火電廠中電氣自動化技術的創(chuàng)新及運用探討

齊高峰

摘 要：計算機、網(wǎng)絡、信息等技術的發(fā)展對電力行業(yè)的發(fā)展起到了很大的推動作用，國內電力行業(yè)對主力機組也做了較大改進，大幅度提高了其參數(shù)和容量，在管理與監(jiān)控方面也都充分運用了信息技術與網(wǎng)絡技術。在現(xiàn)在的火力發(fā)電廠中技術人員通過電氣自動化系統(tǒng)可以使機組較大的發(fā)揮潛力，使對于機、爐、電的火力發(fā)電在一體化模式下進行監(jiān)控管理，文章通過對在火電廠實際工作中創(chuàng)新與應用的了解，并對其進行深入分析，對該技術在下一階段的發(fā)展提出一些見解。

關鍵詞：火電廠;電氣自動化;創(chuàng)新;應用

現(xiàn)在火電廠中使用較多的電氣自動化系統(tǒng)也稱為ECS，它是近幾年火力發(fā)電廠發(fā)展過程中的主要產(chǎn)物，它的內容是把自動化監(jiān)控技術用于實際生產(chǎn)工作中?，F(xiàn)階段該技術和信息技術、網(wǎng)絡技術一起被大量應用于火力發(fā)電系統(tǒng)中，使其自動化水平有了較大進步，較大程度上提高了火力發(fā)電的安全性與可靠性。

一、火電廠電氣自動化系統(tǒng)構成

為了突出電氣事故、故障分析功能，實現(xiàn)對火電廠ECS系統(tǒng)的特殊性的充分考慮，大量的控制電纜通過冗余現(xiàn)場總線代替，針對相對集中的有利條件，應用電氣設備分布，具有極大的市場前景及經(jīng)濟效益[3]。除此之外，監(jiān)控系統(tǒng)單獨被設立在ECS系統(tǒng)中，符合電氣運行管理習慣，便于運行管理廠用電系統(tǒng)，特別是對于新建電廠用電受電的情況，為了節(jié)省施工工期，避免許多臨時措施和工序，為了操作電氣設備，不需DCS系統(tǒng)先受電才可實現(xiàn)。還可按照其它廠家的智能保護控制裝置和需求進行通信，將火力發(fā)電廠電氣設備管理及運行水平大力提升，實現(xiàn)智能化管理。

放在主控室的是勵磁系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、發(fā)變組的保護測控，能夠集中組屏，選擇一體化設計的是廠用電系統(tǒng)的保護測控單元，可在開關柜上通過應用分層分布技術直接安裝其上，便于施工、簡化設計。此間隔的測量、控制、保護功能，是各單元獨立完成的，且直接通過Ethernet網(wǎng)，間隔層單元接入主站系統(tǒng)。遵循的是IEC60870-5-104、IEC60870-5-103，實現(xiàn)系統(tǒng)設計傳輸規(guī)約，極大程度上提升而來其安全可靠性和開放性。廠用電快速切換裝置、微機自動準同期等智能裝置，能夠實現(xiàn)一些接口接入，包含Lonworks、RS232、RS485等，實現(xiàn)和主站系統(tǒng)的通信，經(jīng)網(wǎng)關實現(xiàn)規(guī)約、接口轉換。

簡述分散控制系統(tǒng)（DCS）。是一項新型的計算機控制系統(tǒng)，充分結合起“四C”技術，也就是所謂的通信、控制、顯示、計算機技術。其是應用數(shù)據(jù)高速公路或計算機網(wǎng)絡，連接起不同功能、地方計算機，同時構建出的計算機控制系統(tǒng)，具有高性能、可靠性，按照各司其職、信息共享、分散控制、總體配置的原則進行。分散控制系統(tǒng)利于擴展，安全可靠且維護方便，其是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。

二、火電廠中電氣自動化技術的具體研究

（一）自動控制在火力發(fā)電廠中電氣自動化獲得極大發(fā)展及推廣，逐漸縮小了我國電力事業(yè)及國際先進水平差距，促使我國的電力事業(yè)逐漸向著電能生產(chǎn)自動化進步，可促進經(jīng)濟發(fā)展，并提升發(fā)電量。相較于傳統(tǒng)運作的人工控制電力機械設備方式，應用電氣自動化技術的火力發(fā)電廠對其進行了徹底改變，逐步和世界接軌，降低其生產(chǎn)難度，逐步實現(xiàn)自動化控制，促使電力企業(yè)創(chuàng)造出更多的電能產(chǎn)品，進一步提升其應用相同的資源[1]。

（二）集中控制在建設運行中，火力發(fā)電廠涉及很多機械設備，特別是較大規(guī)模的，怎樣將各種機械設備間的關系、運行，科學合理的協(xié)調好，是保障火力發(fā)電廠正常工作首要任務。在引入火力發(fā)電廠后，電氣自動化技術可職能的順利組合眾多機械設備于一塊，包含發(fā)電機組、汽輪機、鍋爐等，從而一定程度上實現(xiàn)對其機械設備運行效率的提升，并于日常工作中行集中控制操作。

