發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)淺析

【摘 要】隨著工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，人們物質(zhì)文化水平大幅提高，社會加速進(jìn)步，對能源的需求日益加大。作為二次能源的主力軍--電力，對于國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展就顯得格外重要，因而發(fā)電廠的技術(shù)革新就尤為被重視，其中，實(shí)現(xiàn)電氣綜合自動化是主要的探索方向。本研究通過對當(dāng)前電氣自動化技術(shù)的水平、分類、特點(diǎn)、典型應(yīng)用和發(fā)展前景進(jìn)行分析討論，旨在為電廠的運(yùn)行提供更便捷、更合理、更優(yōu)良的意見與指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠；自動化；電氣技術(shù)

發(fā)電廠的電氣自動化系統(tǒng)范圍很廣泛，換言之，自動化系統(tǒng)在發(fā)電廠的整體運(yùn)行中都起到了關(guān)鍵作用。從發(fā)電到輸配電，從細(xì)微的加工環(huán)節(jié)到整個產(chǎn)品鏈的監(jiān)控，而技術(shù)的不斷革新，應(yīng)用的不斷拓展，減少了各項(xiàng)資源的不必要浪費(fèi)，尤其是在人力資源方面變得更合理，更高效，最關(guān)鍵在于更安全，使得電力產(chǎn)業(yè)有了長足發(fā)展，創(chuàng)造出能源節(jié)約，和諧共贏的產(chǎn)業(yè)局面。

1.電廠中自動化技術(shù)概述

1.1技術(shù)水平

電氣自動化發(fā)展歷程迅速而多樣，當(dāng)前，軟件和硬件雙向開發(fā)并完善，例如現(xiàn)有較為成熟的SIS技術(shù)，以及在火力發(fā)電的DCS技術(shù)，都努力向著信息化，數(shù)據(jù)化靠攏。并且逐步的在推廣工程中的遠(yuǎn)動技術(shù)，集中微型化處理技術(shù)，核心硬件的更新技術(shù)以及安全保護(hù)技術(shù)。而在現(xiàn)代化進(jìn)程中起到推動作用的電子信息類技術(shù)，相較于目前相對先進(jìn)的發(fā)電廠電氣系統(tǒng)而言，還是有很多環(huán)節(jié)處于薄弱，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集，操作監(jiān)管等方面的工作事倍功半，應(yīng)該重視優(yōu)秀人才培養(yǎng)，知識理念超前，努力能夠縮小差距，爭取突破性進(jìn)展。

1.2大體分類

眾所周知，電力系統(tǒng)是由發(fā)電，變電，輸電，配電組成的。運(yùn)用到的電氣自動化技術(shù)種類繁多。在發(fā)電廠應(yīng)用中，主要構(gòu)成有三點(diǎn)：基本操作、實(shí)時監(jiān)控、繼電保護(hù)。這幾項(xiàng)技術(shù)更加細(xì)化的運(yùn)用在各個發(fā)電環(huán)節(jié)，讓整個鏈條更流暢、實(shí)用。基本操作中包含的系統(tǒng)構(gòu)成有電機(jī)，變壓器，電纜電線的操控，實(shí)現(xiàn)基本的流程。在此基礎(chǔ)下，實(shí)時監(jiān)控對于整個系統(tǒng)的監(jiān)測與調(diào)節(jié)，例如運(yùn)用廣泛的微機(jī)監(jiān)控技術(shù)通過現(xiàn)場總線收集的數(shù)據(jù)結(jié)合智能傳感器遠(yuǎn)程控制，能很好實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控系統(tǒng)。在保護(hù)技術(shù)方面，除了繼電保護(hù)裝置的采用，當(dāng)然還有對事故應(yīng)急反應(yīng)進(jìn)行合理的自動化系統(tǒng)規(guī)劃，以便更好的處理突發(fā)事故。

1.3自動化技術(shù)

