摘要:在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，我國電力工業(yè)為滿足社會(huì)的需求不斷發(fā)展和創(chuàng)新其發(fā)電技術(shù)，電廠采用電氣自動(dòng)化技術(shù)后不僅提高電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和工作的可靠性，保證電能的質(zhì)量而且提高勞動(dòng)的生產(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條件和減少運(yùn)行人員，從而提高電力工業(yè)的運(yùn)行效益下面就結(jié)合作者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要的分析電氣自動(dòng)化技術(shù)在電廠中的應(yīng)用，以供借鑒。

前言:

電氣自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)已在火力發(fā)電系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，利用自身特有地信息化、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)發(fā)電廠電氣信息廣泛的應(yīng)用，還提升了發(fā)電廠自動(dòng)化的運(yùn)行水平，增強(qiáng)電氣控制安全性及其可靠性。

1.電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的作用

火力發(fā)電中的電氣自動(dòng)化技術(shù)基本作用是通過以監(jiān)視控制設(shè)備為主，數(shù)據(jù)交換信號(hào)反饋為輔助的自動(dòng)化系統(tǒng)，監(jiān)控設(shè)備時(shí)以主接線圖，曲線等形式測(cè)量設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息，并能及時(shí)的上報(bào)設(shè)備的警告信號(hào)、動(dòng)作事件異常等情況，避免操作失誤和危險(xiǎn)情況的發(fā)生。自動(dòng)化系統(tǒng)還需提供出報(bào)表、電量日?qǐng)?bào)表、設(shè)備啟停次數(shù)報(bào)表和檢修報(bào)表等。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的高級(jí)功能還提供很多特殊的數(shù)據(jù)反饋、例如利用測(cè)控裝置本身的計(jì)量功能或脈沖信號(hào)進(jìn)行電量統(tǒng)計(jì)，定值的遠(yuǎn)方修改在線自動(dòng)校核，電氣主站系統(tǒng)的在線設(shè)備管理，故障診斷及電動(dòng)機(jī)狀態(tài)檢修等。

2.電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用水平是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步而不斷發(fā)展和提高的。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的日新月異也為火力發(fā)電廠的數(shù)據(jù)采集和信息通信等開拓了新的技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域?；鹆Πl(fā)電廠中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控裝置不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交流采樣的測(cè)量、保護(hù)和監(jiān)控，而且可以通過新型計(jì)算機(jī)的監(jiān)控與保護(hù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)形成。通常情況下，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是由控制層、間隔層和通信層三大主要部分組成，并通過分布分層的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)視與控制。下層的功能則可以擺脫對(duì)上層設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的依賴，而獨(dú)立實(shí)現(xiàn)。另外，電氣自動(dòng)化系的控制層是整個(gè)系統(tǒng)的核心其主要任務(wù)是監(jiān)視、控制、采集和整理整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，需要依賴上層的主站系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。其通信層的主要任務(wù)則是要完成系統(tǒng)間隔層與各站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交流、互訪與轉(zhuǎn)換，輯監(jiān)視與控制電氣設(shè)備。至于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的間隔層，則是由保護(hù)監(jiān)控裝置和智能設(shè)備兩大部分組成，通過網(wǎng)絡(luò)和接口等方法實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)上層功能的數(shù)據(jù)互訪與溝通。當(dāng)前，火力發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)也已經(jīng)與其他相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的信息化管理與控制。

3.創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的系統(tǒng)配置

3.I/O集中監(jiān)控方式

I/O集中方式。是將電氣的各饋線在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備VO接口通過硬接線電纜與集控室DCSI/O通道相連，經(jīng)A/D處理后進(jìn)人DCS組態(tài)，實(shí)現(xiàn)DCS對(duì)全廠電氣沒備的監(jiān)控。這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是速度對(duì)應(yīng)快、運(yùn)行維護(hù)好、監(jiān)控站的防護(hù)等級(jí)低，從而使DCS的造價(jià)下降，但由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入DCS監(jiān)控，隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加使DCS主機(jī)冗余的下降，電纜數(shù)量巨大，控制樓面積大，長距離電纜引進(jìn)的干擾可能影響DCS的可靠性。

3.2遠(yuǎn)程智能

遠(yuǎn)程智能I/O方式是在數(shù)據(jù)采集較集中，離控制室較遠(yuǎn)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立遠(yuǎn)程I/O采集柜(即現(xiàn)場(chǎng)A/D轉(zhuǎn)換機(jī)柜)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備I/O信號(hào)通過硬接線電纜與加采集柜相連，加采集柜與控制室DCS控制器主機(jī)柜通過光纖或雙絞線。遠(yuǎn)程I/O具有節(jié)省大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用、節(jié)省控制樓面積、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，智能化遠(yuǎn)程I/O還可完成數(shù)據(jù)處理、自檢、自校正等功能。但I(xiàn)/O卡件、模擬量卡件及電量變送器還是不能減少。

