火電廠的電氣綜合自動(dòng)化運(yùn)用與技術(shù)分析

路清博 呂輝

[摘? ? 要 ]現(xiàn)階段，在電力系統(tǒng)中現(xiàn)代信息技術(shù)得到了廣安的應(yīng)用，電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)水平也得到了顯著的提升。在火電廠中，通過對(duì)電氣綜合自動(dòng)化的運(yùn)用，可以做到信息化管理、控制、監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備，可以有效節(jié)省發(fā)電成本，提升發(fā)電效率。下文針對(duì)火電廠的電氣綜合自動(dòng)化運(yùn)用與技術(shù)進(jìn)行深入分析，希望可以促進(jìn)火電廠長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]火電廠;電氣綜合自動(dòng)化運(yùn)用;技術(shù)分析

[中圖分類號(hào)]TM621 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]At present， modern information technology has been applied in Guang'an Power System， and the level of electrical integrated automation technology has also been significantly improved.In thermal power plants， through the application of electrical integrated automation， information management， control and monitoring of electrical equipment can be achieved， which can effectively save power generation cost and improve power generation efficiency.The following is an in-depth analysis on the application and technology of electrical integrated automation in thermal power plants， hoping to promote the long-term stable development of thermal power plants.

[Keywords]thermal power plant; electric comprehensive automation application; technical analysis

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)于供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能要求也逐漸提升，部分火電廠仍然利用的傳統(tǒng)電氣設(shè)備，在實(shí)際工作中還存在一些缺陷，進(jìn)而影響到了電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。因此，火電廠需要注重對(duì)電氣綜合自動(dòng)化運(yùn)用與技術(shù)分析。近年來，部分火電廠開始嘗試著使用高參數(shù)和大容量的火電機(jī)組，不僅有效提升對(duì)電站熱控制技術(shù)的應(yīng)用效果，還有效提升了二次電氣設(shè)備的管理質(zhì)量和監(jiān)控質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性的提升。下文針對(duì)火電廠的電氣綜合自動(dòng)化運(yùn)用與技術(shù)進(jìn)行深入分析。

1 火電廠的電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)

火電廠的電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)，主要是指利用監(jiān)控系統(tǒng)、通信接口、保護(hù)等裝置設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電氣設(shè)備的信息管理和控制以及檢測(cè)。在以往電氣系統(tǒng)利用的都是較為滯后的自動(dòng)化技術(shù)，通常都是一對(duì)一儀表監(jiān)視系統(tǒng)。近年來，隨著我國(guó)科技不斷進(jìn)步和發(fā)展，很多火力發(fā)電廠的熱工系統(tǒng)開始嘗試著對(duì)集散控制系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，集散控制系統(tǒng)屬于具有較強(qiáng)獨(dú)立性的電氣系統(tǒng)，其中包括各種子系統(tǒng)，如機(jī)組子系統(tǒng)、廠用子系統(tǒng)等等。通常情況下，火電廠的電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)包括三層系統(tǒng)，其一為站控制層系統(tǒng)，其二為網(wǎng)絡(luò)通訊層系統(tǒng)，其三為間隔層系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)通訊層中，主要包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置、中繼器、通訊管理設(shè)備;在間隔層中，大部分都是通過間各分布式的形式，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中布置間隔層裝置，在開關(guān)場(chǎng)中直接放入廠用電保護(hù)測(cè)控設(shè)備，以防進(jìn)行不必要的二次接線。每臺(tái)設(shè)備相對(duì)來講都具有獨(dú)立性，取消原本引入到主控制中的部分電纜。在站控層中，主要包括不間斷電源、衛(wèi)星對(duì)時(shí)裝置、通信服務(wù)器、工程師與操作員站和服務(wù)器這幾個(gè)設(shè)備。

2 火電廠的電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)

在自動(dòng)化技術(shù)中，涉及到電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、相關(guān)信息技術(shù)等等，在火電廠中運(yùn)用電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)，在工作中呈現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢(shì)。最近幾年，我國(guó)社會(huì)得到了良好的發(fā)展，隨之各行各業(yè)對(duì)于電力的需求量也在不斷的增加，在日常發(fā)電工作中，火電廠的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提升。在這樣的情況下，火電廠的內(nèi)部工作設(shè)備已經(jīng)無法滿足目前電力供應(yīng)程度。而通過對(duì)電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，可以對(duì)火電廠工作效率進(jìn)行提升，并且還可以保證電力輸送的高效性和穩(wěn)定性。在火電廠中，主要是利用煤、石油等資源作為發(fā)電能源材料。在以往發(fā)電技術(shù)下，由于技術(shù)較為滯后，導(dǎo)致大量原材料都沒有得到充分反映，進(jìn)而出現(xiàn)了大量資源浪費(fèi)的情況，原材料沒有充分展現(xiàn)出自身真正的價(jià)值，大幅度增加了火電廠的發(fā)電成本。而在電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)下，可以使火電廠原材料得到充分燃燒，使發(fā)電原材料的經(jīng)濟(jì)成本得到有效控制。在實(shí)際工作中，在電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)下，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)合理的利用資源，對(duì)資源燃燒率進(jìn)行有效提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升整個(gè)發(fā)電效率。此外，在電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)下，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火電廠內(nèi)部設(shè)備故障問題，并利用人機(jī)聯(lián)合的形式，做到及時(shí)解決問題，使自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，對(duì)原材料使用效率進(jìn)行有效提升，這對(duì)于整個(gè)火電廠經(jīng)濟(jì)效益的提升具有較為積極的意義。

