电厂电气自动化技术应用分析刘智伟

电厂电气自动化技术应用分析刘智伟

刘智伟

通辽发电总厂霍林河项目部内蒙古通辽市028011

摘要：随着经济的不断发展，人们对电力的需求量不断加大，电网的应用规模也随之扩大。电力系统的基本要求就是24h不间断工作，因此必须要保证电力系统能够正常运行，自动化技术的应用便在很大程度上实现了对电力系统的监督与完善。自动化技术利用计算机，对电力系统采取连续操作，已达到电力系统不间断工作的目的，从而提高电力系统的运行质量。

关键词：电厂；电气自动化技术；监控系统；应用分析

一、电厂电气自动化系统的构成

电厂电子动化系统基本分为三个层面，即间隔层、网络通讯层、站控层。间隔层内的设备间隔布置，以此来改变信号、控制、测量等设备之间的电缆的放置位置，将厂电保护、测试与控制装置由主控室转移到开关层，减少了设备之间的直接联系，仅依靠现场总线与网络，就可让设备之间的通讯得以实现，有效增强了设备相互之间的独立性，精减了二次接线的数量，节省了电厂的成本开支，也避免了让员工在安装过程中的多次调试，减轻了员工的工作量。网络通讯层的设备包含通讯管理装置、网络交换机、网络中继器等，主要作用是让各个设备或子系统之间能有效进行交流与信息传递。站控层包含操作员、工程师、服务器、UPS等设备，通过分布式与开放式结合的方式，对电厂的设备进行监控和管理以及发挥其他方面的作用。

二、电气自动化与热工DCS控制系统的关联

电气系统与热工自动化相比，在运行中存在着很大的区别。DCS既具备传统控制、集中化信息管理、操作显示等功能，还具备强大的数据采集处理、通信功能，是先进程控技术得以实现的重要保证，具有独立性、协调性、友好性、灵活性等特点。而在电气控制中，电气设备的控制对象要少于热工设备，操作的频率较低。在电气设备出现异常时，需要立即进行处理，在中央信号系统被取消后，只有在系统发出警告，监控人员通过明确的指示时才能采取措施。电气设备保护自动装置对于可靠性有着极高的要求，并且要求动作快捷、灵敏。电气量相比于热工量，没有特别要求常规控制需要的模件类别以及性能，当电气控制系统要求具备非常高的可靠性，需要独立的电气控制器，便于实际工作的顺利开展。在电厂电气自动化的发展过程中，热工DCS控制系统有助于进一步提升电厂的自动化水平，便于电厂电气自动化的运行管理，将热工DCS控制系统纳入到电气自动化控制中，可有效提升电厂的运行效益。

三、电厂电气自动化技术的应用

3.1电厂电气自动化技术管理调配应用

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应用

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。

3.3电气自动化技术应用中存在的问题

在对电厂的自动化技术进行开发时，应注意以下几个方面。

（1）在进行电厂监控系统的电源设置时必须采用直流电源和交流电源，在外围中的自动化装置和监控系统中应采用双电源和无扰切电。在对监控系统的主要设备进行安置时，要根据国家的相关技术标准进行安装。

（2）在监控系统中由于在接口处采用开关进行接口控制，因此，开关的接口应保证与交换的信号相对应。采用这种方法的主要特点是线路的连接较简单、直观，再出现问题时易于及时进行处理。但其不足之处在于由于接线数量较多，因此不能实现其中一些控制功能的调整，如稍有不慎，会影响整个系统的运行。

（3）在对自动化系统和监控系统进行调解时，应以自动化为主，使用监控为辅。

（4）在电厂电气自动化系统中，分析方法经常采用对事件和事故进行记录的方法。但受到采样速度和电机内存的影响，记录的事件不能够满足分析要求所达到的波形。因此就很容易是信号的收集重复进行，并且收集的信号容易不完整，从而给电缆的布置到来影响。

四、电厂电气自动化体系的前进情势

电厂电气自动化技术包含了监控、测量与保护，让现场总线技术的系统一体化得以实现。为了实现更高层次的信息搜集，解决下层使用功能受限于上层的问题，需要采取分层分布的方式进行系统监控。监控技术在电厂内能够与相关系统数据进行转换，让电厂电气系统的运行生产活动得到有效管理。电厂电气自动化系统中的技术创新，让监控运行一体化得以实现。在整体机组信息与使用情况的分析、汇总中，系统能提供完整的数据，让机组中存在功能得到最大发挥，达到系统控制功能的最优化效果。单元化统一火电机组让信息的采集与提供变得更加便利，在很大程度上增强了对电网的系统管理，工作效率提升。在电厂电气自动化系统中，可以运用计算机系统进行实时保护与调整，及时发现其中隐藏的问题，并快速解决，保证自动化电气系统安全而良好地运行。当前的电厂电气自动化系统还无法全部达到全通信电气控制的要求，各系统之间仍旧需要部分硬接线。因此，需要对连锁热工工艺开展深入研究，让电气系统后台应用水平得到提升。当前，电气自动化控制技术正在不断进步，电厂运行变得更加安全和稳定。因此，在电厂电气的自动化系统运行中，需要采取有效的控制与保护策略。在电厂电气自动化的安全维护和稳定控制中，采取自动化技术，让电气系统的整体保护功能得到提升。

结束语

电厂的电气自动化技术对于电厂的运行起到了极大的功能作用，极大的激发了火电机组运行服务潜力，形成了单元控制运行模式，对电网服务的统一管理进行了有效的强化。提高了系统管理的效率，并对成本进行了有效的降低与控制，有效的促进了电厂的综合竞争能力，最终实现电气自动化技术的全局自动化。

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