火力发电厂电气自动化控制技术应用

火力发电厂电气自动化控制技术应用

李彤

中国能源建设集团华北电力试验研究院有限公司，天津市300000

摘要：随着时代的不断发展，我国工业化进程正在加快，电力市场需求日益增长，使电力企业不得不顺应时代发展革新自身发电技术及工艺。电气自动化控制技术是火力发电厂创新发电技术的产物，电气自动化控制技术在火电厂的应用，创新了传统工作模式，提高了电厂生产效率，革新了其发展模式，使火力发电厂拥有更广阔的发展前景和更大的影响力。

关键词：火力发电厂；电气自动化控制；创新应用

近年来，随着经济的发展、工业化进程的加快和社会用电量的增长，电气自动化技术在火电厂得到了广泛应用，节约了大量能源，而且提高了火电机组的工作效率，使电厂原有运行模式得到创新发展，在市场竞争中获得了更大优势，竞争力迅速提升。随着现代社会自动化技术的不断完善发展，加强电气自动化技术在火电厂的创新应用已成为一项重要工作。

一、电气自动化控制技术

1、定义。电气自动控制技术是指将网络通信技术、计算机技术和电子技术相结合，形成一种综合性的新技术，主要用于提高电力企业的自动化生产水平。先进的电子技术是电气自动化控制技术应用的核心，是实现自动化运行的保证条件。电气自动化控制技术已广泛应用于电力企业的生产中，是实现各行各业全面自动化生产的先行者。

2、特征。电气自动化控制技术因其应用广泛、技术强和独特的技术优势，涉及其他领域：网络通信技术、计算机技术、电子技术等，并且因电气自动化控制技术技术含量高，所以配备的软硬件设备相对先进，这些技术与电气自动化控制技术相得益彰，大幅提高了工作效率，降低了安全风险及生产成本。电子技术也是电气自动化控制技术的核心，在实际工作中，电气自动化控制技术主要依靠电子信息的发送、传输、接收和反馈来实现对自动化工业生产的控制。因此，电子技术的发展直接影响到电气自动化生产所能带动的效率。为实现电厂电气自动化控制技术的高效运行，必须高度重视电子技术的发展，并将最新技术引入电气自动化技术中。

二、电气自动化技术在火力发电厂中的重要作用

由于技术落后等因素，传统火电厂只能控制一些简单的发电设备，尤其是炉、机等相关系统的控制方式，只能实现一些有限的简单控制。电气自动化技术的应用改变了火力发电厂的被动局面。20世纪90年代，我国电厂开始实施电气自动化控制，人工操作逐渐被电气自动化控制技术所取代，有效降低了生产运营成本，大幅提高了工人在操作中的安全性，确保了各种机械设备的安全运行，提高了供电效率。当前，电气自动化控制技术已在我国电厂得到广泛应用，但企业仍需深化电气自动化控制改革。与传统的电厂手动控制电机发电相比，电气自动化控制技术具有明显优势。①安全可靠。自动化控制技术的应用减少了手动操作及维护设备工作量，能避免人为操作中的失误，提高设备的准确性，确保设备的安全精准运行。②快速控制。设备自动控制的响应速度比人为控制快得多。③降低了人力资源成本。电厂的电气自动化控制大幅降低了对人力操作的需求，减少了对人力资源的依赖，降低了人力成本，提高了企业成本核算效率，促进了企业的长远发展。④独立控制模式。通常，电厂有两种自动控制模式。当一种设备出现故障时，会实施紧急处理计划，有效避免电厂设备的系统故障。因此，充分合理地应用电气自动化技术能有效提高电厂的运行效率，实现火电厂的良好运营及长远发展。

三、电气自动化控制技术应用中存在的问题

1、设备元器件质量相对较差。电气自动化控制技术的应用离不开相应的控制设备，控制设备中包含数量多且种类繁杂的元器件。由于所有元器件生产厂家不可能完全一致，企业生产质量可能会有很大差异，若发电厂在选购时不能保证元器件质量，则实际生产可能会受影响。同时，元器件的损耗较严重，日常更换频繁，生产企业若不能保证元器件的供给，发电厂的正常生产也将受到影响。

