电气自动化技术在火力发电厂中的创新与应用

程培良

摘要：火力发电是现阶段重要的发电形式，为电力能源的供应做出了巨大的贡献。随着电子信息技术、计算机网络技术等科学技术的不断发展，各种电气自动化技术开始进入火力发电厂中。文章对火力发电厂中电气自动化技术的重要性、基本作用及发展概况进行了分析，讨论了火力发电厂中电气自动化技术创新应用问题。

关键词：火力发电厂；电气自动化；技术创新；电力能源；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM76 文章编号：1009-2374（2016）34-0036-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.018

随着经济的迅猛发展、电能的需求量逐渐增加，火力发电是当前我国电力能源的主要供应方式，随着煤炭资源价格持续上升，火力发电成本的迅速增加，电气自动化技术的使用对于提高火电厂的运行管理效率，提升电网的安全性、稳定性有重要作用，能够有效降低火电厂发电的成本，因此火电厂相关管理及技术人员必须重视电气自动化技术的研究及应用。

1 电气自动化技术在火力发电厂中的必要性及基本作用

传统的火力发电厂中主要通过集散控制系统（DCS）对机、炉系统进行控制，DCS系统只能实现简单控制，电气系统的自动励磁调节装置（AVR）、厂用电源切换装置（ATS）等保护及安全装置与DCS系统之间很少进行信息的互访及交换，也就是说它们之间基本上处于相互独立运行的状态，电气系统的操作人员很少能够通过DCS系统得到电气设备的相关参数信息，这对于工作人员的实际操作十分不便，火力发电厂电气系统发生故障之后也难以在短时间内迅速得到反馈及解决。火电厂在实际的工作中必须要改变以往电气系统电缆、变送器等装置的安装情况，转变电气信号的采集形式，将智能设备与现场总线相结合，建立一个电气系统通信网络，深入地挖掘电气系统相关的数据信息，促进火电厂电气系统的自动化，提高火力发电厂电气系统的运行水平及管理效率，为火力发电厂的发展奠定良好的基础。在火力发电厂中，电气自动化技术的主要作用是监测控制发电厂的相关设备的运行状态及数据信息，从而及时发现设备运行过程中的动作异常事件，发出告警信号，提醒相关工作人员对故障进行检查、处理，消除安全隐患，此外，电气自动化系统还能够提供许多高级功能，比如定值的远方修改在线自动效核、电动机状态检修、故障诊断、电量统计等。

2 电气自动化技术在火力发电厂中的发展现状

随着科学技术的不断发展，电力自动化技术水平也在逐渐提高，这也为火力发电厂中的数据采集、信息通信等工作提供了技术基础。就目前来说，火力发电厂的自动化系统已经能够通过自身的监控装置对交流采样工作进行测量、保护以及监控，在新型计算机监控及保护功能基础之上，工业以太网络及现场总线技术得以形成。控制层、通信层以及间隔层共同组成了电气自动化系统，三个层级之间相互独立，在实际的运行中相互配合、共同作用，实现对系统的监控，控制层是整个电气自动化系统的核心，能够完成数据信息的监控、采集及整理工作，通信层是整个自动化系统正常运行的基础保障，系统间隔层与各站点之间的信息交流、转换、逻辑监视等功能都需要依靠通信层来完成，间隔层主要由智能设备以及保护监控装置组成，间隔层与系统上层功能的数据沟通及互访主要通过接口及网络实现。

3 电气自动化技术在火力发电厂中的创新应用

电气自动化技术对于火力发电厂的发展十分重要，但就目前来说，我国火力发电厂的电气自动化系统还存在一定的局限性，因此相关技术研究人员必须不断的深入研究，充分利用计算机网络技术、信息技术、通信技术等科学技术手段，创新电气自动化技术，提升火电机组的运行效率，提升电网运行的安全性、稳定性，为火力发电厂的发展奠定良好的技术基础。下文从电气系统的控制保护手段、通用网络结构的构建、电气全通信控制等方面就创新电气自动化技术在火力发电中的应用进行简单的分析介绍。