3.3現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)方式

現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今3C技術(shù)，即通信、計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)發(fā)展的結(jié)合，是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展到控制領(lǐng)域和現(xiàn)場(chǎng)的體現(xiàn)?，F(xiàn)場(chǎng)總線廢棄了DCS的控制站及其輸人輸出單元，從根本上改變了DCS集中與分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)體系，通過將控制功能高度分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備這一途徑，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制。

4.創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用

4.1統(tǒng)一單元爐機(jī)組

創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)由機(jī)、電控制一體化向火力發(fā)電廠機(jī)、爐、電一體化的單元制運(yùn)行監(jiān)控方式轉(zhuǎn)化。這樣，火力發(fā)電廠中集散控制系統(tǒng)(DCS)可以通過機(jī)、爐、電單元制的運(yùn)行方式對(duì)整個(gè)火電機(jī)組的所有運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)信息進(jìn)行匯總和分析，最大限度地挖掘火電機(jī)組潛力，并發(fā)揮其自身特有的控制功能，最大限度地縮小控制室，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的簡(jiǎn)化，也就能夠最大可能地降低成本造價(jià);同時(shí)，統(tǒng)一單元爐機(jī)組也便于火力發(fā)電中電廠信息管理系統(tǒng)(MIS)的信息采集，從而加強(qiáng)火電電網(wǎng)的統(tǒng)一運(yùn)行和管理，完成中調(diào)AGC的相關(guān)指令和要求，提高電網(wǎng)的工作效率，使其保持在最經(jīng)濟(jì)和最佳的運(yùn)行狀態(tài)。因此，統(tǒng)一單元爐機(jī)組有利于提高火電機(jī)組的監(jiān)控水平和自動(dòng)化水平

4.2創(chuàng)新控制保護(hù)手段

在傳統(tǒng)的火力發(fā)電中所采用的系統(tǒng)控制和保護(hù)手段為報(bào)警和連鎖，僅僅只能實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警以及聯(lián)鎖跳機(jī)的波動(dòng)性控制和保護(hù)。而通過創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以通過采用計(jì)算機(jī)的控制保護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)營檢測(cè)和故障診斷等，從而提前發(fā)現(xiàn)火電設(shè)備的系統(tǒng)隱患，并改變控制和保護(hù)策略，采取諸如系統(tǒng)冗余等一些主動(dòng)性控制和保護(hù)措施，對(duì)系統(tǒng)故障的范圍進(jìn)行自動(dòng)控制，防患于未然，保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠繼續(xù)保持運(yùn)行狀態(tài)。另外，也可以使實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備從預(yù)防維護(hù)的被動(dòng)和事故后維修轉(zhuǎn)化為預(yù)防維護(hù)的預(yù)知和設(shè)備維修的同時(shí)進(jìn)行。

4.3實(shí)現(xiàn)電氣全通信控制

從目前的情況來看，火力發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)(ECS)還無法滿足集散控制系統(tǒng)(DCS)通過電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電氣全通信控制的方式，其通信速度和系統(tǒng)可靠性還存在著一定的距離，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)(ECS)和集散控制系統(tǒng)(DCS)之間還存留了一部分的硬接線。要實(shí)現(xiàn)電氣全通信控制模式，就必須處理好熱工工藝連鎖的問題，提高電氣后臺(tái)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用水平，豐富當(dāng)前初級(jí)階段的基本運(yùn)行監(jiān)視功能，實(shí)質(zhì)性地提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制邏輯、控制水平、自動(dòng)化水平和運(yùn)行管理水平。

4.4構(gòu)建通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建對(duì)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的成功運(yùn)營有著非常重要的作用?；鹆Πl(fā)電廠應(yīng)該創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，選擇能夠?qū)崿F(xiàn)從辦公自動(dòng)化環(huán)境到控制機(jī)直至元件級(jí)的整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品，保證電廠管理層實(shí)現(xiàn)Intemet/Intranet對(duì)電廠現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)督，并確保電廠控制設(shè)備、管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息傳輸暢通無阻，實(shí)現(xiàn)全集成自動(dòng)化。

結(jié)束語:

總而言之，電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中可以發(fā)揮出一定作用，因?yàn)榛鹆Πl(fā)電廠在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用取得較大的進(jìn)步，可以最大限度的挖掘火電機(jī)組工作的潛力，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠中的機(jī)、爐利電一體化的單元制運(yùn)行監(jiān)控模式，加強(qiáng)了發(fā)電廠中電網(wǎng)的統(tǒng)一運(yùn)行管理，提高了系統(tǒng)工作效率、控制水平和自動(dòng)化水平，降低了火電廠的成本造價(jià)，提高了火力發(fā)電廠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力必然趨勢(shì)。

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