電氣自動化具有集中化程度高，操作簡易，成本低廉，更加安全規(guī)范等特點(diǎn)。隨著技術(shù)不斷革新，未來的自動化將會更加智能，更加符合工業(yè)生產(chǎn)的要求，使規(guī)范性的不斷提高。

2.發(fā)電廠中電氣自動化的應(yīng)用

2.1日常行政管理

企業(yè)的日常行政包括各類方便的小型系統(tǒng)，主要是以電氣系統(tǒng)中的電子信息系統(tǒng)為主要技術(shù)支持，輔以中小型信息處理硬件來進(jìn)行工作。這些系統(tǒng)為日常運(yùn)行減少了很多繁冗的環(huán)節(jié)。其在各個部門都可應(yīng)用，包括辦公自動化管理系統(tǒng)、系統(tǒng)管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)、燃料管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、查詢決策系統(tǒng)、教陪管理子系統(tǒng)、環(huán)保管理子系統(tǒng)、勞動人事管理子系統(tǒng)、安檢管理子系統(tǒng)等。

2.2生產(chǎn)設(shè)備、流程監(jiān)測

電廠的生產(chǎn)設(shè)施具有大型化、高?；?、可控程度高等特點(diǎn)，為使整個生產(chǎn)過程，從發(fā)電到輸配，都需要規(guī)范管理的設(shè)備以及對全程的24小時監(jiān)控檢測。自動化的技術(shù)包括有國內(nèi)較為成熟的NSC系列、CSC系列、BSJ系列，國外的SCS系列等。發(fā)電廠電力綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用最終目標(biāo)是借助綜合自動化系統(tǒng)，將流程中的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，對系統(tǒng)本身進(jìn)行智能調(diào)控。不可避免的，在電廠的生產(chǎn)運(yùn)行中會有不可避免的故障的出現(xiàn)，而監(jiān)測系統(tǒng)的存在，能大大的減少這類故障的產(chǎn)生，并且當(dāng)故障發(fā)生時，越高級，越智能的自動化系統(tǒng)，作出應(yīng)急反應(yīng)的速度越快，發(fā)電廠的運(yùn)行環(huán)節(jié)比較緊密，也避免了故障的擴(kuò)散，不會造成更大損失。當(dāng)大型停電事故發(fā)生時，以安全控制為主的系統(tǒng)要比經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)更加有保障。在國內(nèi)的大型電力項(xiàng)目中，例如三峽水電廠的修建和跨區(qū)域輸送—西電東送，都會實(shí)時監(jiān)測各個分站，線路的情況，自動化系統(tǒng)的運(yùn)用會大大減少工作量和人為失誤。不難看出，設(shè)備與流程的監(jiān)控依賴于自動化系統(tǒng)，同時又為 它提供了實(shí)踐平臺，技術(shù)的不斷成熟和其產(chǎn)品的廣泛推廣相輔相成。自動化技術(shù)在電廠領(lǐng)域，其是占主要部分的設(shè)施檢測都具有很廣闊的進(jìn)步空間，加速發(fā)展自動化技術(shù)自身，不斷地在實(shí)踐新型領(lǐng)域，對于技術(shù)與產(chǎn)業(yè)來說，是雙贏的局面。

