火电厂电气自动化技术

火电厂电气自动化技术（共12篇）

火电厂电气自动化技术 篇1

随着时代发展, 网络、数字、信息化标志越来越明显, 电气自动化技术也不断发展。 在这个发展过程中, 电气自动化技术在火电厂的应用力度加深, 使得火电厂工作人员的劳动强度得以减轻, 提升了火电厂生产的安全性与可靠性, 对火力发电厂向着信息化与自动化方向的发展产生了很大的影响。

1电气自动化技术的意义

电气自动化技术在火电厂的应用, 给企业带来了不可估量的经济效益:

(1) 从减轻工作人员劳动强度。 其通过网络化、数字化、 信息化三个方面对工作环境进行集控管理, 比如, 可以为企业精准地提供电量日报表、检修维护表等各类报表, 可以实现维修养护的功能, 保障电动机健康运行, 在很大程度上减少了工作人员的劳动量。

(2) 降低事故发生概率。 电气自动化系统除了侧重对火力发电厂自动化的监控, 还具有信息收集、信息整理、信息备份等功能, 其监控设备能及时上报设备的预警信号及动作事件异常等情况, 从而为设备维修提供准确的依据与参考数据。 这使得操作事故、危险事件等被扼杀在摇篮之中, 降低事故发生率。

(3) 降低成本。 电气自动化生产技术的应用, 使发电所需的燃料能得以更充分地燃烧, 改善了传统发电技术中对煤、油等原材料的高消耗、低利用情况, 降低了生产成本。

2监控系统存在问题以及完善措施

国内的火电厂对于监控系统的完善相对而言还是比较落后的, 主要设备采用的中央信号光子牌。 这样的监测设备对于故障信息的监测需求难以满足, 从而在很大程度上限制了火电厂设备的运行以及使用, 也使生产效率降低, 安全性得不到保障等等, 实际生产过程中极易发生问题。 控制系统本身也存在一些缺陷, 在多数发电厂内, 升压站还采用着传统的按钮进行生产操作, 工作时间过长会使按钮产生磨损等问题, 导致操作失败的情况出现, 引发操作事故。 并且公用操作系统是由机组工作人员进行轮流操作, 也无法纳入DCS系统中, 容易疏忽, 导致发生操作事故。

电力自动化技术对火力发电厂整个生产过程实行有效的保护与监控, 还可以交换数据, 让火力发电厂实现信息化管理与控制, 从而完善其控制系统。

3应用配置

3.1 I/0集中监控方式

电气自动化系统的通信带宽一般都达到10Mbit/s以上, 使用双绞线、光纤等介质进行信号传输。I/0集中监控方式作为电气自动化技术在火电厂中应用的主要控制方式, 是通过硬接线电缆与集控室DCSI/0通道相连的方式实现DCS对全厂电气设备的监控。对于低压厂与高压厂用电这两种情况, I/0集中监控方式会对前者使用UT-993低压变保护测控装置进行监控;而对后者则使用UT-9921综合保护测控装置。某集中监控方案如图1所示。

3.2远程I/O方式

这种监控方式主要是针对较远的现场设立监控系统, 通过采取硬接线电缆与采集柜相结合的方式实现对电气设备的监控。 这种监控方式主要利用双绞线进行信号传输, 这样可以节约大量的电缆及安装费用。

3.3其他方式

在火电厂电气自动化系统应用配置中, 除了I/0集中监控方式与远程I/0方式两种主要方式外, 还涉及到站控层、网控子系统等方面技术的相关应用。 火电厂后台采取的双操作员类型的监控手段就是针对站控层, 其可以很好地保护管理、维护系统、分析故障等, 通常是在站控层内设置一套UT-2000综合操作系统 (如图2所示) 。 而网控子系统采用66k V以上电压等级线路配置方式, 并配置UT-600系列控制装置。

