发电厂电气中和自动化系统浅析

张晓

摘 要：21世纪，以计算机为基础的现代信息技术已不同程度地渗透到各行各业。对我国电力行业来说，体现的尤为明显。电厂各种电气设备自动化程度越来越高。电厂自动化系统是一个集计算机、控制、通信、网络及电力电子为一体的综合系统。不仅可以完成对单个电厂，还可以进一步实现对梯级流域，甚至跨流域的电厂群的经济运行和安全监控。本文主要针对发电厂电气自动化系统进行分析，并提出发电厂电气综合自动化系统存在缺陷。

关键词：发电厂；电气；自动化；系统；综合自动化

科学技术的发展，电气自动化、一体化技术也得以的逐渐实现，发电厂要想取得更好的发展并紧跟时代发展需求，就必须实现电气自动化。随着信息化时代的来临，电子技术、计算机网络技术的飞速发展促使信息化成为当今社会发展的新型资本要素，信息工作的重要性使得电子信息技术也在快速发展，这就为电气自动化技术的发展打下了良好的基础。发电厂要想紧跟时代发展并更好的满足民生和社会经济发展需求，其在技术方面也必须不断革新，这样才能获取理想的成绩。

1 发电厂电气自动化系统

发电厂电气自动化系统简称EFCS或ECS，是发电厂自动化领域近年来兴起的一个新的热点。与发电厂分散控制系统（DCS）侧重于热工系统的监控相对应，EFCS侧重于发电厂电气系统的监控；与发电厂网络监控系统（NCS）侧重于发电厂接入电网部分的电气监控相对比，EFCS侧重于发电厂内部，实现厂用电中低压电气系统的保护、测量、计量、控制、分析等综合功能。EFCS系统将原先各自独立运行的6kV/10kV中压系统及400V低压系统中种类和数量众多的继电保护装置、测控装置、自动装置等通过现场总线或以太网联结起来构成系统，一方面，实现了与DCS系统的通信方式的信息交换，大大减少了DCS的测点投资和硬接线方式下的电缆投资，另一方面，通过网络和后台软件，实现了电气系统的协调控制、故障分析和运行管理，提高了整个发电厂的自动控制水平和运行管理水平。

发电厂综合自动化系统按照分层分布式多CPU的体系结构，可以设计多个层次，每一层完成不同的功能，每一层由不同的设备或子系统组成。就地间隔层设备要求实现智能化，应有远方就地操控功能，并具有通讯接口。由于各种智能设备所配备的通讯协议不同，需要配置专用的通讯层进行协议转换。这样可使数据以统一规范的格式传送到监控层，简化了程序设计、提高了效率。

2 发电厂电气综合自动化系统现状

目前在发电厂电气运行方面，由于以往对电气方面的自动化控制不够重视，应用的还是电气监控系统（ECS），采用“一对一”的硬接线控制及仪表监视，自动化水平很低，且与机、炉控制系统相对独立，严重制约了发电厂全面实现自动化控制一体化的发展。首先，监控系统的功能主要通过相关的控制软件、图形的系统软件、通信系统和电脑来实现控制过程，保证监控系统的良好运行具有重要作用，通过对电厂电气的监控系统进行调试和运行，可以发现出现一些运行管理中容易出现的问题。其次，继电保护系统方面，某些线路在母线出现短路时，电流很大，母线进线不能用电流阶梯来进行速断保护整定，只能用过流保护来延时以切除故障，使得母线本身出现故障时不能实现快速保护跳闸；如果某出线出现短路而它的保护装置拒动时，就有可能导致事故已扩大后再通过其后备保护延时跳闸，即母线进线作为其后备保护跳闸；由于母线保护的整定对其它保护的影响较大，一般是在合闸过程中起作用，合闸后自动解除。

3 电厂电气综合自动化发展趋势

网络技术与计算机控制系统、信息技术经过实验发现，实现机电一体化控制系统技术是在技术一个前进的阶梯。我们现在使用的现场总线是全数字、可分散、易扩充全部由总线来控制通信系统的，通信的电气控制系统是由于发电厂的生产规模大、电压通过系统来调节、自动化控制对电力进行的实时监视、系统控制管理，也是提高工厂发展的系统研究。

3.1 加强网络技术的应用

以太网技术已经成功进入工业领域，其主要优点是，以太网传输速率快，容量大，组建成本低等。嵌入式以太网监控系统已成为目前国内各大型电力设备厂商的首选。以太网应用于电厂企业可有效地控制现场设备，实现不同终端数据之间交换的实时性和可靠性；同时，管理层也可以通过网络进行监督，减少了人力资源的消耗，节省了成本。所以，在进行电厂网络的规划建设时，首先要确保监控装置的正常运行，正确配置网络，实现数据管理的集成。

3.2 优化控制过程

电气综合自动化系统中，相关技术的应用目的在于提高自动化系统中对模拟量进行控制与调节的范围以及系统运行的质量指标。随着我国电力行业竞争程度的不断提高，为保证电力系统的正常运行以及自身的长远发展，发电厂应选择安全指数高、通用性强、经济效益好、便于安装与调试的软件，从而对电力系统进行优化，保证系统运行质量。电气综合自动化系统中也会用到各种专业性软件，例如故障诊断与预测软件、状态维修软件等，各种专业性软件的应用目的在于对单位机组的运行状态进行全面的检测、分析、判断与改进，保证单位机组的正常运行并充分挖掘机组运行潜力。

3.3 优化管理操作

电气综合自动化系统运行管理一体化是指将MIX信息管理系统与DCS信息管理系统相结合，将系统管理控制、系统调度与决策、系统网络化建设等多项功能集中在一起，建立一个功能完善的、管理层面广的电气综合自动化系统的控制管理体系。未来发电厂信息管理体系的发展建设方向是在发电厂内实现信息管理系统的建设，该系统建立在单元机组DCS的基础上，信息管理系统向单元机组监控网络输送命令信息，单元机组监控网络对信息进行加工后通过远程计算机系统向电力网络调度系统发送命令，完成电力系统的调度过程，进而实现电气自动化系统中对电力网络的全面管理控制。

结束语

随着我国对电气自动化、一体化的大力推广和应用，发电厂电气自动化方面也取得了长足进步，通过合理、有效的对电力系统资源进行配置，当前，为过的发电厂已基本实现自动化运行，这不仅大大提高了电网运行效率，降低了电力生产成本，还大幅度增强了水电力企业的市场竞争力。发电厂电气自动化的实现必须建立在发电厂电气自动化系统的基础上，该系统所具备的功能就是协调管控主控系统和发电设备，以此实现数据共享和数据交换，这样不仅提高了发电设备的运行效率，减轻了电力工作人员的工作压力和负担，还能进一步确保电力系统的运行的安全稳定。

参考文献

[1]于晓，冯保文，汪燕东.发电厂电气综合自动化系统浅析[J].科技创新导报，2011，（6）：66.

[2]赵杨，丁宝峰，杜翠女等.浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].硅谷，2011，（3）：93-94.

[3]郑智武.火力发电厂厂用电气自动化系统的现状和发展[J].黑龙江科技信息，2010（5）：11.

[4]薛飞，周伟，尹力伟等.火电厂电气自动化系统建设研究[J].科技创新导报，2010（34）：72.

[5]陈艳霞，尹项根.高压开关柜就地测控保护单元（MLU）技术研究[J].电力自动化设备，1999（2）：14-17.