發電廠電氣綜合自動化系統的研究

摘 要：伴隨國內科學技術發展，發電廠逐漸應用能源轉換的電能，并且有效融合電氣自動化的技術。通過應用電氣綜合的自動化技術不僅可以保證電氣綜合的自動化技術符合人們的用電需求，而且能夠降低經營成本，推動國內經濟發展。本文分析了電氣綜合的自動化控制系統，探討電氣綜合的自動化控制系統中存在的問題，深入研究電氣綜合的自動化控制系統在發電廠中的應用，以期為完善國內的電力系統提供參考。

關鍵詞：發電廠；自動化系統；電氣

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.132

0 引言

伴隨市場網絡技術飛速提高與市場經濟快速發展，數據化與自動化管理逐漸變成國民經濟管控體系的發展趨勢。在發電廠中，電氣自動化系統屬于關鍵性控制系統與管理系統，但由于傳統集中技術操作復雜、水平較低，因此，相關人員不斷深入研究自動化系統完善的對策，旨在提高發電廠的自動化水平。

1 電氣綜合的自動化控制系統

1.1 簡述電氣綜合的自動化系統

電氣綜合的自動化系統功能主要包含安全的自動化裝置、測量、繼電保護、監控與通訊等多種功能，屬于現代化電廠電氣的系統。在電廠運行管理中，電氣綜合的系統有著重要作用，應用電氣綜合的自動化技術可以提升電廠的供電與發電質量，同時可以提升發電廠管理的水平。其一，應用電力綜合的自動化技術可以監控子系統，同時可以發現故障與采集數據，檢測與控制系統性能，即便電力設備處于正在運行的過程中，同樣可以進行監視與記錄。其二，應用電力綜合的自動化技術能夠保護系統微機。其三，應用電力綜合的自動化技術能夠有效控制系統電功率與電壓。其四，應用電力綜合的自動化技術能夠自動投切備用電源。

1.2 關于電氣綜合的自動化系統設計

在設計電氣綜合的自動化體系時，需要分成三個層次設計，主要包含設計管理層、設計間隔層與設計通訊層。在設計人員設計間隔層時，首先要對數據進行采集，再對數據進行預處理，然后保存數據。在設計人員設計通訊層時，要應用多協議的轉換對各個系統之間數據進行控制，以實現數據的共享，經過多協議的轉換還可以隔離現場采集的網絡、管理系統與控制系統，同時可以實時安全訪問的控制。在設計人員設計管理層時，需要通過POWERVIE的系統來實現電子綜合的控制系統之中的SCADA/HMI功能，然后通過PMS實施專業的保護。就目前而言，國內電氣綜合的自動化技術與國外相比，仍然存在一定的差距，但是國內自動控制與自動監測方面競爭優勢比較明顯。伴隨科學技術飛速發展，國內電氣綜合的自動控制技術逐漸得到完善，市場中也漸漸涌現出各種新材料、新工藝與新技術[1]。

2 電氣綜合的自動化控制系統中存在的問題

2.1 控制體系

目前，升壓站主要使用傳統按鈕的開關，經過長期操作以后，容易發生操作失靈情況，同時還會影響到開關質量，使用的年限比較短；廠用公用系統沒有被納入到集散控制的系統之中，并且分布相對分散，尤其在進行斷路器運行或是隔離開關操作時，需要工作人員進行人工操作；即便一些功能納入五防系統，但由于受到條件限制與傳統開關的應用影響，在很大程度上會加大操作程序與難度，影響了工作的效率。

2.2 監控系統

伴隨電氣設備不斷更換，會增加電氣系統的被監視范圍，而傳統監控系統難以滿足當代電氣的設備信息監視要求，這在很大程度上加大了能耗；新安裝監控盤容易受到諸多因素影響，導致操作受到阻礙。此外，傳統監控系統無法有效監控與保護設備運行的信息，無法監視分散錄波的信息。雖然優化后監控系統可以保護設備運行的信息，可以查看報告的信息，但后續信息處理與儲存仍然需要操作人員來完成。在分析隔離開關與斷路器時，需要應用信號燈觀察，而電流與電壓等參數分析，要按照模擬表來分析，在整個過程中，同樣需要相關工作人員判定、記錄與分析[2]。

3 電氣綜合的自動化控制系統在發電廠中的應用

3.1 以太網應用

以太網主要優勢就是容量相對較大，傳輸的速度比較快，并且以太網建立所需成本不高。目前，在工業領域以太網已經得到普及。將以太網應用在發電廠中，可以有效控制現場設備，其能夠加大各個數據間交換可靠性，并且電廠管理人員可通過網絡監督現場情況，這樣不僅可以節省人力，而且可以節省成本。

3.2 在單位機組監控中應用

就我國單位機組監控而言，自從應用DCS以后，監控工作所取得的效果逐漸變好，然而，國內電力行業的發展相對較短，現階段發電廠在單元機組監控方面的力度還比較弱。通常情況下，發電廠采用信息化、智能化軟件或是相關儀表，這些設備可以遠程控制現場智能的傳感器。但由于我國對自動化技術的掌握還有一點欠缺，導致應用效果不夠顯著，因此，需要相關人員對具體原因進行明確，防止設備發生故障，影響到電廠的工作[3]。

3.3 對控制過程進行優化

在發電廠中電氣綜合的自動化技術應用時，主要目的就是提升模擬控制系統的質量指標與控制范圍。就目前而言，部分發電廠中依然使用人工神經的網絡系統、模糊控制與狀態預測的控制等技術，當然，也有一些電廠達到較為理想的效果。近幾年，電力行業競爭越發激烈，若發電廠想要提升自身市場的競爭力，需要應用一些方便安裝與調試、安全、有較強通用性的專用控制軟件，以便有效優化蒸汽與燃燒溫度。國內很大一部分機組均是應用AGC單機的模式，該模式應用時，主要是經調度方式把負荷傳至AGC的機組。但是因為電網負荷的變動比較快，導致投入AGC機組以后，始終處在變負荷的狀態下，致使鍋爐內溫度與蒸汽壓力出現大幅度波動，比如閥門、擋板與輔機等就會出現變動，這就需要工作人員對電氣的自動化技術進行完善，保證發電廠各項工作能夠順利進行。

4 結語

總而言之，在電氣綜合的自動化系統之中融入計算機的技術，與市場經濟的發展需要相符合，并且可以提升電力企業經營管理的水平，保證電力工業發展的安全性與效益。但是目前自動綜合的自動化技術應用仍然存在一定缺陷，因此，需要相關人員按照電廠實際情況對機組生產的性能與互聯網管理系統進行完善，進而推動發電廠自動生產與監控正常進行。

參考文獻：

[1]李志偉.淺論自動化變頻器在發電廠節能降耗方面的應用[J].電子世界，2014，27（13）：51-51.

[2]俞蘭麗.全稱煤矸石發電廠熱工自動化控制設計探究[J].大科技，2014，19（27）：131-131，132.

[3]苗菲菲.電氣工程中對電氣自動化技術的應用實踐[J].科技展望，2016，26（32）：80.

作者簡介：李思，女，湖北人，研究生，助教，研究方向：電氣工程及其自動化。