電氣自動化技術在火力發電中的創新與應用

張 智

（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500）

0 引 言

隨著現代科技的不斷進步更新，電氣自動化技術在社會生產活動中的應用越來越廣泛，如應用于火力發電廠。作為推動社會經濟進步的一種基礎能源，電力能源有著較多的發電形式，火力發電是其中最為重要的形式之一。隨著現代科技的發展與成熟，火力發電技術技術也在不斷更新，如電氣自動化技術的引入促進了火力發電技術的進步。

1 電氣自動化概述

電氣自動化技術主要是由信息處理技術、網絡通信技術、電子技術等多項現代技術融合而成，其是在研究電磁現象及其變化規律和實際應用等的基礎上發展而來的。電氣自動化技術一方面可以對生產過程中的運行狀況進行實時監控，并將相關數據記錄下來；另一方面可以將這些數據可視化，以最快的速度反饋給操作人員，從而達到規范操作的效果，避免危險情況的出現。隨著社會的不斷進步，需不斷提高人們的生產效率，電氣自動化技術能對生產過程進行自動化、高效化控制，能有效推動經濟效益的提升，因此在日常生產活動中得到了廣泛的應用[1]。圖1為電氣自動化設備圖。

圖1 電氣自動化設備

2 電氣自動化技術在火力發電中的應用優勢

電氣自動化技術在火力發電中的應用，能利用監視控制系統與數據交換信號反饋系統，發揮監控生產過程和反饋實時數據的重要作用，不僅能有效提高火力發電效率，而且能分析出可能存在的異常情況并給出信號，從而對即將出現的事故實現有效的預防；能提供數據信息，幫助分析生產過程中出現的事故，從而能有效避免類似情況再次發生；能對設備的停啟次數、設備的維修檢查次數及用電量等進行正確的統計并給出相應的表格，讓工作人員能迅速了解這些信息；能對脈沖信號的電量統計、設備故障的診斷、電動機的檢修等較為特殊的情況給出相應的數據反饋[2]。

3 電氣自動化技術在火力發電中的應用現狀

隨著科技的發展，電氣自動化技術已被廣泛應用于火力發電中。但電氣自動化技術在火力發電中的應用并非是一成不變的，而是隨著技術的進步而不斷發展的，通過對相關的數據進行搜集和分析，能夠在原有基礎上再次拓寬電氣自動化技術的應用范圍。傳統的火力發電控制系統，更加注重對爐、機系統的簡單操作，從而有效保護電氣系統的安全運行，電源的切換、自動勵磁的調節等基礎操作均能達到自動化效果，為整個火力發電系統的正常運行提供了一定的條件支持。但傳統的火力發電系統存在一定的局限，并且其局限隨著現代科學技術的進步而逐漸擴大，其能反映的數據信息十分有限，所以工作人員對其的操作依然比較復雜，并且無法較好地預防事故的發生，對于已經發生的事故難以給出合適的數據分析，非常不利于火力發電技術的進步。因此，需要引入最新的電氣自動化技術，以促進火力發電自動化水平的提升。

在火力發電系統中，電氣自動化技術系統主要包括通信層、控制層、間隔層三大部分，并且通過這種分層的方式對整個運行系統進行監控。其中最為重要的是控制層，其是整個電氣自動化控制系統的核心，在上層系統的基礎上，其發揮著搜集、監控、整理數據信息的重要作用，相較于傳統的火力發電系統效率更高。但目前電氣自動化技術在實時監控、數據處理方面較為薄弱，對于火力發電工作效率的提升有著一定的負面影響。所以，需要根據實際的工程量對技術進行革新，利用好現代信息科技，優化電氣自動化技術，從而進一步提升工作效率。目前，電氣自動化技術在火力發電系統中得到了廣泛的應用，所以電氣自動化技術的發展對于火力發電系統的發展在一定程度上發揮著決定性作用。因此，在電氣自動化技術的實際應用中，需要對信息技術進行更深入的利用，從而不斷提高火力發電系統電氣自動化技術水平，實現真正意義上的系統信息化管理和控制，推動火力發電技術長遠發展[3-4]。

