對發(fā)電廠自動化的探索與前景分析

摘 要：本文簡略介紹了電廠電氣綜合自動化技術(shù)的發(fā)展情況與未來的發(fā)展方向，以及電氣綜合自動化技術(shù)的實現(xiàn)形式。分析了各種控制系統(tǒng)的優(yōu)點和缺點，在經(jīng)過綜合討論后，認為分層化技術(shù)和變頻技術(shù)能實現(xiàn)較高的電氣綜合自動化，也有較為廣闊對發(fā)展空間，但也提到了現(xiàn)場總線技術(shù)的完善與發(fā)展，這些都將成為今后發(fā)電廠自動化進步的主要技術(shù)動力。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠 電氣 自動化 技術(shù) 發(fā)展

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（a）-0118-01

市場經(jīng)濟的發(fā)展促進了國家科技力量的提高，我國發(fā)電機組的自動化進程也在不斷加快，電廠熱工自動化技術(shù)從科學家們不斷的研發(fā)和創(chuàng)新中逐漸日新月異，作為發(fā)電廠主機控制技術(shù)的是DCS，在技術(shù)對發(fā)展，該技術(shù)的使用范圍和使用效率有了較大提高；另一方面隨著廠級監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)（SIS）、現(xiàn)場總線技術(shù)和基于現(xiàn)代控制理論的控制技術(shù)的應(yīng)用，這些都給發(fā)電廠的自動化建設(shè)提供了條件和基礎(chǔ)。

1 電廠電氣自動化系統(tǒng)

1.1 電氣自動化控制的運行

從電氣設(shè)備的布置和數(shù)量來看，電廠的電力系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置比較分散，配電室和控制室的設(shè)備元件多，控制和檢修難度大，影響了使用效率和質(zhì)量。整體來說，電氣設(shè)備操作頻率低，很多設(shè)備在長時間內(nèi)只得到了很少的使用，加上這些系統(tǒng)設(shè)備的可靠性要求高，設(shè)備運轉(zhuǎn)速度快，其設(shè)備的控制和使用應(yīng)得到科學的規(guī)劃和安排。總之，電氣綜合自動化技術(shù)包括了各組成結(jié)構(gòu)、保證可靠性的要求、保證正常的系統(tǒng)啟動和關(guān)閉功能和運行狀態(tài)，系統(tǒng)能分析和處理設(shè)備在運行過程中發(fā)生的各種問題，指導檢修和維護工作。

1.2 過程控制儀表

隨著DCS的推廣應(yīng)用，常用的過程控制儀表使用范圍縮小，隨著今后的發(fā)展，過程控制儀表將被使用在FB支持下的各種智能變送器和智能執(zhí)行器中，而今的環(huán)保呼聲越來越大，為了環(huán)保，各種用于分析和監(jiān)測電廠排放物的分析儀表逐年增加，儀表的造價越來越高，維護和管理你也顯得更加復雜，成本增加，國內(nèi)對這些設(shè)備的介紹不夠具體，這也導致了分析儀表不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，不僅造成了經(jīng)濟上的浪費，還影響了發(fā)電廠的發(fā)展。相反，國外電廠非常重視這些儀表的使用、運行和維護，它們已經(jīng)成為整個發(fā)電機組中一個不可缺少的重要的組成部分。

1.3 運行支援系統(tǒng)

單元機組的工作量越大，就需要更精準的控制系統(tǒng)加以管理，如果不然，這些巨大的工作量會給管理人員帶來很大的壓力，自動化控制系統(tǒng)的出現(xiàn)給工作人員帶來了福音，幫助他們解決了工作壓力大，工作分量多的問題。例如SCS、汽機自啟停控制系統(tǒng)ATC等。這些系統(tǒng)能幫助工作人員有效減輕工作量，提高監(jiān)管力度，系統(tǒng)還增加了數(shù)字監(jiān)控技術(shù)，有效的提高了監(jiān)控數(shù)據(jù)的精確性，同時也保障了機組本身的安全，能及時發(fā)現(xiàn)故障問題，提高使用效率。

1.4 人工智能的發(fā)展

人工智能，是未來自動化控制領(lǐng)域中最為先進的技術(shù)，雖然現(xiàn)代有不少技術(shù)運用到人工智能理念，但真正將其付諸實施的話，還需要一段時間。由于我國自動化控制系統(tǒng)在技術(shù)上的缺陷，從溫度的控制和壓力的監(jiān)控上沒能達到有效標準，我們真正需要的是控制某一范圍內(nèi)溫度的變化，以及壓力容器中個壓力點的變化，由于傳統(tǒng)控制技術(shù)做不到這一點，在技術(shù)上的不足難以實現(xiàn)模式控制，不過現(xiàn)代人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，模式識別及模式控制問題可以通過人工神經(jīng)系統(tǒng)得到很好的解決。

