火電廠中電氣自動化技術的創新及運用探討

齊高峰

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

關鍵詞：火電廠;電氣自動化;創新;應用

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

一、火電廠電氣自動化系統構成

為了突出電氣事故、故障分析功能，實現對火電廠ECS系統的特殊性的充分考慮，大量的控制電纜通過冗余現場總線代替，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濟效益[3]。除此之外，監控系統單獨被設立在ECS系統中，符合電氣運行管理習慣，便于運行管理廠用電系統，特別是對于新建電廠用電受電的情況，為了節省施工工期，避免許多臨時措施和工序，為了操作電氣設備，不需DCS系統先受電才可實現。還可按照其它廠家的智能保護控制裝置和需求進行通信，將火力發電廠電氣設備管理及運行水平大力提升，實現智能化管理。

放在主控室的是勵磁系統、直流系統、發變組的保護測控，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，間隔層單元接入主站系統。遵循的是IEC60870-5-104、IEC60870-5-103，實現系統設計傳輸規約，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，能夠實現一些接口接入，包含Lonworks、RS232、RS485等，實現和主站系統的通信，經網關實現規約、接口轉換。

簡述分散控制系統（DCS）。是一項新型的計算機控制系統，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。其是應用數據高速公路或計算機網絡，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，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。分散控制系統利于擴展，安全可靠且維護方便，其是一個閉環控制系統。

二、火電廠中電氣自動化技術的具體研究

（一）自動控制在火力發電廠中電氣自動化獲得極大發展及推廣，逐漸縮小了我國電力事業及國際先進水平差距，促使我國的電力事業逐漸向著電能生產自動化進步，可促進經濟發展，并提升發電量。相較于傳統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電廠對其進行了徹底改變，逐步和世界接軌，降低其生產難度，逐步實現自動化控制，促使電力企業創造出更多的電能產品，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，火力發電廠涉及很多機械設備，特別是較大規模的，怎樣將各種機械設備間的關系、運行，科學合理的協調好，是保障火力發電廠正常工作首要任務。在引入火力發電廠后，電氣自動化技術可職能的順利組合眾多機械設備于一塊，包含發電機組、汽輪機、鍋爐等，從而一定程度上實現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，可適當化實現對其設備故障的控制，同時提升整體上火力發電廠安全性，降低火力發電廠損失于最低程度。可通過網絡和在線監控系統，火力發電廠一定時間監控和診斷有所異常、發生故障的機械設備，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生小故障，可按照科學的操作指令，電氣自動化系統實現詳細合理話對這些問題的處理。

（四）就地控制小規模火力發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新方式

（一）一體化爐機組應用

創新一體化的機、電、爐單元運行模式，經實現機電一體化轉換而來，且在火力發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等參數，實現DCS系統基于上述單元運行，達到合理縮減控制室，實現特色及控制功能，良好的簡化復雜監控系統。為了提升工作效率，強化火電廠電網系統管理運行，通過最優化的狀態運行服務，切實將火電機組自動化管理水平提升。

（二）通用型網絡服務結構的科學構建

火力發電廠電氣自動化系統，受到優質通用性網絡結構支撐其良好運營服務，實現對創新型電氣自動化技術的科學應用，轉變傳統自動化辦公環境，有效提升系統運行效率，完善管理層到現場實時監控，升級電氣整體自動化系統網絡，基于控制機與元件的，實時上傳控制系統信息數據，營造良好電廠管理系統，實現對火力發電廠自動化運行目標全面控制。

（三）保護控制手段創新

選擇連鎖報警的控制及保護手段，是傳統火力發電系統，然而難以實現控制連鎖跳機波動性及保護，只可以對超限現象報警。通過計算機系統，現代電氣自動化系統需實現系統保護控制，實時、及時反饋運行信息，自動診斷及檢測系統故障，合理化實現對控制策略的調整和更新，發現機組設備安全隱患，完善系統自動化保障體系，實現管控目標，維持系統良好的運行。經傳統的事后性、被動性防御發展，通過實現應用自動化電氣系統設備，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、安全門等是火力發電廠需要用到的，通過使用有關自動化技術，可協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，是經結合火電廠相配套的裝置。

（五）就地及自動控制

一些火力發電廠的規模小、電能產量低，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，電能生產的自動化會隨著應用的電氣自動化技術而產生。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將其擺脫，減少了設備運行過程中錯誤，實現全面自動化控制，提升企業的電能產量，降低了生產的難度，創造出更多的經濟效應。

四、結語

現在火電廠中的發電廠監控系統，通過運用計算機網絡和信息技術已經實現了較高程度的電氣自動化，電氣自動化技術使機組充分發揮潛力，使發電機、爐、電實現一體化運行，在加強管理與運行工作上有明顯效果，對于火力發電廠提高了生產效率、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電廠在未來階段發展的目標。

參考文獻：

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

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