論發(fā)電廠對電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用

李方

摘要：發(fā)電廠電氣工程自動化的發(fā)展越來越重要，自動化技術(shù)已逐漸進(jìn)入人們的視野和生活，并在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的傳播和應(yīng)用。在電氣工程自動化的基礎(chǔ)上，不斷完善和完善性能體系是十分必要的。這是確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可持續(xù)運(yùn)行和發(fā)展的唯一途徑。電氣工程的自動化大大提高了成本節(jié)約，由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益可以提高發(fā)電廠在工業(yè)上的技術(shù)競爭力，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;電氣工程;自動化技術(shù);應(yīng)用

1導(dǎo)言

隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，將自動化融入電氣工程越來越容易實(shí)現(xiàn)。一個(gè)國家的工業(yè)水平的綜合實(shí)力很大程度上取決于電氣工程的自動化程度。英美等發(fā)達(dá)國家每年都投入大量資金來研究電氣工程的方向。由于我國相關(guān)研究的興起較晚，我國與發(fā)達(dá)國家仍存在較大差距。為了實(shí)現(xiàn)中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，相關(guān)企業(yè)需要大力發(fā)展電氣工程和自動化，以提高生產(chǎn)效率。

2電氣工程及其自動化技術(shù)概述

所謂電氣工程，是指涵蓋了全部與電子、光子等有關(guān)的工程，如發(fā)電廠、變電站、電網(wǎng)調(diào)度等。而電氣工程及其自動化技術(shù)則是指一切涉及電氣工程的電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信與控制技術(shù)、機(jī)電一體化等多領(lǐng)域的技術(shù)結(jié)合或優(yōu)化，主要是通過利用這些多領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)在電氣工程建設(shè)和控制上取得預(yù)想的效果，促進(jìn)電氣工程工作效率及其質(zhì)量的提高。根據(jù)電氣工程及其自動化技術(shù)應(yīng)用在實(shí)踐中的要求及體現(xiàn)出來的作用來分析，其具有以下幾個(gè)顯著的特征：一是專業(yè)性強(qiáng)，變電站、發(fā)電廠等電氣工程的建設(shè)、運(yùn)行、控制和管理都需要非常專業(yè)的電力電子知識背景，而且還需要經(jīng)過大量專業(yè)的實(shí)訓(xùn)之后才能上崗作業(yè)，由于涉及用電安全等方面的要求，專業(yè)性要求高就成為保證安全的最重要的前置措施;二是綜合性高，除了電力電子技術(shù)外，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等在實(shí)際應(yīng)用中的作用同等重要;三是實(shí)效性好，自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠切實(shí)起到提高電氣工程工作效率的作用，對當(dāng)前的電氣工程發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)重要性。

3電氣工程自動化中存在的問題

3.1能源消耗大

眾所周知，電氣工程是一種十分特殊的耗能技術(shù)，因?yàn)闆]有充足能源的支持，電氣工程就不能進(jìn)行正常的運(yùn)作。為了保證基于節(jié)能的電氣自動化的發(fā)展，目前的工業(yè)企業(yè)在設(shè)計(jì)上存在著節(jié)能不足，這對于不了解節(jié)能的工程師來說是一個(gè)緊迫的問題。

3.2存有一定的質(zhì)量問題

目前，許多公司都存在這樣一個(gè)誤區(qū)：他們重視生產(chǎn)成果，忽視質(zhì)量。這也與中國電氣自動化起步較晚有關(guān)，因?yàn)闆]有管理機(jī)制，沒有隨著發(fā)展而逐步完善。在安全意識方面，現(xiàn)在的重點(diǎn)是質(zhì)量和安全問題。質(zhì)量主要取決于電氣工程有關(guān)的公司，特別是對于質(zhì)量和安全事故頻繁的工業(yè)公司。設(shè)備質(zhì)量和安全對企業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

3.3工作效率較低

生產(chǎn)力的發(fā)展決定了企業(yè)生產(chǎn)效率的高低，也是影響企業(yè)生產(chǎn)效率的重要因素。改革以來，我國電氣工程和自動化技術(shù)取得了良好的效果，當(dāng)然，低效率的主要因素受到生產(chǎn)力水平、使用方法和應(yīng)用領(lǐng)域的限制，使現(xiàn)階段我國電氣工程在自動化的發(fā)展過程中工作效率較低。

3.4沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r使得實(shí)現(xiàn)電氣工程與自動化技術(shù)的高度集成成為必然。如果我們能打破目前的發(fā)展限制，這將直接提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和準(zhǔn)確性。不同制造商生產(chǎn)的硬件和軟件設(shè)備之間的差異以及缺乏標(biāo)準(zhǔn)化軟件對實(shí)現(xiàn)開發(fā)至關(guān)重要。不同廠家生產(chǎn)軟硬件設(shè)備的差異和缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口，這將對電氣工程自動化的發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。最終，致使電氣工程及其自動化很難發(fā)揮作用。

4電氣自動化技術(shù)在發(fā)電廠的應(yīng)用分析

4.1 構(gòu)建起覆蓋全廠的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)

