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2008-03-21 11:21 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
2001年巴西的4500萬(wàn)用電戶(hù)的用電量為317.3億千瓦小時(shí)。在用電方面,巴西的十年發(fā)展計劃(2001-2010)預測每年增長(cháng)5%,到2010年為411億千瓦小時(shí)。目前的用電需求通過(guò)總裝機容量為64300MW的電廠(chǎng)來(lái)滿(mǎn)足,其中91%為水電廠(chǎng)。
總裝機容量為4500MW的COPEL(Companhia Paranaense de Enengia)電力公司是巴西第七大公司。COPEL電力公司的17座水電廠(chǎng)的總裝機容量為4350MW,各個(gè)水電廠(chǎng)的裝機容量范圍從Pitangui水電廠(chǎng)的870KW到Gov.Bentov Munhoz da RochaNetto水電廠(chǎng)的1676MW.COPEL電力公司的50個(gè)水輪發(fā)電機單機容量從130KW至419MW.
COPEL電力公司的最主要的水電廠(chǎng)是總裝機容量為261MW的Gov.Pedro Viriato Parigotde Souza水電廠(chǎng),它建于1970年,從那時(shí)起,COPEL公司在水力發(fā)電方面取得了幾個(gè)顯著(zhù)的成就。
1977-1980年間,Gov.Bentov Munhoz da Rocha Netto水電廠(chǎng)的160m高的大壩是當時(shí)世界上最高的混凝土面板堆石壩。
在巴西,裝機容量為1260MW的Gov.Ney Aminthas de Barros Braga水電廠(chǎng)被認為是最有經(jīng)濟效益的設施,當它1992年建成時(shí)就全部實(shí)現了自動(dòng)化。
1990年底建成的總裝機容量為1240MW的Salto Caxias水電廠(chǎng)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(dòng)化系統
1998年,新的聯(lián)邦法律規定獨立經(jīng)營(yíng)的電力公用事業(yè)單位要改組為現代化的具有競爭力的企業(yè)。因此COPEL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(dòng)力設備的采購等單位,由此產(chǎn)生了新的發(fā)電公司COPEL發(fā)電公司,它在水力發(fā)電中起到了自動(dòng)化及中央控制的作用。
首先,在巴西的電力事業(yè)中生產(chǎn)成本是關(guān)鍵。從1996年起,總體水平上,COPEL發(fā)電公司從10000人裁員至5000人。人員的減少對發(fā)電運行產(chǎn)生了顯著(zhù)的影響。其次,先進(jìn)的技術(shù)使得電力設施采用更加廣泛、可靠的自動(dòng)化發(fā)電設備。最后,巴西電力市場(chǎng)競爭日益激烈,每個(gè)電力事業(yè)單位都被迫尋找新的出路,以達到降低成本的目的。
為了長(cháng)遠發(fā)展,公司考慮了下面幾個(gè)問(wèn)題:
·希望得到什么樣的利益;
·哪些過(guò)程需全自動(dòng)化來(lái)實(shí)現過(guò)程控制;
·通訊的基礎結構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。
COPEL發(fā)電公司在大范圍的消耗-利益-風(fēng)險分析范圍內運行,包括論證通訊和控制系統的可靠性,來(lái)決定每個(gè)水電廠(chǎng)的自動(dòng)化及遙控水平;谶@些分析,公司決定把系統升級以便使下列功能可通過(guò)遙控完成。
·發(fā)電控制;
·電壓控制;
·開(kāi)始、同步、結束;
·被選的水電廠(chǎng)設備從低壓開(kāi)關(guān)到巨大的溢洪道閘的操作;
·警報和實(shí)時(shí)事件的記錄;
·數據至少儲存30天,被存儲的數據可以就地或遠距離讀取。
除了上述功能外,COPEL發(fā)電公司決定根據每個(gè)發(fā)電廠(chǎng)的重要性來(lái)設置其自動(dòng)化水平,因此公司開(kāi)發(fā)了一套有三個(gè)控制級別的系統,這三個(gè)級別分別為控制室,監控操作臺和設備控制。
COPEL發(fā)電公司的最新發(fā)電廠(chǎng)Salto Caxias對三個(gè)級別的控制均適用,而其他的發(fā)電廠(chǎng)根據它們的型號及廠(chǎng)齡適用一個(gè)或二個(gè)控制級別。
2.集中控制
通過(guò)6年的籌劃、技術(shù)研究和發(fā)展,在2000年末,COPEL發(fā)電公司開(kāi)始用最新的發(fā)電操作中心控制它的最大的水電廠(chǎng),這個(gè)發(fā)電廠(chǎng)位于Parana州首府的公司總部。在巴西還沒(méi)有用一個(gè)單獨的控制室控制一組重要的發(fā)電廠(chǎng)的先例。