2、相关工作人员能力有待加强。电气自动化控制技术的应用是一项复杂的工作，需相应专业人员的支持和完成相应的操作步骤。然而，目前许多电厂的电气自动化控制人员大多是非专业人员，缺乏相应的经验和必要的知识，而且易出现操作失误或违规操作问题，易导致各种安全故障的发生。同时，自动化控制设备需相应的检修维护人员，以确保及时排查故障并将故障影响降至最低，但发电厂的检修维护人员数量相对较少，并且素质相对较低。

四、电气自动化技术的创新应用

1、创新化的智能技术。电气自动化的先进技术手段是一种创新化的智能技术，它能完全自主地实现测控，具有独特的优势。与传统火力发电相比，电气自动化发电技术更加成熟化、系统化和智能化，创造了一个更加完善的火力发电系统，能在发电机组、电、炉一体化基础上进行实时监控管理，及时发现发电中存在的各种问题，及时分析问题，作出反应，有效解决问题，确保对发电系统进行有效监控管理，减少不必要的损失。此外，智能化技术在火力发电中的应用能有效采集火力发电厂的信息参数，进行系统化、真实化、高效化的分析处理，准确预测计算发电结果，实现火力发电厂创新智能化发展，最大限度地减少员工投入及工作人员的压力，有利于火电厂的健康、稳定、可持续发展。

2、保护手段的创新与控制。传统火力发电厂将采取一系列措施来确保火力发电系统及生产运行的安全，最常见的保护方式是报警，一旦火力发电系统出现异常运行，报警系统将立即发出警报。该模式与联锁保护有一些相似之处，但在联锁保护及控制层面仍采用联锁跳板模式，这在一定程度上缺乏技术性。若将创新性自动化控制技术与现代计算机技术相结合，计算机能自我诊断漏洞并检测故障。与传统报警系统相比，这种方式对系统有更好的保护效果，能提前制定有针对性的策略，及时修复漏洞。大多数火力发电厂都采用了这种创新性保护方法来提高生产效率。

3、创新型通用网络结构控制的应用。创新型通用网络结构控制的构建及应用是确保电气自动化系统正常运行的必要条件。通过将创新型通用网络结构与火力发电厂的一些基本要素相结合，能大幅提高火力发电厂工作效率，并实现对火力发电厂各环节的严格监督和控制，在电气自动化基础上，实现全场设备的有效管理监督，及时接收有效反馈信息，有效连接计算机监控系统、电厂控制设备和管理系统，最大限度地提高火电厂电气自动化水平。

4、统一单元炉机组。创新电气自动化控制技术在火力发电中的最终应用是实现发电机机电控制一体化，并向火电厂机电炉设施一体化的单元制运行方向转化，这样火力发电厂的集散控制系统(DCS)能通过电机炉单元运作监控方式，分析汇总整个火力发电系统的所有运行参数及系统状态信息，以最大限度地发挥火力发电机组的潜力。充分发挥自身控制功能，简化监控系统，降低成本。同时，统一单元炉机组能方便火力发电厂信息管理系统(MIS)采集信息，加强火力发电厂火电电网的整体统一运行及控制，确保完成中调AGC的相关指令与要求，提高火力发电厂电网的运行效率，使其处于最佳经济运行状态。

总之，电气自动化控制技术在火力发电工程中起着重要作用。将电气自动化控制技术应用于火电厂是未来的一个重要趋势，能否熟练运用电气化自动控制技术，已成为衡量电厂企业成熟发展的重要标志。电气自动化控制技术的应用在提高生产效率、降低生产成本和提高电厂效率方面发挥着重要作用。火电厂必须高度重视电气自动化控制技术，合理引进新技术，培训技术人才，解决技术应用中的问题，不断创新，大力推广火电自动化技术的应用，真正实现火电厂的自动化控制，只有这样才能提高火电厂的工作效率。

参考文献：

[1]许志强.火力发电厂电气自动化应用探讨[J].无线互联科技，2018，15(21):139-140.

[2]鲍德春.火力发电厂电气自动化技术的创新应用[J].建筑·建材·装饰，2018(23):166.