系統(tǒng)構建以及自動化識別技術應用的指導思想是以電廠燃料的實際需求為主要依據(jù)，本著實用、可靠、經濟和先進的設計原則，確保系統(tǒng)的集成、總體優(yōu)化和安全可靠，遵循實用性和先進性相結合的原則，最大限度的降低人為因素干擾，實現(xiàn)燃料管理的智能化、自動化、規(guī)范化和科學性，并綜合應用現(xiàn)代信息技術和科學技術設備實現(xiàn)燃料利用全過程中的自動化和信息化以及無人值班，管理數(shù)據(jù)自動生成和網絡傳輸?shù)冗^程。

2.識別系統(tǒng)

首先，汽車的車輛識別系統(tǒng)。來煤車輛入場之前應該辦理車輛注冊手續(xù)，注冊成功之后發(fā)放RFID無線射頻卡，并張貼在車輛前擋處，車輛入廠之前通過這個射頻卡能夠自動識別車輛信息，系統(tǒng)能夠自動做好車輛入廠識別記錄，同時汽車司機在入廠值班室選擇車輛編號，礦點和燃煤品種、重量等多種信息，系統(tǒng)彈出窗口兩次之后，判斷該車輛是否發(fā)電廠計劃容燃煤，對于符合要求的可以放行并做好登記工作，對于不符合條件的應該禁止其進入電廠；其次，火車自動識別系統(tǒng)?；疖囓囕v自動化識別系統(tǒng)和汽車車輛采用的技術完全一致，通過無線射頻技術實現(xiàn)對火車車輛基本信息的識別，主要包含了火車編號和車輛重量等內容，通過自動化識別技術能夠對火車車廂上編號自動識別，如果發(fā)現(xiàn)不符情況，車輛會發(fā)出警報，然后由相關工作人員對信息進行最終的確認。當車輛信息確認無誤之后，結合入場調度員維護火車礦點、各種煤種的信息，對入廠的火車進行全面登記記錄，然后將登記的信息上傳到火電廠智能化管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，對各個入廠車輛進行統(tǒng)一的儲存管理；最后，車輛計量后的自動化識別系統(tǒng)。在對車輛進行稱重計量過程中，系統(tǒng)會對車輛信息進行自動識別，并聯(lián)合外部的空氣系統(tǒng)實現(xiàn)車輛精準停止定位，通過定位器對車輛進行定位確定車輛是否停車到位，精確停車之后系統(tǒng)會自動計量車輛質量，并自動生成記錄，然后將計量數(shù)據(jù)實時上傳到火電廠智能化管理系統(tǒng)中，并通過語音提示系統(tǒng)，對最后的稱重質量進行提示。車輛稱重完成之后，后攔車器自動抬起，系統(tǒng)會提示車輛稱重完成，接下來的就可以下衡了，電廠的顯示屏和語音系統(tǒng)會提示車輛將燃煤卸放到就某一個位置。車輛回空計量時，識別系統(tǒng)會自動對車輛編號信息進行自動識別，記錄車輛卸貨后的重量，然后結合各種信息，計算出燃煤的凈重，并自動生成磅單，最后為后續(xù)燃料結算的依據(jù)。在對汽車進行計量過程中，為了避免車輛出現(xiàn)作弊現(xiàn)象，汽車衡應該采用全新的技術，堅決杜絕車輛作弊因素的影響。

3.全自動制樣

在火電廠智能化管理系統(tǒng)中，全自動制樣可以分為在線制樣和離線制樣兩種形式，其中在線制樣主要包含了采樣機、對燃煤進行初級破碎，將破碎的燃煤送入全自動采樣機，經過第二次破碎縮分和烘干之后形成全水分煤樣、存渣煤樣和化驗樣品，然后對上述樣品進行封裝，并進行全自動編碼。而離線制樣主要是針對全自動制樣機和采樣機相對位置較遠的電廠，在進行制樣過程中，主要分為氣動傳輸和汽車送樣兩種形式，其中氣動傳輸主要是利用氣動管道傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)對煤樣從采樣機到制樣機的傳輸，而汽車送樣主要是利用電動驅動車輛和次級煤樣收集單環(huán)進行有效對接，實現(xiàn)了對不同編碼的自動化選擇和運輸。全自動制樣機在火電廠智能化管理系統(tǒng)主要能夠實現(xiàn)以下幾方面功能：首先，實現(xiàn)了對煤樣進行自動稱重和質量縮分，而火電廠智能化管理系統(tǒng)實現(xiàn)了煤樣智能化縮分的實時調整，實現(xiàn)了對同等質量的煤樣進行精確的縮分留樣，從而有效保證了采樣的質量和保準；其次，在對煤樣進行烘干過程中主要采用了空氣鼓風和紅外線干燥技術，其適應性更加廣泛，能夠很好的適應不同的燃煤品種，在烘干過程中不會對煤樣的各個性質產生較大影響；最后，在對煤樣進行研過程中主要采用了在線研磨技術，并采用了切割、研缽和震動三種研磨技術，通過真空抽取或者濾網吹送等技術手段將煤樣研磨成0.2mm的顆粒，這種研磨技術手段大大提高了燃煤的過篩率，有時過篩率高達100%。

