论发电厂电气设备的自动化改进策略

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　　【摘 要】在当前，我国以人力控制为主的老式电厂电气控制系统越来越不适用于新时代，随着市场经济的不断发展，对电气设备自动化控制提出了更高的要求，并在数量上的需求也更多。因而，发电厂有必要对目前现有的电气设备做出自动化改进。本研究简要介绍了发电厂电气自动化控制的作用，并构想了自动化改进的策略，旨在为促进发电厂进步做出贡献。
　　【关键词】发电厂;电气设备;电气自动化;改进
　　电厂的电气自动化系统应用，为提高现代化电厂工作的效率奠定良好的基础，把电气的自动化系统作为基础，可以极大的降低电厂员工劳动的强度，而且，自动化系统的优势可以实现对电厂的生产过程进行监控。使用电气的自动化系统和相关技术的优势，可以使电厂全部生产的环节位于自动化系统的控制下，使系统出现故障的概率得到有效的降低，提升企业效益。
　　1 现代电厂电气自动化系统应用现状分析
　　1.1现代电厂电气自动化系统概述。目前，电厂所采用的电气自动化系统是利用通信协议、网络通信技术、工控软件等技术综合运用发展而来的新型综合自动化系统。针对电厂电气设备可靠性要求高、功能专业化以及安装位置分散的特点，电厂电气自动化系统通过自动化技术优势实现了对工控设备的自动化监控及信息收集。随着近年来现场总线、工业以太网网络通信技术在电厂电气自动化系统应用的不断增加。
　　1.2以电厂电气自动化系统功能需求为基础的系统应用分析。现代电厂电气自动化系统针对系统功能需求进行着不断地完善与发展。根据电厂电气设备复杂、设备布置及数量较多、分散安装情况普遍、电器元件较多、系统运行信息量大维修困难等需求，电厂电子自动化系统正进行着不断地完善与发展。利用现代工控软件及现场总线技术将电厂电气自动化各功能模块及控制点进行连接。同时根据电厂设备要求以及系统可靠性需求对电气自动化系统的相关组件进行了规范化，以统一的标准以及行业规范使系统组成具有较高的可靠性，为电厂安全稳定运行奠定了基础。另外，针对电厂设备维修需求，电气自動化系统还集成了机组运行信息收集、整理及备份功能。以机组运行数据为基础为设备维修工作提供详实、准确的系统运行数据。
　　1.3针对电厂电气自动化系统信息需求的系统应用分析。在现代电厂电子自动化系统应用中，系统信息需求促进了电气自动化技术的发展。针对电厂电气保护监控中信息采集、控制、保护、通信的需求，电厂电气自动化系统加快了信息通信技术的更新与应用。利用ECS及其他系统的数据交换满足现代电厂信息化管理需求，实现电厂电气自动化系统信息应用目的。通过根据电厂电气自动化系统信息传递速度要求，以现场总线技术、工业以太网技术满足电气自动化系统信息传输需求，促进电厂电气自动化系统应用效果的提升、促进电厂电气自动化系统应用目标的实现。
　　2 发电厂电气设备自动化改进方案
　　2.1 电网自动化调度系统
　　在电气设备自动化控制系统中，电网自动调度是非常基本的一个项目。该技术主要立足于IT技术，主要以单片机、嵌入式系统等为载体，通过搜集各个电气设备的运作状况，分析数据信息，进而总结出电网系统运作的整体状况，为发电厂技术人员决策提供了信息支持。在发电厂电气自控系统中，该项目不仅可以做到有效调度，保证发电质量和数量，而且也有利于解决故障，对持续发电的积极意义是显著的。
　　2.2 ECS系统
　　在工业化进展过程中，电气自动化控制技术内涵不断丰富，很多新工艺为发电厂产能提高提供了很多思路，ECS就是其中一种。该技术以信息工程为学科基础，以计算机电子信号为载体，实现对整个电厂的处理、监控以及维护[2]。目前，ECS系统主要以分层分布式为架构，可以分为控制层、通信层以及间隔层。其中，控制層主要由电厂总机、调度电网等硬件组成，负责对软件和硬件数据传输监管;通信层，是由通信设备和通信网络组成的层面，负责向其他层面设备的信息传输;间隔层是由各类专业化电器组成，主要对发电厂相关业务如电压保护、电流切换等提供专业化支持。
