電氣自動化技術在火力發(fā)電的應用

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摘要：通過分析目前中國電氣自動化技術的發(fā)展和現狀，探討電氣自動化技術在火力發(fā)電的重要作用，并針對性提出了幾點優(yōu)化策略，希望能對中國以后的火力發(fā)電行業(yè)有所幫助。

關鍵詞：電氣自動化；火力發(fā)電；技術應用

火力發(fā)電廠是中國電廠發(fā)電眾多方式中的一種，每年創(chuàng)造出來的電力能量不斷增多，為了能夠滿足社會的不斷需求，企業(yè)逐漸認識到了自動化技術的重要性，電氣自動化技術被逐漸運用到火力發(fā)電工作中。電力自動化的特點不僅是自身具有的信息化和網絡化，它還能夠幫助提升火力發(fā)電部門的信息化、自動化發(fā)展水平，提升火力發(fā)電廠的整體自動化水平，進一步提高電氣控制的安全可靠性。

1火力發(fā)電中電氣自動化的重要作用

1.1提高發(fā)電率

近年，中國整體用電量隨著居民人數的增長而增長，根據調查顯示，前幾年的發(fā)電效率明顯不能跟上社會用電速度，尤其是在炎熱的夏季，空調是必需品，但是部分地區(qū)的居民享受的供電要分時段進行，經常會產生跳閘現象，對居民生活影響很大。傳統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)過于陳舊，導致發(fā)電量不能滿足于使用量，電氣自動化系統(tǒng)就能夠有效幫助解決這一問題，電氣自動化系統(tǒng)通過分析數據，根據分析結果制定詳細的設備運行方案，在發(fā)電運行過程中規(guī)劃好工作時間和工作強度，有效保證了人們生活中的用電需，不會產生過度生產而浪費，也不會出現供電量不足而影響人們的生活。

1.2節(jié)省發(fā)電成本

傳統(tǒng)的發(fā)電設備使用的發(fā)電材料是煤炭和石油，而且由于過去的發(fā)電技術相對落后，所以在設備運行過程中產生的發(fā)電強度無法詳細分析數據，容易出現發(fā)電量無法滿足使用量或發(fā)電量過大而產生浪費的現象。煤炭和石油資源的燃燒通常是需要人工操作的，人工操作雖然容易隨時掌握燃燒時間，但同樣會導致燃燒不徹底而造成資源浪費。現代電氣自動化技術在燃燒過程中能夠通過計算機軟件自動計算出原料充分燃燒的時間，有效避免資源浪費現象，提升資源的使用效率。

1.3合理分配設備資源

在發(fā)電過程中，火力發(fā)電廠的資源分配是否合理非常重要，在發(fā)電過程中電廠不只是一臺設備運行，大量發(fā)電設備同時運行才能滿足用電需求，但是設備的運行壽命是有限的，如果長時間超負荷運行會減少機械設備的使用壽命，嚴重者還會導致設備在運行過程中出現損壞而停止工作，影響發(fā)電場的發(fā)電量。現代電氣自動化技術實施之后，通過計算機可以精確計算和監(jiān)控設備的運轉工作量和工作時間，設備在工作時長和工作量進入超負荷運轉時會被立刻停止工作，針對設備進行維修養(yǎng)護工作之后，再自動開啟投入到發(fā)電工作中，這樣發(fā)電廠的設備就可以得到輪流維修保養(yǎng)，延長使用壽命[1]。

2電氣自定化技術的發(fā)展

隨著中國火力發(fā)電廠技術化、科學化的發(fā)展，電氣自動化技術也在不斷提高，為火力發(fā)電廠的數據采集和信息通信等領域都開拓了新的技術發(fā)展道路。電氣自動化技術不僅能幫助火力發(fā)電廠實現實時監(jiān)控，還能夠實現交流采樣測量、保護和監(jiān)控，通過新型的計算機信息化管理來監(jiān)控和保護現場的網絡形態(tài)。電氣自動化系統(tǒng)由三部分組成，分別為控制層、間隔層和通信層，通過不同的分層來實現整個發(fā)電系統(tǒng)工作的監(jiān)督和監(jiān)控。電氣自動化系統(tǒng)的控制層非常重要，是整個系統(tǒng)的核心，主要負責監(jiān)控、控制、采集和整理數據信息工作，通信層的主要任務是完成系統(tǒng)間隔層和每個站點的數據交流、互相訪問、轉換工作，還有邏輯監(jiān)督和控制電器設備。

3電氣自動化技術的應用

3.1電機自動化能做到集中監(jiān)控

電氣自動化能夠在發(fā)電設備運行過程中針對設備的每一個饋線設置相應的接口，這樣使用電纜線把各個通道中的接口進行連接，這樣發(fā)電設備就會進入DCS狀態(tài)，電氣自動化技術就能夠實時監(jiān)督發(fā)電現場設備運行情況。針對發(fā)電設備進行實施監(jiān)督能夠有效保證機械設備運行的有效性，電氣自定化技術響應速度較快，能夠幫助設備在出現問題時及時維護，而且實時監(jiān)控的防護等級不需要太高，所以成本造價上也會相對減少，節(jié)約發(fā)電成本。但是集中監(jiān)控需要把發(fā)電設備都設置為電氣自動化技術的監(jiān)控范圍之內，因此實時監(jiān)控屬于一項比較復雜的工作。中國發(fā)電廠規(guī)模不斷擴大，發(fā)電設備也不斷增多，需要實時監(jiān)控的范圍也在增大，這樣有可能會對于系統(tǒng)的運行增加壓力[2]。

