火電廠的電氣綜合自動化運用與技術(shù)分析

路清博 呂輝

[摘? ? 要 ]現(xiàn)階段，在電力系統(tǒng)中現(xiàn)代信息技術(shù)得到了廣安的應(yīng)用，電氣綜合自動化技術(shù)水平也得到了顯著的提升。在火電廠中，通過對電氣綜合自動化的運用，可以做到信息化管理、控制、監(jiān)測電氣設(shè)備，可以有效節(jié)省發(fā)電成本，提升發(fā)電效率。下文針對火電廠的電氣綜合自動化運用與技術(shù)進行深入分析，希望可以促進火電廠長期穩(wěn)定發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]火電廠;電氣綜合自動化運用;技術(shù)分析

[中圖分類號]TM621 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]At present， modern information technology has been applied in Guang'an Power System， and the level of electrical integrated automation technology has also been significantly improved.In thermal power plants， through the application of electrical integrated automation， information management， control and monitoring of electrical equipment can be achieved， which can effectively save power generation cost and improve power generation efficiency.The following is an in-depth analysis on the application and technology of electrical integrated automation in thermal power plants， hoping to promote the long-term stable development of thermal power plants.

[Keywords]thermal power plant; electric comprehensive automation application; technical analysis

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對于供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能要求也逐漸提升，部分火電廠仍然利用的傳統(tǒng)電氣設(shè)備，在實際工作中還存在一些缺陷，進而影響到了電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。因此，火電廠需要注重對電氣綜合自動化運用與技術(shù)分析。近年來，部分火電廠開始嘗試著使用高參數(shù)和大容量的火電機組，不僅有效提升對電站熱控制技術(shù)的應(yīng)用效果，還有效提升了二次電氣設(shè)備的管理質(zhì)量和監(jiān)控質(zhì)量，最終實現(xiàn)穩(wěn)定性的提升。下文針對火電廠的電氣綜合自動化運用與技術(shù)進行深入分析。

1 火電廠的電氣綜合自動化技術(shù)

火電廠的電氣綜合自動化技術(shù)，主要是指利用監(jiān)控系統(tǒng)、通信接口、保護等裝置設(shè)備，實現(xiàn)對所有電氣設(shè)備的信息管理和控制以及檢測。在以往電氣系統(tǒng)利用的都是較為滯后的自動化技術(shù)，通常都是一對一儀表監(jiān)視系統(tǒng)。近年來，隨著我國科技不斷進步和發(fā)展，很多火力發(fā)電廠的熱工系統(tǒng)開始嘗試著對集散控制系統(tǒng)的自動化技術(shù)進行應(yīng)用，集散控制系統(tǒng)屬于具有較強獨立性的電氣系統(tǒng)，其中包括各種子系統(tǒng)，如機組子系統(tǒng)、廠用子系統(tǒng)等等。通常情況下，火電廠的電氣綜合自動化技術(shù)包括三層系統(tǒng)，其一為站控制層系統(tǒng)，其二為網(wǎng)絡(luò)通訊層系統(tǒng)，其三為間隔層系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)通訊層中，主要包括網(wǎng)絡(luò)交換機、規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置、中繼器、通訊管理設(shè)備;在間隔層中，大部分都是通過間各分布式的形式，在電氣自動化系統(tǒng)中布置間隔層裝置，在開關(guān)場中直接放入廠用電保護測控設(shè)備，以防進行不必要的二次接線。每臺設(shè)備相對來講都具有獨立性，取消原本引入到主控制中的部分電纜。在站控層中，主要包括不間斷電源、衛(wèi)星對時裝置、通信服務(wù)器、工程師與操作員站和服務(wù)器這幾個設(shè)備。

2 火電廠的電氣綜合自動化技術(shù)優(yōu)勢

在自動化技術(shù)中，涉及到電子技術(shù)、計算機技術(shù)、相關(guān)信息技術(shù)等等，在火電廠中運用電氣綜合自動化技術(shù)，在工作中呈現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢。最近幾年，我國社會得到了良好的發(fā)展，隨之各行各業(yè)對于電力的需求量也在不斷的增加，在日常發(fā)電工作中，火電廠的標準也在不斷提升。在這樣的情況下，火電廠的內(nèi)部工作設(shè)備已經(jīng)無法滿足目前電力供應(yīng)程度。而通過對電氣綜合自動化技術(shù)的運用，可以對火電廠工作效率進行提升，并且還可以保證電力輸送的高效性和穩(wěn)定性。在火電廠中，主要是利用煤、石油等資源作為發(fā)電能源材料。在以往發(fā)電技術(shù)下，由于技術(shù)較為滯后，導致大量原材料都沒有得到充分反映，進而出現(xiàn)了大量資源浪費的情況，原材料沒有充分展現(xiàn)出自身真正的價值，大幅度增加了火電廠的發(fā)電成本。而在電氣綜合自動化技術(shù)下，可以使火電廠原材料得到充分燃燒，使發(fā)電原材料的經(jīng)濟成本得到有效控制。在實際工作中，在電氣綜合自動化技術(shù)下，實現(xiàn)了科學合理的利用資源，對資源燃燒率進行有效提升，進而實現(xiàn)提升整個發(fā)電效率。此外，在電氣綜合自動化技術(shù)下，可以實現(xiàn)實時監(jiān)測火電廠內(nèi)部設(shè)備故障問題，并利用人機聯(lián)合的形式，做到及時解決問題，使自動化技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，對原材料使用效率進行有效提升，這對于整個火電廠經(jīng)濟效益的提升具有較為積極的意義。

