火力发电厂电气自动化技术创新与应用研究

摘要：火力发电是我国电厂发电的主要组成部分，目前国内高参数、大容量的火电机组已经成为主力，电气自动化技术在电厂中的应用越来越广泛，越来越先进。为了保证机组的长期安全稳定运行，其创新和应用的研究日益得到了重视。

关键词：火力发电厂；电气自动化技术；创新；应用

中图分类号：TM62文献标识码： A

伴随着科技的进步，电气自动化技术在火力发电厂厂用电气系统中的综合应用愈来愈广泛，系统控制方式从以前单纯的DCS监控方式逐步向具备信息管理、设备管理、故障分析及自动抄表等多种高级运行管理功能的方向全面发展。目前，国内的电气自动化控制技术逐步完善，集监控、测量、继电保护、通讯、安全自动装置等位一体的电气自动化系统也越来越成熟，集多种功能于一体的电气综合自动化技术在火力发电厂的应用得以逐步推广。由此可见运用电气自动化技术已经成为火力发电厂生产与发展的必由之路。

1火力发电厂电气自动化系统的现状

火力发电厂自动化系统的发展也随着科学技术的发展而发展，电气保护监控装置也可实现交流采样的测量、控制、保护与通信，新型的计算机保护监控可以很方便的利用现场总线技术和工业以太网组成网络，火力发电厂监控系统的进步也为数据采集，信息通信开拓了新了技术革新[3]。

通常情况下，电气自动化系统是由控制层、间隔层和通信层三大主要部分组成，并通过分布分层的方式实现对整个系统的监视与控制。下层的功能则可以摆脱对上层设备和网络的依赖而独立实现。另外，电气自动化系统的控制层是整个系统的核心，其主要任务是监视、控制、采集和整理整个系统的数据信息，需要依赖上层的主站系统来实现。通信层的主要任务则是要完成系统间隔层与各站点之间的数据交流、互访与转换，逻辑监视与控制电气设备。至于电气自动化系统的间隔层，则是由保护装置和智能设备两大部分组成，通过网络和接口等方法实现与系统上层功能的数据互访与沟通。当前，火力发电厂的电气自动化系统的监控技术也已经与其他相关监控系统进行数据交换，从而实现火力发电厂的信息化管理与控制。

2电气自动化在火力发电厂中的发展趋势

2.1实现对厂用电气全通信控制

由于通信速度和系统可靠性还有一定的距离，目前的ECS系统还不能满足从DCS通过ECS对电气系统的“通信全控”方式，ECS系统与DCS系统问还保留了一部分硬接线。要实现全控模式，首先必须解决好热工工艺连锁问题。目前大部分电气后台系统的实际应用基本处于初级阶段，只能进行基本的运行监视功能，离实质性地实现控制逻辑、提高电气控制水平及系统运行管理水平的且标还有较大距离。

2.2创新控制保护手段

一般来说，在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁，仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术，可以通过采用计算机的控制保护技术，实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等，从而提前发现火电设备的系统隐患，并改变控制和保护策略，采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施，对系统故障的范围进行自动控制，防患于未然，保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。。

2．3技术革新

电气自动化技术根本上是各类技术的融合体，包括计算机、电子信息、电气控制等多方面实用技术。把这一技术贯穿到火力发电生产中，将推动火力发电行业技术的革新，给发电作业人员的工作带来很大的方便。同时，经过一段时间的运用后也会促进火力发电技术的改革。火力发电厂为使将来的发展趋势更好，就必须注重技术的革新。

3 电气自动化技术在火力发电厂中的具体应用

3.1 联锁保护

火力发电厂在运行过程中会遇到各种不同的故障，会导致电力系统无法正常工作。而电气自动化技术可以对设备进行联锁保护，当出现异常问题时，可以及时自动切断闸门，停止故障设备的运行，从而防止电力设备受到进一步的破坏。

3.2 装置保护

火力发电厂中需要用到的保护装置有安全门、危机保安器等等的多种，电气自动化技术的使用可以将这些保护装置协调搭配起来，根据电气操控指令运行，防止设备受到外在因素的干扰。

3.3 继电保护

将继电器与计算机连接起来，可以构建出一道能够调控火力发电厂继电器运行的自动化控制模式。继电器自动化模式主要是根据电气以及热工参量的限制来判断设备的状况，另外结合与火电厂相配套的装置构成一整套的保护回路

3.4 防雷保护

在电能生产中，部分电机设备可能受到雷击的干扰，出现连接中断、线路损毁，甚至可能直接损坏设备。而自动化的运行模式中添加了电力设备保护控制，可以利用防雷器来增强设备的抗雷击性能，以免造成不必要的损失。

3.5 集中控制

对那些规模大、电能产量高的火力发电厂，由于设备很多，如何处理好设备之间的协调关系显得尤为重要。电气自动化技术科技将汽轮机、锅炉、发电机组等设备合理的组合起来，实现集中控制操作，有效的提高了设备的运行效率。

3.6 就地控制

对那些规模小、电能产量低的火力发电厂，设备较少，但也需要构建一套综合的控制体系，将锅炉、汽轮机、发电机组这些重要的设备和装置综合连接起来，避免设备单独运行时带来的不便利。

3.7 自动控制

电气自动化技术的应用必然带来电能生产的自动化，例如：计算机技术的运用摆脱了原来人工控制设备的模式，实现全面自动化控制，不仅减少了设备运行过程中错误，还降低了电能生产的难度，可以提升企业的电能产量，创造出更多的经济效应。

3.8 故障控制

电气自动化技术除了在电能生产中具备很多使用价值之外，还可以起到设备故障控制的作用。技术人员可以通过计算机在线监控系统对火电厂的各项设备的异常情况进行实时监控和及时诊断。对于一些小的故障，系统还可以根据相应的操作指令，自行处理。

结语

科学技术的发展使得电气自动化技术的运用更加广泛，也为企业创造了更多的经济效益。火电厂在引进这一新技术参与生产时，可进一步提高电厂自动化水平，特别是电气运行管理水平。新建和改造电厂系统时，电气系统采用电气自动化技术可节省大量的资金，提高可靠性。

参考文献：

[1] 刘永强. 浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J]. 黑龙江科技信息. 2011(02)

[2] 庞卫仕. 电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J]. 广西轻工业. 2011(07)

[3] 张俊. 电力系统中电气自动化技术的探索[J]. 中国新技术新产品. 2011(03)