電氣工程自動化背景下的發電廠改造初探

王啟東

【摘? 要】近年來，隨著電力需求的日漸增加，為滿足電力供應和使用的要求，各個發電廠都在擴大其生產規模，實施改造與優化，以促進其實現現代化發展。發電廠改造的過程中，電氣工程自動化具有突出的技術優勢，其可以發揮自動化控制的作用，使電廠系統中的相關模塊得到有效的優化，保證發電廠的可靠、安全運行，促進發電廠經濟、社會、環保目標的實現?；诖?，論文分析了在電氣工程自動化背景下發電廠改造的相關策略，以期使發電廠的生產力能夠與實際需求相匹配。

【Abstract】In recent years， with the continuous increase of power demand， in order to meet the requirements of power supply and use， each power plant is expanding its production scale， implementing transformation and optimization， so as to promote its realization of modernization development. In the transformation process of power plant， electrical engineering automation has outstanding technical advantages， which can play the role of automatic control， effectively optimize the relevant modules in the power plant system， ensure the reliable and safe operation of the power plant， and promote the realization of the economic， social and environmental goals of the power plant. Based on this， this paper analyzes the relevant strategies of the transformation of power plant under the background of electrical engineering automation， so as to make the productivity of power plant match the actual demand.

【關鍵詞】電氣工程;自動化;發電廠;改造

【Keywords】electrical engineering; automation; power plant; transformation

【中圖分類號】TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）10-0134-02

1 引言

在當前的社會經濟背景下，發電廠的自動化改造是時代發展的產物，也是必然的趨勢。自動化技術是多種技術融合的產物，其在發電廠中的應用可以大大提高發電廠機組運行的可靠性、穩定性與安全性，實現對系統的自動監測與識別。電氣工程自動化已然成為發電廠改造的一個關鍵技術，通過自動化改造，發電廠系統的生產水平大大提高，且生產過程中的故障概率也有所降低，生產效率與質量有所保障。因此，基于電氣工程自動化的發電廠改造符合現代化的發展要求，在未來具有很大的發展潛力。

2 電氣工程及其自動化

發電廠改造是以發電廠的電力生產為基礎的，其改造的最終目的是滿足輸電網、配電網的電力供配電需求。發電廠電力系統的構成復雜，其中包含了發電、變電、輸電、配電與用電等電力主設備、輔助系統，系統構建時需嚴格根據相應的技術標準與規程來進行。電力主設備為一次設備，而二次設備主要包含了測量、監測、控制、繼電保護、安全自動裝置等，二次設備中的各個構成都是為了保障主系統的安全性與穩定性[1]。在電氣工程自動化的發展背景下，要實現發電廠的改造，就是要對主系統與二次系統加以改造，在改造的過程中，需加強對自動化技術的應用，通過系統優化與升級，滿足電力供應的需求。電氣工程自動化理論下，控制理論是關鍵，其中融合了現代數學、控制理論、通信技術、電子計算機等學科知識，實現了發電廠生產系統運行時的信息傳輸、共享、加工與控制，實現了對系統各種行為的提前控制，能夠大大提高生產效率，保障電力產品質量。

3 電氣工程自動化在發電廠中應用存在的問題

3.1 自動化技術革新缺乏針對性

發電廠的運行過程中，隨著電力需求的增加，也需要進行一定的生產調整與改進。在當前自動化水平逐步提升的過程中，人們對于發電廠電氣工程自動化提出了一定的要求，部分發電廠自動化革新的過程中，技術缺乏針對性，使得生產系統中一些電氣設備的運行成本有所增加，再加上自動化技術應用時的人力、物力投入，發電廠的總體效益難以實現[2]。針對這種情況，各個發電廠在自動化技術的應用過程中，要避免技術的盲目應用，需要從自身的生產實際出發，保障自動化技術與其生產規模、流程的匹配性。

3.2 網絡結構更加復雜

現階段，計算機信息技術等的進步加快了自動化技術的發展，這一發展趨勢也使得自動化技術在很多的領域得到了廣泛的應用。在發電廠的長遠發展過程中，必須切實加強對電氣工程自動化技術的應用。一些發電廠在改造時應用了電氣工程自動化技術，使得傳統的網絡結構更為復雜，復雜的網絡結構可以為電氣工程自動化系統的運行提供必要保障。發電廠在網絡結構的設計方面，必須注重多樣性設計，使得網絡結構能夠適應自動化技術的要求，增加了網絡結構的設計復雜性。

