電氣工程自動化的火電廠智能化技術應用分析

商淑涵

摘要：火電廠作為電力供應的主要保證企業，廣泛影響包括化工生產在內的各項經濟活動。電氣自動化技術和設備可以有效的提高火力發電的效率，在火電廠生產中承擔著至關重要的角色，越來越多的火電廠越來越重視電氣自動化技術和設備的應用，從而提高產能。因此，提高自動化控制技術的水平和自動化控制系統的應用程度對發電廠的發展具有十分重要的意義。

關鍵詞：火電廠;電氣自動化;智能化技術

1 自動化控制理論

經典控制理論主要是通過狀態空間法建立更為系統的數學模型，在此基礎上對系統運行的狀態進行規律性探究，在逐步優化產品性能的過程中實現最優目標。現代控制理論主要通過線性控制理論和最優估計的方式，對動態系統進行自我辨識和控制，進一步實現自動化。智能控制理論則是結合了前兩者的優勢，交叉發展，能夠綜合火電廠的問題，實現機組負荷調節與控制，有利于減少機前的操作壓力，進一步形成火電廠的自動化系統。

2 電氣自動化應用的優勢

2.1 提高電廠經濟效益

電氣自動化技術通過對參數的監控幫助相關人員精確調節設備，一定程度上降低了輔機設備的耗電量和生產設備的損耗，節省了設備維護保養成本。另一方面，電氣自動化技術可以把人力解放出來，節約了火電廠的人力成本。比如原來單臺機組對人力的需求要達到幾十人，在集控運行目標達成后，僅需幾人就可以完成原來的相關工作。節約的人力資源和設備維護成本在一定程度上來說提高了火電廠的經濟效益。

2.2 提升電廠生產效率

電氣工程自動化將繁瑣的供電機組生產操作環節統一轉變為機器依照工序自動實現。這樣做一方面解決了以往復雜的內部構造引發的難題，另一方面盡可能地避免人員在現場操作的時間。在電氣工程自動化的技術支持下，火電廠電能生產實現了工藝流程的一體化數控調度，不僅可以解決傳統火電廠面臨的生產、維護、安全保障方面的難題，而且還降低了員工操作工序并提高了勞動效率。與此同時，在電氣工程自動化的技術支持下，火電廠各方面資源（包括人力、物力、設備等）被整合到了一起，配置合理性更高，資源利用率得到明顯改善，同時電能產量也得到了明顯提升。

3 電氣自動化技術的應用

3.1 DCS自動化控制

DCS可在系統硬件和軟件都允許的條件下調整各個功能模塊，此舉可有效適應火電廠的多樣化需求。拿常用的子系統來說，數據采集子系統DAS可實現在線連續測量各部分的信號，如液位、溫度、流量、壓力等，也可獨立出來成為一個結構（上下位機結構），它還能形成小的集散型系統，實現網絡實時控制。DAS可以為系統提供多種熱力系統流程圖，運行參數出現異常后可及時給出警告，同時還能夠高頻率、迅速地采集繼電器開關處所發出的信號，發現異常信號可及時記錄并發出警報。此外，DAS可以給出系統中主要參數的變化趨勢以便于預測系統的運行狀態;定時打印制表可及時記錄系統的有關參數，以便后來查閱。燃燒器管理系統BMS主要指針對鍋爐爐膛的安全監控，一般在大型的火電機組都會設置這樣的自動控制系統。BMS可保證鍋爐能夠按照預設的燃燒程序進行操作。一旦出現緊急情況，系統能夠迅速關閉燃料投放程序，同時能夠起動降溫系統，從而防止鍋爐出現爆炸、爆燃等危害性極大的事故。

3.2 設備維修與防護

①當軟件程序運行時，需要提前進行備份，且每一步的修改均要如實記錄。如果數據庫出現了較為明顯的改動，相關數據必須進行備份。②測定軟件模塊是否能夠達到功能要求時，不能發生遺漏，要對各個測試模塊全面檢測，尤其是功能效果和權限結構。不僅如此，還需要制定出完善的裝置軟件管理體系，在系統更新時需要由管理人員賦予權限，并完成備份。值得關注的一點是，某些未通過檢測的軟件不可以私自應用于熱控裝置之中。③在進行熱工保護系統的維護過程中，必須要緊緊圍繞工作票制度展開，并將各項細則一一落實。如果需要檢測運行中的裝置，應當建立起相應的隔離保護，防止出現連鎖問題。④影響熱控裝置運行效果的因素眾多，諸如環境條件、灰塵雜質等。要保證熱控裝置能夠穩定發揮作用，第一步就要處理好外部環境。對裝置運行中出現的異常，需要提前預防并及時處理，盡可能提升安全管理水平，為熱控裝置的運行奠定堅實基礎。

3.3 故障診斷

設計人員要確保融合進去的人工智能設備可以實現主動識別、故障自主發現、自動修復等。在以往，由于缺乏智能故障定位技術手段，電氣工程運行故障要依據排險預案逐個因素分析，按順序排查，定位效率難以得到保障。在人工智能的輔助下，電氣設備自動化不僅僅體現在自動化的監控功能，更體現在故障的智能診斷上。依據采集來的電力歷史數據和特定的算法，進行機器學習，自動對比和智能分析，實現故障的智能化精準定位和智能化自動排除與解決故障。

3.4 輔機和用電系統

當前隨著科技的進步，計算機保護裝置呈現了體積越來越小，功能越來越強大。在火電廠應用的微機保護裝置也是這樣，盡管微機保護裝置和以前用的繼電器的體積差不多大小，但是功能較之前強大了不少，尤其是微機快速切換裝置的應用，完美實現了對各用電系統之間無干擾快速切換的功能。與之前的人工切換方式相比較來說，明顯降低了切換各用電系統時產生的相位和壓差，自然也就降低了用電系統和設備所負擔的沖擊，甚至可以忽略不計。電氣自動化技術的應用進一步符合了國家關于安全生產的要求，提高了火電廠經濟效益的同時也提高了企業的社會形象。

3.5 產品設計

在計算機的輔助下，電力系統的所有參數和歷史數據均可成為設計的重要參考和依據，通過數據共享、軟件輔助、網絡溝通等技術手段提高產品設計水平，縮短產品設計周期。

4 結束語

電氣自動化的優勢一方面可以節約成本，實現生產過程自動化或半自動化，提高企業的生產經營效益，另一方面通過智能化可以有效的提高火電廠安全生產水平。從國家層面上來說，也非常重視電氣自動化技術。為了進一步提高電氣自動化的應用水平，不僅給予了政策上的支持也在培養高級電氣自動化人才方面做了很多的工作。因此電氣自動化的發展前景很光明，值得相關學術者和專家進行深入研究。

參考文獻

[1]吳衛.火力發電廠電氣自動化控制技術應用[J].黑龍江科學，2020，11（02）：106-107.

[2]李昊宇.火力發電廠電氣工程自動化的應用策略[J].中國新通信，2019，21（24）：229.