4电气自动化应用存在问题

(1) 监控系统电源安装问题。

对于火电厂而言, 其电气设备数量比较多, 安装的位置也较为分散, 而电源又是保障电网安全经济运行的关键。 因此, 在对监测系统的主要设备进行安置时, 需要根据相关的国家技术标准进行安装。 当前一些火电厂监控系统的电源设置缺乏可靠性和灵活性, 可以利用双电源和无扰切电这两种模式操作, 方便且经济合理。

(2) 监控系统开关控制问题。

目前在一部分火电厂中存在片面追求经济实惠而节俭开支的情况, 监控系统开关连接太过简单, 接线数量又过多, 容易出现问题。

(3) 自动化系统有限选择问题以及收集信号的筛选问题。

在自动化系统有限选择方面, 对监控系统与自动化系统进行相关调节时, 自动化应占主体地位, 监控为辅。 在对收集起来的信号进行筛选方面, 在火电厂电气自动化系统中, 通常采用的分析方法是对事件与事故进行记录, 该方法会受到采样的速度以及电机内存的影响, 记录的事件与事故达不到分析要求的波形, 最终造成信号收集重复进行, 对布置电缆也会有一定的不利影响。

5结语

利用电气自动化技术可以快速、准确地收集电子设备的信息。 电气自动化系统的有效运行, 要求电气自动化技术与网络通信技术的持续革新。

摘要：介绍火电厂电气自动化技术的意义, 分析现有监控系统存在的问题, 并提出完善措施。

关键词：火电厂,自动化技术,意义,应用配置,前景

参考文献

[1]邓超.火电厂电气自动化技术探析[J].科技资讯, 2015, (04) :42

[2]倪焱瑶, 王励策.火电厂电气自动化技术探析[J].科技与创新, 2015, (13) :143, 146

[3]隋新, 王伟婷, 张国强.火电厂电气自动化技术探析[J].科技创新导报, 2013, (09) :102

[4]古力迪娜, 张成, 任晓峰.创新电气自动化技术在火电厂的应用[J].科技创新与应用, 2014, (17) :163

[5]宋生麒.火力发电厂中电气自动化技术的创新与应用[J].科技创新与应用, 2013, (30) :181

火电厂电气自动化技术 篇2

其次，在监控系统中，一般是采用开关进行接口控制，所以需要确保开关接口与交换的信号相对应。

虽然这种方法能直观化线路的连接，便于问题出现时的及时处理。

但是会造成接线数量过多，不利于对其中一些功能的调整，极易影响到整个系统的运行。

第三，在进行电厂电气自动化系统和监控系统的调节中，需要重点关注自动化系统，将使用监控作为其辅助。

火电厂电气自动化技术 篇3

【关键词】发电厂；电气系统；自动化控制；ECS；DCS

今天在市场经济的推动下我国的经济在不断的攀升，我国在社会主义初级阶段在不断的提升，在不断的发展着，我们已经慢慢的接近于小康社会，人们的温饱问题已经得到了很好的解决。在人们基本的需求得到保障的时候，会越来越关注与我们身边的生活，怎们样提高我们的生活质量，怎么的更好的服务于人类。现在我们的时代可以更确切的说是电器的时代，如果没有电力资源我们的生活会面临瘫痪的状态，工厂会停产，工程会停止。没有电的生活我们不知道怎么去生活，如今的供电压力我们是看到的，电力能源很难满足如今的需求，所以我们要不断的在技术的层面进行改革，不断地弥补相关方面的不足之处。今天所进行讨论的电厂电气制动化控制的这一领域在如今的电厂是最重要的一部分，一个电厂能否正常工作很大的一方面取决于它。

