電氣自動化技術在火力發電中的創新與應用研究

王錦青

摘 要：隨著我國科學技術的快速發展，在我國火力發電中積極引入許多高新技術，在很大程度上促進火力發電效率的提升，使得火力發電企業展現出更強的競爭力，而在眾多高新技術中，電氣自動化技術屬于最為重要的部分，通過該項技術順利實現對電、爐、機等重要環節的統一性監管，實現對數據信息的實時傳輸和監控，有效提升系統運行的安全性，提高生產效率，為企業創造出更大的經濟效益。基于此本文首先對電氣自動化技術在應用中表現出來的作用展開分析，然后探討電氣自動化技術在當前火力發電中的系統配置，最后對其創新應用展開探討。

關鍵詞：電氣自動化技術；火力發電；創新

中圖分類號：TM621.6 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）22-0128-02

近年來，隨著電氣自動化技術的快速發展，在火力發電中得到較為廣泛的應用，實現對火力發電過程的自動化監控。通過該項監控技術不僅能夠有效掌握火力發電的實時狀態，而且能夠能夠根據獲取到的運行數據進行準確分析，然后根據得到的數據信息采取針對性的預防措施，對提高火力發電的穩定性和可靠性有著較大的幫助。與此同時，還能讓火力發電保持較高的運行工作效率，有助于提高火力發電的經濟效益。

1 在火力發電中應用電氣自動化技術的意義

從現階段火力發電中對電氣自動化技術的實際應用情況來看，在引入電氣自動化技術后，不僅有助于發電資源的優化，而且能夠提高發電的效率，降低火力發電運行的成本，可有效提升火力發電廠的經濟效益。

1.1 優化發電資源

在火力發電過程中，需要應用到較多的資源和設備，因此火力發電廠需要進行更加全面的配置，以保證火力發電順利開展。但是從以往的配置現狀來看，也造成其中許多資源的閑置和浪費，甚至還會因為部分設備或資源存在問題，影響系統運行的安全性[1]。而在引入電氣自動化技術之后，可以實現對火力發電系統中各設備的全程監控，對各類設備或資源的運用效率有更加清晰的認識，有助于對系統配置資源做出科學的優化，從而最大限度的提升系統運行的效率。

1.2 有助于滿足現階段人們的使用需求

隨著當前經濟快速發展，人們生活水平的快速提升，在供電需求上也呈現出快速增長的趨勢，且要求電力供應有較高的穩定性。而電氣自動化技術在原有電力系統上做出優化，實現對各類型發電設備的實時監控，有助于提高發電的效率和發電的質量，從而更好地滿足當前人們的使用需求。同時效率的提升也能夠在很大程度上降低生產的成本，讓火力發電的競爭力得到提升。

1.3 提升環保性能

火力發電主要以煤炭、石油等作為發電材料，而這些礦物資源在作為燃料產生電能的同時，還會釋放出大量的廢氣污染物。由于以往在處理技術、監控技術上的不到位，使得排放出來的廢氣處理不到位，對環境造成較大的污染[2]。而在應用電氣自動化技術后，利用該技術設置相關的檢測參數，當達到相關標準之后才能夠順利排放，在污染物的控制上更加高效，能夠有效提升其環保性能。

2 電氣自動化技術在當前火力發電中的系統配置應用

對電氣自動化技術在當前火力發電中的系統配置應用展開分析，其中應用較為廣泛的配置形式有三種：遠程智能I/O監控模式、I/O集中監控模式以及現場總線控制方式（FCS）。

2.1 I/O集中監控模式

所謂I/O集中監控模式主要指的是在現場設置各電氣饋線與設備之間的I/O接口，然后使用電纜將其與集散控制系統相連接，經過一定處理后并入到集散控制系統中，讓集散控制系統能夠順利對全廠電氣設備進行監控[3]。這種監控模式具備的優點和缺點都較為明顯，優點主要體現在運行速度較快、易于運行維護等方面；缺點主要體現在監控對象擴展較為困難，尤其是需要監控的數量較多之后，需要使用到的電纜數量較大，且影響到系統主機運行的效率，使其監控的可靠性受到影響。

2.2 遠程智能I/O監控模式

該監控模式主要是在I/O集中監控模式的基礎上發展而來，通過在現場設立I/O采集柜，然后使用電纜將I/O采集柜與集散系統進行連接，實現集散系統的遠程監控。在這種監控模式中，極大的節省電纜的使用量，降低安裝的難度，讓集中監控管理變得更加的高效，且還具備一定的數據分析、處理功能[4]。但是在該監控模式中仍舊需要使用到I/O卡件、模擬量卡件等，并未實現真正的分散控制。

2.3 現場總線控制方式（FCS）

FCS是當前計算機技術、通信技術以及控制技術結合發展做出的創新，在該種監控模式中徹底放棄了以往的輸人/輸出單元形式，不再沿用以往的集中、分散結合控制模式，在控制上實現了真正的分散控制，將控制功能分散到現場的每個設備之中。

3 電氣自動化技術創新應用探討

現階段火力發電中除在監控系統配置上實現對電氣自動化技術的創新應用之外，在其它的方面也取得十分巨大的發展，如：系統全通信控制、構建網絡架構、單元爐機組的統一等，下面對其創新應用展開具體的分析。