4.智能化管控系統(tǒng)

火電廠智能化管理系統(tǒng)構建和自動化識別技術應用采用了先進的計算機技術和數(shù)字化控控制技術，實現(xiàn)了對自動化識別系統(tǒng)煤樣輸送、管理系統(tǒng)、燃料信息、視頻門禁、化驗室系統(tǒng)的高效集成，智能化管控系統(tǒng)能夠將上述各個系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)上傳處理，能夠對燃料利用和設備運行進行遠程監(jiān)控，并能夠對數(shù)據(jù)進行跟蹤和分析。智能化管理控制系統(tǒng)主要體現(xiàn)在設備管理控制，可視化監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析等幾個方面：首先，對設備進行有效管理和控制。主要使用數(shù)字化傳感器和信息化采集系統(tǒng)，將兩者進行有效集成，能夠實現(xiàn)將運煤車、采樣和制樣等各個環(huán)節(jié)運行情況進行監(jiān)督和控制，確保監(jiān)控人員能夠及時發(fā)現(xiàn)其中存在的異常情況，并通過數(shù)控設備對相關設備進行調整和控制；其次，可視化監(jiān)控。其實做好燃料管理的一個重要環(huán)節(jié)，其主要是利用攝像頭和攝像機監(jiān)理監(jiān)控網絡，這個網絡是由火電廠智能化管理監(jiān)控中心進行實時控制；最后，數(shù)據(jù)分析。這方面功能的發(fā)揮主要依賴于整個系統(tǒng)計算機技術的先進性，主要應用在電廠車輛調度等方面，其主要通過設計好的模型開展數(shù)據(jù)分析，將采集的信息以數(shù)據(jù)形式傳輸?shù)较鄳某绦蛑校缓笥嬎銠C系統(tǒng)進行自動化分析，最終形成相應的建議和對策。

5.火電廠智能化管理信息系統(tǒng)

火電廠智能化管理信息系統(tǒng)是整個智能化管理系統(tǒng)的信息源和數(shù)據(jù)庫，也是整個系統(tǒng)的信息中心。信息系統(tǒng)作為系統(tǒng)中一種十分重要的儲存空間，將火電廠生產過程中的各種信息儲存其中，然后通過數(shù)據(jù)分析，對企業(yè)燃料生產成本，消耗成本，經濟效益進行核算，從而為企業(yè)制定科學發(fā)展對策提供信息支撐。

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中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)19-30058-02

Generate-Electricity-Plan Module in Power Market Operation System Based on J2EE

DING Jie

(Software Engineering College, Southeast University, Nanjing 210000, China)

Abstract: In this paper I recommend Power Market in China, the import of Power Market Operation System and its hardware and software. The main content and the key technique of Generate-Electricity-Plan Module are analyzed. A high applicability module which can support all kinds of requirements is designed.

Key words: Power Market Operation System; J2EE; SWING; C/S

隨著我國電力供需矛盾的逐步緩和，按照“完善省級市場、發(fā)展區(qū)域市場、培育國家市場”的方針，引入市場競爭機制，規(guī)范市場秩序，提高運營效率，加快建設結構合理、公平競爭、開放有序的三級電力市場體系，促進資源優(yōu)化配置和電力自身的發(fā)展，已成為當前我國電力市場改革的必然選擇。

2006年，國家電網電力交易中心和各網省電力交易中心相繼成立，三級電力市場體系建設已正式啟動。由于三級電力市場體系是一個全新的事物，與以往的電力市場相比，對電力市場理論水平、技術實現(xiàn)及工程實施提出了前所未有的要求。因此，為配合適合國情的統(tǒng)一開放的電力市場體系建設，開發(fā)適應于三級電力市場體系要求的交易應用平臺，支持各級電力市場的協(xié)調運作，具有非常迫切的理論價值和現(xiàn)實意義。

1 國內外研究現(xiàn)狀

綜觀各國電力市場的改革之路，對于英國、澳大利亞等國，由于國家較小，且電力網架結構較強，都采用全國統(tǒng)一的電力市場，而并未建立分層分區(qū)的多級電力市場體系。雖然美國有多個電力市場存在，但從本質上看，美國電力市場體系與我國三級電力市場體系并不相同。我國電力市場改革經歷了省級電力市場試點和區(qū)域電力市場改革階段，但都是單層電力市場。因此，國內外的研究與實踐對我國三級電力市場體系下的電力市場交易應用平臺研究與系統(tǒng)開發(fā)，沒有直接照搬的理論，也沒有直接可引入的系統(tǒng)，而必須由國內自主開發(fā)。