1、传统发电厂的电气控制

1.1DCS概述

电气监控的任务就是根据系统变化，对发电机组的电压、功率等进行及时调整，确保电力系统的电压和频率。传统的电气监控主要是由DCS通过输入输出设备实现的对发电厂的电气部分信息的采集与控制。DCS是集散式控制系统的英文缩写（Distributed Control System）。即是所谓的分布式控制系统，这种系统是相对于集中式控制系统来说的计算机控制系统，是综合了计算机、显示、通信、控制于一体的4C技术。是在集中式控制系统的基础上发展的系统，主要功能是分散控制、分级管理、集中操作、组态灵活。

1.2DCS系统的缺陷

第一，DCS电气自动控制系统的形成的原理是通过电压与电流的控制再加上转化器转换最终形成的，但是也有很多的不足之处，原理比较复杂，所耗用的费用比较高，外界对其产生的干扰比较强；第二，DCS系统在监测方面有一定的缺陷，如果电流的要求达不到要求的标准检测方面很难达到预期的效果，在我們进行相关数据分析的过程中容易出现数据不准，严重的形象了我们的分析的过程阻碍了我们对于问题的正确的判断；第三，DCS系统在反应速率这块不是十分的敏感，对于瞬间的信号很难进行定位，很难进行有效的控制；第四，DCS系统具有组成结构比较的分散，对于数据的采集工作是十分的复杂的，在资金，人员的投入等方面都是很大的，这样极易造成成本的浪费。

2、电厂的新型电气化自动控制技术

2.1ECS系统的概述

随着科技的发展，一种基于先进的软硬件平台推出的新型电厂自动化控制系统出现。ECS是为了推进发电厂的电气自动控制的发展推广的。该系统应用计算机处理、信号的采集与处理、现场总线技术、以太网、继电保护等技术综合研发。应用计算机、现场总线、以太网、信号处理、继电保护等技术实现对发电厂的发电机、变压设备、电动机、反馈线等电器设备以及电气自动化装置的测量、处理、控制、保护、监测、故障分析、保护等功能。采用分层分布式系统构架自下向上分为：站控层、通信管理层、间隔层三层。其中，站控层包括硬件服务器、工作站等硬件。

2.2ECS系统的特点及功能

（1）ECS系统采用通信管理层和站控层组态一体化的设计，可保证组态调试的一次性完成，进行调试时可以更加方便，并且符合人的操作习惯。并且从整体出发综合考虑系统的通信功能，保证站控层、通信层、间隔层的通信速度，并开设与DCS、MIS、SIS的通讯接口。并且ECS与DCS互相通信是不受限制，还可以节省大量的通信缆线和变送器。ECS采用先进可靠地自动化电气装置，完全可以不受通讯功能限制并可以独立运行，保证了系统的安全性和可靠程度。

（2）ECS系统的间隔层采用保护测控装置，具有良好的保密的功能，具有屏蔽隔离的功能，会大大的提高抵抗外界的干扰能力。同时在系统中采用了余容错技术，在这项技术中包括了双现场总线网络、站控层设备冗余、站控层双以太网、双通信管理机设计等措施，这样做的目的就是为了能够保障网络的畅通稳定。对于我们的网络安全方面，我们设计了防火墙以及一些杀毒的软件，为了更好的防止病毒的侵袭，以及一些黑客的恶性的攻击。在我们该系统中的网络采用了专业通道，验证通道等多种的形式，其目的就是为了更好的保障网络的安全。在我们系统管理方面一定进行管理员的管理权限，最大的目的就是为了提高安全的性能。在该系统中还有自身的恢复功能与诊断功能这是在原有的基础之上不断开发的成果。使系统的间隔层、通信管理层、站控层具备了自我诊断和恢复的功能。包括数据错误的诊断与处理、硬件故障的诊断、通信质量的诊断与处理等功能。还在通信管理层与间隔层的软件技术中添加了“看门狗”的中断方式，提高了系统的自恢复能力。并在通信管理层与站控层的同信中，采用双通道的传输模式实现了数据的备份和恢复功能。

