火力發電廠電氣自動化應用探討

陳強

（廈門天和項目管理投資咨詢有限公司江西分公司,江西 南昌 330038）

進入21 世紀以來，我國經濟與科學技術得到了快速的發展，同時也使社會得到了整體進步，尤其是電氣自動化技術在各個領域當中的廣泛應用，使得各領域的生產及運營走向了現代化與自動化。特別是在火電發電廠應用自動化技術對火電發電廠的可持續發展有非常大的幫助。隨著火電發電廠的控制系統中廣泛應用到網絡控制技術以及數字化技術以后，其現代化與自動化的管理水平得到了顯著提升，這樣一來，不僅提高了火力發電廠的競爭力，還有效地降低了其生產成本。可以說，電氣自動化在火力發電廠的廣泛應用為其發展帶來了極大的優勢。不過，在其廣泛應用的同時，也存在著一些問題與不足，本文詳細分析了現階段我國火力發電廠應該電氣自動化時所存在的問題與不足，并針對這些問題與不足提出了相應的解決措施與方案。

1 電氣自動化技術應用的必要性

在以前的電氣自動化技術應用到電力火電廠中時，其集中分布式控制系統當中的每個設備都存在這一個信息互訪，不過這個信息互訪所能顯示出來的火力發電廠中電氣系統中的信息量非常的少，這樣一來，就造成了該電氣系統在操作以及管理的時候非常的不便捷、不人性化。要是火力發電廠所使用的操作系統不方便、不快捷，那么如果火力發電廠發生意外事故，其電氣系統就很難及時地對事故做出準確的判斷，就更不用說科學、有效地實施解決方案了，這樣一來會使火力發電廠出現非常嚴重的損失。為了避免這種情況發生，火力發電廠應該對其電氣系統進行自動化水平升級，用更加先進的技術手段取代傳統的硬接線模式，構建一套完善的火力發電廠電力集成系統，實現現場總線技術系統化管理，最終實現火力發電廠電氣自動化管理，使火力發電廠走向更高、更成熟的現代化與自動化。

2 電氣自動化技術的應用

（1）ECS 系統。火電發電廠電氣自動化技術的應用之一就是ECS 系統，該系統的主要目的是將繼電保護器以及測控裝置等利用現場總線連接起來構成一個完整的系統。這樣一來，就可能很好地解決相關操作人員對電氣自動化系統操作部便捷的問題，通過在火電發電廠中添加ECS 系統，可以更容易地對控制站進行控制。不過ECS 系統也存在著一些問題與不足，主要表現在：應用ECS 系統以后，很有可能導致其處理器由于運行量過大而出現過載的情況，會嚴重影響到ECS 系統對數據的處理速度，從而導致檢測網絡的處理器花費更多的時間去進行數據的處理與分析，這即會提升布線的難度，又會降低主機的使用率。除此之外，在實施ECS 系統時還應該重點考慮終端與主機之間的距離，如果終端與主機的距離比較遠，那么就會降低主機的驅動能力，并且由于長途線路的監視結果也會受到一定的影響，使電纜受到干擾，不利于ECS 系統發揮最佳應用效果。

（2）總線監視器。最近幾年，隨著科學技術的快速發展，一種新的監測方法逐漸興起，這種監測方法被稱為總線監視器。該監視器上一般會安裝一個單獨的終端塊連接到總線適配器。這種監視器通過開放節點的電路保護器可以實現更高的性價比，同時，還可以減少電線與連接配件的使用，將以前的電纜全部壓縮到一個復雜的控制總線電纜中，無論是從安裝上還是從維護上，都可以節省大量的成本與費用。除此之外，該監控系統擁有更為全面的安全保密協議，因此，可以大大地提高顯示器的安全性，可以有效地提升火電發電廠的電氣自動化相關設備的安全運行。