目前國內的電力市場交易運營系統(tǒng)主要有電科院和國電南瑞兩家單位研發(fā)。電科院開發(fā)的系統(tǒng)是基于B/S結構（Browser/Server結構）即瀏覽器和服務器結構，在這種結構下，用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實現(xiàn)。因為瀏覽器已成為windows等操作系統(tǒng)標準配置，B/S結構最大的優(yōu)點就是不需要安裝專門的桌面應用客戶端軟件，所以客戶端維護方便。其缺點是軟件功能上受瀏覽器的制約，一些超越了瀏覽器可以支持的功能要求，瀏覽器無法直接實現(xiàn)，如電力系統(tǒng)常見的負荷曲線、電氣接線圖顯示等功能。這種情況就需要通過安裝插件的方式來彌補瀏覽器的不足，在J2EE的運行環(huán)境里，通常需要安裝jre插件，然后用applet的方式來實現(xiàn)這些功能需求。

國電南瑞開發(fā)的系統(tǒng)采用B/S 和C/S相結合的體系結構。C/S結構即客戶機/服務器結構，在客戶機上運行的是基于客戶機客戶端桌面應用程序。與B/S結構的一個顯著區(qū)別是客戶端桌面應用程序在功能實現(xiàn)不受瀏覽器的制約，相比之下，有更強的界面展現(xiàn)能力。另外一個特點是客戶端程序，它不僅僅是系統(tǒng)的輸入輸出界面，同時可以方便地實現(xiàn)如數(shù)據(jù)的本地備份、本地備份數(shù)據(jù)的導入等數(shù)據(jù)管理功能，這樣就可以在很大的程度上方便用戶的操作、減輕用戶的勞動程度。對于人機交互有較高要求情況下適合于采用這種方式，在電力系統(tǒng)的專業(yè)應用領域內的自動化系統(tǒng)的人機界面通常都是采用這種模式，典型的有實時監(jiān)控、負荷預測、計劃編制等。C/S結構的主要缺點是需要客戶機在安裝上專門的客戶端程序，這個缺點可以通過Web下載、人工安裝、自動升級等辦法來改善。

系統(tǒng)采用B/S 和C/S相結合的體系結構，主要的出發(fā)點是結合二者的優(yōu)點，B/S結構可以用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)申報和信息等功能，C/S可以很好地滿足電力市場運營系統(tǒng)中與電力系統(tǒng)的專業(yè)應用有著密切關系的應用程序對于人機界面的需求。

2 研究基礎

電力市場運營系統(tǒng)總體結構由交易中心主站系統(tǒng)、市場成員終端（系統(tǒng)）、以及電力市場運營系統(tǒng)與“SG186”一體化平臺接口組成。

2.1 硬件組成

采用企業(yè)級以上數(shù)據(jù)庫服務器，支持集群、RAID等技術特性，關鍵設備采用冗余配置。備份軟件與設備安全可靠，使用方便，能夠自動執(zhí)行備份策略。

采用企業(yè)級應用服務器，具有良好的可靠性和靈活的可擴展性，CPU、內存等可因系統(tǒng)性能的需要而進行擴充。

客戶工作站采用高性能PC工作站。

遵循電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案，根據(jù)需要選擇交換機、路由器、防火墻等網絡設備。達到保證網絡安全通暢，符合系統(tǒng)運行的總體目標要求。對內符合安全可靠高速局域網的要求，對外滿足Web網站響應速度指標的要求和具備抵御網絡攻擊的能力。

2.2 網絡結構

系統(tǒng)運行環(huán)境主要包括服務器和網絡環(huán)境。數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、Web服務器、接口服務器和客戶端。在物理上，系統(tǒng)可部署在多臺服務器上，相同作用的服務器可以根據(jù)需要采用雙機備份的模式提高可靠性。

電力市場運營系統(tǒng)的服務器部署在省公司信息網的核心服務器區(qū)，省公司內部客戶端通過信息網以http的方式訪問部署在應用服務器和Web服務器上的相關服務。對暫時不能接入電力交易數(shù)據(jù)網的市場成員，應采用虛擬專用網（VPN）接入，滿足業(yè)務需要。電話撥號作為一種備用手段。同時進行訪問限制，電廠的用戶終端只能訪問用于數(shù)據(jù)申報和信息下載的Web服務器。

2.3 軟件結構

電力市場交易運營系統(tǒng)采用三層架構體系。用于支撐交易中心業(yè)務的應用軟件層構筑在專用技術支撐平臺和通用技術支撐平臺之上，通過標準接口系統(tǒng)與調度自動化系統(tǒng)、計量系統(tǒng)和門戶系統(tǒng)接口。（系統(tǒng)總架構見圖1）

■

圖1 電力市場交易運營系統(tǒng)總體架構

1)通用技術平臺提供硬件級和操作系統(tǒng)級的支撐。硬件平臺以高可靠和高可維護性的企業(yè)級服務器構建。此方案能夠在保證系統(tǒng)高性能和高可靠的前提下，提供高度靈活的配置方案，并顯著降低使用和維護費用。