（3）ECS系统比传统的DCS系统的信息传输处理速度快很多。ECS系统的保护测控装置局采用高性能的DSP和微处理器，硬件系统采用了多CPU的智能化结构，采用世界先进的嵌入式实时多任务操作系统，大大提高了数据的处理速度。并且站控层采用100M/1000M的工业以太网，通过实时的数据库与商用数据库结合技术以及快速智能网桥技术，为电厂的快速数据访问及负载自动均恒的高速网络，并配以适应工业控制现场应用的高可靠性交换机以及网关网络通信设备，构成了强大的信息平台。站控层与间隔层支持工业以太网，并且支持PROFIBUS现场总线，CAN总线、RS485等通信方式大大拓展了通信的使用程度。

3、结语

在日益竞争的今天，各行各业都在不断地提升自身的是理想在未来的发展之中更具实力。每个行业如今在三个方向进行改革；第一，科研技术的投入，想不断地有新的产品打入市场，增强竞争实力；第二，在资金方面加大投入，有资金才能推动项目的整体的前行；第三，在员工的个人素质的提升，今天的一切的施工、工程都不开知识，所以加强员工培训。我们的电厂电气自动化控制方面就是根据这几方面进行改革的，取得了很好的效果，我相信未来的发展前景一定会更好。

参考文献

[1]吴治平，智军，石景彪.发电厂电气自动化控制方案[J].自动化应用，2012（2）.

电厂电气自动化技术应用探讨 篇4

电气自动化是工业企业电器自动化的简称, 从上个世纪的50年代开始兴起电气自动化, 伴随着科技的进步一直发展壮大至今, 现阶段石油化工工业的自动化技术以及装备技术已经取得了较为先进的发展, 并且还在进一步的扩展应用领域, 加快发展的速度。从最初的发展到现在, 短短的几十年时间, 由最初的手工操作到连续工艺, 带给工业极大的发展进步。工艺发展的同时对生产的稳定性也提出了较为严格的要求, 仪器表的应用也越来越广泛, 由于自动化专业涉及的范围比较宽广, 应用的领域也相对较为广阔, 在闭环控制到全面的自动控制方面均采用DCS。DCS普遍应用在化学工业中, 控制水平有了较快的提升, 现已采用了多变量复杂控制技术, 其蓬勃的发展对人们的生活和生产也产生了巨大的影响, 现今生活中到处可见自动化的身影。科技的快速发展带动了工业规模进一步扩展, 对化工行业来说, 自动化技术的要求更加严格。信息技术的发展极大的促进了化工技术的发展, 使得电器自动化技术得到更为广泛的应用。

1 工业电气化自动生产在化工行业的应用

1.1 先进控制的应用

先进控制 (APC) 不同于常规的单回路控制, 它具有比常规的PD更好的控制效果, 由于技术含量更为丰富, 一直没有明确的定义, 也就没有得到普及应用。

1.1.1 先进控制的特点

先进控制可以对那些常规控制无法进行控制或控制效果不够理想的工业自动化过程实施控制, 化工生产的生产过程相对较为复杂, 在自动化实现中很难建立起数学模型, 而且应用预估控制技术还大大降低了对数学模型在精度方面的标准、要求, 因此采用先进控制可以弥补常规控制所满足不了的要求。相较传统的PD技术, 先进控制可以进行模型的控制, 对模型采取预测控制、推断控制, 并且正逐步向智能化的方向发展。先进控制还能对多变量耦合、控制变量、被控变量及进行大时滞等进行约束, 具有处理复杂的多变量控制的特点, 它依靠计算机技术的发展, 计算机技术是先进控制得以发展的平台。

