电厂应用电气自动化的创新和发展探讨

电厂应用电气自动化的创新和发展探讨

摘要：电气自动化技术能够提高电厂电气设备和机械的使用效率，保障设备运行的稳定性与安全性。文章主要阐述了电气自动化技术在电厂中的应用与创新发展。

关键词：电厂；电气自动化；应用；发展 1、电气自动化技术的特点

电厂电气自动化系统一般由监控系统、测控、保护以及通信等电气设备组成，主要用于检测电厂设备，对信息进行管理和保护等。以前由于自动化水平低，传统的电厂电气监控方式提供的信息量单一，需要大量的电缆与外部连接，因此运行成本偏高。但随着科学技术的发展进步，越来越多的电厂开始采用更高水平的自动化技术。从生产到管理来看，电厂自动化可大致分为三层，其中：最下层是操作层，主要针对的是运行操作人员；中间层属于生产管理层，面向技术管理人员；上层则为经营管理层，面向管理人员。截至目前，我国大部分电厂建立的自动化管理系统主要由面向技术管理者的厂级监控信息系统(SIS)、面向管理者的管理信息系统(MIS)、以及面向操作者的集散控制系统DCS。电厂综合自动化系统中的ECS是以交流采样、数字通信为重要特征的电厂电气监控系统，ECS与电厂自动化系统中的DCS、SIS、MIS同时工作，共同实现完善的电厂信息化。

ECS系统是一种分层分布式系统，其主要由间隔层、通信控制层和基站控制层组成，且各层之间相互，功能的体现并不相互依赖。基站控制层是ECS系统的控制中心所在，通信控制层的两个重要功能为通信和控制，而间隔层主要是与上层主要控制单元进行通信或数据交换。

集散控制系统DCS是一种的控制系统，主要由机组、厂用以及升压站等子系统组成。目前，信息化、数字化的网络简化了电厂工作人员的劳动力，提高了电厂的信息化和服务水平，便于电厂进行集散控制管理，保证提供安全可靠的电量需求。因为电厂布置的电气设备数量众多，安装时需按照实际需求将其安装在不同的地点，系统需承载的电气元件的信息量也众多，在操作、检测和维护时增加了困难。从控制层面上看，电厂电气自动化系统的设备主体与DCS连接，为了高效、可靠的与系统联网，我们应不断完善DCS的控制模式。

2、电气自动化技术在电力系统中的应用

电气自动化技术的运行和发展是信息技术得以广泛使用的催生品，因此，电气自动化相关技术与计算机信息技术息息相关。

2.1、智能技术

电气自动化的智能技术是智能控制领域的重要组组成部分之一，在智能电网快速发展的新环境下，智能技术有了新的机遇，并快速发展。智能技术对于一些

较为复杂的非线性系统具有重要意义，借助于电气自动化技术，可以快速发现故障并及时做出反应，对于电力系统的灵敏性有很大的改善，不但降低了跳闸率，而且进一步提高了系统的效率。

2.2、仿真技术

仿真技术作为大家比较熟悉的电力行业常用技术，就是电气自动化技术的一种。现如今仿真技术不论是在实验室还是现场都有其不可替代的优越性。在电力系统仿真技术的使用下，人们可以轻松的获取相关的实验数据，进行模拟环境的实验，从而得出与实际运行相差不大的实验数据。这项技术对于系统故障的分析模拟具有重要的参考意义，同时对于新型产品的研发和测试试验具有很重要的价值。

2.3、柔性交流电系统技术

柔性交流电系统技术作为一种先进的处理技术，是指在电力系统中，对一些环节采取综合功能和性电子设施相结合，对系统中的关键参数进行的技术，该技术结合了控制理论与信息技术等多方面的技术，核心是ASVC，特点是调节速度快且可调范围大，因此，几乎很难有噪音和延迟，具有较好的工作效率和控制功能。