2)應用軟件部分提供電力市場運營業(yè)務所需的全部功能。包括：數(shù)據(jù)申報、合同管理、交易管理、信息、市場預測、市場分析、市場監(jiān)視、綜合管理和系統(tǒng)管理服務等。

3)架構圖中黃色標出部分即為發(fā)電計劃編制開發(fā)模塊。各類交易計劃的編制，在滿足電力市場交易規(guī)則的同時，還應滿足電網的安全要求。除去專用技術及通用技術支撐，也需要來自同級其他功能模塊技術數(shù)據(jù)的支持。

3 主要內容及關鍵技術

3.1 主要內容

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圖2 計劃編制流程圖

首先通過負荷預測取得本省統(tǒng)調用電量，然后扣除固定受電計劃、資源可再生類競價單元電量計劃以及預留的調試電量，得到火電發(fā)電空間；然后根據(jù)火電競價單元實際完成基數(shù)電量、火電發(fā)點空間和年度總基數(shù)電量計劃計算出等進度系數(shù)；火電競價單元的根據(jù)自己的年度基數(shù)電量計劃和等進度系數(shù)，計算出基數(shù)電量的發(fā)電計劃。根據(jù)各競價單元的檢修計劃、平均負荷率、平均故障率計算出發(fā)電量限額，發(fā)電量限額扣除發(fā)電權和外送電交易電量后，對前面算出的基數(shù)電量計劃進行調整，新增出來的發(fā)點空間由其余未超出限額的競價單元迭代分配；最終發(fā)電量計劃為考慮限額的基數(shù)電量與交易電量的疊加。

3.2 關鍵技術

3.2.1 Web Services技術以及xml文件的解析（下轉第62頁）

（上接第59頁）

計劃及其相關功能模塊的基本數(shù)據(jù)有相當部分是由所處網絡不一的省網公司下屬單位提供，這就需要有數(shù)據(jù)的橫向交換。本課題使用Web Services技術以xml字符流的形式傳送。Web Services 就是一個應用程序，它向外界暴露出一個能夠通過Web進行調用的API。在本地利用配置xml，wsdl文件建立客戶端程序通過Web來調用這個應用程序，得到所需數(shù)據(jù)的xml后運用DOM（Document Object Model）以及java特有的反射機制動態(tài)解析xml文件，并將數(shù)據(jù)動態(tài)存儲至數(shù)據(jù)庫相應表中。

3.2.2 實現(xiàn)可以靈活配置的算法設計

通過平臺化工具定制計劃編制依據(jù)、過程和目標模板，實現(xiàn)不同市場、不同類型的計劃編制。根據(jù)理論研究和現(xiàn)場運行經驗，首次提出將計劃編制劃分計劃模板定制和計劃編制兩部分。計劃模板定義部分能夠自定義計劃編制的所有數(shù)據(jù)源、計劃編制業(yè)務邏輯，將計劃編制規(guī)則公式化。能夠考慮系統(tǒng)負荷需求、設備檢修、電網受阻、節(jié)能減排、進度適當?shù)榷喾N優(yōu)化目標。計劃編制能夠從整體最優(yōu)出發(fā)，考慮多個計劃周期。此外，計劃編制支持發(fā)電、購電等多種計劃口徑，計劃編制和合同、交易有機協(xié)調。通過計劃模板定義，能夠在無編碼的情況下同時支持多種計劃編制原則，適應不同市場的個性需求。計劃編制時則只需選擇計劃編制模板和計劃編制時間，自動形成發(fā)電計劃。

3.2.3 以用戶要求的報表形式展現(xiàn)結果

由于系統(tǒng)框架自帶的報表制作工具操作比較復雜,不利于格式多變的計劃編制展示。所以利用第三方jar包Formula One提供的報表制作插件，直接將計劃編制的結果以excel表格的形式展現(xiàn)，以替代原有的以Swing中JTable組件的展現(xiàn)形式。并提供excel文件下載。以最直觀，用戶最容易接受的方法來完成計劃的編制。

4 高適用實現(xiàn)

正如所有的軟件開發(fā)所遇到的問題一樣，計劃編制模塊的需求也是不斷變化的。這不僅僅是隨時間的推移出現(xiàn)新的要求，還有因為各個地區(qū)不同的計劃編制習慣差異造成的不同。這必將導致系統(tǒng)計劃編制模塊版本模式差別越來越大，既要花費大量人力開發(fā)滿足不同需求，又使得將來系統(tǒng)維護變得更加繁瑣。于是本系統(tǒng)在次功能模塊上力求在總結提煉各個地區(qū)通用計劃編制方法流程，充分體現(xiàn)出參數(shù)，算式的靈活性的基礎上，解決上述實際問題。