1.1.2 先进控制的内容

化工行业采用过程辨别技术来确立变量之间的关系。建立动态的数学模型来表征实际的过程, 由多个输入、输出变量质检相互制约的关系进行控制。需要注意的是要保证过程中对变量数据的采集、处理及软件的测量等必须具备有效性、可靠性, 因为现场的数据在采集的过程中会受到噪音的干扰, 必须进行滤波处理。先进控制需要对不可测量的变量数值进行适时的计算。智能控制系统是先进控制的热点, 包括:专家系统、神经网路以及模糊控制等。生产过程的监督以及生产过程中的故障诊断通过专家系统可以完成与人工操作同样控制的效果。化工企业大多是进行滞后大、非线性的模糊控制, 需要用神经网络完成复杂且多变的模式、联想的预测及记忆等。这种技术与模糊控制结合使用, 可以替代仪表对分线性对象进行生产的疑难、复杂的控制。

1.2 现场总线的应用

1.2.1 现场总线的出现带来了巨大的影响, 造成了化

工工业技术领域的重大变革。它是生产过程中的自动化应用。现场总线控制系统 (FCS) 具有全数字的多点通信、对现场的设备状态可进行控制、开放性的相互操作, 成为化工行业基础自动化系统建设中主要的发展方向。由于DCS技术性能可靠、软件丰富、功能完善, 客户通常会选择使用, 它担负着化工企业生产过程控制的主要任务, FCS技术因存在网络冗余性问题引发可靠性相对较弱, 功能没有DCS完善, 市场上的应用没有DCS广泛。

1.2.2 现场总线的特点

现场总线式主要应用于智能现场设备与自动化的网络控制系统之间的连接, 它通过网络技术有机整合了控制系统与现场通信网络。现场总线具有互可操作性、互用性及系统开放性, 具备智能化、系统结构分散性的技术特点。

1.2.3 现场总线控制系统优势

现场总线系统在化工企业中应用能够将初期的投资及安装费用减少, FCS的硬件投资额相比DCS系统的要低。FCS技术设置结构简单, 室内设备少, 可以在一对双绞线上挂接众多的仪表、设备, 减少了电缆、桥架及槽盒的用量, 将基础投资减少的同时还减轻了人员的工作量, 减少了一些设计安装的程序。在后期的投资方面也有益处, 一旦情况发生变化, 可以在旧电缆上进行就近连接, 无需增设新电缆, 大大节约了电缆施工费用。FCS技术方便管理人员进行生产现场、自控设备运行状态的及时查询和控制, 确保了控制系统的可靠性及有效性[1]。

2 火力发电厂电气自动化技术应用

石油工业在勘探石油-开采石油-加工石油这一系列的过程中, 都离不开电气设备。电气设备为生产提供了动力和控制, 石油石化行业对生产过程中的电气产品要求相对特殊。石油石化行业应用的电气设备大致上可以分为电动装置、电加热装置及控制系统三大类, 能用到40多个电气设备产品。石油石化行业不仅需要先进的工艺等技术因素, 还很注重原料及装备, 不仅仅只有机械设备、反应设备为石油石化企业提供生产的动力及控制, 许多的电气设备也都投入了应用。目前许多的大型化工企业都已经建设了自备电厂及厂用变电站[2]。

2.1 电气自动化技术系统的优势与特征

电气自动化系统为火力发电厂的服务运行提升了效率, 人们逐步加大了对自动化电气系统的监控研究, 就是要将自备电厂的低压用电电气系统进行科学的分析并加以控制、保护。目前网络化、信息化、数字化的技术优势方便了对其进行集控管理, 简化了工作人员的劳动量, 将火力发电厂的信息化发展、自动化服务运行水平大大提升了, 并且保证了电气控制生产的安全性、可靠性。火力发电厂的电气自动化系统存在一定的复杂繁琐特征, 因为布置设备和总体数量都相对较多, 在安装阶段需要将他们分散的设置在不同的配电室、电动机主控中心, 需要安装较多的电气元件, 系统需要承载的信息量较大, 操作不方便且维护检修困难。控制方面来讲, 电厂的应用电气自动化系统的设备主体时要和DCS系统进行连接的, 因此将DCS控制模式进一步的完善, 确保系统能够可靠、高效的进行系统联网。对正常运行操作及启停能够确保效能的基础上, 也要实现能够实时显示运行情况及状态, 方便发生事故、出现异常运行前做好防范措施并及时进行解决。

