淺談火電廠的電氣自動化技術(shù)

陳少華

（邵陽學(xué)院魏源國際學(xué)院，湖南　邵陽　422000）

淺談火電廠的電氣自動化技術(shù)

陳少華

（邵陽學(xué)院魏源國際學(xué)院，湖南邵陽422000）

科技作為第一生產(chǎn)力，對我國火力發(fā)電的推動效果相當(dāng)明顯。以電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用為例，在不長的發(fā)展時間內(nèi)就取得了廣泛地應(yīng)用，歸根究底還是因為電氣自動化技術(shù)對于效率的巨大提升。各個單位也開始逐步意識到了該項技術(shù)的重要性，大力開展電氣自動化的研究。據(jù)此，本文從我國火力發(fā)電中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀為切入點，分析了當(dāng)下自動化技術(shù)在系統(tǒng)配置和設(shè)備保護(hù)中的作用。

技術(shù)；自動化；電氣；發(fā)電

知識經(jīng)濟(jì)時代的科技得到了迅猛的發(fā)展，也推動了工業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展，電能更是成為了當(dāng)下社會生活和生產(chǎn)的重要能源。目前，電能轉(zhuǎn)換的主要來源包括了風(fēng)力、太陽能、潮汐能、核能以及熱能等，但我國比較常見的是火力發(fā)電。從火力發(fā)電近三十年的歷程來看，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮了重要作用，不僅僅促進(jìn)了工作成本的降低，也提升了運行效率，更促進(jìn)了資源配置的優(yōu)化。

1 電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢

（1）提升發(fā)電效率。發(fā)電廠的供電壓力是客觀存在的，是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動居民生活水平提高的結(jié)果，各類生活用電器的應(yīng)用可以提高其生活質(zhì)量，同時也加重了電廠的供電壓力。這也使得早期電廠經(jīng)常出現(xiàn)供電緊張的原因，然而，電氣自動技術(shù)的應(yīng)用極大的提升了電廠的發(fā)電效率，使得人們的用電需求得到了滿足。

（2）節(jié)約發(fā)電成本。火力發(fā)電廠發(fā)電的主要原料是化石燃料，然而，由于技術(shù)的制約導(dǎo)致化石燃料的能量轉(zhuǎn)換率過低，單位發(fā)電量的成本較高，化石燃料的價值有效沒有得到發(fā)揮出來。在電氣自動化技術(shù)和其他技術(shù)得到應(yīng)用之后，化石燃料的能量轉(zhuǎn)換效率得到了提高，能量浪費和損失得到了有效的控制，更大限度的發(fā)揮了化石燃料的價值，降低了火力發(fā)電的成本。

（3）優(yōu)化資源配置。火力發(fā)電是系統(tǒng)性的工作，需要對各方面的資源和力量進(jìn)行綜合運用，同時這種對各方面力量進(jìn)行綜合運用和協(xié)調(diào)的過程也決定了電廠的發(fā)電效率。因此，在過去由于技術(shù)水平較低、人力資源管理水平較低以及原材料質(zhì)量水平低等方面的原因，就使得電廠的發(fā)電效率較低。然而，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用提高了電廠對各方面力量和資源進(jìn)行協(xié)調(diào)的水平，同時也能及時發(fā)現(xiàn)各設(shè)備運行中的問題并采取必要的措施，最大限度了發(fā)揮了對資源價值的利用。

2 電氣自動化技術(shù)在設(shè)備保護(hù)中的運用

火電廠的生產(chǎn)和運營除了需要保障效益之外，更需要對工作的安全性進(jìn)行保障。因此，電力保護(hù)也成為了電器自動技術(shù)的一項重要任務(wù)。從目前的發(fā)展?fàn)顩r來看，其對設(shè)備的保護(hù)體現(xiàn)在以下四個方面：

（1）聯(lián)鎖保護(hù)。火電廠在正常運行的過程中往往會遇到各式各樣的故障，不僅制約了電力系統(tǒng)的正常運營，也容易引發(fā)一系列的連鎖風(fēng)險。因此，自動化技術(shù)所提供的聯(lián)鎖保護(hù)得以被研發(fā)和應(yīng)用。具體來看，當(dāng)機(jī)電設(shè)備在運行中發(fā)生故障或者參數(shù)異常時，自動化系統(tǒng)就會自發(fā)進(jìn)行斷電處理，關(guān)閉電閘。這樣一來，不僅可以保護(hù)電力設(shè)備，還可以通過終止運行來避免連鎖性的損害發(fā)生。

（2）繼電保護(hù)。當(dāng)繼電器和計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行之后，就會形成一個具有自發(fā)性的控制體系，并以此來對火力發(fā)電廠繼電的實際運行工作進(jìn)行控制。繼電器的運行受到計算機(jī)系統(tǒng)的控制，計算機(jī)需要根據(jù)電氣和熱工的參量值來分析設(shè)備的運行狀態(tài)，在確定異常之后就會形成相應(yīng)的保護(hù)回路，為發(fā)電生產(chǎn)創(chuàng)造必要的條件。