4 電氣自動化技術在火力發電中的創新應用

4.1 數據信息管理

4.1.1 對數據信息的系統化控制

系統化的控制技術，主要是對信息技術、網絡技術、控制技術進行整合利用，使各項技術相互協作，從而對生產過程實現綜合管控。這就需要將計算機技術應用到熱工藝中，根據儀器設備進行編程設計，要將各項工作進行模擬分析，要求加工過程以及加工的材料也要不斷優化，將火力發電效率的提升作為首要目標。所以，只有對整個火力發電過程進行系統化的管控，才能保證電氣自動化技術的合理應用[5]。

4.1.2 對數據信息的輸入、輸出集中監控

此項技術的實現主要是在主控室，因為所有的數據信息都是會被傳輸到主控室中，所以主控室更加便于數據的處理，但如果條件允許，也可在其他信息數據相對集中的地方監控或處理數據，將不同的電氣自動化設備使用不同的電纜線連接起來的，從而就能實現集中監控和處理數據信息。此項技術在數據的傳輸速度、后期的維護方面均有著較大的優勢，能夠實現對數據的實時監控和及時處理，但有一點需要注意，當設備間的距離較遠時數據信息的傳輸穩定性會受到一定的影響。

4.1.3 遠程智能輸入、輸出監控數據

從此項技術的名稱中可以得出，其主要是應用在數據處理設備或控制室距離較遠的電氣自動化系統中的。工作的流程是先搜集實時的監控數據信息，然后將這些數據信息整理、儲存在一起，通過連接控制室主機的光纜進行輸入或輸出數據信息。此種技術不僅操作的步驟更加簡單，而且使用的設備設施更少，在一定程度上減小了電氣自動化設施的所占空間，在可控性和穩定性方面有著較大的優勢。而且，相較于現場的信息處理，遠程的操作對于數據的檢測和處理也更加有效，而且受到的各種因素的影響也較小，能夠適應火力發電許多不同的特殊情況[6]。

4.2 統一單元爐組機

以往電氣自動化技術在火力發電中的應用僅能實現機電控制一體化，火力發電效率較低。目前，火力發電的電氣自動化技術在不斷更新，已能實現對爐、機、電單元一體化管理（見圖2），能進一步提高信息處理速度，從而推動火力發電工作效率的再次提高，利于生產單位經濟效益的提升。與此同時，統一單元爐機的應用，能有效減少電氣自動化設備設施的使用，不僅能減少占地面積，而且能節省成本開支，對于提升生產單位的經濟效益十分有利。統一單元爐機，能實現對整個火力發電系統的有效監控和處理，在提高火力發電系統自動化水平的同時也推動了經濟效益的提升[7]。

圖2 統一單元爐機

4.3 構建通用網絡結構

電氣自動化系統的正常運行離不開網絡，因此需要注重構建通用網絡結構。要注意通用網絡設備設施的選用，一定要選擇符合相關標準的設備，如此才能保證網絡通信在電氣自動化系統中的正常使用，確保總控室能及時接收各單元系統的傳輸數據，保證火力發電設備正常運行。另外，在通用網絡結構的建構過程中，要保證設備之間連接通暢，如此才能為火力發電電氣自動化水平的提升提供穩定的網絡基礎[8]。

4.4 應用控制保護技術

在火力發電中，過去所使用的控制和保護手段基本是連鎖的或是報警系統，而隨著現代信息技術的不斷發展，其缺陷逐漸暴露出來。因此，電氣自動化系統需要充分利用最新的計算機網絡控制保護技術，主動、及時地診斷出各種問題并給出相應的解決方案，實現對運行系統更好的保護。如圖3所示。

圖3 計算機網絡系統安全技術概述圖

5 結 論

電氣自動化技術在火力發電中發揮了十分關鍵的作用，而為了火力發電的進一步發展，則需要對電氣自動化技術進行創新應用，以此來促進火力發電工作效率和經濟效益的提升。