4 電氣工程自動化背景下的發電廠改造

4.1 構建覆蓋全廠的網絡通信系統

發電廠在改造過程中，如果要發揮電氣工程自動化技術的優勢，就需要在發電廠中構建覆蓋面更廣的網絡通信系統，使得該系統在發電廠的生產運營過程中，能夠作為數據、信息傳輸的關鍵要素。只有建立了完善的網絡通信系統，該系統才能夠在整個生產過程中實時進行數據的采集與分析，及時掌握發電廠內各個設備、系統、模塊的工作狀態，維持電廠運轉的可靠性。首先，在網絡通信系統的建立過程中，最為關鍵的是進行計算機主機、通信電纜等硬件設備的選擇與配置，在這些設備的選擇過程中，需要根據電廠的組織架構、分布來進行基礎通信設施的架設，使得主機系統下每一個分機設備都能夠覆蓋發電廠的每個部門，保持設備與部門工作的一一對應性;其次，在通信基礎設施配置與安裝結束后，需要借助先進的網絡通信技術來實現各個通信設備之間的連接，使得在網絡通信系統運行時，能夠保持正常的通信，當主機下發命令后，這些命令可以快速、及時地傳送到分機中，分機立即執行相應的命令，保障通信的便捷性與高效性。

4.2 建立遠程監測和控制系統

傳統的發電廠控制與管理過程中，主要是由人力來完成控制的，人力參與使得發電廠系統的運行常常會受到人為因素的影響，如果人為存在不當操作，發電廠將難以保持穩定的運行狀態。而遠程監測與控制系統的建立同樣是電氣工程自動化的重要表現，這一系統的建立使得在發電廠的運行與控制過程中，不再由人力來完成相應的監測與控制工作，而是通過自動化控制模塊來完成。根據前期已經建立的網絡通信系統，將發電廠運轉過程中所涉及的所有設備、流程都接入主機系統中，其連接是通過編程方式來實現的，通過相應的指令發送，就可以對各個設備運行狀態進行控制。遠程監測與控制系統建立需滿足以下條件：保障網絡通信的穩定性與安全性;充分利用計算機軟件技術將所有的系統要素加以網絡連接，避免各種設備、軟件兼容性問題，使得各種設備能夠與主機保持良好的兼容性;保障系統的其他配備質效，如視頻監測、數據傳輸設備的高配置。

4.3 構建故障上報和分析處理反應機制

發電廠的生產工序極為復雜，在改造過程中，需要從系統的運行原理出發。發電廠生產過程中所涉及的技術與設備相對較多，在運行過程中，常常會受到諸多因素的影響，運行故障難以避免。而自動化技術的有效應用能夠實現系統、設備故障的識別，自動化模塊能夠及時識別故障，最快實現故障處理。發電廠的電氣工程自動化改造過程中，需構建故障上報和分析處理反應機制，使其能夠在系統的運行過程中，每一級連接到主機系統中的電氣設備的運行參數、工作狀態都能夠及時在故障上報與分析的過程中得到有效的分析與處理。當設備運行參數超出正常標準時，系統的報警模塊會立即進行故障反饋，在故障信息反饋時同步實現了故障上報與分析，這種故障識別與處理機制使得發電廠在出現故障以后能夠在最短的時間內縮小故障影響范圍、快速進行故障的處理。此外，在每次的故障出現和處理時，系統會自動進行故障信息的備份，將相應的故障信息上傳到數據庫中，數據庫中的故障信息存儲為后續的系統維護與處理提供了一定的參考。

4.4 機械自動化作業

發電廠中電氣工程自動化的應用過程中，生產自動化逐步實現，大大提高了生產的整體質量，在這一改造前提下，發電廠生產過程中，人力資源的投入量大大降低，有效降低了作業現場的工作難度，提高了生產的安全性與高效性。例如，在火電廠的爐機控制過程中，完全可以通過電氣自動化來實現機械自動化作業，使得作業強度與效率都大大提升;又如，核電廠核反應堆的監測、控制方面，同樣可以通過機械自動化來完成，這一改造使得在核電廠運行時，相關人員能夠不直接與核原料接觸，有助于保障核電廠生產的安全性與高效性。

5 結語

近年來，發電廠在經濟社會發展中承擔著越來越重的生產任務，為滿足電力使用要求，各個發電廠都需要在傳統的生產模式下加以電氣工程自動化改造，通過自動化改造提高發電廠的自動化水平，為發電廠贏得更大的經濟、社會效益，實現長遠發展。

【參考文獻】

【1】趙博.電氣工程自動化背景下的發電廠改造研究[J].電子技術與軟件工程，2017（12）：138-139.

【2】王樹洪.發電廠二次設備的自動化改造分析[J].集成電路應用，2019（6）：110-111.