摘要：电气自动化技术的应用，促进了我国电力行业的快速发展，在电厂中不仅能提高作业效率，而且可以节约人力、物力、财力成本。本文首先分析了电气自动化控制技术的优势和问题，然后介绍了发电厂电气自动化控制技术的关键，最后阐述了相关改进措施，以供参考。
关键词：发电厂；电气自动化；控制技术；改进措施
电力系统由发电、配电、变电、输电等环节组成，发电厂利用专业生产设备，能将一次能源转化为电能，经变配电进一步输送到用户中。为了保证发电的安全性和稳定性，必须利用电气自动化控制技术，对电力生产过程进行监测、调节、控制、调度等，以获得优质经济的电能。以下结合工作实践，针对电气自动化控制技术在发电厂中的应用进行探讨。
1．电气自动化控制技术的优势和问题
1.1 技术优势
电气自动化控制技术具有综合性，涉及计算机技术、电力电子技术、信息网络控制技术、机电一体化技术等，特点体现在机电结合、强电弱电结合、电工电子结合。分析该技术的应用优势，一是适用范围广泛，在各类电力生产活动中均有使用；二是技术含量高，需要配备硬件和软件设施，才能提高作业效率。从技术原理来看，电气自动化控制技术的核心是电子技术，依靠电子信息的收发、传递、反馈，实现对电力生产的控制。由此可见，发电厂必须注重电气自动化控制技术的应用与革新，才能实现电力生产的可持续性。
1.2 存在问题
一是设备元器件质量差，电厂往往从不同厂家购买元器件，难以实现完美配合，继而影响实际生产；或者电厂选择固定的供货渠道，难以保证元器件的质量。二是设备受外界影响大，以温度、湿度、气压、静电等因素为例，一旦发生变化，就会干扰设备运行的可靠性。举例来说，设备长期在高温环境中使用，会加快氧化程度，降低设备灵敏度；在高湿环境中使用，容易发生锈蚀，增大运行偏差。
2．发电厂电气自动化控制技术的关键
2.1 电网调度自动化技术
该技术是电气自动化控制技术的组成部分，也是电力生产系统中的重要环节，核心是计算机技术。在电力生产期间，电网调度自动化可以监测电网整体、局部的运行状态，分析系统元件的工作需求，作为协调控制的依据。其次，基于电网调度系统下，能保证电力生产有序进行，为用户提供稳定可靠的电能资源。最后，应用电网调度自动化技术，能有效提高电厂工作效率，降低设备故障发生率，确保电力系统的安全性。
2.2 DCS系统技术
发电厂传统电气控制采用DCS系统，主要利用输入设备、输出设备，实现电气信息的采集与控制。例如，对发电机组的电压等信息进行分析与调整，来控制整个发电厂的电压、频率。但是，DCS系统属于分布式控制，无法实现电力信息的衔接，因此当前已经不适应电力生产的需求。
具体分析认为，DCS系统技术的应用缺陷如下：①系统运行中主要采集电压、电流等信息，需要使用转换器设备，虽然转换结果和发电厂的生产情况相符，但是转换工作原理比较复杂，转换器的使用会提高电力生产成本。②系统在数据计算时依靠电流信号，前提是保证发电厂内部电流满足标准要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而实际生产中，电力生产受到的影响因素多，会改变自身电流的技术参数，系统检测时可能出现数据不准的情况，无法真实反应出电力生产状态。③系统的敏感性较低，尤其应用在快速变化的电流中，难以实现信号的有效定位，从而影响控制结果。④系统结构自身的组成相对分散，而发电厂生产数据的采集相对复杂，因此系统应用过程中需要投入大量人力、物力，从侧面增加了电厂的生产成本，不利于经济效益的提升。
2.3 ECS系统技术
ECS系统是发电厂目前使用的自动化控制系统，是对计算机技术、信号采集处理技术、以太网、继电保护、现场总线技术的综合应用，可以对发电机、电动机、变压设备、反馈线等设备进行测量、保护、控制，兼具故障分析的功能。ECS系统构架采用分层分步式，下层结构是站控层，中层结构是通信管理层，上层结构是间隔层。
