火力發(fā)電中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討

摘要：在科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的形勢(shì)下，大容量、高參數(shù)的火電機(jī)組越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于火電廠中，在自動(dòng)化、信息化和智能化方面發(fā)展的越來(lái)越廣泛，有效的提升了火電產(chǎn)的運(yùn)行效率，降低了生產(chǎn)成本，有效的提升了火電廠的經(jīng)濟(jì)效益。自動(dòng)化電氣技術(shù)的應(yīng)用，減少了人力的投入，技術(shù)水平有了很大的提升，并且適應(yīng)我國(guó)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中提高了核心競(jìng)爭(zhēng)力，為我國(guó)火電廠的發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù)；火力發(fā)電；創(chuàng)新

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的基本作用

電氣自動(dòng)化技術(shù)是一種先進(jìn)的技術(shù)，在發(fā)電廠中，主要是發(fā)揮監(jiān)控的作用，對(duì)于電氣的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，也會(huì)有數(shù)據(jù)信號(hào)的反饋功能。電氣自動(dòng)化技術(shù)大多是發(fā)揮了監(jiān)測(cè)功能，在電氣設(shè)備運(yùn)行期間，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析與反饋，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，然后發(fā)出預(yù)警。在必要的情況下，還會(huì)自動(dòng)采取緊急措施，及時(shí)的切斷電源，保護(hù)設(shè)備不受更大的損壞。除此之外，在火電廠中，利用自動(dòng)化技術(shù)還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)分析與傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的在線管理，提高了火電廠的運(yùn)行效率和質(zhì)量。在故障診斷方面也具有非常先進(jìn)的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)快速的診斷，縮短設(shè)備的維修時(shí)間，減少因?yàn)榫S修而造成的經(jīng)濟(jì)損失。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的必要性

在以往的火電廠運(yùn)行中，對(duì)于電廠的集散控制系統(tǒng)主要是集中在機(jī)、爐的簡(jiǎn)單系統(tǒng)中，在電氣系統(tǒng)的運(yùn)行方面也是相對(duì)獨(dú)立的，在各個(gè)裝置之間的信息互訪缺乏有效的溝通。這種工作形式對(duì)于電廠的工作人員增加了很大的負(fù)擔(dān)，對(duì)于系統(tǒng)之間的溝通需要通過(guò)人為的傳送來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于復(fù)雜的電氣裝置來(lái)講，無(wú)法有效的預(yù)防故障的發(fā)生。所以說(shuō)在這種形勢(shì)下，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用具有很大的必要性。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)信息上的共享，對(duì)于集散控制系統(tǒng)來(lái)講，在運(yùn)行的參數(shù)上，以及運(yùn)行狀態(tài)都有明確的評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)可以集中反映，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。同過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，還可以實(shí)現(xiàn)信息共享，對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行狀況，可以在總的控制端進(jìn)行觀察，在設(shè)備發(fā)生故障之前可以提前預(yù)警，有效的預(yù)防事故的發(fā)生。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的形勢(shì)下，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也是順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，為火電廠未來(lái)的發(fā)展提供了有利的環(huán)境。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷進(jìn)步的情況下，對(duì)于電力的需求也在與日俱增，這就需要火電廠在生產(chǎn)效率和質(zhì)量方面都要有所提升，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展提供了巨大的支持，在火電廠的運(yùn)行中，也越來(lái)越多的應(yīng)用到電氣自動(dòng)化技術(shù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，還可以在信息方面進(jìn)行共享，對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù)。在現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展形勢(shì)下，各種先進(jìn)的生產(chǎn)工藝以及新型的設(shè)備已經(jīng)廣泛的應(yīng)用與火電廠中，這就對(duì)電氣的運(yùn)行狀態(tài)提出了更大的挑戰(zhàn)，穩(wěn)定的電氣運(yùn)行是發(fā)電廠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)條件。對(duì)于各種先進(jìn)的電氣設(shè)備進(jìn)行管理，就需要與之配套的電氣技術(shù)，所以電氣自動(dòng)化技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，是有效提高電氣運(yùn)行的重要手段。隨著科技的不斷發(fā)展和技術(shù)人員的不斷學(xué)習(xí)，對(duì)于火電廠中的電氣運(yùn)行技術(shù)將會(huì)不斷的提升與完善，在技術(shù)水平上和功能上會(huì)更加進(jìn)步，為火電廠的運(yùn)行創(chuàng)造更加有利的環(huán)境。

4 創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的系統(tǒng)配置

4.1 I/O集中監(jiān)控方式

I/O集中方式。是將電氣的各饋線在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備I/O接口，通過(guò)硬接線電纜與集控室DCSI/O通道相連，經(jīng)A／D處理后進(jìn)人DCS組態(tài)，實(shí)現(xiàn)DCS對(duì)全廠電氣沒(méi)備的監(jiān)控。