3 火電廠的電氣綜合自動化技術(shù)分析

3.1 開關(guān)站自動化技術(shù)

在開關(guān)站中，對自動化技術(shù)進行應(yīng)用，主要是為了使開關(guān)站可以安全穩(wěn)定的運營，進而有效提升開關(guān)站的工作質(zhì)量和效率，加強監(jiān)控和管理開關(guān)站的力度，對傳統(tǒng)的人工監(jiān)視和人工操作的落后技術(shù)進行取代。開關(guān)站自動化技術(shù)，主要是以傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)為基礎(chǔ)，可以實時監(jiān)控開關(guān)站內(nèi)運行的所有電氣設(shè)備。開關(guān)站自動化技術(shù)，具有自動化記錄統(tǒng)計與運行管理的特點，可以把電子信號電纜利用計算機電纜或者是光纖進行取代，進而實現(xiàn)在計算機屏幕上進行操作監(jiān)視，還可以把普通的電磁式設(shè)備利用計算機操作進行取代。此外，開關(guān)站自動化技術(shù)，屬于電網(wǎng)調(diào)度實現(xiàn)自動化的關(guān)鍵內(nèi)容，可以使變電站需求得到滿足，也是現(xiàn)代化火電廠生產(chǎn)的重要組成部分。

3.2 火電廠分散測控系統(tǒng)

火電廠分散測控系統(tǒng)，簡稱為DCS，其大多都是利用分層分布結(jié)構(gòu)，其中包括工程師工作站、過程控制單元、運行人員工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等部分。在這些構(gòu)成中，過程控制單元是最為重要的內(nèi)容，其可以對現(xiàn)場變送器、電氣量、開關(guān)量等信號進行接收，并且還可以直接把信號應(yīng)用到實際管理工作和生產(chǎn)工作中。過程控制單元可和可可冗余配置智能I/O模件、主控模件（MCU）相關(guān)，在運算處理以后，可以完成相關(guān)控制程序，其中涉及到聯(lián)鎖控制、聯(lián)鎖監(jiān)測、聯(lián)鎖保護等。工程師工作站和運行人員工作站可以對人機接口進行提供，并且還可以提供給電氣裝置維修工程師維護、診斷、組態(tài)設(shè)置功能。此外，采集和處理以及監(jiān)控數(shù)據(jù)信號，都是通過計算機完成的，有效提升了機組監(jiān)控水平，也提升了人機交互水平。無論是國產(chǎn)機組，還是進口機組，大多都是安裝協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。目前，我國很多火電廠自動設(shè)備都是數(shù)字化儀表盤，對常規(guī)機械儀表進行了取代，從中可以看出我國火電廠熱工自動化技術(shù)已經(jīng)進入到了新的發(fā)展階段。

3.3 電網(wǎng)調(diào)度的自動化技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)，具有較廣的涉及面，其中涉及到顯示器、電網(wǎng)調(diào)度中心、工作站、打印設(shè)備、服務(wù)器等置。電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)由具有調(diào)度功能的測量控制裝置變電站終端、下級電網(wǎng)調(diào)度中心、發(fā)電廠等構(gòu)成。在電力系統(tǒng)中，專屬局域網(wǎng)與其連接。電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)具有以下功能，可以滿足電力供應(yīng)需求，可以對電網(wǎng)實時情況進行分析，可以進行信號數(shù)據(jù)采集，可以實現(xiàn)自動化發(fā)電控制，可以對電力狀態(tài)進行評估，可以實現(xiàn)自動經(jīng)濟調(diào)度等等。

3.4 配電自動化技術(shù)

和調(diào)度自動化相比，配電自動化技術(shù)規(guī)模相對較小。配電自動化技術(shù)的運用，主要是為了在對更加經(jīng)濟的運行電力系統(tǒng)，減少相關(guān)工作人員的工作強度，提供給客戶更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提升電能的穩(wěn)定性和質(zhì)量。配電自動化技術(shù)，具有較強的復雜性和綜合性，屬于信息管理系統(tǒng)的一種，其集合了設(shè)備管理、計算機通信技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取Ｔ诓糠治鞣桨l(fā)達國家中，配電自動化技術(shù)具有多年的運行成功經(jīng)驗，并且還在不斷的深入，如光纖通信、人工智能等。目前，我國配電自動化技術(shù)主要是與配電管理和集中監(jiān)控模式進行結(jié)合，進而實現(xiàn)自動化配電，利用的也是分布式總體結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)合子站與主站，進而構(gòu)建出統(tǒng)一的配電自動化系統(tǒng)。

