电气自动化技术在火力发电中的创新与应用

侯云峰

【摘 要】火力发电是中国发电厂的主要发电结构之一，每年发电量都在增加。随着技术的不断发展，大容量发电机是国内电力工业的主要机组。电气自动化技术实现了对火力发电的自动监控，因此电气自动化技术在火力发电中得到广泛应用，不仅能有效提高工作效率和运行水平，还能降低成本，增强安全性和稳定性。因此，使用电气自动化技术已经成为发展火力发电的唯一途径。

【关键词】电气自动化；火力发电；创新；应用

火力发电系统中所运用的电气自动化系统，已经作为近些年的学术研究的热点，它的主要方向就是将自动化的监控技术运用于火力发电的系统中。随着电气自动化技术在火力发电系统中的广泛使用，使得发电厂的自动化水平有了显著进步，同时也提高了电气控制的安全稳定性。而在这其中，监视在电气自动化技术与火力发电系统的运用方面起着至关重要作用，并以数据的交换作为辅助手段，这就是火力发电厂的电气自动化系统的运作模式。监控设备主要对测量设备收集数据并分析运行状况，以图表和曲线的形式传送，并且为防止不当或危险的状况，还会在数据线路上传警告或异常的信号。电气自动化系统有一项更高的功能，即对特殊数据予以反馈，诸如测控装置对自身的电量进行统计及对主站系统的设备管理，等等。

1电气自动化技术在火力发电中的必要性

一般来说，传统的火力发电厂中的集散控制系统主要是侧重于对机、炉系统的简单控制，而电气系统的保护与安全装置都可以基本实现独立运行，诸如厂用电源切换装置和自动励磁调节装置等都与集散控制系统之间的信息互访和交换量有限，对整个电气自动化系统的反映信息量相对较少，也导致电气系统的操作人员所关注的测量、参数等信息都无法在集散控制系统中得到有效反映，这也就对电气系统的操作人员运行系统造成了一定程度地不便，无法实现轻松、快捷、简便的系统操作，非常不利于其对火力发电厂的事故进行及时地分析与解决。

因此，为了提高火力发电厂中电气系统的自动化水平，就必须改变传统电气系统控制中对变送器和控制电缆大量安装的情况，转变过去硬接线一对一采集电气信号的形式为现场总线技术和智能设备的结合形式，建立火力发电厂的电气系统通信网络，充分利用其联网信息多样化和全面化的优势，进行电气系统深层次的相关数据挖掘，实现火力发电厂中电气系统的自动化，提高整个火力发电厂电气自动化系统的运行和管理水平，这对于火力发电厂的长远发展发挥着至关重要的作用。

2电气自动化技术在火力发电中的發展现状

电力自动化技术在火力发电厂中的应用水平是随着科学技术的不断进步而不断发展和提高的。电气自动化系统的日新月异也为火力发电厂的数据采集和信息通信等开拓了新的技术发展领域。火力发电厂中电气自动化系统的监控装置不仅可以实现对交流采样的测量、保护和监控，而且可以通过新型计算机的监控与保护实现现场总线技术与工业以太网的网络形成。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，电气自动化系的控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。起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，则是由保护见恐慌只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。

3火力发电中电气自动化技术的应用

3.1实现电气全通信控制

为了实现火力发电厂电气全通信控制模式，满足集散控制系统利用电气自动化系统来对整个火力发电厂单 元炉机组运行参数进行实时监控的需要，进一步提高电厂的电气自动化系统的可靠性和信息通讯速度，首要问题就是需要处理好热工工艺连锁问题。只有这样才能够提升电气自动化系统 的后台运行速度和应用水平，完善和丰富目前阶段电厂的系统运行监视功能，使得电气自动化系统与集散控制系统实现无缝互联，从本质上提高电气自动化系统的自动化水平、运行管理水平以及控制水平，最终实现火力发电厂的电气全通信控制模式，创新电气自动化技术在火力发电厂的应用。

3.2统一的单元炉机组

为了充分发掘单元炉机组的最大生产潜能，降低火力发电造价成本，在火力发电中引进了电气自动化技术，这是火力发电中运行监控方式由机、电控制一体化转化为机、电、炉一体化单元控制的重要体现。同时，火力发电厂中的集散控制系统将采用机、电、炉单元制运行方式对整个火力发电机组所有设备的运行状态和工作参数进行整理、汇总，并利用现代化的火电系统分析 软件来对所有的参数进行筛选与分析。另外，统一的单元炉机组管理模式有利于对火力发电厂设备运行信息的采集，并通过火电厂内部信息管理系统来提升电网的实际工作效率，实现火电电网的统一管理和火电机组自动化监控水平的进一步提升。

3.3通用网络结构的构建

通用网络结构的构建在很大程度上决定着电气自动化系统能否成功实施运营，这是因为通用网络作为电气自动化系统工程的基础，首先需要的就是被构建起来，这样才能够实现火力发电厂管理人员对于现场发电设备参数的实时监控，创新电气自动化系统在火力发电厂的应用。通过对通用网络进行结构构建，才能够充分保证火力发电厂的管理系统、计算机监控系统以及电气设备控制装置之间信息传输的畅通性，实现从办公自动化到控制机器以及元件级别零件设备的全部覆盖和整个电气自动化系统的全面实施。

3.4控制保护手段的创新

通常情况下，在传统的火力发电过程中系统控制与保护手段往往采用的是报警和连锁的方式，仅仅只能实现当出现超限时发生报警以及出现联锁时发生跳机现象的一系列波动性控制和保护。而发展到现在，由于电气自动化技术的创新与应用，在火力发电过程中可以借助计算机的实时控制与保护技术，来实现对电气自动化相关系统的运营检测与故障诊断等等，以确保火力发电设备的系统稳定性和安全性，及时对系统故障进行自动控制与保护，防患于未然，最大限度地保障电气自动化系统能够常态、最佳运行，增强火力发电厂中机、炉、电一体化的网络实时运行监控，进一步提高火力发电的工作效率和竞争能力。

4结束语

作为中国电力结构的主要组成部分，火力发电需要持续努力进行可持续发展和应用创新，电力自动化技术在火力发电中的应用和创新是焦点。电气自动化技术的推广需要根据实际应用情况了解相应的应用问题，不断改进和创新应用方法，从而节约生产成本，提高生产效率，满足发展需要，促进中国经济持续稳定发展。

参考文献：

[1]刘鑫，韩文愈.火力发电中电气自动化技术的应用探讨[J].科技创新与应用，2013（26）.

[2]李静.电气自动化技术在火力发电厂中的应用与创新[J].中国高新技术企业，2013（04）.