摘要：文章在对火电厂电气自动化组成以及技术方案进行介绍之后，分析电气自动化技术在火力发电中的发展现状以及实践应用情况，以供参考。
关键词：火电厂；电气自动化技术；现状；应用
1引言
在目前的火电厂发电系统在不断改革和创新的过程专用，对不断发展和提高的自动化发电技术进行了广泛和深入的应用，尤其是在目前的新建火电厂中，更是需要对自动化技术进行应用来提高其市场竞争力。因此，在上述发展形势下，使得目前火电厂发电技术的研究重点也在向对自动化技术的灵活和科学运用方面转移。本文就基于目前火电厂电气自动化的组成和技术方案，来对火电厂中应用电气自动化技术的发展现状和实践应用情况进行研究。
2火电厂电气自动化组成以及技术方案
2.1电气自动化的构成
目前火电厂中的电气自动化主要有DCS、SIS、ECS系统以及PLC控制系统等组成。在自动化层面上述不同的系统发挥着不同的作用，其中的DCS系统主要就是起到实时管控锅炉以及蒸汽机的自动化运行情况。SIS系统则主要是处理全场的信息，在对生产过程进行监控和管理的同时来对故障信息进行分析和处理、对系统设备的发电能力进行诊断、确保系统的经济运行、做好设备的运维管理以及开展对用户重点用电报价以及财务管理等工作。ECS系统的主要作用就是进行电气监控并且实现厂内用电、用电升压以及设备管理的自动化。其主要的自动化结构如图2.1所示。
图2.1 火电厂自动化结构图
2.2电气自动化主要技术方案
目前主要的火电厂自动化技术方案主要有以下几种：一是发电机、锅炉、电量管控的DCS与FECS一体化监控系统。针对DCS系统在火电厂监控系统中的应用表现出来的电气控制薄弱的问题，无法实现对事件和电波等重要电气信息的实时捕获。因此提出了通过FECS与DCS一体化综合监控设备来对电气和全系统进行全面管控的策略。在应用了上述技术方案之后，可以通过现场总线通信技术来节省大量的电缆投资，而且可以通过电气控制系统与一次设备的直接连接来节省用地。并且由于系统具有多接口，也可以实现对其他装置在此电气控制系统上的接入和协同管理的开展，实现了上述发电机、锅炉以及电气的一体化控制和管理。二是监控系统物理化配置逐渐从集中向分散发展。在目前火电电力自动化技术不断发展的同时，由于电力监控系统物理配置上的逐步发散，不仅控制系统的占地面积在不断减小，而且节省了电缆的使用，减少了建设费用以及缩短了建设工期。也就是通过若干小的设备间来实现在控制对象附近来进行控制，也就是在开关柜中进行电厂电气监控装置的安装来实现现场的分层控制。三是发展和应用监控系统装置的集中控制功能。就是将电厂中的保护、运动以及监控等系统集成为一个集成系统，将所有的保护测试装置集成为一个分层控制系统，通过对系统保护、录波以及机组控制等监控装置功能的综合来实现功能集成监控系统。
3电气自动化技术在火力发电中的发展现状
在火电厂中应用电气自动化技术不仅可以实现电厂设备检测、控制和管理的自动化，而且实现了人工工作量和人力资源成本的降低，提高了电厂的工作效率。而且还可以实现对电厂的远程监管控制来降低作业人员工作时的安全事故概率。在火电厂中应用电气自动化技术还可以保证在出现故障时可以及时判断故障点以及故障原因，并向控制中心进行故障信息的传递以及对信息进行分析，提供故障处理的辅助建议，实现故障排查和处理效率的提升。
在近年来火电厂的规模在不断扩大的同时，电气自动化技术的应用范围也在不断扩大，主要表现在首先就是在电气自动化技术不断发展的同时，电厂各个设备上安装和应用的电气自动化装置也越来越多，但是同时也导致对这些装置的检修和管理维护难度的增加。这就需要在应用合适的电气自动化硬件设备的同时，还要通过自动化监控软件来检验电气自动化装置的运行情况来确保电厂运行安全。还可以在电气自动化技术不断发展的同时来进行自动化软件的更新，实现电厂电气自动化水平的提升。其次就是在目前电厂快速发展以及对厂内配置的要求不断提高的同时，针对其中的装置作用专一性和安装之间的矛盾问题，以提高装置的安全性和效率为目的，需要做好对电气自动化技术的监测工作，这就需要在对网络交流技术进行完善的同时来确保电气自动化系统的稳定运行，以及通过对电气自动化系统的优化来提高其实用性和可持续性。最后就是为了确保电气自动化体系被进一步使用，在人们提高对电气自动化体系重视的同时，通过对电气自动化技术的增强来实现对电厂运行过程数据的监管和记录，实现数据交流效率和准确性的提升。
4电气自动化技术在火力发电中的实践应用
首先是针对管理调配方式的实践应用。针对目前主要应用的硬接线方式以及组团方式等自动化技术的管理调配方式，前者主要是通过转换强弱电信号之后通过电缆将模拟量信号、开关量信号以及I/O模件柜进行连接并连接到DCS中，实现对装置的监控和调配。此种调配方式比较简单，但是容易对信息量造成限制且表现出较弱的实用性。而后者则主要就是将装置分为不同的团体，然后以团体为单位来建立间隔层，针对不同的间隔层来将监控和保护设备设置在开关柜和一次装置附近，而且与交流监控设备和网络线路结构共同组成网络部门来实现信息传递、调换和发出效率的提升。此种调配方式具有较强的实用性，而且可以实现对大量信息的传递，但是调配操作较为复杂。
其次是针对掌握主体方式的实践应用。目前主要是通过电缆和光纤的方式来进行电厂网络信息交流设备的连接，针对掌握主体中的间隔层控制端口的主体，通过组团方式来进行间隔层一次设备的连接，在提高实用性的同时，实现了厂用电安全事故概率的降低。
最后就是在电厂电气自动化技术的实践应用中，需要针对主体装置和系统的供电电源分别采用直流和交流的供电方式。而且需要使用两路独立以及能够相互备用的供电电源方式来作为自动化装置与调配体系的供电电源。此外，针对监控系统和其他系统则需要采用开关量接口和通信方式的联系方式，并且要选择一一对应交互信号的方式来确保信息的及时交互。而针对自动化监控系统，则需要按照自动化为主和监控为辅的原则来进行设置，并且要发挥自动化监控系统的调节功能，确保电厂设备的安全和可靠运行。
5结语
在目前的火电厂中加强对电气自动化技术的研究和实践应用，对于实现电厂电气自动化水平的提升以及提高电厂生产效率、确保电厂设备和系统运行安全都具有重要作用，而且在此基础上能实现发电成本的降低和经济效益的提高，促进我国火电厂的可持续发展。
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[3] 黄宇, 李健. 电力系统中电气自动化技术分析[J]. 中国科技投资, 2017(33).
论文作者:蔡松
论文发表刊物:《科技新时代》2019年6期
论文发表时间:2019/8/15
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