3.2遠程控制

不僅是發(fā)電廠電氣自定化技術，遠程控制技術在社會中的生活和生產過程中利用率很高，它能夠通過遠距離進行操控，有效幫助節(jié)約人力資源，操作人員不需要近距離的面對面就能接觸到設備并進行設備操作控制工作，遠程控制有效降低了操作人員的工作量。在火力發(fā)電廠工作中，通過硬接線的電纜來連接架采集柜，用雙絞線和光纖連接控制室中的DCS控制器要加采集柜，從而達到數據互相傳輸的作用，達到遠程控制的效果。

3.3總線控制技術

在火力發(fā)電廠的發(fā)電設備運行現場，總線控制主要是使用3G技術來完成，結合計算機技術、通信技術和控制技術，火力發(fā)電設備的控制已經逐漸發(fā)展為網絡技術化和信息技術化。控制好現場總線能夠規(guī)避DCS控制站中的輸出和輸入單元，有效改變傳統(tǒng)的DCS分散和集中相結合的控制體系。

4創(chuàng)新電氣自動化技術在火力發(fā)電中的應用

4.1單元路組的統(tǒng)一管理

火力發(fā)電廠使用電氣自動化管理能有效進行機電的統(tǒng)一化管理，朝著火力發(fā)電廠一體化、自動化的方向進步。通過統(tǒng)一化管理，能夠完成電、爐、機的單元運行機制，通過整合整個工程設備運行數據，電氣自動化技術針對采集到的數據進行一一匯總分析，才能更大限度地發(fā)揮出火力發(fā)電機組的工作潛能。在火力發(fā)電廠電氣自動化技術使用過程中，一定要盡可能減少系統(tǒng)工作的負載能力、縮小控制室，才能有效降低系統(tǒng)管理成本。統(tǒng)一化管理單元路組能有效地實現火力發(fā)電廠信息采集的全面化，只有信息采集及時準確，才能從根本上提升發(fā)電組的工作效率，保證發(fā)電廠的發(fā)電機組隨時保持正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。提升火力發(fā)電組的發(fā)電設備運行控制工作，才能有效保證發(fā)電設備的自動化工作水平[3]。

4.2創(chuàng)新控制保護手段

傳統(tǒng)的火力發(fā)電系統(tǒng)中的控制和保護手段是報警和聯(lián)鎖，通過波動性控制來實現發(fā)電設備的超限報警和聯(lián)鎖跳機。但是通過使用電氣自動化技術之后，系統(tǒng)可以通過計算機信息技術的控制保護來針對系統(tǒng)運營進行實時監(jiān)測和故障診斷工作，有效保證在設備出現故障隱患時能夠及時發(fā)現和維護，電氣自動化技術還能夠幫助實現電氣自動化系統(tǒng)運行設備的維修轉化和維護被動轉化，設備運行的維修和預防維護能夠同時進行。

4.3電氣通信控制

傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)運行過程中，所具備的電氣通信速度和系統(tǒng)的可靠性不強，所以并不能夠滿足于火力發(fā)電的發(fā)展，主要是由于ECS和DCS的兩大系統(tǒng)之間存在很大一部分硬接線，要想實現電器全銅芯的控制模式，必須要處理好熱工工藝的連鎖問題，只有這樣才能提高電氣系統(tǒng)的后臺實際應用水平，提高電氣自動化設備在運行中的監(jiān)視功能水平。

4.4建設通用型網絡結構

通過網絡結構的建設能夠提高電器自動化設備的運行成功率。隨著電氣自動化技術在火力發(fā)電廠的使用和普及，有效實現從自動化的辦公環(huán)境到控制及自動化最后實現整個電氣自動化范圍之內的網絡通訊產品控制，實現電廠管理層面對于電廠現場設備工作的實施監(jiān)督，并且確保電廠控制設備、管理系統(tǒng)和計算機實施監(jiān)督系統(tǒng)運行時產生的數據傳輸安全和穩(wěn)定，實現火力發(fā)電廠的全集成自動化工作模式。

5結語

目前，中國電氣自動化技術在火力發(fā)電廠的應用取得了很好的成績，幫助中國火力發(fā)電廠最大限度地挖掘出了火電機組的工作潛力，實現了一體化的單遠制管理，加強了發(fā)電廠中電網運行的統(tǒng)一化管理，提高了工作效率和控制水平，保證了中國的用電質量。火電廠在引進電氣自動化技術一定要把握好自動化模式的控制方式，貫徹落實安全生產理念，加強工作人員的技術指導和培訓工作，為火電廠的電氣自動化操作人員創(chuàng)設能夠準確操作設備的良好工作環(huán)境，能夠讓電氣自動化技術工作效果更加事半功倍。只有通過不斷努力研究和探索，才能夠讓中國火力發(fā)電廠的電氣自動化技術更加完善，使中國發(fā)電事業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展。

作者:薛凱嘉 單位:霍州煤電集團煤矸石熱電廠

參考文獻：

［1］趙楊，丁寶峰，杜翠女，等.淺談電氣自動化技術在火力發(fā)電中的創(chuàng)新與應用［J］.硅谷，2011(3)：93-94.

［2］周力.電氣自動化技術在火力發(fā)電中的應用［J］.企業(yè)技術開發(fā)，2011(5)：68-69.

［3］龐衛(wèi)仕.電氣自動化技術在火力發(fā)電中的創(chuàng)新與應用［J］.廣西輕工業(yè)，2011(7)：33-34.