發電廠電氣自動化技術的探析

【摘要】隨著經濟的發展，科技的進步，我國發電廠的電氣自動化水平也有了很大的提高。作為電力工程的重要組成部分發電廠對于經濟民生的發展具有重要作用。科技的發展推動了電氣一體化和自動化的實現。因此進行發電廠電氣自動化技術的探析，對于電力行業的發展具有重要意義。

【關鍵詞】發電廠；電氣自動化；關鍵技術

隨著工業化進程的不斷加快，用電量需求也不斷加大，因此，進行發電技術的革新，有助于提高電力企業的生產效率，對于電力企業而言也是至關重要的。電氣自動化技術是電力企業創新發電技術的重要產物，主要是通過信息技術對電氣進行自動化控制，能夠大幅度提高發電廠的生產效率，具有廣闊的發展前景。

1、電氣自動化技術在發電廠中的應用及特點

電氣自動化技術作為一種現代化的電力技術，具有綜合性強、集成度高、功能性強等特點。在實際使用過程中，電氣自動化技術需要利用計算機技術輔助實現，使發電廠在運用過程中能夠根據自身的運營情況進行合理掌控。電氣自動化與計算機技術的結合使用，可以充分發揮兩者各自的優勢，更具靈活性和直觀性。除此之外，電氣自動化技術并不是單一的技術，而是多種技術的有機結合。電氣自動化技術在發電廠中的廣泛應用和它的這些優勢是有直接關系的。

2、發電廠電氣自動化控制技術

2.1 電網調度自動化技術。電網調度自動化技術是發電廠電氣自動化技術的重要組成部分，也是現代電力系統的關鍵要素。電網調度自動化技術在發電廠使用過程中需要計算機加以輔助，該技術可以及時準確的搜集電網整體以及具備的運行狀態，并且可以根據實際的運行情況以及具體的需要進行調整，另外，該系統能夠協調發電廠的系統運行過程，確保發電的質量，提高發電效率，減少發電系統出現故障的頻率，確保電力系統的安全可靠運行。

2.2 ECS系統。隨著信息技術的快速發展，電氣自動化技術也在不斷推陳出現。ECS系統作為一種新的電氣自動化技術，在發電廠運營過程中可以應用到信號處理、繼電保護以及計算機處理過程中，并且可以對發電廠的中的各類發電設備進行實時維護和監控。ECS系統使用的是分層分布式的架構方式，主要包括站控層、通信管理層以及間隔層，每一層都有各自的功能，作為主要的硬件設備，站控層是ECS系統和其他應用軟件之間的通信借口。作為通信管理以及通信網的重要裝置，通信管理層通過以太網將各類系統和總線進行連接。ECS系統采用的是一體化的設計，因此管理層和站控層之間采用了一體化管理，確保了系統在進行組態調試過程中的完整性，進而提高了調試效率，使通訊功能能夠整體性體現，提高了通信層和間隔層之間的傳播速度。ECS系統將通訊的借口設置為DCS以及MIS信息數據端，保證了ECS系統和DCS之間的暢通，大幅度降低了發電廠的發電成本。與DCS系統相比，ECS系統的傳輸速度更快，傳輸效率更高，ECS系統采用多CPU硬件智能系統，采用100M/1000M工業以太網，利用商業數據庫技術形成多功能的信息平臺。

除此之外，ECS系統中應用了先進的自動化設備，使得ECS系統可以實現獨立運行，并且更加高效、規范。ECS系統在發電廠的應用中最大的優勢則是其完備的屏蔽以及阻隔組件，通俗的說，ECS系統在實際運行過程中可以避免各類干擾，能夠在復雜的工作環境中順利運行。與此同時，ECS系統還具備自我診斷和自我恢復功能，這是其他系統所不具備和無可比擬的。

3、EMS系統在發電廠中的應用

能源管理系統應用架構主要分為三個層次：信息采集層、數據處理層、應用管理層。信息采集層通過轉發器將底層上的PLC、DCS等其他自控系統的不同信號轉換成統一格式的，并實現數據采集和實時控制。其主要設備有I/O服務器和實時歷史數據庫服務器；應用管理層主要完成設備數據的監控、管理、分析等功能，利用這些數據分析現用設備的運行情況。

EMS系統系統連接的主要數采對象為：現場電力系統后臺、現場DCS/PLC系統、現場視頻信號及機電設備狀態反饋，電力統計分析等。

為了確保能源數據傳輸的穩定性、安全性和實時性，能源管理系統網絡采用獨立專網形式。在廠區新建一套能源光纖環網，同時充分預留供現場視頻系統接入的接口。根據網絡的分層設計原則，將系統網絡設計為核心層、匯聚層和接入層三層結構。

EMS系統根據發電廠實際情況，設置電力、動力及生產工藝、視頻監視，數據分析等子系統專業監控臺。通過EMS系統的監控終端軟件，發電廠的調度人員可以實時進行工藝和能源等的及時監督。同時可以對設備的運行狀態、操作過程以及調整方式等進行全程監督。在EMS系統的指導下順利完成生產任務。

系統基本功能包括：能源數據和主要過程為系統的信號采集，數據監控，報警，數據分析，數據計算，數據統計。之后根據發電廠對能源的需求來確定數據采集的范圍。針對不同的電力系統，采集的信號也有所不同，主要包括以下方面，遙信：EMS管轄范圍內的開關狀態、刀閘分合狀態、故障報警信號、保護動作輸出信號等；遙測：EMS管轄范圍內的進出線側的電流、有功功率、無功功率；母線電壓、頻率；變壓器電流、溫度、檔位等；遙脈：EMS管轄范圍內的電度計量信號。

4、結語

文章首先介紹了電氣自動化技術在發電廠中的應用及特點，并著重介紹了電氣自動化技術中的電網調度自動化技術以及ECS系統，通過采用電氣自動化技術來提高發電廠的工作效率，降低發電成本。信息化技術的高速發展，對發電廠的現代化管理有了更高的要求，EMS系統在發電廠中的應用可以有效降低管理人員的工作強度，提高發電廠的管理水平，并且對于電氣自動化技術的應用和發展具有重要的推進作用。

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