3 火電廠的電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)分析

3.1 開關(guān)站自動(dòng)化技術(shù)

在開關(guān)站中，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，主要是為了使開關(guān)站可以安全穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)，進(jìn)而有效提升開關(guān)站的工作質(zhì)量和效率，加強(qiáng)監(jiān)控和管理開關(guān)站的力度，對(duì)傳統(tǒng)的人工監(jiān)視和人工操作的落后技術(shù)進(jìn)行取代。開關(guān)站自動(dòng)化技術(shù)，主要是以傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)為基礎(chǔ)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控開關(guān)站內(nèi)運(yùn)行的所有電氣設(shè)備。開關(guān)站自動(dòng)化技術(shù)，具有自動(dòng)化記錄統(tǒng)計(jì)與運(yùn)行管理的特點(diǎn)，可以把電子信號(hào)電纜利用計(jì)算機(jī)電纜或者是光纖進(jìn)行取代，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行操作監(jiān)視，還可以把普通的電磁式設(shè)備利用計(jì)算機(jī)操作進(jìn)行取代。此外，開關(guān)站自動(dòng)化技術(shù)，屬于電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵內(nèi)容，可以使變電站需求得到滿足，也是現(xiàn)代化火電廠生產(chǎn)的重要組成部分。

3.2 火電廠分散測(cè)控系統(tǒng)

火電廠分散測(cè)控系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為DCS，其大多都是利用分層分布結(jié)構(gòu)，其中包括工程師工作站、過程控制單元、運(yùn)行人員工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等部分。在這些構(gòu)成中，過程控制單元是最為重要的內(nèi)容，其可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)變送器、電氣量、開關(guān)量等信號(hào)進(jìn)行接收，并且還可以直接把信號(hào)應(yīng)用到實(shí)際管理工作和生產(chǎn)工作中。過程控制單元可和可可冗余配置智能I/O模件、主控模件（MCU）相關(guān)，在運(yùn)算處理以后，可以完成相關(guān)控制程序，其中涉及到聯(lián)鎖控制、聯(lián)鎖監(jiān)測(cè)、聯(lián)鎖保護(hù)等。工程師工作站和運(yùn)行人員工作站可以對(duì)人機(jī)接口進(jìn)行提供，并且還可以提供給電氣裝置維修工程師維護(hù)、診斷、組態(tài)設(shè)置功能。此外，采集和處理以及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信號(hào)，都是通過計(jì)算機(jī)完成的，有效提升了機(jī)組監(jiān)控水平，也提升了人機(jī)交互水平。無論是國(guó)產(chǎn)機(jī)組，還是進(jìn)口機(jī)組，大多都是安裝協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。目前，我國(guó)很多火電廠自動(dòng)設(shè)備都是數(shù)字化儀表盤，對(duì)常規(guī)機(jī)械儀表進(jìn)行了取代，從中可以看出我國(guó)火電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到了新的發(fā)展階段。

3.3 電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)，具有較廣的涉及面，其中涉及到顯示器、電網(wǎng)調(diào)度中心、工作站、打印設(shè)備、服務(wù)器等置。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)由具有調(diào)度功能的測(cè)量控制裝置變電站終端、下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度中心、發(fā)電廠等構(gòu)成。在電力系統(tǒng)中，專屬局域網(wǎng)與其連接。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)具有以下功能，可以滿足電力供應(yīng)需求，可以對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)情況進(jìn)行分析，可以進(jìn)行信號(hào)數(shù)據(jù)采集，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)電控制，可以對(duì)電力狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度等等。

3.4 配電自動(dòng)化技術(shù)

和調(diào)度自動(dòng)化相比，配電自動(dòng)化技術(shù)規(guī)模相對(duì)較小。配電自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，主要是為了在對(duì)更加經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行電力系統(tǒng)，減少相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度，提供給客戶更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提升電能的穩(wěn)定性和質(zhì)量。配電自動(dòng)化技術(shù)，具有較強(qiáng)的復(fù)雜性和綜合性，屬于信息管理系統(tǒng)的一種，其集合了設(shè)備管理、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取Ｔ诓糠治鞣桨l(fā)達(dá)國(guó)家中，配電自動(dòng)化技術(shù)具有多年的運(yùn)行成功經(jīng)驗(yàn)，并且還在不斷的深入，如光纖通信、人工智能等。目前，我國(guó)配電自動(dòng)化技術(shù)主要是與配電管理和集中監(jiān)控模式進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化配電，利用的也是分布式總體結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)合子站與主站，進(jìn)而構(gòu)建出統(tǒng)一的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。