3.1 系統全通信控制

從當前火力發電中對電氣自動化技術的應用來看，雖然通過集散控制系統對電氣設備的控制取得較大的發展，但是離系統全通信控制還存在著一定的差距，其主要體現在通信速度和系統可靠性無法達到相應的要求，因此在進行創新應用的過程中還需要著重加強這兩個方面的優化[5]。從應用的實際情況來看，在優化過程中首先需要解決的問題在于熱工工藝連鎖方面。主要可以從兩個方面進行優化：（1）加強對計算機技術的應用。基于火力發電生產實際過程構建相應的電氣自動化系統，提升系統在運行過程中的可靠性；（2）注重豐富基本運行狀況的監視功能，以為電氣自動化系統提供更加可靠的數據信息，以便系統能夠按照特定的邏輯結構做出最為準確的判斷，從而實現整個系統的全通信控制。

3.2 實現單元爐機組的統一

在以往的火力發電中單元爐機組的運行效率整體顯得較為低下，使得發電的成本相對較高，影響到火力發電廠的經濟效益。在此種情況下對其做出有效的創新，提升其運行效率具有較強的現實意義，而通過電氣自動化技術使之實現。在運行模式上做出創新，實現機、爐、電一體化監督管理，收集運行中各方面產生的數據信息，然后將眾多的數據信息匯集在一起，通過相應的控制系統進行分析和處理，實現統一化的監督管理。在這種監督管理模式下，不僅能夠有效提升單元爐機組的運行效率，而且能夠保證系統運行的安全性和穩定性，從而使火力發電廠獲得更高的經濟效益。

3.3 構建網絡架構

網絡架構主要指的利用互聯網技術進行數據信息的傳遞，以此來實現對控制設備運行狀況的實時監督管理，提高電氣自動化控制系統的運轉效率。完成對網絡架構的構建之后，可以將電氣監控設備、管理系統以及計算機應用等方面的數據信息進行實時共享和傳遞，對發電設備的監管起到積極的促進作用。監控系統要想在火力發電生產中發揮出較大的管理性作用，關鍵還需要獲取到準確有效的信息，而構建完善的網絡架構，正好能夠滿足監控系統這方面需求，因此在當前電氣自動化技術創新應用中加強構建完善的網絡架構十分重要。

3.4 在保護方式上做出創新

報警和連鎖是以往火力發電生產保護中的重要手段，從實際應用現狀來看，該種保護模式在運用中表現出較大的局限性，在遇到一些特殊狀況時，報警功能和連鎖功能無法順利實現，使得火力發電系統的安全性受到影響。而在電氣自動化技術下，通過成功構建的信息反饋通過，將數據信息實時反饋給相應的計算機控制系統，由計算機軟件對數據信息進行實時分析，診斷檢測系統運行中可能存在的故障隱患，當發現存在這類故障之后發出報警信息，可以在更大程度上保護火力發電安全生產，提升火力發電的安全性和可靠性[6]。

3.5 積極應用智能化技術

智能化技術也屬于電氣自動化技術中的一種有效創新，將其應用到火力發電中，對系統控制有著更好的效果。而從當前的應用情況來看，智能化技術更多的被應用在站控層和測控設備之中。首先，在測控設備中引入智能化技術，將控制、監管、網絡進行統一，可實現對錯誤操作的實時防護，實現對系統故障的實時處理，提升監管效率和系統運行安全性。其次，在站控層對智能化技術進行創新應用?？梢皂樌麑崿F對站控層的自動化控制，確保主站能夠獲取到準確有效的信息，并根據這些信息做出分析和判斷。而該應用展現出來的作用主要可以分為內外兩個方面：

其中對內主要體現在幾個方面：（1）實現對間隔層裝置的妥善管理和監督；（2）通過對信息的管理，分析可能存在的故障，實現對設備的有效管理；（3）可實現對電氣設備的在線診斷；

其中對外主要體現在幾個方面：（1）為電氣自動化系統的運轉提供實時可靠的數據信息，提升其運轉可靠性；（2）實現對火力發電機組的高效管理與控制；（3）實現對整個火力發電過程的智能化控制。

4 結語

綜上所述，隨著國內電氣自動化技術、網絡技術、智能化技術等的快速發展，火力發電廠中也在不斷做出改革與創新，積極跟上時代發展的步伐，加強對眾多先進技術的創新應用，在很大程度上提升運行的效率和安全性。如：在電氣自動化技術創新應用下實現的機、電、爐一體化管理與控制，最大限度的提升火力發電生產的效率；通過對DCS、SIS等電氣控制系統的應用，使得火力發電的管理效率得到提升，優化管理效果。由此可以看出，電氣自動化技術在火力發電中進行創新應用的巨大作用，在今后的發展中應當對其引起較高的重視，這也是推動火力發電改革創新的重要渠道，有助于提升火力發電在當前市場環境中的競爭力。

參考文獻

[1]溫義美，李浩彬，郭乃菊.電氣自動化技術在火力發電中的應用分析[J].南方農機，2017，（5）：110.

[2]羅志衛.電氣自動化技術在鋁礦礦區火力發電中的應用策略研究[J].世界有色金屬，2016，（11）：160+162.

[3]程佳，沈翔，程鈺麒.淺析熱工自動化技術在火力發電中的創新與應用[J].科技資訊，2013，（14）：116.

[4]袁帥，豐鵬海，吳煥清.電氣自動化技術在火力發電中的創新及應用[J].科技創新與應用，2012，（34）：14.

[5]劉效武，劉建平.電氣自動化技術在火力發電中的應用[J].中國新技術新產品，2011，（17）：111.

[6]趙楊，丁寶峰，杜翠女，趙明.淺談電氣自動化技術在火力發電中的創新與應用[J].硅谷，2011，（3）：93-94.