目前,COPEL發(fā)電公司總裝機容量的99%是由發(fā)電操作中心(GOC)完成操作的,包括它的七個(gè)水電廠(chǎng):裝機容量為260MW的Gov.Pedro Viriato Parigot de Souza水電廠(chǎng),裝機容量為1676MW的Gov.Bentov Munhoz da Rocha Netto水電廠(chǎng),裝機容量為1260MW的Gov.NeyBraga水電廠(chǎng),裝機容量為1240MW的Salto Caxias水電廠(chǎng),裝機容量為36MW的Guaricana水電廠(chǎng),裝機容量為9.2MW的Marumbi水電廠(chǎng),裝機容量為6.5MW的Derivacao do Rio Jordao水電廠(chǎng)。發(fā)電操作中心(GOC)也控制Foz do Chopim EnereticaS.A,一個(gè)裝機容量為29MW的獨立水電廠(chǎng)。
發(fā)電操作中心(GOC)是一個(gè)技術(shù)先進(jìn)的控制室,GOC的操作人員盡最大可能保證發(fā)電廠(chǎng)的工作效率、可靠性和安全性,操作人員能利用程序、圖表、建議、分析和研究提高常規及突發(fā)性的遠程操作。
發(fā)電操作中心(GOC)有一個(gè)獨立的控制臺,專(zhuān)用于每個(gè)遠程控制的水電廠(chǎng)的監控和獲取數據,操作者從每一個(gè)水電廠(chǎng)所屬的控制臺存取水電廠(chǎng)現場(chǎng)的控制源和數據源。表一所示為四個(gè)最大發(fā)電廠(chǎng)監測點(diǎn)的數據和有效指令。
12名操作人員每天分成兩班工作,起到了從前現場(chǎng)所有操作人員所起的作用:
·控制母線(xiàn)電壓;
·調節負荷和操作設備;
·啟動(dòng)操作和關(guān)閉發(fā)電設備;
·履行日常的調度計劃和根據需要再計劃;
·在緊急條件下恢復發(fā)電操作;
·控制水庫的水位和流速;
·改善和執行生產(chǎn)過(guò)程中的開(kāi)始、同步和關(guān)閉發(fā)電機,完成發(fā)電模式和同步壓縮模式之間的轉換。
確保通過(guò)發(fā)電操作中心(GOC)遠程控制的自動(dòng)化發(fā)電廠(chǎng)的可靠性是系統的根本。實(shí)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監視,并且由熟練的工作人員通過(guò)GOC控制,如果有重大事故發(fā)生,發(fā)電操作中心的傳呼系統會(huì )立刻傳呼操作者。
不久的將來(lái),所有的系統將被集合成一體,那將意味著(zhù)在某個(gè)位置的操作人員將操作所有的發(fā)電廠(chǎng),這對于由發(fā)電操作中心(GOC)控制的新型發(fā)電廠(chǎng)來(lái)說(shuō)是最基礎的特性。
3.帶來(lái)的利益
在許多方面,發(fā)電控制中心改善了發(fā)電廠(chǎng)的運行性能。
第一、中心允許COPEL發(fā)電公司優(yōu)先進(jìn)行人員的安排和信息的管理,中心系統的操作人員使計劃、生產(chǎn)、監測和對評估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,更易于基本工作原理、方法和策略的維護,更易于記錄和已確定的規則、指標、標準及工藝規則的修改。
第三、單方獨立的監督、控制、操縱發(fā)電設備的能力是很重要的,特別是主要系統有故障時(shí),能使系統從故障處調整、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(zhuān)家、GOC操作人員及現場(chǎng)來(lái)處理特殊問(wèn)題工作人員之間的工作。
由于采用了自動(dòng)化,減少了操作人員,發(fā)電操作中心實(shí)現了很大程度的節約。從前,每個(gè)大型水電廠(chǎng)大約12名操作人員,現在只有7名,小型水電廠(chǎng)日常工作只需2-3名操作人員,除此之外,發(fā)電操作中心(GOC)的鄰近單位和工程管理單位也由此改善了運行指數,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(xiàn)路斷電,黑暗籠罩巴西近70%的地方。國家電力系統的控制者僅對發(fā)電操作中心的一名操作人員發(fā)出指令即可以控制COPEL發(fā)電公司的一個(gè)主要的水電廠(chǎng),這個(gè)水電廠(chǎng)占巴西整個(gè)裝機容量的10%,并且它的響應快速而且安全.因此發(fā)電操作中心必須把巴西南部地區的電力再接通。
4.結論
在COPEL發(fā)電公司4530MW的水電廠(chǎng),自動(dòng)化是永久不變的發(fā)展方向。由于認識到自動(dòng)化不能完全代替人類(lèi)的知識和經(jīng)驗, COPEL發(fā)電公司有把握將一般的信息功能與現代化的自動(dòng)化系統相結合。在減少消耗和大幅度裁員的情況下,這使得公司水電廠(chǎng)的優(yōu)勢連續可靠的發(fā)揮。
迄今為止所取得的成績(jì),自動(dòng)化系統帶來(lái)的經(jīng)濟效益促使發(fā)電操作中心在COPEL發(fā)電公司內的更多發(fā)電廠(chǎng)中應用。公司已經(jīng)受到了其他系統內或單獨發(fā)電廠(chǎng)中有類(lèi)似操作中心的單位的關(guān)注。
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