（三）故障控制在火力發(fā)電廠中，電氣自動化技術本應獲得廣泛應用意義，可適當化實現(xiàn)對其設備故障的控制，同時提升整體上火力發(fā)電廠安全性，降低火力發(fā)電廠損失于最低程度。可通過網(wǎng)絡和在線監(jiān)控系統(tǒng)，火力發(fā)電廠一定時間監(jiān)控和診斷有所異常、發(fā)生故障的機械設備，同時選擇具體化措施，按照具體情況進行。針對于機械設備的一些不時發(fā)生小故障，可按照科學的操作指令，電氣自動化系統(tǒng)實現(xiàn)詳細合理話對這些問題的處理。

（四）就地控制小規(guī)?；鹆Πl(fā)電廠涉及較少的機械設備，所以需將科學完善的控制體系積極的建設起來，因此需遵循就地控制的原則，實現(xiàn)對電氣自動化的應用，組合電氣自動化裝置和關鍵的機械設備于一塊，防止在單獨工作的過程中，各個機械設備帶來的各種問題

三、火電廠自動化技術創(chuàng)新方式

（一）一體化爐機組應用

創(chuàng)新一體化的機、電、爐單元運行模式，經(jīng)實現(xiàn)機電一體化轉換而來，且在火力發(fā)電廠中電氣自動化技術獲得有效應用，匯總分析整體機組信息和運行狀態(tài)等參數(shù)，實現(xiàn)DCS系統(tǒng)基于上述單元運行，達到合理縮減控制室，實現(xiàn)特色及控制功能，良好的簡化復雜監(jiān)控系統(tǒng)。為了提升工作效率，強化火電廠電網(wǎng)系統(tǒng)管理運行，通過最優(yōu)化的狀態(tài)運行服務，切實將火電機組自動化管理水平提升。

（二）通用型網(wǎng)絡服務結構的科學構建

火力發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)，受到優(yōu)質通用性網(wǎng)絡結構支撐其良好運營服務，實現(xiàn)對創(chuàng)新型電氣自動化技術的科學應用，轉變傳統(tǒng)自動化辦公環(huán)境，有效提升系統(tǒng)運行效率，完善管理層到現(xiàn)場實時監(jiān)控，升級電氣整體自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡，基于控制機與元件的，實時上傳控制系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)，營造良好電廠管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對火力發(fā)電廠自動化運行目標全面控制。

（三）保護控制手段創(chuàng)新

選擇連鎖報警的控制及保護手段，是傳統(tǒng)火力發(fā)電系統(tǒng)，然而難以實現(xiàn)控制連鎖跳機波動性及保護，只可以對超限現(xiàn)象報警。通過計算機系統(tǒng)，現(xiàn)代電氣自動化系統(tǒng)需實現(xiàn)系統(tǒng)保護控制，實時、及時反饋運行信息，自動診斷及檢測系統(tǒng)故障，合理化實現(xiàn)對控制策略的調整和更新，發(fā)現(xiàn)機組設備安全隱患，完善系統(tǒng)自動化保障體系，實現(xiàn)管控目標，維持系統(tǒng)良好的運行。經(jīng)傳統(tǒng)的事后性、被動性防御發(fā)展，通過實現(xiàn)應用自動化電氣系統(tǒng)設備，為維修設備、預知預防維護的同步高效進行。

（四）裝置及繼電保護

危機保安器、安全門等是火力發(fā)電廠需要用到的，通過使用有關自動化技術，可協(xié)調搭配起這些保護裝置，防止外來因素對這些設備的干擾，通過電氣操控指令運行。同時可積極的連接起電器和計算機，構建出自動化控制模式，基于可調控火力發(fā)電廠繼電器運行的。判斷設備的狀況，是按照熱工參量及電氣限制因素，構成一整套的保護回路，是經(jīng)結合火電廠相配套的裝置。

（五）就地及自動控制

一些火力發(fā)電廠的規(guī)模小、電能產(chǎn)量低，需要構建一套綜合的控制體系，但是其自身設備較少，因此需綜合連接起發(fā)電機組、鍋爐、汽輪機等重要的設備及裝置，避免設備單獨運行帶來不便。除此之外，電能生產(chǎn)的自動化會隨著應用的電氣自動化技術而產(chǎn)生。例如：針對于之前人工控制設備的模式，計算機技術的應用已經(jīng)將其擺脫，減少了設備運行過程中錯誤，實現(xiàn)全面自動化控制，提升企業(yè)的電能產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)的難度，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效應。

四、結語

現(xiàn)在火電廠中的發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)，通過運用計算機網(wǎng)絡和信息技術已經(jīng)實現(xiàn)了較高程度的電氣自動化，電氣自動化技術使機組充分發(fā)揮潛力，使發(fā)電機、爐、電實現(xiàn)一體化運行，在加強管理與運行工作上有明顯效果，對于火力發(fā)電廠提高了生產(chǎn)效率、自動化水平、核心競爭力。電氣自動化技術的較高水平自動化是火力發(fā)電廠在未來階段發(fā)展的目標。

參考文獻：

[1]宋生麒.火力發(fā)電廠中電氣自動化技術的創(chuàng)新與應用[J].電力科技，2013（30）：181.

[2]鄭鴻志.發(fā)電廠電氣自動化技術的應用方案[D].北京：華北電力大學，2011.