實際模塊將所有參數(shù)分為函數(shù)（Function），變量（Variant），參數(shù)（Parameter）三個類型，提供相應的class支持其實現(xiàn)功能。在用戶界面上提供工具方法供用戶自由選擇參數(shù)自定義算法算式。對算式字符串進行解析并最終生成計算模塊，由此計算得計劃編制所需數(shù)據(jù)并展現(xiàn)出來。根據(jù)業(yè)務不同動態(tài)呈現(xiàn)不同的人機界面，選擇不同算法。運用java的反射技術，在同一個數(shù)據(jù)模型里實現(xiàn)多態(tài)，靈活的對界面中的數(shù)據(jù)進行顯示，實現(xiàn)呈現(xiàn)界面的可配置。

5 結束語

根據(jù)國家電力體制改革目標和國家電網公司的電力發(fā)展規(guī)劃要求，適合國情的統(tǒng)一開放電力市場體系建設已經到來。三級電力市場交易應用平臺研究成果將對我國三級電力市場的交易運營、仿真培訓、分析評估與輔助決策等電力市場應用建設具有十分重要的理論價值和指導作用。開發(fā)的原型系統(tǒng)將可直接應用到包括國家、區(qū)域和省等各級電力交易中心，用于電力市場交易運營，并創(chuàng)造巨大的經濟效益和社會效益。

發(fā)電計劃編制模塊作為整個電力市場交易運營系統(tǒng)不可缺少的重要部分，其實現(xiàn)結果的好壞也直接關系到整個系統(tǒng)的運作。本文以C/S架構為基礎設計實現(xiàn)的計劃編制模塊能夠很好地滿足多種開發(fā)需求，其中對于高適應性模塊的設計思想同樣也可用于其他類似軟件系統(tǒng)的功能模塊。

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在很長的時期中，需求側對于平衡電力供需和改善系統(tǒng)運作的主動作用沒有得到重視，在市場中始終是價格被動接受者的位置，而真正引起關注的則是因為電力市場危機而導致電力市場發(fā)展問題暴露，對需求側的作用才開始關注。

1 電力系統(tǒng)發(fā)展階段

1.1 市場化改革推進

全球中的很多國家對電力市場做深入改革，將傳統(tǒng)的電力市場運行方式進行全面改革，使電力市場以開放式模式進行運作，因此帶來了需求側和供給側相結合的理念來達到供需關系的平衡。市場化程度的加深在很大程度上充實了電力交易方式，并且使市場交易機制更加靈活多變，這對于需求側來說提供了很多的可能性。在國內很多大城市中推行的峰谷電價，就是客戶可以依據(jù)自身用電情況來進行選擇，而對一些在高峰期自愿中斷負荷的企業(yè)可以給予一些獎勵。

1.2 智能電網的建設

需求側的成本、效益和自動化程度決定了在電力系統(tǒng)中所起到的作用，智能電網是當前電力系統(tǒng)中非常重要的科技創(chuàng)新發(fā)展，所以要大力地對其技術進行發(fā)展。智能電網的發(fā)展提供了將高級計量基礎設施和能量管理系統(tǒng)結合的雙向通信設施和雙向電力傳輸技術，最大的優(yōu)勢就是將信息不對稱而產生的成本進行了有效的降低，不但有效地改善了市場透明程度，還穩(wěn)定了電力行業(yè)的良性競爭方向。

1.3 可再生能源的發(fā)展

化石能源儲備量越來越少，這樣風電可再生能源的開發(fā)力度會大大提升，但隨之而來的就是發(fā)電側的不確定會提升。若僅僅利用發(fā)電側來對系統(tǒng)的安全進行負責，則在經濟性能上表現(xiàn)效果相對較差，因此主動追蹤電力供給對于大規(guī)模再生能源網來說是非常可靠的安全運作基礎。在使用可再生能源的同時，不可避免地要增加分布式電源數(shù)量，所以普通的用戶可以通過屋頂光伏發(fā)電等方式來獲得電能，改變原來電能購買使用者的身份，在達到自身使用電能標準的同時還能將剩余電量儲存下來。與此同時也可以和電網簽訂合同，這樣在得到低廉的購電費用等優(yōu)惠的同時還能對價格波動進行一定的控制，對于跨時空交易來說十分有利。

供需互動由此而產生，主要指的是電力系統(tǒng)中各個方向利用市場或是服從系統(tǒng)調度來明確和調整用電和發(fā)電的方式，這其中還有電能、信息和交易的互動。供需互動可以對雙方之間的資源做調整和協(xié)商，以此使用最低的成本來維護系統(tǒng)的安全性，確保其經濟運作的正?；@樣不僅能將資源進行合理使用，還維持了競爭的公平性，保證了電力市場中的合理性。

2 供需互動的實現(xiàn)形式

2.1 互動形式的種類

供需單側各方之間的互動形式，包含了供給側方的發(fā)電權交易和需求側方的用電權交易，但是確保發(fā)電和用電權交易的正常化進行，就需要保證電力的供給是不間斷的，即便是電能出現(xiàn)短缺的情況下這種交易也可以順利開展，在供需內部中通過交易來控制供需關系，目的就是達到最合理的資源配置。