3.1 控制保护手段

以往的火力发电过程中，主要通过连锁及报警的手段实现系统控制及保护，这种保护方式存在着一定的局限性。信息技术高速发展的背景之下，火力发电厂可以借助计算机网络控制保护技术检测电气自动化系统的运营状态，诊断系统出现的各种故障，从而有效地消除系统的安全隐患，通过系统冗余等主动保护及控制方法自动控制系统故障的影响范围，确保系统无故障部位能够继续运行，为电网的安全奠定基础。此外，电气自动化技术创新之后，系统设备的运行维护方式也会发生改变，不再局限于以往被动的预防维护或者事后检修，能够将预防维护与设备维修结合起来，更有利于保障电力系统的安全。

3.2 构建通用网络结构

想要实现电气自动化系统的顺利运行，必须要重视通用网络结构的构建，基于此，火力发电厂必须要创新电气自动化技术，选择网络通信产品时必须保证通信系统在整个电气自动化系统范围内都能够正常通信，确保电厂管理层能够实时监督电厂的现场控制设备，保证计算机监督系统、电厂控制设备等相关组织结构之间数据传输的安全性及畅通性，为全集成自动化的实现奠定良好的通信基础。

3.3 统一单元炉机组

以往的火力发电厂电气自动化系统只能够实现机电控制一体化，随着相关技术的不断创新，火力发电厂的自动化系统的监控方式必然会转化为机、炉、电一体的单元制运行监控模式，电厂的DCS系统能够以单元制的运行方式汇总及分析整个火电机组的相关运行参数及状态信息，能够充分发挥系统的控制功能，信息的收集、处理更加高效，能够实现电网的统一管理及运行，使火电机组的运行效率达到最高。此外，火电厂的监控系统会明显被简化，控制室的占地面积也会减少，系统的建设成本会降低，对于火电厂而言十分有利。同时统一单元炉机组的应用，为发电厂信息管理系统的信息采集工作提供了便利，有利于火电网统一管理及运行的实现，能够有效提高电网的工作效率，提高火电机组的自动化水平及监控水平。

3.4 实现电气的全通信控制

就现阶段来说，我国火力发电厂的自动化系统（ECS）还无法实现电气全通信控制功能，系统的可靠性及通信速度都还有提高的余地，ECS系统与DCS系统之间留有一部分硬接线，为了能够实现电气的全通信控制，相关研究人员必须重视热工工艺连锁问题，通过相关的技术手段增加更多的运行监视功能，提高后台系统的应用水平，最终实现电气自动化系统运行管理水平、控制水平以及自动化水平的提高。

4 结语

电气自动化技术对于火力发电厂而言十分重要，有利于提高火力发电厂电气系统的运行水平及管理效率，保证电网的安全，火力发电厂相关管理人员必须重视电气自动化技术的研究及应用。现阶段，电气自动化系统已经广泛地应用于火电厂之中，有效地提高了火电机组的运行效率、自动化水平及控制水平，降低了电厂的生产成本，对于火力发电厂的发展做出了巨大的贡献。总体而言，火力发电厂电气自动化技术还有进步发展的余地，相关研究人员必须深入研究创新。

参考文献

[1] 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，（2）.

[2] 宋生麒.火力发电厂中电气自动化技术的创新与应用[J].科技创新与应用，2013，（10）.

[3] 张斌印，侯泽慧.火力发电厂中电气自动化技术的探索与思考[J].科技展望，2015，（6）.

[4] 张鑫.论电气自动化技术在火力发电厂中的创新与应用[J].黑龙江科技信息，2016，（1）.

[5] 徐庆军.优化火电厂自动控制系统的重要性及对策分析[J].硅谷，2013，（26）.

（责任编辑：黄银芳）