巴西大型水力發(fā)電系統(tǒng)的自動化

1、巴西大型水力發(fā)電系統(tǒng)的自動化摘要：PEL電力公司依靠水電廠的新型集中自動化系統(tǒng)在巴西的電力市場競爭中獲得了成功。盡管進展了大幅度的裁員，但是新的發(fā)電操作中心仍可使它的水電廠具有可靠性、平安性，并且改善了水電廠的運行特性。關鍵詞：巴西大型水力發(fā)電系統(tǒng)自動化2001年巴西的4500萬用電戶的用電量為317.3億千瓦小時。在用電方面，巴西的十年開展方案2001-2022預測每年增長5%，到2022年為411億千瓦小時。目前的用電需求通過總裝機容量為64300的電廠來滿足，其中91%為水電廠?？傃b機容量為4500的PELpanhiaParanaensedeEnengia電力公司是巴西第七大公司。PEL

2、電力公司的17座水電廠的總裝機容量為4350，各個水電廠的裝機容量范圍從Pitangui水電廠的870K到Gv.BentvunhzdaRhaNett水電廠的1676。PEL電力公司的50個水輪發(fā)電機單機容量從130K至419。PEL電力公司的最主要的水電廠是總裝機容量為261的Gv.PedrViriatParigtdeSuza水電廠，它建于1970年，從那時起，PEL公司在水力發(fā)電方面獲得了幾個顯著的成就。1977-1980年間，Gv.BentvunhzdaRhaNett水電廠的160高的大壩是當時世界上最高的混凝土面板堆石壩。在巴西，裝機容量為1260的Gv.NeyAinthasdeBarr

3、sBraga水電廠被認為是最有經濟效益的設施，當它1992年建成時就全部實現(xiàn)了自動化。1990年底建成的總裝機容量為1240的Saltaxias水電廠的碾壓混凝土大壩在南美洲是體積最大的。1為了競爭創(chuàng)立自動化系統(tǒng)1998年，新的聯(lián)邦法律規(guī)定獨立經營的電力公用事業(yè)單位要改組為現(xiàn)代化的具有競爭力的企業(yè)。因此PEL電力公司改組為單獨的企業(yè)單位，如發(fā)電、配電、輸電、遠程通訊及動力設備的采購等單位，由此產生了新的發(fā)電公司PEL發(fā)電公司，它在水力發(fā)電中起到了自動化及中央控制的作用。首先，在巴西的電力事業(yè)中消費本錢是關鍵。從1996年起，總體程度上，PEL發(fā)電公司從10000人裁員至5000人。人員的減少對

4、發(fā)電運行產生了顯著的影響。其次，先進的技術使得電力設施采用更加廣泛、可靠的自動化發(fā)電設備。最后，巴西電力市場競爭日益劇烈，每個電力事業(yè)單位都被迫尋找新的出路，以到達降低本錢的目的。為了長遠開展，公司考慮了下面幾個問題：希望得到什么樣的利益；哪些過程需全自動化來實現(xiàn)過程控制；通訊的根底構造能否保證一定的可靠性；主要的干擾因素是什么；人力資源能否被有效利用。PEL發(fā)電公司在大范圍的消耗-利益-風險分析范圍內運行，包括論證通訊和控制系統(tǒng)的可靠性，來決定每個水電廠的自動化及遙控程度?；谶@些分析，公司決定把系統(tǒng)晉級以便使以下功能可通過遙控完成。發(fā)電控制；電壓控制；開場、同步、完畢；被選的水電廠設備從低

5、壓開關到宏大的溢洪道閘的操作；警報和實時事件的記錄；數(shù)據(jù)至少儲存30天，被存儲的數(shù)據(jù)可以就地或遠間隔 讀齲除了上述功能外，PEL發(fā)電公司決定根據(jù)每個發(fā)電廠的重要性來設置其自動化程度，因此公司開發(fā)了一套有三個控制級別的系統(tǒng)，這三個級別分別為控制室，監(jiān)控操作臺和設備控制。PEL發(fā)電公司的最新發(fā)電廠Saltaxias對三個級別的控制均適用，而其他的發(fā)電廠根據(jù)它們的型號及廠齡適用一個或二個控制級別。轉貼于論文聯(lián)盟.ll.2.集中控制通過6年的籌劃、技術研究和開展，在2000年末，PEL發(fā)電公司開場用最新的發(fā)電操作中心控制它的最大的水電廠，這個發(fā)電廠位于Parana州首府的公司總部。在巴西還沒有用一個單