2 DCS控制技術(shù)存在的問題與建議

第一，我國的分布控制水平整體較低，很多發(fā)電廠只是將DCS用以取代原組件組裝或電動單元式儀表的功能飛，分布控制的功能沒能得到發(fā)揮。第二，分布控制系統(tǒng)與發(fā)電廠本身內(nèi)部控制管理系統(tǒng)存在矛盾，控制系統(tǒng)難以服務(wù)與發(fā)電廠本身。第三，缺少支持運行系統(tǒng)，國內(nèi)電廠的條件與國外電廠之間還有較大的差距，科技人員必須認清事實，積極努力的實現(xiàn)分布控制系統(tǒng)的現(xiàn)代化、智能化，找出適合我國發(fā)展的控制系統(tǒng)。第四，分布系統(tǒng)的設(shè)計太保守，各種儀器的保留過多，這對系統(tǒng)控制資源來說是一種浪費。從對上面機構(gòu)問題的分析來看，我們的技術(shù)人員應(yīng)首先認識到國內(nèi)控制系統(tǒng)發(fā)展的實際情況，并在控制系統(tǒng)設(shè)計初期就考慮到與廠內(nèi)的管理問題，避免出現(xiàn)系統(tǒng)矛盾，同時努力開發(fā)適合國家發(fā)展運行的控制系統(tǒng)，全面有效的進行人工智能的開發(fā)。

3 發(fā)電廠自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展

3.1 PLC自動化技術(shù)的發(fā)展

科學技術(shù)對發(fā)展，促進了信息技術(shù)和微電子技術(shù)的進步，PLC的發(fā)展為電廠自動化系統(tǒng)質(zhì)量提高提供了條件，從另一個角度看，一個科學的、系統(tǒng)的、全面的、操作簡單的控制系統(tǒng)得到發(fā)展，而PLC的發(fā)展對整個控制系統(tǒng)以及其它相關(guān)的控制技術(shù)都有良好的促進作用。

3.2 現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)場總線的發(fā)展要全面、完善，保證能為控制系統(tǒng)提供有須、可靠的系統(tǒng)能源供應(yīng)，目前，實現(xiàn)低速現(xiàn)場總線橋連接，是現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)分布在未來發(fā)展的必然趨勢。現(xiàn)場總線的發(fā)展需要網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展作為基礎(chǔ)，總而言之，多種現(xiàn)場總線并存的時期很短的時間將不會消失，主要的現(xiàn)場總線和并逐漸占據(jù)了第一的位置。

3.3 嵌入式技術(shù)的重要性

嵌入式系統(tǒng)是一個綜合高速的計算機系統(tǒng)，目前已經(jīng)漸漸運用到了網(wǎng)絡(luò)當中。通過微處理器的集成處理，處理和系統(tǒng)的分析管理功能均得到加強，網(wǎng)絡(luò)功能也在進一步提高。

3.4 變頻技術(shù)的未來發(fā)展

變頻調(diào)速在調(diào)速的范圍和速度上有明顯優(yōu)勢，加上其動態(tài)響應(yīng)速度，低速轉(zhuǎn)動力強，工作效率高，方便使用，各種優(yōu)越性決定了它必將成為自動化發(fā)展中的重要技術(shù)，關(guān)鍵還是要在社會上產(chǎn)生一定的社會效益，因此一些小型的機電得到了較為廣泛的應(yīng)用，這幾年來，交流調(diào)頻技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展起來，并擴展到一些高壓電機的控制上試用，如送、引風機和給水泵電機轉(zhuǎn)速的控制等。

參考文獻

[1]李華東，劉長明.發(fā)電廠廠用電電氣綜合自動化技術(shù)發(fā)展綜述[J].電子應(yīng)用，2008.

[2]姬穎，高琳琳.發(fā)電廠廠用電電氣綜合自動化技術(shù)發(fā)展綜述[J].科技論壇，2011.

[3]于曉，馮保文，汪燕東.發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)淺析[J].科技創(chuàng)新導報，2011.

[4]錢素娟.淺談發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢[J].沿海企業(yè)與科技，2009（7）.

[5]陳玉，溫陽東.分布式配電自動化系統(tǒng)的研究[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學院學報，2005（3）.