供需兩側各方之間的互動形式，依據(jù)各種形式之下需求側參與和影響市場的程度之間的差別，分別是需求響應、需求側競價等內容。需求響應是市場利用價格信號和激勵方式，通過需求彈性來控制用戶的電力消費模式，以便可以有效地減少供需互動形式所產生的成本。而在需求側競價中電力需求側既是價格接受者，更是市場中的參與者，可以和供給側來共同參與競爭中，控制和影響價格形成。負荷調度可以表現(xiàn)出部分負荷靈活可調性，主動地參與到系統(tǒng)的運作過程中，這樣可以達到經濟效益和整體資源的合理配置。在具有分布式電源的調度情況下，電力用戶要掌握屋頂光伏、小型風機等發(fā)電設施，變?yōu)楫a銷合一者，對用電和發(fā)電做合理的調配。除此之外，聚合不同容量的分布式電源，在市場競爭中還具有非常大的優(yōu)勢。

2.2 發(fā)電權交易

發(fā)電權交易是指發(fā)電商通過在市場中進行競爭從而得到發(fā)電許可份額，并且以市場規(guī)則為基礎而從事交易。水火互濟的生產方式會是電力系統(tǒng)長時間優(yōu)化調度的基礎，但是可再生能源的發(fā)展日漸壯大，使得風火置換交易對火電運行成本進行了有效的降低，這樣也減少了碳排放量。在國內，煤電發(fā)電量在整體裝機容量中還具有很高的比重，而因為國內電源結構的不完善導致可再生能源和負荷中心分布不合理，所以要利用發(fā)電權交易來解決這種情況，但是國內發(fā)電權交易市場程度較低，靈活調整機制所具有的優(yōu)勢沒有充分地表現(xiàn)出來。

2.3 用電權交易

用電權交易則是指電力用戶依據(jù)自身的標準，根據(jù)規(guī)則來對用電權做交易，實現(xiàn)電能使用在用戶之間的自行調整，通常而言具有單位耗能從高到底，以及由少至多的方向性。用電權交易下開展電力用戶互惠是最為合適的方式，帶動了用電的有序性，利用市場來對資源做合理配置就可以有效地對需求側市場進行完善。用電權交易也是需求響應、負荷調度的一種市場化方式，通過對峰荷的調節(jié)來維持電力平和，確保了電力系統(tǒng)的正常運作。最近幾年對能源開發(fā)力度的加強，對于當前電力供需緊張形勢而言不得不說起到了很好的緩解作用，但不可否認的是其中還存在著時效性、時段性等缺電情況，綜合來看國內電力市場化程度并不高，這樣導致了用電權交易單純的存在于需求側內部中，沒有完全地發(fā)揮出其應用性。

2.4 需求響應

需求響應存在于市場中，是參與其中的用戶因為價格信號產生的反應或是其中的一些激勵制度而做出反應，對電力消費模式的一種改變。需求響應將需求側的安全穩(wěn)定性充分的表現(xiàn)出來，需求響應一方面是關于價格的需求響應；另一方面是關于激勵的需求響應。前者的需求響應指的是用戶在根據(jù)電價的浮動來做調整，最終實現(xiàn)降低電費的目的，而后者則指的是用戶通過削減負荷或是截斷用電等方式來獲得一定的獎勵，無論是那種需求響應都可以進行協(xié)調發(fā)展。需求響應同時也是虛擬資源，在進行交易的同時對各方面項目的開展能夠進行有效的調節(jié)，以此來獲得實際的利益。

但是國內對于需求響應項目的開展并不完善，一些大型城市雖然已經開始了分時電價等模式，但是這種情況并不多見，而從發(fā)達國家來看，需求響應對于系統(tǒng)短期容量缺失情況可以起到有效的調節(jié)作用，并且對于高峰電價、電價波動風險等風險也能有效的避免，因此同樣也可以在國內進行推廣。

2.5 需求側競價

需求側競價是一種主動競爭，用戶能夠根據(jù)自身需求來做自我調節(jié)，通過競價來融入市場運作中，同時可以收獲到相應的經濟效益，而實行的機制主要分為兩種：一種是雙邊合同交易；另一種是參與市場競標。

雙邊合同交易指的是需求側必須參與到市場議價中，使得市場格局中出現(xiàn)多方代表參與其中的形勢，以便可以對電力供需和電價體系做科學化調節(jié)和控制，對電力交易方式做好風險管理，形成全面互動職能電網獨有的特征。考慮到實際的成本，一般情況下是用電量可以達到一定程度，需求量非常大的客戶才能和發(fā)電商做電能交易。輸配電定價模式所包含的種類主要有三類，它們分別是單一電量定價、單一容量定價和兩部制電價，并且根據(jù)輸配電固定成本、網絡損耗等內容來做分配。需求側可以把整個需求參與到市場競爭中，可以提供需求側競價曲線，同時也可以參與內容豐富的需求變量市場競爭中。

