发电厂电气自动化技术探究

发电厂电气自动化技术探究

刘祥熊

510602198011286350 四川康同达建设工程有限公司

摘要：近年来，我国经济不断发展。随着能源需求的不断增长和环境保护的要求日益严格，火电发电厂作为重要的能源供应方式，正面临着新的挑战和机遇。为了提高火电发电厂的运行效率、降低能源浪费和环境污染，电气自动化技术被广泛应用于火电发电厂的监测、控制和管理系统中。旨在研究电气自动化技术在火电发电厂中的应用和创新，以及其对火电发电厂发展的影响。

关键词：发电厂；电气自动化技术；探究

引言

发电厂电气自动化技术的研究,是跟随城市现代化建设步伐,满足发电厂自动化发展需求的重要体现。随着发电厂电气自动化技术研究的持续深入,发电厂电气自动化经验逐渐丰富,并且从多方面对电气自动化技术进行尝试。发电厂发展基础不断扎实,电气自动化技术应用不断成熟,目前发电厂中传统技术逐渐被自动化技术取代,这种情况,必须加大对发电厂电气自动化技术的研究力度,通过对电气自动化技术的深层次认识,有效发挥电气自动化技术优势,借此为发电厂电气自动化未来发展提供参考。

1电气自动化技术的概述

1.1电气自动化技术的定义

电气自动化技术是一种通过计算机、传感器、控制系统等先进技术手段，对电力设备和系统进行监测、控制和管理的技术体系。它利用先进的软硬件设备，实现对电力系统各个环节的自动化控制和运行优化。电气自动化技术能够实现高效、准确、可靠的电力管理和控制，提升生产效率，改善设备的安全性和可靠性，降低能源消耗和环境污染。

1.2电气自动化技术的应用领域

电气自动化技术在各个领域都广泛应用。它在工业生产中实现生产线自动化运行、产品质量控制和生产过程优化。在建筑领域，能源管理和智能化安防系统的实现提高了能源利用效率和舒适度。交通领域利用智能交通信号灯控制系统优化交通流量，提升运输效率和安全性。电力系统中的监测与控制系统保障电力设备的稳定运行，智能化的电力传输与配电管理提高了电网的可靠性和安全性。电气自动化技术的应用推动了各领域的现代化和效率提升。

2电气自动化系统继电保护安全性的影响因素

2.1硬件因素

继电保护中最主要的电气配件是继电器，除此之外，还需要一些辅助的电子元件来组成完整的继电保护系统。电气自动化系统继电保护安全性的影响因素之一，是继电保护设备的质量。继电器的主要作用是接收信号，并将信号传递出去，从而达到电路开闭的效果，继电器等电气设备的质量直接决定了继电保护系统的整体质量。不同继电保护系统所处的地理位置不同，还会受到特定的地理环境和气候条件的间接影响。如果要建立较为安全稳定的继电保护系统，电气设备硬件达标是最基础的要求。

2.2软件因素

除了硬件因素之外，软件因素也会直接对继电保护的安全性产生影响。软件系统出现的问题主要分为以下三方面：保护范围有误、系统软件设计不合理、软件逻辑不完整。保护范围有误会导致继电保护系统无法覆盖整个电气自动化系统，面对某些电气系统安全隐患时，继电保护系统不会采取任何操作来对故障元件进行隔断。软件设计不合理会导致软件的运行逻辑与工程项目的实际需求不符，需要操作时不操作，不需要操作时进行误操作。软件逻辑不完整，会导致整个继电保护系统出现混乱和冲突，严重时使得整个继电保护系统崩溃。任何互联网技术的发展都面临着数据量激增的问题，继电保护也需要基于现场情况进行操作动作的排列组合，因此会产生巨量的数据内容。

2.3人为因素

继电保护系统虽然高效而先进，但是后续的配件更换、维修和安装工作始终需要依靠专业人士的手动操作来进行。在人为操作的过程中，技术人员的安装水平会影响继电保护系统的稳定性和可靠性。因此在对电气元件进行安装的过程中，相关人员必须严格按照要求进行操作，从而保持继电保护系统的整体安全性。