该系统可以独立运行，不受通讯功能的限制，因此提高了系统的安全性、可靠性。具体功能分析如下：①站控层、通信管理层采用一体化设计，可以一次性完成组态调试，因此使用时更加方便，符合人为操作的习惯。在通信功能上，既能保证三个结构层之间的通信速度，又设置了SIS、DCS、MIS等多个接口。而且，DCS和ECS之间可以相互通信，能节省变送器、通信线缆的数量，从侧面降低电力生产成本。②间隔层利用保护测控装置，具有保密、隔离、屏蔽等功能，能显著提高外界干扰抵抗能力。系统设计采用冗余技术，包括站控层设备冗余、站控层双以太网、双现场总线、双通信管理机等，有利于提高网络通信的稳定性。
从系统的安全性来看，①采用防火墙、杀毒软件，能有效阻止病毒入侵、黑客破坏；采用验证通道、专业通道，为管理员设置管理权限，以保证网络使用安全。②该系统自身具备诊断恢复功能，例如错误数据诊断处理、硬件故障诊断、通信质量处理等，系统运行一旦发生故障，能及时诊断处理，避免造成严重损失。③在通信管理层、间隔层之间，软件技术采用中断方式，能提高系统的自恢复能力；在通信管理层、站控层之间，采用双通道传输模式，可以对数据进行备份，即使发生故障也能避免数据丢失。
3．发电厂电气自动化控制技术的改进措施
3.1 提高设计水平
电气自动化控制技术的应用，其设计水平的好坏决定了应用价值的高低，要想提高使用效率，就必须充分发挥出自动化设备的优势。对于设计人员而言，应该遵循“先整体、后局部”的原则，针对元器件运行条件、技术可行性、整体结构框架、工作环境等进行分析，从而提供科学的设计参数；并结合发电厂的生产需求，对设计方案进行改进优化。
3.2 设备方便组装
电气自动化控制设备的组成复杂，尤其是各种元器件数量繁多，电厂在选择购买设备时，应该灵活选择供货渠道，采用优胜劣汰的原则。具体来说，在不影响正常生产的前提下，要落实市场调研，多进行试验比较，从中选择出质优价廉、和发电机组相匹配的自动化设备，实现更新换代的目标。此外，组装元器件时，应该考虑是否适应生产条件，是否方便装配作业，是否能降低运行损耗等，从而提高电厂的综合效益。
3.3 定期检查更新
电气设备在使用过程中，受到外界环境、运行工况的影响，均会存在损害风险。对于发电厂管理部门而言，应该建立设备检查维护机制，在日常工作中严格落实。使用电气自动化设备之前，要检查设备的安全性、稳定性；设备使用之后，及时进行保养，按照说明书中的要求进行保管，避免设备带病运行、超负荷运行。此外，定期检查设备功能，及时发现隐患并处理，避免造成严重损失，保证电力生产的安全性。
3.4 全厂自动化作业
发电厂全厂自动化作业，有利于提高电力生产效率，实现监控网络化、管理网络化的目标。具体来说，要对水泵房、水处理、输送煤等车间进行统一设计，对设备选型进行统一监控，以提高发电系统的运行效率，减少值班人员数量，实现电力生产的可持续发展。
结语：
电气自动化控制技术具有适用范围广泛、技术含量高的优势，将其应用在发电厂中，能显著提高生产效率。文中从电网调度自动化技术、DCS系统技术、ECS系统技术，介绍了电气自动化控制技术的关键。只有提高设计水平、设备方便组装、定期检查更新、全厂自动化作业，才能推动电厂可持续发展。
参考文献
[1]王国祥.发电厂电气自动化控制技术中的关键问题探究[J].科技与创新,2014,(16)：26-26,30.
[2]高家奇.电厂电气自动化控制技术探讨[J].中国高新技术企业,2016,(23)：146-147.
论文作者:赵志勇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/23
标签：技术论文; 发电厂论文; 系统论文; 自动化控制论文; 设备论文; 电气论文; 电力论文; 《防护工程》2017年第36期论文;