2.2 应用电气自动化技术的必要性

炉、机系统的简单性控制是电厂在传统生产中集散控制的侧重点, 电气安全保护系统是可以独立运行的。厂用的自动励磁调节、切换电源等装置均与DCS系统之间存在优先的交换和信息访问量, 由于能够将整体自动化电气系统反应出来的信息量不多, 造成进行电气系统运行管理的操作人员存在很多的不便之处, 不能运用较为快捷、便利的系统操作模式, 电厂一旦发生突发的安全事故不能及时准确的进行分析并及时进行有效的解决。因此需要将电气系统的自动化水平加以提升, 摒弃传统的一对一硬接线进行信号采集的模式, 采用较为智能的设备与现场总线技术方式有机结合, 构建并完善电力系统的综合通信网络, 切实的将自动化电气系统管理水平提高。

2.3 自动化技术系统的配置应用

智能化远程控制、集中控制以及现场总线系统控制方式是电气自动化系统配置的应用主体。智能化远程控制利用硬接线电缆将采集柜和现场的信号进行连接, 并利用光纤、双绞线等将DCS主机和采集柜进行连接, 这种方式将电缆材料极大的节省了, 简化了安装环节, 降低了操作成本, 有效降低了控制面积, 将整体系统的可靠性和智能型提升了一个较高的层次, 实现了自检、数据处理及自校正等功能。集中控制主要是通过利用现场的电气馈线设置设备的接口, 然后采用硬接线电缆合理连接集散控制系统的通道, 实施对发电全场的监控。其具有良好的维护运行效果, 较为快速的对应速度, 针对监控站实施的防护水平适中, DCS的系统成本造价也相对合理等特点。同时存在不足之处, 因为DCS监控着所有的电气设备, 一旦监控对象总量持续增加, 将会造成DCS主机冗余下降, 电缆引进的长距离性干扰同样也会影响DCS系统的可靠性。现场总线技术控制方式是信息技术、网络对现场、控制领域进行渗透的现实表现, 排除了DCS系统控制站以及相应的输入、输出单元, 实现了集散控制体系真正意义上的创新与改变, 它利用高度分散控制功能从根本上实现了分散控制[3]。

2.4 电气自动化系统技术发展的趋势

电厂的电气自动化技术在实现了监控、测量、保护目标三者于一体的功能同时还将太网和现场总线技术系统一体化的网络, 运用分层分布的方式实现对整体系统的监视、控制, 将信息通信和数据采集推向了更为先进的领域, 有效摆脱了下层功能依赖上层网络和设备的硬伤[4]。电厂内含监控技术已经可以和相关类的监控系统实现良好的数据交换, 能够对电厂的运行生产进行实时的动态控制及信息化的控制与管理。ECS监控系统将逐渐取代传统的操作系统, 实现控制的科学性及管理的智能化转变, 实现控制系统的一体化测量, 推动网络智能化管理综合发展。基于太网的综合优势, 电厂还将实现综合的自动系统化功能。

2.5 电气自动化技术的创新应用与管理

2.5.1 实现了监控运行一体化模式的转变, 使DCS系

统能够分析、汇总整体机组的信息状况和运行参数, 最大限度的将机组潜力发掘出来, 并激发了系统自身的控制功能, 将控制时进行了合理的缩减, 简化了控制系统。单元化统一火电机组方便了信息的采集和提供, 对电网的系统管理运行进行了强化, 大大提高了工作效率。

2.5.2 可以通过计算机系统进行实时的保护、控制, 能

够尽早的发现安全隐患, 并进行合理的调整、更新, 转变保护策略, 实现防患于未然的管理目标, 保障自动化电气系统能够安全、良好的持续运行。

2.5.3 目前电气自动化系统还没有根本的满足DCS系

统进行全通信电气控制的目标。电气自动化系统和之间始终需要部分硬接线。我们首先应该解决连锁热工工艺问题, 将后台电气系统的实际应用水平提高, 并将电气系统的控制水平、逻辑, 自动化能力, 管理运行绩效等全面提升。

