對發電廠自動化的探索與前景分析

摘 要：本文簡略介紹了電廠電氣綜合自動化技術的發展情況與未來的發展方向，以及電氣綜合自動化技術的實現形式。分析了各種控制系統的優點和缺點，在經過綜合討論后，認為分層化技術和變頻技術能實現較高的電氣綜合自動化，也有較為廣闊對發展空間，但也提到了現場總線技術的完善與發展，這些都將成為今后發電廠自動化進步的主要技術動力。

關鍵詞：發電廠 電氣 自動化 技術 發展

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（a）-0118-01

市場經濟的發展促進了國家科技力量的提高，我國發電機組的自動化進程也在不斷加快，電廠熱工自動化技術從科學家們不斷的研發和創新中逐漸日新月異，作為發電廠主機控制技術的是DCS，在技術對發展，該技術的使用范圍和使用效率有了較大提高；另一方面隨著廠級監控和管理信息系統（SIS）、現場總線技術和基于現代控制理論的控制技術的應用，這些都給發電廠的自動化建設提供了條件和基礎。

1 電廠電氣自動化系統

1.1 電氣自動化控制的運行

從電氣設備的布置和數量來看，電廠的電力系統設備設置比較分散，配電室和控制室的設備元件多，控制和檢修難度大，影響了使用效率和質量。整體來說，電氣設備操作頻率低，很多設備在長時間內只得到了很少的使用，加上這些系統設備的可靠性要求高，設備運轉速度快，其設備的控制和使用應得到科學的規劃和安排?？傊?，電氣綜合自動化技術包括了各組成結構、保證可靠性的要求、保證正常的系統啟動和關閉功能和運行狀態，系統能分析和處理設備在運行過程中發生的各種問題，指導檢修和維護工作。

1.2 過程控制儀表

隨著DCS的推廣應用，常用的過程控制儀表使用范圍縮小，隨著今后的發展，過程控制儀表將被使用在FB支持下的各種智能變送器和智能執行器中，而今的環保呼聲越來越大，為了環保，各種用于分析和監測電廠排放物的分析儀表逐年增加，儀表的造價越來越高，維護和管理你也顯得更加復雜，成本增加，國內對這些設備的介紹不夠具體，這也導致了分析儀表不能發揮應有的作用，不僅造成了經濟上的浪費，還影響了發電廠的發展。相反，國外電廠非常重視這些儀表的使用、運行和維護，它們已經成為整個發電機組中一個不可缺少的重要的組成部分。

1.3 運行支援系統

單元機組的工作量越大，就需要更精準的控制系統加以管理，如果不然，這些巨大的工作量會給管理人員帶來很大的壓力，自動化控制系統的出現給工作人員帶來了福音，幫助他們解決了工作壓力大，工作分量多的問題。例如SCS、汽機自啟?？刂葡到yATC等。這些系統能幫助工作人員有效減輕工作量，提高監管力度，系統還增加了數字監控技術，有效的提高了監控數據的精確性，同時也保障了機組本身的安全，能及時發現故障問題，提高使用效率。

1.4 人工智能的發展

人工智能，是未來自動化控制領域中最為先進的技術，雖然現代有不少技術運用到人工智能理念，但真正將其付諸實施的話，還需要一段時間。由于我國自動化控制系統在技術上的缺陷，從溫度的控制和壓力的監控上沒能達到有效標準，我們真正需要的是控制某一范圍內溫度的變化，以及壓力容器中個壓力點的變化，由于傳統控制技術做不到這一點，在技術上的不足難以實現模式控制，不過現代人工神經網絡技術的飛速發展，模式識別及模式控制問題可以通過人工神經系統得到很好的解決。

2 DCS控制技術存在的問題與建議

第一，我國的分布控制水平整體較低，很多發電廠只是將DCS用以取代原組件組裝或電動單元式儀表的功能飛，分布控制的功能沒能得到發揮。第二，分布控制系統與發電廠本身內部控制管理系統存在矛盾，控制系統難以服務與發電廠本身。第三，缺少支持運行系統，國內電廠的條件與國外電廠之間還有較大的差距，科技人員必須認清事實，積極努力的實現分布控制系統的現代化、智能化，找出適合我國發展的控制系統。第四，分布系統的設計太保守，各種儀器的保留過多，這對系統控制資源來說是一種浪費。從對上面機構問題的分析來看，我們的技術人員應首先認識到國內控制系統發展的實際情況，并在控制系統設計初期就考慮到與廠內的管理問題，避免出現系統矛盾，同時努力開發適合國家發展運行的控制系統，全面有效的進行人工智能的開發。

3 發電廠自動化控制系統的發展

3.1 PLC自動化技術的發展

科學技術對發展，促進了信息技術和微電子技術的進步，PLC的發展為電廠自動化系統質量提高提供了條件，從另一個角度看，一個科學的、系統的、全面的、操作簡單的控制系統得到發展，而PLC的發展對整個控制系統以及其它相關的控制技術都有良好的促進作用。

3.2 現場總線技術的發展

現場總線的發展要全面、完善，保證能為控制系統提供有須、可靠的系統能源供應，目前，實現低速現場總線橋連接，是現場總線網絡分布在未來發展的必然趨勢?，F場總線的發展需要網絡的發展作為基礎，總而言之，多種現場總線并存的時期很短的時間將不會消失，主要的現場總線和并逐漸占據了第一的位置。

3.3 嵌入式技術的重要性

嵌入式系統是一個綜合高速的計算機系統，目前已經漸漸運用到了網絡當中。通過微處理器的集成處理，處理和系統的分析管理功能均得到加強，網絡功能也在進一步提高。

3.4 變頻技術的未來發展

變頻調速在調速的范圍和速度上有明顯優勢，加上其動態響應速度，低速轉動力強，工作效率高，方便使用，各種優越性決定了它必將成為自動化發展中的重要技術，關鍵還是要在社會上產生一定的社會效益，因此一些小型的機電得到了較為廣泛的應用，這幾年來，交流調頻技術已經逐漸發展起來，并擴展到一些高壓電機的控制上試用，如送、引風機和給水泵電機轉速的控制等。

參考文獻

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