（3）遠程監控。電氣自動化在火力發電廠應用過程中，一般都是使用FMON 模式對原有的模擬電路進行設置，而遠程監控系統則主要是進行數據的收集與判斷，且又可以方便相關工作人員的操作，不需要火力發電廠的電氣自動化設備相關的工作人員特定安排就可以順利的完成電氣設備的監控。不過，遠程監控也存在一些缺點與不足，主要是無法實現遙控，監控系統只能通過硬件來實現運行，如果其中一個組件出現故障問題，那么很有可能由于監控系統自身的診斷能力不足無法對故障問題進行及時自動排除。這主要是因為遠程監控系統的硬件組成部分是由很多不同組件組成的，并且這些組件都是相對獨立的，如果其中的一個硬件出現問題，那么很難對其問題及時的發現與控制。這也嚴重影響著火力發電廠的電氣設備的穩定性與安全性。

3 火力發電廠電氣控制系統存在的主要問題

火力發電廠電氣自動化控制系統在發展過程中還存在著一些問題與不足，例如，火力發電廠的DCS 分散集中控制系統相關技術不夠先進，發電機組的控制系統協調性比較差等，這些都是造成火力發電廠工作效率不高的原因。為了更好地提升火力發電廠的工作效率，就必須從現階段火力發電廠所存在的問題著手。

（1）DCS 分散集中控制系統相關技術不夠先進。盡管我國的科學技術得到了很大的進步，不過，火力發電廠中所應用的DCS 分散集中控制系統的相關技術還是存在著一些問題與不足，這主要是存在于控制系統的技術不夠先進。單元機組的控制室所占據的空間比較大，而且控制系統的結構以及自動化程度也不是非常先進行，與這方面的發達國家相比還有一定的差距。由于火電發電廠整體控制系統不是非常完善以及相關技術有些落后，因此對整個機組的運行效率有很大的影響。

（2）機組中控制不協調。火力發電廠自動化應用中還存在著機組控制的不協調，火力發電廠的機組主要包括鍋爐以及發動機和汽機等多部分組成，但是這些分控制系統的發展水平并不是很協調，特別是在實際運行中基本上沒有實現單元機組的統一管理，并且，相應的輔助系統的自動化水平也不是非常高，不能更好地實現與整個火力發電廠的自動化控制進行配合。由于各機組之間不能進行協調配合，嚴重影響了整個機組的運行效率。

4 解決火力發電廠電氣控制系統問題的策略

眾所周知，電力的發展對一個國家以及社會的發展與穩定有著非常重要的作用，為了進一步提升火力發電廠的運營效率以及運行安全，就必須依靠科技力量，根據火力發電廠的實際情況制定相應的解決方案。

（1）進一步提升自動化水平。要想進一步提升火力發電廠的發電效率，就必須提升整個火力發電廠的綜合自動化水平，同時，還應該進一步實現監控與管理的網絡化。在進行網絡控制設計時要將水處理、水泵房以及輸送煤等都考慮進去，與此同時，還應該將監控設備進行統一的選型，設計成統一的標準，不僅可以提升整個系統的作業效率，還可以提升其安全性，降低人力成本。

（2）提升智能化水平。為了進一步提升火力發電廠的發電效率，還應該進一步提升單元機組控制中心的智能化水平，將機組的控制室占用面積縮小，與此同時，還應該將發電組與火力發電廠的控制納入DCS 系統中，使電氣控制與汽車、鍋爐等之間的控制相互協調，為火力發電廠的各單元機組實現統一的值班創造前提條件。

5 結語

綜上所述，隨著近年來火力發電廠逐漸引入電氣自動化相關的技術，對火力發電廠的發電能力的提升以及運行效率的提升有很大的幫助，不過還應該進一步結合火力發電廠的實際情況對其自動化模式進行把控。再者就是在火力發電廠中應該電氣自動化技術時，要從始至終都貫徹落實好安全生產理念，正確引導火力發電廠的相關工作人員在工作的時候嚴格按照相關的標準進行工作。同時，為了使火電發電廠的工作人員更好地適應新的工作模式，還應該對其進行培訓與指導，為電氣自動化應用于火力發電廠做基礎準備。使其更好地為提升電能生產效率和火電發電廠的經濟效益打下堅實的基礎，從而在新的電力形勢下最大程度地提高發火力電廠的競爭力,最終使火力發電廠全面發展。