這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是速度對(duì)應(yīng)快、運(yùn)行維護(hù)好、監(jiān)控站的防護(hù)等級(jí)低，從而使DCS的造價(jià)下降，但由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入DCS監(jiān)控，隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加使DCS主機(jī)冗余的下降，電纜數(shù)量巨大，控制樓面積大，長(zhǎng)距離電纜引進(jìn)的干擾可能影響DCS的可靠性。

4.2 遠(yuǎn)程智能I/O方式

遠(yuǎn)程智能I/O方式是在數(shù)據(jù)采集較集中月一離控制室較遠(yuǎn)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立遠(yuǎn)程I/O采集柜（即現(xiàn)場(chǎng)A/D轉(zhuǎn)換機(jī)柜），現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備I/O信號(hào)通過(guò)硬接線電纜與加采集柜相連，加采集柜與控制室DCS控制器主機(jī)柜通過(guò)光纖或雙絞線。遠(yuǎn)程I/O具有節(jié)省大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用、節(jié)省控制樓面積、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)智能化遠(yuǎn)程I/O還可完成數(shù)據(jù)處理、自檢、自校正等功能。但I(xiàn)/O卡件、模擬量卡件及電量變送器還是不能減少。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方式

現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今3C技術(shù)，即通信、計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)發(fā)展的結(jié)合，是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展到控制領(lǐng)域和現(xiàn)場(chǎng)的體現(xiàn)。現(xiàn)場(chǎng)總線廢棄了DCS的控制站及其輸人/輸出單元，從根本上改變了DCS集中與分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)體系，通過(guò)將控制功能高度分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備這一途徑，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制。

5 創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用

5.1 統(tǒng)一單元爐機(jī)組

創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)由機(jī)、電控制一體化向火力發(fā)電廠機(jī)、爐、電一體化的單元制運(yùn)行監(jiān)控方式轉(zhuǎn)化。這樣，火力發(fā)電廠中集散控制系統(tǒng)（DCS）可以通過(guò)機(jī)、爐、電單元制的運(yùn)行方式對(duì)整個(gè)火電機(jī)組的所有運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)信息進(jìn)行匯總和分析，最大限度地挖掘火電機(jī)組潛力，并發(fā)揮其自身特有的控制功能，最大限度地縮小控制室，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的簡(jiǎn)化，也就能夠最大可能地降低成本造價(jià)；同時(shí)，統(tǒng)一單元爐機(jī)組也便于火力發(fā)電中電廠信息管理系統(tǒng)（MIS）的信息采集，從而加強(qiáng)火電電網(wǎng)的統(tǒng)一運(yùn)行和管理，完成中調(diào)AGC的相關(guān)指令和要求，提高電網(wǎng)的工作效率，使其保持在最經(jīng)濟(jì)和最佳的運(yùn)行狀態(tài)。因此，統(tǒng)一單元爐機(jī)組有利于提高火電機(jī)組的監(jiān)控水平和自動(dòng)化水平。

5.2 創(chuàng)新控制保護(hù)手段

一般來(lái)說(shuō)，在傳統(tǒng)的火力發(fā)電中所采用的系統(tǒng)控制和保護(hù)手段為報(bào)警和連鎖，僅僅只能實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警以及聯(lián)鎖跳機(jī)的波動(dòng)性控制和保護(hù)。而通過(guò)創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以通過(guò)采用計(jì)算機(jī)的控制保護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)檢測(cè)和故障診斷等，從而提前發(fā)現(xiàn)火電設(shè)備的系統(tǒng)隱患，并改變控制和保護(hù)策略，采取諸如系統(tǒng)冗余等一些主動(dòng)性控制和保護(hù)措施，對(duì)系統(tǒng)故障的范圍進(jìn)行自動(dòng)控制，防患于未然，保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠繼續(xù)保持運(yùn)行狀態(tài)。另外，也可以使實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備從預(yù)防維護(hù)的被動(dòng)和事故后維修轉(zhuǎn)化為預(yù)防維護(hù)的預(yù)知和設(shè)備維修的同時(shí)進(jìn)行。

6 結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)的工業(yè)發(fā)展中，火電廠發(fā)揮著重要的作用，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及人們的日常生活都有重要的影響。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于電力的供應(yīng)需求越來(lái)越大，而在科技發(fā)展的背景下，各種先進(jìn)的設(shè)備和工藝也廣泛的應(yīng)用于電力生產(chǎn)中。電氣自動(dòng)化技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用，有效的提高了電廠的運(yùn)行質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了有利的條件。在科技不斷發(fā)展的形勢(shì)下，隨著火電廠電氣系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)踐，電氣自動(dòng)化技術(shù)還將會(huì)更加的完善，為火電廠的運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造更加有利的環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]張擁軍.優(yōu)化火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要性及對(duì)策[J].中國(guó)集體經(jīng)濟(jì)，2009.

[2]趙楊，丁寶峰，杜翠女，等.淺談電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新與應(yīng)用[J].硅谷，2011.