4 火電廠的電氣綜合自動化創(chuàng)新運用

4.1 統(tǒng)一單元爐機組

在火電廠中，對電氣綜合自動化技術(shù)進行應(yīng)用，不僅僅是為了對單元爐機組生產(chǎn)效率進行提升，也是為了對電廠發(fā)電成本進行節(jié)約。對新型生產(chǎn)模式進行發(fā)展，主要是指利用實現(xiàn)機和爐綜合單元生產(chǎn)模式，對生產(chǎn)效率進行提升?；痣姀S的DCS，或者是發(fā)電機組運行信息數(shù)據(jù)分析，屬于一個全新的轉(zhuǎn)折點。并且，還可以根據(jù)火電廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)信息管理，進而實現(xiàn)監(jiān)控整個電網(wǎng)運行。對電網(wǎng)運行穩(wěn)定性和質(zhì)量進行提升，對監(jiān)控系統(tǒng)進行簡化，對成本進行控制，便可以通過火力發(fā)電機組實現(xiàn)提升單元生產(chǎn)效益。通過上述分析，在統(tǒng)一單元的爐機組發(fā)展中，對火電廠管理系統(tǒng)信息進行收集的作用非常顯著，可以對火電廠運行率與管理率進行提升，還可以對電廠的成本進行有效控制。

4.2 創(chuàng)新控制保護模式

在火電廠中，傳統(tǒng)的控制和保護模式大都是鏈式報警，該種模式無論是在保護對象方面，還是在控制范圍方面，都存在一定的局限性，主要是針對超限與波動現(xiàn)象。最近幾年，隨著我國科技不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在火電廠中也得到了廣泛的使用，大幅度提升了火電廠電氣控制管理水平?；痣姀S相關(guān)管理人員利用電子自動化系統(tǒng)，對系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)控，準確記錄與分析電廠設(shè)備運行數(shù)據(jù)，這對于設(shè)備后期的運行具有較為積極的作用，可以及時診斷系統(tǒng)設(shè)備存在的問題。利用保護模式，對電廠設(shè)備運行中問題進行控制，以此為預警，對機電維修人員對設(shè)備安全存在隱患的心理進行消除，可以有效保證火電廠順利供電。

4.3 控制保護食物手段

在以往火電廠中，對發(fā)電系統(tǒng)進行保護與控制，場場都是利用報警的方式來實現(xiàn)。因此，常常會出現(xiàn)一些局限性，詳細來講就是保護范圍與控制范圍精準度不夠，進而會影響到發(fā)電系統(tǒng)供電情況。而在新時代背景下，火電廠可以利用計算機網(wǎng)絡(luò)控制保護技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)應(yīng)用，利用電子自動化系統(tǒng)實施運行監(jiān)測，針對系統(tǒng)中存在的問題，及時進行改善與解決，進而保證電網(wǎng)正常供電。

4.4 創(chuàng)建通用型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)

火電廠在進行電氣自動化系統(tǒng)服務(wù)時，需要創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)通用服務(wù)結(jié)構(gòu)模式，提供給生產(chǎn)運行足夠的質(zhì)量服務(wù)。并且，在電氣自動化技術(shù)運用下，火電廠的運行質(zhì)量與速度得到了顯著的提升，可以加速更新與升級網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)。利用該種結(jié)構(gòu)模式，對火電廠系統(tǒng)運行進行監(jiān)控，可以有效整合各種不同運行數(shù)據(jù)，并發(fā)送到火電廠管理控制系統(tǒng)中，以便于相關(guān)人員掌握與監(jiān)控整個電廠設(shè)備運行情況，進而提升供電可靠性與安全性。因此，火電廠想要更好的運用綜合自動化技術(shù)，需要堅持不斷創(chuàng)新與更新的原則，創(chuàng)建具有通用性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)果，進而保證火電廠系統(tǒng)供電正常、穩(wěn)定。

5 結(jié)語

總而言之，在新時代背景下，在火電廠中電氣綜合自動化運用是非常重要的，可以有效的實現(xiàn)全局數(shù)據(jù)共享與集控管理工作，并且還可以有效減輕電氣員工的任務(wù)負擔，節(jié)省發(fā)電成本，提升發(fā)電效率。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣綜合自動化技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新和改革，想要使電氣綜合自動化技術(shù)充分發(fā)揮出自身的作用，火電廠需要注重電氣綜合自動化運用與技術(shù)分析，并結(jié)合自身的實際情況，科學合理的對電氣綜合自動化技術(shù)進行應(yīng)用，最終實現(xiàn)控制質(zhì)量和工作效率。

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