基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用，在發(fā)電廠構(gòu)建起一整套的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息傳遞和更新的關(guān)鍵，這對于電廠的工作狀態(tài)的保持和掌握非常重要，實(shí)現(xiàn)了及時(shí)快捷的“上情下達(dá)”和“下情上達(dá)”，有助于提高電廠運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性及其生產(chǎn)目的的一致性。首先，購置必備的計(jì)算機(jī)主機(jī)、通信電纜等硬件設(shè)備，根據(jù)電廠的組織架構(gòu)及其分布來架設(shè)好基礎(chǔ)通信設(shè)施，確保在主機(jī)系統(tǒng)下的每一個(gè)分機(jī)設(shè)備覆蓋到發(fā)電廠正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)的每一級工作部門。其次，借助現(xiàn)代發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)設(shè)備來測試和建立起流暢的通信渠道，保證主機(jī)下發(fā)的命令可以傳達(dá)到每一個(gè)分機(jī)，而分機(jī)所收集上傳的數(shù)據(jù)信息能夠到達(dá)主機(jī)系統(tǒng)以備分析處理。最后，必要的軟件安裝以及后期的基礎(chǔ)性設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作要做到位，保證覆蓋全廠的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和流暢性。

4.2 建立起遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制系統(tǒng)

依托已建立起來的全廠網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，將發(fā)電廠運(yùn)轉(zhuǎn)過程中涉及的每一級的技術(shù)處理部門或者設(shè)備通過軟件編程的方式連接到主機(jī)系統(tǒng)中，通過系統(tǒng)指令來控制發(fā)電廠相關(guān)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作狀態(tài)及方式。這需要滿足三個(gè)方面的要求：一是要建立并保障網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性和及時(shí)性，前文已經(jīng)敘述在此不再贅述;二是要通過計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)來對每一級的技術(shù)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，克服部分設(shè)備由于生產(chǎn)廠商的特色而導(dǎo)致的兼容性問題，保證具有一定技術(shù)要素的設(shè)備能夠與主機(jī)兼容，從而保證主機(jī)下達(dá)的指令能夠?yàn)橄录壍脑O(shè)備或部門所理解;三是遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制系統(tǒng)除與主網(wǎng)絡(luò)通信及主機(jī)系統(tǒng)兼容外，還需要在視頻監(jiān)測設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備等硬件設(shè)施建設(shè)上下足功夫。

4.3 故障上報(bào)和分析處理反應(yīng)機(jī)制

發(fā)電廠的工作原理相對復(fù)雜，其應(yīng)用的技術(shù)與設(shè)備非常多，在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障是不可避免的。在自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用之前，發(fā)電廠的故障發(fā)現(xiàn)和處理具有較大的滯后性，建立起故障上報(bào)及分析處理反應(yīng)機(jī)制對電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要。首先，根據(jù)每一級連接到主機(jī)系統(tǒng)中的電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及其工作符合的上限進(jìn)行必要的檢測和錄入，一旦在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)現(xiàn)超負(fù)荷或某些參數(shù)異常時(shí)，可以及時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)通信將異常情況反饋到主機(jī)系統(tǒng)中。其次，主機(jī)系統(tǒng)要建立起全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)庫，對每一次上報(bào)的異常情況進(jìn)行必要的檢索，再利用相關(guān)分析設(shè)備或軟件來自動進(jìn)行初步分析，及時(shí)通過下發(fā)指令修改參數(shù)或運(yùn)行方式來解決故障。若故障難以通過自動化處理，則可以將數(shù)據(jù)信息提供給技術(shù)部門的工程師，通過核算查找后再確定安全有效的解決措施。

4.4 機(jī)械自動化作業(yè)

電氣及其自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用使許多電氣設(shè)備的自動化率得到了較大提升，其在發(fā)電廠的運(yùn)用可以減少人工作業(yè)的工作量，降低人工現(xiàn)場作業(yè)的難度及危險(xiǎn)。比較典型的例子是在火力發(fā)電廠的爐機(jī)控制上實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動化作業(yè)，提高了作業(yè)的強(qiáng)度及其效率;在核電站的核反應(yīng)堆的監(jiān)測、控制上的機(jī)械化作業(yè)避免了工程師與核原料的直接接觸，對提高人身安全性的意義重大。機(jī)械自動化作業(yè)需要在各類型號的自動化機(jī)械設(shè)備的購買、研發(fā)上投入必要的資金或其他資源，優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的性能，做好定期的維護(hù)和保養(yǎng)，延長這類機(jī)械使用的壽命。

5結(jié)語

電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠較好地促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是在發(fā)電廠中的應(yīng)用可以提高發(fā)電廠工作的效率，降低人工作業(yè)的強(qiáng)度和難度，并提高發(fā)電廠整體運(yùn)轉(zhuǎn)的安全系數(shù)。電力資源是社會發(fā)展進(jìn)步的關(guān)鍵，發(fā)電廠在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的作用，唯有不斷改進(jìn)和完善我國電氣工程及其自動化技術(shù)，促進(jìn)我國電力事業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展，才能切實(shí)給國民經(jīng)濟(jì)增長提供切實(shí)的動力保障。

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