（3）裝置保護(hù)。發(fā)電廠的生產(chǎn)過程是由許多裝置共同運行和相互協(xié)作而完成的，因此，每個裝置都發(fā)揮著相應(yīng)的作用。這也說明每個裝置都受到相應(yīng)的保護(hù)，并且從機(jī)械和電動兩個方面來保護(hù)，其中比較常見的例子包括了鍋爐安全門、危機(jī)保安器等。具體來看，裝置保護(hù)的實現(xiàn)是通過自動化技術(shù)來對各個部分進(jìn)行協(xié)調(diào)，各個保護(hù)設(shè)備按照相應(yīng)的指令來運行，有效減少了外部因素的影響。

（4）防雷保護(hù)。雷擊具有很大的不確定性，同時也具有相當(dāng)破壞力，對各類設(shè)備的損害較大，甚至?xí)霈F(xiàn)燒壞電機(jī)和設(shè)備的情況。因此，自動化技術(shù)的引應(yīng)用則可以通過各類措施的協(xié)調(diào)來防止這一破壞的出現(xiàn)或是擴(kuò)大，提高對電機(jī)和設(shè)備的保護(hù)。

3 電氣自動化系統(tǒng)中在火力發(fā)電中的應(yīng)用

3.1現(xiàn)階段火力中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

I/O集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程和I/O控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，有效提高監(jiān)控系統(tǒng)的運營效率，維護(hù)和運行都得到了極大的改善，同時也極大的壓縮了設(shè)備成本，提供了電廠運營的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，遠(yuǎn)程操控的最大優(yōu)勢就是節(jié)約了人力勞務(wù)成本，減少工人的勞動強(qiáng)化和企業(yè)的資源投入。同時，只需要保障必要的基礎(chǔ)設(shè)備數(shù)量來實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測的精度，以及調(diào)配和處理的實時性。

總線控制技術(shù)的應(yīng)用可以有效調(diào)節(jié)現(xiàn)場的運行狀況。該項技術(shù)的實現(xiàn)需要借助于通信技術(shù)、控制技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)三者，在相互協(xié)調(diào)之后形成作用，可以有效的規(guī)避DCS控制站的輸入與輸出單元。然而，過去DCS控制體系并不能很好的開展分散管理工作，當(dāng)設(shè)備被進(jìn)行統(tǒng)一管理時往往導(dǎo)致很多的問題被忽略，得不到解決。然而，總線控制技術(shù)的應(yīng)用卻可以具有針對的補上這一塊不足，實現(xiàn)分散管理和分散控制。

3.2火電廠電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新

（1）實現(xiàn)電氣的全方位通信控制。現(xiàn)階段，我國的火電廠電氣自動化技術(shù)發(fā)展還不夠成熟，無法完全實現(xiàn)DCS利用ECS的全通信控制模式，在DCS與ECS間存在部分的硬接線，這就需要通過解決熱工工藝的連鎖問題來實現(xiàn)。因此，在未來這必然成為各火力發(fā)電廠所重點研究的方向，實現(xiàn)真正意義上地電氣全通性控制模式，促進(jìn)電氣自動化技術(shù)更加廣泛而合理的應(yīng)用，提升火力發(fā)電廠的自動化水平與信息化水平。

（2）創(chuàng)新控制保護(hù)手段。傳統(tǒng)的控制和保護(hù)手段往往存在太多的局限性，不能發(fā)揮真正有效保護(hù)作用，尤其是對于特殊情況的處理缺乏科學(xué)性和合理性，因此極大影響了火力發(fā)電工作的開展。希望可以今后的火力發(fā)電廠中，積極運用計算機(jī)的實時保護(hù)與控制技術(shù)，不僅通過對參數(shù)的監(jiān)控和分析強(qiáng)化了對于電廠運行和自動化控制系統(tǒng)的故障診斷及運營檢測等操作；同時也提供了更加科學(xué)的自動保護(hù)和實時控制手段，給電廠和電氣自動化系統(tǒng)的運行提供了一個更加穩(wěn)定的環(huán)境，促進(jìn)電廠一體化控制的實現(xiàn)，實現(xiàn)了電廠運行效益的提升，彰顯了火力發(fā)電廠的核心競爭力。

4 結(jié)語

近幾年來，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展使得電氣自動化技術(shù)有了新的進(jìn)步，這也給我國的火力發(fā)電行業(yè)帶來了新的發(fā)展契機(jī)，使得電、爐、機(jī)的整合程度得以進(jìn)一步提升，實現(xiàn)更加高效的運行。

具體來看，不僅僅是火電廠管理和運營的水平提升，運營成本和費用也得到了相應(yīng)的控制，同時，電廠運行和工作的安全性也得到了更多的保障。為了更好實現(xiàn)我國現(xiàn)代化生產(chǎn)和持續(xù)化戰(zhàn)略的目標(biāo)，需要積極的進(jìn)行火力發(fā)電廠電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新，并引入相應(yīng)的生產(chǎn)和管理理念，構(gòu)建完善的電廠運營體系。

［1］ 牛紅. 淺談電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)［A］. 世界家苑（2014）［C］，2014:1.

［2］ 禹建法. 淺談電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新與應(yīng)用［J］.電子世界，2014.16:237.

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Introduction toelectrical automation technology for power plant

TM621

1009-797X（2016）10-0124-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2016.10.051

陳少華（1992-），男，學(xué)士學(xué)位，研究方向為電氣工程及其自動化。

2016-04-25