6、獨的控制室控制一組重要的發(fā)電廠的先例。目前，PEL發(fā)電公司總裝機容量的99%是由發(fā)電操作中心G完成操作的，包括它的七個水電廠：裝機容量為260的Gv.PedrViriatParigtdeSuza水電廠，裝機容量為1676的Gv.BentvunhzdaRhaNett水電廠，裝機容量為1260的Gv.NeyBraga水電廠，裝機容量為1240的Saltaxias水電廠，裝機容量為36的Guariana水電廠，裝機容量為9.2的arubi水電廠，裝機容量為6.5的DerivaadRiJrda水電廠。發(fā)電操作中心G也控制FzdhpiEneretiaS.A,一個裝機容量為29的獨立水電廠。發(fā)電操作中心G

7、是一個技術先進的控制室，G的操作人員盡最大可能保證發(fā)電廠的工作效率、可靠性和平安性，操作人員能利用程序、圖表、建議、分析和研究進步常規(guī)及突發(fā)性的遠程操作。發(fā)電操作中心G有一個獨立的控制臺，專用于每個遠程控制的水電廠的監(jiān)控和獲取數(shù)據(jù)，操作者從每一個水電廠所屬的控制臺存取水電廠現(xiàn)場的控制源和數(shù)據(jù)源。表一所示為四個最大發(fā)電廠監(jiān)測點的數(shù)據(jù)和有效指令。12名操作人員每天分成兩班工作，起到了從前現(xiàn)場所有操作人員所起的作用：控制母線電壓；調節(jié)負荷和操作設備；啟動操作和關閉發(fā)電設備；履行日常的調度方案和根據(jù)需要再方案；在緊急條件下恢復發(fā)電操作；控制水庫的水位和流速；改善和執(zhí)行消費過程中的開場、同步和關閉發(fā)電機

8、，完成發(fā)電形式和同步壓縮形式之間的轉換。確保通過發(fā)電操作中心G遠程控制的自動化發(fā)電廠的可靠性是系統(tǒng)的根本。實際完成的方法保證了全天的操作和管理程序，危險的設備如發(fā)電機以及所有相應的運行都被連續(xù)監(jiān)視，并且由純熟的工作人員通過G控制，假如有重大事故發(fā)生，發(fā)電操作中心的傳呼系統(tǒng)會立即傳呼操作者。不久的將來，所有的系統(tǒng)將被集合成一體，那將意味著在某個位置的操作人員將操作所有的發(fā)電廠，這對于由發(fā)電操作中心G控制的新型發(fā)電廠來說是最根底的特性。3帶來的利益在許多方面，發(fā)電控制中心改善了發(fā)電廠的運行性能。第一、中心允許PEL發(fā)電公司優(yōu)先進展人員的安排和信息的管理，中心系統(tǒng)的操作人員使方案、消費、監(jiān)測和對評估

9、人員的培訓變的更容易。第二、采用集中操控以便更易于標準化操作，更易于根本工作原理、方法和策略的維護，更易于記錄和已確定的規(guī)那么、指標、標準及工藝規(guī)那么的修改。第三、單方獨立的監(jiān)視、控制、操縱發(fā)電設備的才能是很重要的，特別是主要系統(tǒng)有故障時，能使系統(tǒng)從故障處調整、恢復。第四、發(fā)電操作中心的維修管理與發(fā)電操作中心設在同一大樓里，以便于協(xié)調維修專家、G操作人員及現(xiàn)場來處理特殊問題工作人員之間的工作。由于采用了自動化，減少了操作人員，發(fā)電操作中心實現(xiàn)了很大程度的節(jié)約。從前，每個大型水電廠大約12名操作人員，如今只有7名，小型水電廠日常工作只需2-3名操作人員，除此之外，發(fā)電操作中心G的鄰近單位和工程管理單位也由此改善了運行指數(shù)，例如總的發(fā)電量和工作效率。2002年1月，發(fā)電控制中心首次面臨重大困難，由于雙線路斷電，黑暗覆蓋巴西近70%的地方。國家電力系統(tǒng)的控制者僅對發(fā)電操作中心的一名操作人員發(fā)出指令即可以控制PEL發(fā)電公司的一個主要的水電廠，這個水電廠