摘要：伴随我国社会经济发展与人民生活水平的提升，社会电力消耗量逐年上升，企业与人民对电力能源的需求也逐渐提高。在此社会需求背景下，电厂就需不断改革自身发电技艺与设施，提升电力生产效率与水平，以此满足社会对电力资源的需求缺口。而电气自动化控制技术就是发电技术改革进程中的重要产物，其技术的应用与实践，将对电厂发电成效的优化改进起着关键影响。因此本文以水电厂电气自动化控制技术为研究出发点，对其技术的概念、特点与内容做逐一分析研究，并探究自动化控制技术在水力发电厂的具体应用措施。
关键词：电厂；电气自动化；技术；概念；构成；特点
1 电厂电气自动化系统的概述
1.1 概念
电厂电气自动化系统（ECS）是指使用保护、测控、通信接口、监控系统等设备实现所有电厂电气设备的检测、控制、保护和信息管理。国内大部分发电厂都采用集散控制系统来实现热工系统的自动化运行，而传统的电气系统采用“一对一”的硬件连接以及仪表监视，自动化水平相对落后。ESC系统包括升压站子系统、机组子系统和厂用子系统所有电气子系统计，是相对独立的电气控制系统。
1.2 系统构成
1.2.1 间隔层：电厂电气自动化系统（ECS）的间隔层设备按间隔分布式布置。厂用电保护测控装置可直接下放至开关场，取消了原本放大量引入主控室的信号、测量、控制、保护等使用的电缆。各设备相对独立，仅通过现场总线与网络通讯层的设备通讯，减少了大量的二次接线，节省了投资，减轻了安装调试及维护工作量。间隔层的主要设备有：机组子系统：发电机（发变组）保护；升压站子系统：升压变压器保护、线路保护装置、母线保护装置、综合测控装置；厂用电子系统：10/6kV厂用电保护与测控装置、400V厂用电保护与测控装置；安全自动装置：备用电源自投装置/厂用电快速切换装置、自动准同期装置、安全稳定装置；故障录波；直流系统；励磁调节系统。
1.2.2 网络通讯层：通讯管理装置；规约转换装置；网络中继器；网络交换机。
1.2.3 站控层：站控层采用分布式、开放式设计，组态完成站内监控功能，可全面实现电厂内所有电气设备的监控、管理等功能。站控层设备可采用多种配置模式，既保证了系统整体的可靠性，也使得功能配置更灵活、合理。站控层的主要设备有：服务器、操作员站、工程师站、通信服务器、不间断电源（UPS）、卫星对时装置（GPS）。
2 电厂电气自动化控制技术的特点
2.1 技术覆盖面广
即控制技术本身为融合了多类学科领域的综合性技术，所用科学知识与技术极为广泛。因此在技术研发与应用上的要求相对较高，电气自动化控制技术的研究需要多种技术的配合发展，任一软硬件技术的缺失都会影响电气自动化控制技术的水平与使用。
2.2 控制技术的电子化程度较高
电气自动化控制技术的关键在于电子技术，其技术的主要实践、应用方式即是经由电子信号的传输、处理来对工业生产做自动化管理与控制，因此控制技术具有较强的电子性，其电子技术的水平将直接影响整个自动化控制技术的成效与质量，对电气自动化控制技术的研究应用，关键在于及时发展其电子技术，优化控制技术的电子水平。
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3 电厂电气自动化技术的使用方式
3.1电厂电气自动化技术管理调配方式
电厂中的电气自动化装置都没有统一放置，有些放置在了配电室中，有的放置在了电动机控制中心中，使得装置数量众多，工作时处理的信息也繁杂庞大，阻碍了检验维修工作的开展。当下电厂电气自动化技术管理调配具有两个方式：硬接线方式，这个方式将强信号降成弱电信号，并将开关量信号和4～20mA模拟量信号通过电缆连接到DCS的I/O模件柜中，接入DCS，以此让所有装置都可以被监控和调配。以上这种方式存在的优势即为简单调配，劣势却是实用性缺失以及信息量受限；组团方式，将所有的装置分团，并以每一个团为单位建立间隔层，间隔层按电气一次回路或者电气间隔划分，其中重点是要将监控和保护区域的设备放置在每个开关柜和一次装置周围。网络部分是将交流监控设备和网络线路等结合而成，通讯线路技术的使用，使得信息的调换、传递和发出等性能都得以实现，上级管理层运用网络信息的交换就可以控制和调配间隔层的数据。
3.2电厂电气自动化技术掌握主体方式
电厂电气自动化技术掌握主体的方式是由间隔层的控制端口、网络信息交流和主体控制部分组合而成的。其中间隔层的控制端口的本质是组团方式中用间隔层一次设备作为一个主体，并在当时进行调配的控制端口。此主体的实用性和进行时间都很好，其的目的就是避免电厂用电出现事故，是平稳实用的最好方式；网络信息交流是电气自动化体系中的骨干，不过电气自动化体系运行的地方通常都是被高电压和电磁干扰等所包围，致使网络信息交流的设备好坏程度可以完全决定电气自动化体系所发挥出的作用，当下电厂都是使用以电缆或光纤为主要设备的网络信息交流形式；主体控制部分是电厂电气自动化设备进行监管和调配的关键装置，主体控制部分一般被放置在站级监控层中，由供电装置的容量和使用规定来装配主体控制部分，并针对不同的情况装入不同的系统，一般是要具有信息库服务器、Web服务器、工作人员、对时系统和其他的办公设备。
4 电厂应用电气自动化技术的趋势
4.1一体化发展
电气自动化技术正在实现对电厂生产和管理各项环节的渗透，将电厂测量工作、监控工作和维护工作融合为一个有机的整体，实现一体化的发展，这样可以方便实现各类信息和数据的转化，有利于提高电厂运行和生产的管理效率与水平，实现电气各项工作一体化。
4.2安全化发展
电气自动化技术可以将电厂生产的安全和保护两项目标落实到具体的系统和工作之中，以电气自动化技术为支撑，电厂可以建立起自动化电气系统的安全系统，在提高电厂电气控制系统水平和自动化能力的基础上，实现电厂综合的、系统的安全与稳定。
4.3系统发展
电气自动化技术的发展，对电厂设备和系统具有减少设备损坏率，降低系统发生故障次数的功能，未来应该利用现代预警理念为中心，指导促进电厂电气自动化系统的发展。
5 结束语
在电力行业市场化发展的大背景下，电厂必须做到技术的全面应用，以此来提升改革和创新的水平，要牢牢把握电气自动化技术的要点，这是电厂应对行业竞争，实现自身发展的必要手段与基本前提。新时期电厂应该不断加深电气自动化技术的运用层次，构建出新时期符合技术与时代发展的电气自动化系统，在不断完善的基础上，确保电厂生产安全、效率提升、稳定运行。
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论文作者:朱翔
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/2
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