基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案

基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案

摘要：时代的发展伴随着科技的创新，而对于我国来说，信息化、城市化以及

市场经济已经形成了多元化的影响，特别是对于信息化来说，其影响力主要可以

体现在对于城市一些基础的设施和行业，诸如电子行业、工程建筑行业以及电力

行业等等。特别是在电力行业发展，信息数字化则起到了巨大的促进和推动作用，因而研究数字化技术对发电厂技术改革的影响，将对我国电力行业的发展带来重

要的意义。

关键词：数字化技术；发电厂电气；二次一体化方案；运用分析

引言

对于发电站来说，二次系统是一种新型的系统，而且系统本身构成主要可以包含多个子

系统，而且这些子系统的运用主要是在内部数据的构建以及信号传输方面，但是其差异性也

非常明显，所以对管控方面则不宜运用相同的模型以及协议进行，因为这样势必会影响到系

统本身的信号，而采用数字化技术则可以有效避免这一问题。即可以利用相应的规则进行统

一制定，诸如制定数据结构以及接口情况。而笔者将通过本文，就基于数字化技术的发电厂

电气二次一体化方案方面，展开详细的分析和探讨。

1. 数字化技术的发电厂电气二次一体化方案的优点

1.1 通信方面的优势

通信方面的优势主要现在对于目前智能电网的兼容性，特别是采取的标准是以国际标准

为主，同时不会因为一些外来的因素而受到严重影响。例如网络协议、网络速率等因素，而

且就目前采用的通信自动化设备而言，包含的设备协议可以涵盖多个类型，而且会影响到系

统完整的性能表现。但是通过数字化技术则可以保证协议的统一，进而保证发电厂与智能电

网有效通信关联，同时提升通信效率以及传输速度。

1.2 系统接线的优势

对于传统电力系统来说，往往需要在电路电缆中投入大量的技术和精力，特别是针对各

类协议，很多通信设备往往无法支持，这就需要采用硬接线技术。但是通过数字化电器二次

一体方案则可以有效避免这一问题，即可以通过各类设备信号的交流从而达到信号的无障碍

传输，而且能够将降低系统二次接线的难度性，从而达到提升电力系统性能的效果。

1.3 信息监测的优势

另外，电气二次一体方案本身能够实现整个发电厂的电器信息监测，从而达到自动化和

智能化控制，另外，根据通信结果反馈的信息情况，却无法调用外部硬接线端口，所以对于

以上情况，则需要采用合适的方法，以达到系统之间的信息交互。而电气二次一体化则可以

通过平台的方式达到系统完善、设计、建筑以及运作，而且协议的差异会让各类设备的工作

时间也存在较大的差异性，最后，针对方案施工方面，施工效率往往也受到也会受到其他因

素的影响，而这些影响问题则可以通过电气二次一体方案解决，另外运用国家标准化规则则

需要具有严密的认证，同时对于现场调试周期也能有效减少[1]。

1.4 系统布局的优势

最后电气二次一体方案还具有系统布置的优势，即通过科学的方案以完成系统功能的有

效布局，而且对于系统也能进行便捷化的维护管控。另外，基于国际统一规则的过程技术则

可以启动物理分布功能，同时按照功能划分出相应的工作区域，从而达到布局严谨，功能分

明的效果，这样也能让相关厂家在针对产品生产时采取最佳的方式[2]。

1.5 纵向沟通的优势

除了横向的信息收集，电气二次一体化本身还能够调整数据的流动性，同时实现数据的

交互，比如数据对上级系统的反馈、调控。总而言之，一体化的建设方向并未受到影响，而

且能够将电路系统的通信规则与不同系统进行关联，同时结合系统的信息进行调整。比如在

传统电网中存在的调度系统、信息控制系统以及集成控制系统等，这也是一种大大升高资源

的运用效果。于此同时，发电站的安全管理效果也能得到相应的提升，同时大大降低成本投入，进而赢取到更大的经济收益和价值。另外，针对火力发电站，电气二次一体化方案本身

的提升主要体现在模型的统一以及信息量的丰富。诸如对上级SIS传送变压器的信息指标

（包含档位、绕组温度及油温等）进行检测，同时就能让其诊断设备的运作情况，而且能够

基于以上完整的信息达到优化SIS软件的效果，而这样也会让电力成本投入减少。

2.发电厂电气二次一体方案的主要技术内容

针对目前我国诸多发电站说运用的数字化技术，其本身是根据IEC 61350标准化进行实现，而且这类技术同样也让整个电力行业和企业技术得到不断的提升和改变，而且数字化发电站

的出现，则会让让电力行业发展趋于数字化以及自动化的方向，而对于数字化来说，其技术

标准主要是根据IEC61350进行，例如根据传统水电站的建模考虑，通常采用IEC 61350-7-410

标准、还有分布式能源标准IEC61350-7-430等。而根据发电厂一体化建设的具体情况分析，

其主要技术核心在于横向专业数据的整合，而且一体化建设也是目前我国大部分发电站发展

的一个重要方向，所以需要更多的科学技术融入其中，例如监测系统、计算系统，但是要保

证横向专业技术融合，往往需要系统收录更多的数据，即如在过程层以及间隔层，特别是在

过程层往往包含多类复杂的数据，而电力系统本身则完成整体数据的收集就可以完成

IEC60044-8协议以及IEC61350-9-3协议的信息传输，而且不会因为设备的数目以及功耗问题

所封闭于间隔层。而且优化整合过程主要就系统的二次设备进行，特别是对设备的周期维护，最后保证设备的性能能够提供给系统的正常运作。

3.数字化技术的发电厂电气二次一体化方案的具体构架

由于发电站一体化本身是电力行业发展的一个重要方向，而且其工作的主要内容主要是

根据发电站的统一计划进行，同时还应当根据电力二次系统的情况进行分析，从而获得各个

阶段的主要目的，并且与之前阶段进行对比，从而获得相应的改革方法，这样也能保证电力

行业改革发展的目标具有方向性和阶段性，最后达到数字化电气二次一体化方案的实现.发电

厂二次系统构成可以包含多个内容，例如下图1就是数字化技术的发电厂电气二次一体化方

案的构架图示，其中AVC、AGC、SIS、MIS、OPC、MMS、IED、GOOOSE和SMV等标识分别

代表自动电压调控、自动发电调控、检测信息、系统、信息管控、系统等等设备。运作流程为：各种系统满足对过程管理的目标接入，通过规定相应的报文规则、职能设备，而且对变

电站传输事件以及采集测量量等的数据进行有效记录和反馈[3]。

图1 数字化技术的发电厂电气二次一体化方案的构架图

4 结语

总体上来说，基于数字化技术的发电厂电气二次一体化是一种较为新型的技术，也是在

基于传统发电站的发展目标以及发展需求开展的一项可行性方案，并且能够将发电厂逐步引

入正轨，而且其还能够调整整个系统的分布，让系统保持高效性，达到节约方案实施的成本，而且方便在电厂运作过程中实施相应的调整，但是不可忽视的是，各种不同的电厂，往往应

当根据自身的发展现状以及需求，而采取相应的完善策略，这样才能保证发电厂电气二次

系统一体化真正落实，并且促进整个电厂未来的科学持续发展。

参考文献

[1]孙广鹏，王昆，张峰，张传成，边广洁.小型火力发电厂电气二次系统的现状及发展分

析[J],黑龙江科学,2014,10(10):204.

[2]朱溪，郑哲.基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案[J],电子技术与软件工

程,2015,02(02):30.

[3]刘海洋.基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案研究[J],中国高新技术企

业,2014,03(03):124-125.