4 火電廠的電氣綜合自動(dòng)化創(chuàng)新運(yùn)用

4.1 統(tǒng)一單元爐機(jī)組

在火電廠中，對(duì)電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，不僅僅是為了對(duì)單元爐機(jī)組生產(chǎn)效率進(jìn)行提升，也是為了對(duì)電廠發(fā)電成本進(jìn)行節(jié)約。對(duì)新型生產(chǎn)模式進(jìn)行發(fā)展，主要是指利用實(shí)現(xiàn)機(jī)和爐綜合單元生產(chǎn)模式，對(duì)生產(chǎn)效率進(jìn)行提升。火電廠的DCS，或者是發(fā)電機(jī)組運(yùn)行信息數(shù)據(jù)分析，屬于一個(gè)全新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。并且，還可以根據(jù)火電廠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行。對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性和質(zhì)量進(jìn)行提升，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化，對(duì)成本進(jìn)行控制，便可以通過火力發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)提升單元生產(chǎn)效益。通過上述分析，在統(tǒng)一單元的爐機(jī)組發(fā)展中，對(duì)火電廠管理系統(tǒng)信息進(jìn)行收集的作用非常顯著，可以對(duì)火電廠運(yùn)行率與管理率進(jìn)行提升，還可以對(duì)電廠的成本進(jìn)行有效控制。

4.2 創(chuàng)新控制保護(hù)模式

在火電廠中，傳統(tǒng)的控制和保護(hù)模式大都是鏈?zhǔn)綀?bào)警，該種模式無論是在保護(hù)對(duì)象方面，還是在控制范圍方面，都存在一定的局限性，主要是針對(duì)超限與波動(dòng)現(xiàn)象。最近幾年，隨著我國(guó)科技不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在火電廠中也得到了廣泛的使用，大幅度提升了火電廠電氣控制管理水平。火電廠相關(guān)管理人員利用電子自動(dòng)化系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，準(zhǔn)確記錄與分析電廠設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，這對(duì)于設(shè)備后期的運(yùn)行具有較為積極的作用，可以及時(shí)診斷系統(tǒng)設(shè)備存在的問題。利用保護(hù)模式，對(duì)電廠設(shè)備運(yùn)行中問題進(jìn)行控制，以此為預(yù)警，對(duì)機(jī)電維修人員對(duì)設(shè)備安全存在隱患的心理進(jìn)行消除，可以有效保證火電廠順利供電。

4.3 控制保護(hù)食物手段

在以往火電廠中，對(duì)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)與控制，場(chǎng)場(chǎng)都是利用報(bào)警的方式來實(shí)現(xiàn)。因此，常常會(huì)出現(xiàn)一些局限性，詳細(xì)來講就是保護(hù)范圍與控制范圍精準(zhǔn)度不夠，進(jìn)而會(huì)影響到發(fā)電系統(tǒng)供電情況。而在新時(shí)代背景下，火電廠可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制保護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)應(yīng)用，利用電子自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施運(yùn)行監(jiān)測(cè)，針對(duì)系統(tǒng)中存在的問題，及時(shí)進(jìn)行改善與解決，進(jìn)而保證電網(wǎng)正常供電。

4.4 創(chuàng)建通用型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)

火電廠在進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)服務(wù)時(shí)，需要?jiǎng)?chuàng)建網(wǎng)絡(luò)通用服務(wù)結(jié)構(gòu)模式，提供給生產(chǎn)運(yùn)行足夠的質(zhì)量服務(wù)。并且，在電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用下，火電廠的運(yùn)行質(zhì)量與速度得到了顯著的提升，可以加速更新與升級(jí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)。利用該種結(jié)構(gòu)模式，對(duì)火電廠系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，可以有效整合各種不同運(yùn)行數(shù)據(jù)，并發(fā)送到火電廠管理控制系統(tǒng)中，以便于相關(guān)人員掌握與監(jiān)控整個(gè)電廠設(shè)備運(yùn)行情況，進(jìn)而提升供電可靠性與安全性。因此，火電廠想要更好的運(yùn)用綜合自動(dòng)化技術(shù)，需要堅(jiān)持不斷創(chuàng)新與更新的原則，創(chuàng)建具有通用性的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)果，進(jìn)而保證火電廠系統(tǒng)供電正常、穩(wěn)定。

5 結(jié)語

總而言之，在新時(shí)代背景下，在火電廠中電氣綜合自動(dòng)化運(yùn)用是非常重要的，可以有效的實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)共享與集控管理工作，并且還可以有效減輕電氣員工的任務(wù)負(fù)擔(dān)，節(jié)省發(fā)電成本，提升發(fā)電效率。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新和改革，想要使電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)充分發(fā)揮出自身的作用，火電廠需要注重電氣綜合自動(dòng)化運(yùn)用與技術(shù)分析，并結(jié)合自身的實(shí)際情況，科學(xué)合理的對(duì)電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)控制質(zhì)量和工作效率。

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