3.發(fā)電廠自動化的發(fā)展前景

3.1實(shí)現(xiàn)全面化

目前，自動化系統(tǒng)在發(fā)電廠的應(yīng)用是以數(shù)據(jù)監(jiān)測和安全保護(hù)兩方面為主，由于某些歷史原因，電氣自動化技術(shù)在國內(nèi)起步晚，涉足的領(lǐng)域不夠廣泛，使得很多生產(chǎn)要求并不能滿足，例如繼電保護(hù)裝置、斷路器、五防系統(tǒng)等設(shè)備在型號、盤位布置、預(yù)留接口方面都需要。另一方面，除了目前需要改善的應(yīng)用，拓展新的領(lǐng)域來采用自動化系統(tǒng)，比如在能源分配方面，運(yùn)用精確的數(shù)據(jù)計算可將能源更加合理化配比，節(jié)約生產(chǎn)成本；可以在設(shè)備定期保養(yǎng)修復(fù)方面建立自動化系統(tǒng)，減少人工維修過程繁瑣、耗時過長。諸如此類，很多的課題都在研究中，待自動化技術(shù)的成熟，更多更廣的應(yīng)用在發(fā)電廠中將有應(yīng)用空間。不僅是技術(shù)的革新，更是生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的標(biāo)志。全面化的進(jìn)程需要更加細(xì)化的將自動化技術(shù)覆蓋每個環(huán)節(jié)，也需要創(chuàng)新的觀念，突破傳統(tǒng)模式下的自動化技術(shù)，才能從根本上改變核心技術(shù)薄弱的現(xiàn)狀。

3.2實(shí)現(xiàn)節(jié)約化

電力在生產(chǎn)生活中的地位不言而喻，它的便捷性和環(huán)保性使得現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)都對其有著很強(qiáng)的依賴性。但是電力供應(yīng)有著很大缺口，這樣的供需關(guān)系決定了必須在電力產(chǎn)業(yè)進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)如今，可持續(xù)不僅僅是對能源的節(jié)約使用和減少生產(chǎn)過程中對環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)和污染，更多的是利用信息化對生產(chǎn)模式進(jìn)行調(diào)整。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，信息化技術(shù)成熟，將節(jié)能技術(shù)運(yùn)用在自動化系統(tǒng)中，例如使電機(jī)根據(jù)不同時段需求自動調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，以達(dá)到節(jié)能的目的；利用完善的反饋系統(tǒng)將電能合理分配；將電線電纜、變電器等基本工作設(shè)備的材料優(yōu)化，減少在不必要中間環(huán)節(jié)的能源浪費(fèi)等。節(jié)約型工業(yè)作為新型的工業(yè)類型，主要將節(jié)約放在首要位置，這是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然結(jié)果，也是未來工業(yè)的主流，而電氣自動化技術(shù)，將成為帶動這一變革的主力軍，把節(jié)約型工業(yè)推向一個新高潮。

3.3實(shí)現(xiàn)智能化

從電氣時代到信息化時代，人工與機(jī)械的關(guān)系發(fā)生了微妙的轉(zhuǎn)換，從生產(chǎn)過程中純粹采用人工，到人工操縱機(jī)械來減少勞動量。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，人工所占的比重會越來越小，未來的發(fā)展趨勢必然是要實(shí)現(xiàn)機(jī)械的智能化。換言之，自動化的前景將是智能化。就發(fā)電廠所需技術(shù)水平而言，高度智能的自動化可以帶來的是電力設(shè)備的智能運(yùn)作，結(jié)合智能監(jiān)管下的實(shí)時反饋，系統(tǒng)自動運(yùn)作、調(diào)整、修復(fù)，讓人工從繁瑣的體力勞動中解放出來，也從強(qiáng)電、高壓輸電等高危操作中解放出來，電力產(chǎn)業(yè)將更加安全高效，穩(wěn)定運(yùn)行。

4.結(jié)語

電氣自動化技術(shù)的運(yùn)用，給電廠運(yùn)行帶來了便捷，隨著研究的不斷深入，實(shí)踐的全面展開，更多的自動化將運(yùn)用到發(fā)電行業(yè)中來，也將會有更多的突破。不可避免的會有問題的產(chǎn)生，需要研究人員去尋求解決，帶給行業(yè)新的科技體驗(yàn)?？偟膩碚f，自動化系統(tǒng)帶來的不僅僅是生產(chǎn)力提高，還有技術(shù)水平，社會觀念，人們思想水平的提升。用科學(xué)技術(shù)將勞動力解放，用科學(xué)技術(shù)獲得可持續(xù)型發(fā)展。對于電力產(chǎn)業(yè)而言，發(fā)電廠的自動化進(jìn)程將在技術(shù)支持下加速發(fā)展，這是信息化時代的必然之路。

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