3 供需互動的市場特性

3.1 供求機制

因為電力資源沒有辦法大規(guī)模經濟儲存，之前的電力市場就沒有辦法像其他商品那樣利用倉庫來進行儲存，以便可以及時地投入到市場中來解決供求平衡的問題。因為市場是以銷定產，所以只能不斷進行擴建、升級輸電設施，加大投資力度來能保證逐漸增長的電力需求。但是其中也存在著一些問題，例如大范圍缺電、系統(tǒng)可靠性降低等問題。而在供需互動的電力市場中，達到供需平衡的方式有很多種，不會局限在一條渠道上。需求側要簽訂合同就要對電力需求做時空調整等多種方式來對市場供需做調節(jié)，配合供給側供需問題來對資源做合理的配置。

3.2 價格機制

價格機制是市場機制的中心，可以充分地體現(xiàn)出市場中需求側和供給側之間的影響，而國內的電價主要包含了上網電價、輸配電價和銷售電價。在沒有供需互動的電力市場中，電價機制的波動較大并且存在著不合理性。發(fā)電商為了利益而采用持留發(fā)電容量等方式來提高市場電價，尤其是在需求側本身沒有一個良好的價格彈性的形勢下。除此之外，因為以銷定產的市場特性使得風水季節(jié)棄水情況時有發(fā)生，并且因為負荷水平頻繁變化而帶來了經濟損失，電價持續(xù)的下降，甚至出現(xiàn)負電價，將市場中的風險提升。

3.3 促進市場改革

電力系統(tǒng)的供需互動對于價格來說，是一種反饋方式，能將價格的形成和變化具體的表現(xiàn)出來，這同時也可以看出市場配置所具有的優(yōu)勢，具有高效的用電負荷，不僅將供需關系管理協(xié)調，還能預測未來走勢，充分地體現(xiàn)出了供需互動對系統(tǒng)安全穩(wěn)定運作和市場公平合理發(fā)展的重要意義。和很多已經具有供需互動項目的發(fā)達國家相比，國內的發(fā)展時間較短，但是不可否認的是其潛力十分巨大。在新形勢環(huán)境中要在電價形成機制中逐步健全用戶端購電的開放，不斷挖掘大用戶購電能力，還要擴大分布式再生能源網范圍，真正地發(fā)揮出價格信號在調節(jié)供需關系中的效果。還可以進行有序的需求響應項目，健全再生能源電價和獎勵機制，這樣利用技術手段來提升能源使用效率。

4 結語

新形勢下電力系統(tǒng)中供需互動方面是電力市場化的改革，對電力系統(tǒng)也是一個完善和創(chuàng)新的過程，提升了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。而國內電力市場化的不斷發(fā)展對供需互動形式也是一種雙向的選擇，希望可以降低電力市場中的風險，為電力系統(tǒng)的科學發(fā)展提供基礎。

參考文獻

[1] 王錫凡，肖云鵬，王秀麗.新形勢下電力系統(tǒng)供需互動問題研究[J].中國電機工程學報，2014，（29）.

篇（11）

【關鍵詞】電氣自動化工程 控制系統(tǒng) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

1 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

科技的進步以及社會的發(fā)展，使得科學技術在我國的很多方面都得到了較為廣泛的應用，并且在相應的領域中發(fā)揮著越來越重要的作用，機械的自動化、智能化、技術化等深刻的影響著相關領域的機械的使用以及創(chuàng)新。經過幾十年的發(fā)展，我國的電氣系統(tǒng)已經取得了一定的成績，能夠比較穩(wěn)定供給電能，但是與國際上電力系統(tǒng)比較發(fā)達的國家相比，我國電力系統(tǒng)的技術以及實踐都還存在較多的問題，當然這也意味著我國在這方面還有很大的提升空間。市場經濟的實行，在一定程度上迫使相關企業(yè)提高自動化工程控制系統(tǒng)的技術，迫使他們聘請專業(yè)人士突破創(chuàng)新，相關電力系統(tǒng)公司在激烈的行業(yè)中不斷掙扎，共同促成了如今的電氣自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀，如圖1。

1.1 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的信息集成化

信息技術在電氣系統(tǒng)的運用是多方面的，主要體現(xiàn)在：一方面信息技術管理系統(tǒng)的提升，企業(yè)的相關部門使用特殊的瀏覽器對所有的部門進行監(jiān)督、對重要的數(shù)據(jù)信息進行存取，及時獲得所有的有關企業(yè)的一切信息，為企業(yè)制定相關決策提供參考；另一方面信息技術促進相關電氣設備、電氣系統(tǒng)等的實踐擴展，隨著越來越細小的技術、微處理技術等出世，明確的機械設備逐漸變的模糊了，同時與之相應的結構分析、動態(tài)理論分析相關的信息處理技術變得越來越重要。