3发电厂电气自动化技术的科学应用

3.1电气自动化技术中ECS系统设计应用

电气自动化工艺中,ECS系统的设计应用逐渐成熟。目前发电厂电气自动化中ECS系统的应用,核心在于计算机电子信号处理技术,针对发电厂整体结构进行科学监控与及时维护,保证器械设施正常运行。ECS系统主要采取分层分布式架构设计基础,具体划分为三层,其一是站控层;其二是间隔层;其三是通信管理层。不同层次结构中包含多个结构功能。图1为ECS系统功能介绍图,结合图1对ECS系统有更详细的认识。DCS系统是发电厂电气自动化控制系统的核心组成,以计算机通信技术为基础,制定分级管理方案,保证发电厂工作设施正常运行。DCS系统在实际应用中,因为线路单一,虽然能够满足电气自动化控制系统运行需求,但是输电效率比较低,加上信号种类不足,发电厂自动化建设中控制短板逐渐凸显,所以将ECS系统融入到DCS系统中。

3.2电力传输与配电系统

火电发电厂需要将发电的电能输送到用户或电网中，因此电力传输与配电系统的高效运行对于电力供应的可靠性和稳定性至关重要。电气自动化技术可以应用于电力传输与配电系统的监测、控制和管理。通过智能化的监测设备和传感器，可以实时监测输电线路、变电站等设备的电流、电压、频率等参数。监测数据可以传输到中央控制室，通过自动化控制系统对电力传输过程进行精确控制。自动化技术还可以应用于电力配电系统的智能化管理。通过配电自动化系统，可以实现对配电设备的远程监测和控制，也可以提高配电系统的运行效率、减少人工干预，同时提升系统的可靠性和安全性。

3.3发动机继电保护

发电机继电保护技术主要包含两方面工作内容：一是发动机单向接地时，一旦发现电流超过标准范围，要及时安装接地装置，实现对发电机的继电保护，提高发电机运行的稳定性和可靠性。二是在发电机继电保护工作中，要找准保护重点，特别是对于电子组匝的保护。电子组匝一旦发生短路，会引起发电机局部温度的飙升，在严重的情况下会直接破坏绝缘层的结构，导致发动机完全停止。针对这种情况，继电保护工作要在电子绕组中安装匝间保护伞，从而避免短路，这样才能够提高发动机运行的稳定性和安全性。

3.4电气自动化接口功能的科学设计

电气自动化接口功能设计中,以继电保护装置、DCS等系统为基础,有效融合监控系统,科学规划接口板块,在此基础上协助发电厂对电气自动化系统的科学控制。目前发电厂电气自动化接口类型多元化,最常见方式为以太网TCP/IP协议通信方式,通过线上位机为载体,搭配计算机监测系统,协助电气自动化系统顺利完成通信作业。因为电气自动化系统中自动监测功能的发挥,需要连接继电保护设备,这样才能保证设备故障信号传输与接收顺利,同步保护电气自动化系统其他机组。为提高接口功能稳定性与可靠性,目前发电厂积极对接口功能进行升级,并设置启动、备用两套装置,设置与之对应的通信口,借此保证发电机故障信息、变压器波形信号等传输及时、分析准确。

结语

综上所述,对于发电厂电气自动化技术的研究可以发现,现代化发展背景下,电气自动化技术是提高发电厂现代化管理水平与协调生产生活用电需求的重要内容。电气自动化技术研究中,因为发电厂系统组成复杂,影响因素多,所以电气自动化技术类型多元化,这种情况下,就必须从多方面去客观探讨,正确认识不同技术对发电厂电气自动化管理的价值。如ECS系统设计、监控系统间隔层设计、机组保护装置设计等,通过对不同自动化技术板块的整合,去提高发电厂电气自动化技术水平,为发电厂现代化发展有效助力。

参考文献

[1]　徐莉,王雷.某发电厂电气自动化监控系统的应用研究[J].现代工业经济和信息化,2021,11(7):126-127.

[2]　吴卫.火力发电厂电气自动化控制技术应用[J].黑龙江科学,2020,11(2):106-107.