　　在如上分层分布式ECS架构中，DCS是最为典型的代表，在很多发电厂广为适用。该系统立足于计算机通信科学之上，通过构建分散式、分级式系统，来实施对于整个电厂业务的控制。然而，该系统内部线路比较单一，使得电流传输效益不高。另外，由于可供支持的信号种类较少，DCS系统有必要增加电缆设备，进而扩大了管理运营开支。因此，科研人员设计了两种DCS模式：一方面，部分DCS模式。该模式利用DCS软件实施电厂自动化控制，并结合计算机通信技术，对相关设备的行为予以调度;另外一方面，完全DCS模式。该模式以DCS系统软件为载体，承接了其他软件和硬件，以合二为一的方式实现自控。前者以部分DCS系统功能为载体，这就对运行装置的匹配度提出了很高的要求;后者完全继承了DCS系统的特性，但是一切软硬件要求是非常苛刻的，系统开支较大。
　　3 发电厂电气系统自动化控制改进方案
　　3.1 当前我国发电厂电气系统自动化控制问题分析
　　在目前，观察发电厂电气系统自动化控制发展现状来看，相关应用形势是较好的，但是存在一些潜在隐患，主要体现在：第一，设备期间存在质量隐患。如上文所述，ECS系统对于硬件和软件是存在要求的，不仅需要契合ECS系统设计原理，而且还要保证数量众多，以期符合信号种类需求。然而，很多发电厂电气自动化控制系统元件并不是由同一家厂商制造而来的，生产质量不可能完全一致，之间可能存在性能冲突，进而影响整个系统的运作。另外，由于运作频繁，强度较大，这些元器件有可能存在损耗，从而降低整个系统性能。第二，存在环境隐患。在自控系统中，很多元件都是很精密的，受外界环境因素影响较大，如温度、静电、气压等。当相关变量变化超过阈值，部件难以正常工作，降低系统的运行效益，甚至导致元件毁损等重大故障。第三，人力方面存在隐患。ECS系统等类似发电厂电气控制系统构成复杂，使得相关管理工作难度较大，发电厂需要聘请专业人士来支持厂内操作。然而，为了节省开支，我国很多发电厂对于从业人员没有提出较高的水平要求，使得相关工作人员理论支持较弱，操作经验难以驾驭ECS等系统[3]。在此之下，容易发生操作疏忽，或者违规行为，埋下了系统运作隐患。另外，发电厂也没有重视检修和维护，没有定期开展故障排查工作。总体来看，发电厂在运作电气系统自动化方面的能力是较低的。
　　3.2 发电厂电气系统自动化控制优化方案
　　首先，提高系统设计水平。发电厂需要积极组织相关专业人员，对电气组件、系统架构、技术实施予以深究，根据钻研结果完善和优化自动化控制系统;其次，加强管理。发电厂需要重视日常管理工作，组装之时选择最新技术和元件，并且开展定期检查，及时处理各种现有问题和排查潜在隐患;最后，重视人员培训。发电厂需要极大人员培训力度，不断提高现有人员的理论知识水平以及实践操作能力，引入外界优秀人才，以期开拓现有团队的眼界，提升各项技能水平。
　　4 结语
　　综上所述，通过改进电网自动化调度系统、ECS系统等方式提高系统设计水平，并配合加强管理、重视人员培训等辅助方式优化发电厂电气系统自动化控制，发电厂有必要对现有的电气设备做出自动化改进，才能适应市场经济的不断发展。
　　参考文献：
　　[1] 董旭.基于发电厂的电气自动化技术研究[J].电脑编程技巧与维护，2015（10）：46-48.
　　[2] 魏英江.发电厂电气自动化技术应用方法探析[J].科技创新与应用，2015（26）：175.
　　[3] 郭伟，王莉.发电厂电气系统综合自动化[J].东南大学学报：英文版，2014，18（3）：221-224.
　　（作者单位：国家电投集团东北电力有限公司抚顺抚电能源分公司）
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