1.2 Windows NT以及IE的穩(wěn)定地位

在自動化的領域，其主流已經成為人機的控制界面，如今個人電腦（PC）控制系統(tǒng)已經能夠滿足基本上所有人的需求，這導致PC系統(tǒng)被大多數(shù)人接受與使用，而如今Windows NT和IE在PC系統(tǒng)中相當普遍并且穩(wěn)定，同時電氣自動化工程控制系統(tǒng)采用統(tǒng)一的、標準的、穩(wěn)定的Windows和IE將會是控制系統(tǒng)的工作更加順利的推行。

1.3 電氣自動化工程分布式控制系統(tǒng)

由于越來越多的企業(yè)使用DCS系統(tǒng)，這就使得DCS系統(tǒng)的毛病逐漸的暴露出來，當然這與DCS系統(tǒng)自身的屬性有很大的關系：可靠性低、維修比較苦難、缺乏互換性、高昂的使用價格等等。在信息化時代這樣的系統(tǒng)顯然不滿足電氣系統(tǒng)的使用要求，知識電氣自動化工程分布式控制系統(tǒng)的問世與發(fā)展。

1.4 集中監(jiān)控的方式進行控制系統(tǒng)

雖然集中監(jiān)控的方式目前被普遍運用，但是其卻存在很大的問題，首先，集中監(jiān)控必須要處理大量的信息，這樣在很大程度上會導致主機的運行速度減緩，降低工作效率；其次集中監(jiān)控就意味著必須鋪設相關的電纜線等設備，數(shù)量過多對系統(tǒng)的可靠性會造成一定的影響；最后如果在整個過程中存在反復接線的情況，還會不同程度的嚴重的增加工作的難度；

2 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

2.1 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新技術

隨著電氣自動化系統(tǒng)的市場化，越來越多的電力企業(yè)會逐漸失去特殊照顧，要想在激烈的競爭中獲勝，唯有以質量論英雄，唯有以供電的穩(wěn)定性獲得消費者，當然也必須盡一切可能提高效率。然而要實現(xiàn)這些都必須技術，而技術的突破必須依賴于創(chuàng)新，或許從在較短的時間內，在現(xiàn)有體制下，相關電力企業(yè)還能得到國家的特殊照顧，但是從長遠來看，要想在市場上獲得一席之地，必須做好技術創(chuàng)新的工作，唯一創(chuàng)新才是企業(yè)長期存在于發(fā)展的根本保障。

2.2 統(tǒng)一化的電氣自動化工程系統(tǒng)

統(tǒng)一化電氣系統(tǒng)能夠有效的節(jié)省時間、縮短產品的周期、推進產品的測試與推行、有利于電力系統(tǒng)的運行與維護，總而言之，這么做能夠有效地節(jié)省時間與資金，即間接地提高了效率。另外，統(tǒng)一化的電氣自動化系統(tǒng)有利于不同人員之間交流，如果出現(xiàn)突況，從別的企業(yè)調過來的工作人員能夠立刻投入工作中去。

2.3 電氣自動化工程系統(tǒng)的市場化

在現(xiàn)有的體制下，國家對國企保護比較嚴重，很多電力系統(tǒng)公司都不需要做任何努力就能得到消費者，同時其服務態(tài)度不端正；同時另一邊，部分有實力的民企或者私企由于相關法律的規(guī)定，無法進入到供電行業(yè)中去，這就導致電力系統(tǒng)的配電效率相對比較低下，同時消費者對目前的電力系統(tǒng)滿意度還不高，未來電氣自動化工程系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是市場化，因為市場化下的企業(yè)必須以質量與價格為基礎，國家對特別企業(yè)的保護比較少。實行電氣自動化工程系統(tǒng)的市場化，能夠有效的提高電力系統(tǒng)的供電效率。

2.4 電氣自動化工程以及相關產品的生產將會更加安全

如今，電力系統(tǒng)偶爾會有安全事故，安全事故一旦發(fā)生，都將會給所屬的電力企業(yè)造成巨大的經濟損失以及悲痛的人員上網。隨著經濟的發(fā)展以及科學技術的提高，在往后的電力系統(tǒng)自動控制中，將會有更多的科學技術被投入到研究與使用中，這不僅能提高電氣自動化工程的實踐效率，而且還能大大降低安全事故發(fā)生的概率，也就是大大的提高了電氣自動化工程及產品，在很大程度上提高了消費者以及工作人員的安全保障性能。

3 結語

電氣自動化工程控制系統(tǒng)的研究關系著我國的電力系統(tǒng)，不可否認我們已經在相關領域取得巨大的成就，但是我們也必須承認在很多方面都還有不足，相關研究人員應該加強自身學習，完善自身知識體系，為我國的電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展與完善貢獻自己的力量。

參考文獻