2.4、动态安全监控技术

动态安全监测技术是电气自动化技术的一部分，在系统运行时，主要采用动态监控技术实现数据参数的采集和记录，并实时的对系统进行检测。该技术不等同于简单的GPS等监控技术，而是在其基础上增添了动态相量测量系统，从而可以动态地监测系统故障，对于实时保证电力系统安全有重要的意义。

2.5、多项集成技术

多项集成技术区别于传统模式下的分开处理，该技术可以实现统一管理的理念，把客户所需的各个环节合为一体，使得系统的自动控制实现技术的合成，降低了运行成本。

3、合理创新改造电气自动化系统

3.1、做好创新改造前的准备工作

要在电厂电气自动化改造之前做好规划工作，本着科学、合理、节约的原则，做好准备工作，包括改造的内容和更新的设备。同时还要注意对继电保护装置、断路器等设备在型号、预留接口等在接入综合自动化系统后的问题。

3.2、在设计过程中要本着实用的原则

基于发电厂监控“五防”保护等设备的工作原理和性能的差异，在进行改造时要做到整体把握，本着实用的原则，综合进行考虑，避免出现功能重复的设备同时运行。

3.3、明确改造目的

改造要着眼于长远，注重远期目标。一些发电厂由于经济条件和场地条件的，可能一时无法进行改造，就需要在改造时把这些不具备改造条件的设备都综合的考虑进去。在整体的改造框架下，预留出接口，便于以后的再改造，老式的发电厂设备改造比较繁杂，有的还在扩建中，要求发电厂在电气监控系统进行自动化改造时，具备一定的前瞻性，以便日后新设备在纳入综合自动化系统时具有可能性。

4、电厂电气自动化技术的发展方向

4.1、智能化发展趋势

随着计算机网络的进步，电气自动化系统得到了更大的发展，为工厂自动化设备逐步向智能化的方向发展提供了基本前提。随着电气自动化技术的不断发展，其实际应用于电厂监控设备，它将运行状态记录于存储设备，并将其与实际操作联系起来，避免了因不必要的失误而造成重大损失。电气自动化系统监控功能，必须实现内部控制，但也实现了外部的监测。内部控制是指实施监管间隔层，主要负责处理突发故障的总结和反馈信息。在过去，这需要派人做电力抄表记录，智能化电气自动化系统可以实现自动抄表，大大减少了电厂工作人员的工作量，提高了工作效率，外部监控主要用于发电的电源分配单元，是负责信息和数据传输到DCS系统。

4.2、自动化技术和网络技术有密切的关联

引入以太网是工业现代化的发展趋势。以太网可以用更快的速度，更大的容量，更低的成本来完成信息传输，被广泛应用于各个领域。电力部门和发电厂使用更多的嵌入式以太网系统，现代网络技术确保数据交换的顺利完成，从而使电气自动化能顺利进行。网络技术为电厂提供设备监控的基础，以确保监测的有效性，确保有效的数据交换，在电气自动化系统和网络技术的结合日益紧密的过程中，减少了人力、精力和时间，节约了成本。

4.3、电气自动化效率的不断提高

常规电站设备系统已跟不上电子行业的快速发展，要完成高速，高效的数据集成任务，我们必须使用更多的开关控制电路。此方法，可以解决最后的电气设备受到振动和噪音干扰问题。技术的不断提高，降低噪音，减少电气自动化设备组件的干扰，从而大大提高电气自动化效率。结束语

总之，随着科学技术的不断发展，电气自动化技术在更多的相关领域中得到

了应用，这不仅有效降低了电厂工作人员的劳动强度，提高了电厂的电能生产率、自动化控制水平，加强了电网的统一运行和管理，实现了电厂机、炉、电一体化的单元运行监控模式，还为其降低了运行成本，提供了巨大的经济效益。科技人员应与时俱进，对电气自动化技术进行创新研究，电厂工作人员应合理操作电气自动化系统，为创作一个高效、安全的电力生产环境共同努力。

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