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摘要：火力发电是我国电厂发电的重要形式，目前国内已经拥有了高参数、大容量的火电机组，且它们已经成为火力发电的主力，随着技术的发展，人们对火力发电的控制和监督提出了越来越高的要求，未来火力发电厂的运行将会朝着智能化、自动化方向发展，因此要在火力发电厂中运用电气自动化技术。本文分析了电气自动化技术在火力发电厂中的作用，并进一步提出了电气自动化技术在火力发电厂中的创新和应用。
关键词：电气；自动化；火力发电；创新
1导言
火力发电厂中所使用的电气自动化系统（简称为ECS）主要是起着对发电厂内部的中低压电气系统进行保护和控制的作用，以此达到对其进行自动化监控的目的。由于具备信息化和网络化的特点，电气自动化技术已经在火力发电中得到了广泛的应用和发展，这不仅使得火力发电厂的自动化水平得到了很大提高，也使得其电气控制系统的安全系数大大加强。在提高工作效率的同时降低了成本造价，大大提高了发电厂的市场竞争力，成为发电厂在激烈的市场竞争中生存和发展的必由之路。
2电气自动化技术在火力发电厂中的基本作用
电气自动化系统的主要目的是对监视控制设备进行监控，同时可以促进数据之间的交换。通过运用监控装置，可以得到监控设备的运行状况的数据信息，并将警告信号汇报给设备。电气自动化系统还可以将日报表、检修报表提供给有关的工作人员，其具有较强的反馈功能，比如说监控装置本身具有计量的功能，可随时对电量进行统计。
2.1提升效率，降低生产成本
过去由于技术条件的限制，火力发电厂在发电时，每年会损耗20%左右的电能，造成了能源的浪费，将自动化技术应用到火电厂之后，提高了生产效率，电能的生产量也大大增加。同时，火力发电厂的主要原料是煤和石油，过去受到技术条件的限制，燃料的消耗量巨大，增加了火力发电厂的成本消耗。在运用电气自动化技术之后，可以最大限度地保证燃料能够充分燃烧，因此提高了原料的利用率，有效地降低的生产成本。
2.2推动技术革新
电气自动化技术需要多种技术的结合，因此它融合了多方面的技术，比如计算机技术、信息技术等，这些技术覆盖的领域比较广，可以实现多功能的控制。将电气自动化技术运用到火力发电厂，可以推动火电厂的技术革新，有效降低工作的难度，有利于提高工作人员的积极性，节省了人力、物力。
2.3优化资源、整合模式
电能的生产离不开电力设备、原料、人员的投入，需要人、财、物的全面配合，才能充分提高电能的产量。电气自动化技术是连接各个要素的纽带，也是推动各个要素发展的动力。电气自动化技术可以有效地协调和整合资源，突破传统的作业模式，从而可以实现人机操控，投入一体化操作，大大减轻了工作人员的工作量，还能够及时发现故障并进行处理。有利于提高经济效益。
3创新电气自动化技术在火力发电中的应用
3.1 自动化技术在火力发电中的系统创新电气自动化技术在火力发电中的系统创新主要体现在I/0集中监控、远程智能I/0以及现场总线控制等方面。
3.1.1 I/0集中监控。此种模式通过将各现场设备的I/0接口与DCS控制系统的I/0通道相连，使其进入DCS组态，这样DCS控制系统就可以对现场所有的电气设备进行实时监控。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种模式具有快速、容易维护以及防护等级低等优点，极大地降低了DCS控制系统的造价。然而，由于这种模式使得DCS控制系统需要对全场所有的电气设备进行监控，工作任务量加大，结果使得DCS主机冗余随之下降，DCS控制系统的安全性和可靠性也将受到削减。
3.1.2 远程智能I/O控制。远程智能I/O控制模式就是将远程I/O采集柜设置在离控制室较远的现场，再使用光钎或双绞线将现场设备、采集柜以及DCS主机柜联结在一起，进行大量的信息采集活动。这种方式的优点就在于既可以减少电缆的使用量和安装成本，又可以减少系统的控制任务量，同时也使系统的可靠得到了极大保障。同时，远程I/O控制模式还具备数据处理以及自我检测和校正等功能。但是这种方式的不足之处就在于没能减少其对一些诸如I/O卡件、模拟量卡件及电量变送器等辅助设备的需求量。
3.2 火力发电中电气自动化技术的创新实例
电气自动化技术能够最大限度地挖掘火电机组的工作潜力，在火力发电中扮演着十分重要的角色。火力发电中，电气自动化技术已经得到了广泛的发展和创新。
3.2.1 使用统一单元炉机组。创新型的电气自动化技术实现了火力发电厂由机、电控制一体化向机、炉、电一体化的转型。在这种控制方式下，火电厂的DCS系统就可以通过这种单元制的操纵模式将全部设备的运行状态和信息参数收集在一起进行汇总和整理，为相关管理人员提供一系列有效的数据参考，以便最大限度地发掘产电机组的潜力，将其控制功能发挥到最好。同时，同一单元炉机组的使用还可以减小控制室的规模，简化监控系统，尽可能地降低设备产电成本。除此之外，这一模式的使用也便于火力发电厂的信息管理系统进行数据采集，最大程度地提高电网的统一运行水平以及管理水平，也有助于设备执行中调AGC的相关指令，在提高电网工作效率的同时又能使其在最经济、最佳的工作状态下运行。这一创新模式在火力发电过程中的应用既提高了控制系统的监控水平，又提高了整个产电过程的自动化水平，对于火力发电及火力发电厂意义重大。
3.2.2 控制保护模式的创新。报警和连锁是传统火电系统所普遍采用的控制和保护手段，但这种保护模式仅仅只能被动地应对诸如超限报警以及联锁跳机等情况的发生。与传统的系统控制和保护手段不同的是，创新型控制保护模式通过对计算机技术的使用，使控制系统具备对产电设备进行运营检测和故障诊断的能力，使相关管理人员能够及时发现设备存在的隐患，采取积极有效的措施避免危险情况的发生，真正做到防范于未然，使系统能够继续运行。同时，创新控制保护模式的应用也实现了电气自动化系统从被动向预知的转变，这是电气自动化技术在火力发电中的重大创新，极大地促进了自动化技术在火力发电领域的发展。
3.2.3 使用电气全通信控制。就目前的情况而言，DCS控制系统对于电气全通信控制有着较高的要求，然而当下火电厂的电气自动化系统的通信速度和可靠性还有所欠缺，满足不了系统对于全通信控制的需求，这就成为火电厂亟待解决的一大难题。只要电气全通信控制得以实现，后台系统的实际应用水平就能得到提高，系统的基本运行监视功能就能更加丰富，其控制水平、自动化水平和运行管理水平才能得到实质性的提高。
结束语
火力发电是对于我国电力生产的意义重大。在未来发展的一段时期内都将继续保持发展优势，未来火力发电厂更加追求自动化、智能化，以提高电能的产量。电气自动化技术可以提升效率，降低生产成本；还可以推动技术革新；推动优化资源、整合模式。目前我国火力发电厂中自动化技术的应用尚不成熟，还需要继续应用和创新，要推动自动化技术在火力发电厂中的应用，就要统一单元炉机组、实现电气全系统控制、还要加强通用网络结构控制，推动自动化技术的不断提高。
参考文献
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[3]杨寅越.电气自动化技术在火力发电中的应用策略研究[J].科技展望,2015,21:91
论文作者:陈德茂
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/18
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