2.5.4 优质通用型网络结构更够提供电气系统良好服

务运营的支撑。科学的运用创新型自动化电气技术, 能够完善并保障电厂实现对现场控制设备的实时监控, 同时营造了良好的信息数据传输、汇集环境, 对电厂全集成性自动化运行目标的实现有积极的意义。

3 总结

电厂的电气自动化技术对于电厂的运行起到了极大的功能作用, 极大的激发了火电机组运行服务潜力, 形成了单元控制运行模式, 对电网服务的统一管理进行了有效的强化。提高了系统管理的效率, 并对成本进行了有效的降低与控制, 有效的促进了电厂的综合竞争能力。伴随着科学技术的进一步发展, 我国石油石化企业的电厂电气自动化控制技术也会得到长足的发展与进步, 最终实现电气自动化技术的全局自动化。

参考文献

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[2]崔宏薇.百亿石油石化市场诱惑电气设备企业如何掘金?[J].电力系统装备, 2010, (4) :26-29.

[3]杜晓伟.论火电厂电气自动化系统建设[J].价值工程, 2012, 31 (7) :127.

电厂电气自动化方案设计 篇5

本文对于电气自动化系统的现状进行分析，并探讨了网络通信自动化控制系统的相关问题，总结了电厂改革的意义，希望为电厂以及企业的进一步稳定发展和我国电力相关系统技术的整体提升来提供理论的支持。

关键词：电厂电气;电气自动化;自动控制

前言

近年来，我国的电力发展的前景非常广阔。

在不断改革进步的潮流下，电厂电气自动化技术水平的高低能在较大程度上影响电厂市场竞争力以及企业的经济效益，也是对降低电厂运行成本、提高生产效率、社会效益的提高以及电厂电力系统技术的整体提升有着极大的作用。

1 电厂电气自动化系统目前存在问题

电厂电气的自动化系统主要指的是使用网络通信技术、利用工程软件以及相关通信协议等先进技术来实现电气系统的自动控制、安全监测、系统保护以及信息的有效管理等新型的自动化系统。

电厂电气的自动化系统不仅包括了升压站的子系统、机组的子系统，还包括了厂用子系统中的大部分电气子系统的统计，可以说是较为独立的电气控制系统，该系统能够通过先进的信息技术进行及时的更新和合理的应用，进而来实现对于电气设备的信息采集以及监控工作。

另外，电厂电气的自动化通信系统需要更先进的网络技术来不断的完善，应用于经济性、通用性以及可扩展性方面，在这几方面进行综合评估得到最好的结果，其中以太网的使用具有非常大的优势，主要体现在以太网的数据传输速度快、信息容量大、整体成本较低以及网络结构方面使用灵活等特点，这一特点的充分发挥使其在工业领域以及商业领域都得到了广泛的应用，但是仍不足以在通信协议技术标准的多样性方面体现其优势。

在工业领域使用的以太网已经大部分能够满足电气自动化系统在信息传输方面的所有信息需求，进而能够有效的促进电厂电气自动化系统在应用效果方面的提升，这也使其在电力系统得到非常广泛的应用。

电气自动化在发电厂的应用与发展 篇6

【關键词】监测 网络通讯 间隔层 站控层

随着技术的不断革新和进步，电气自动化开始兴起，颇受人们的欢迎，并得到了广泛的应用。发电厂中电气系统大都设备多，线路繁琐，管理十分困难，所以为了保证发电厂的运转正常，管理人员要对它的实时状态进行掌握，电气自动化系统能够对各个环节进行实时监测，管理便捷，在实现数据共享，协调机、电、炉的关系方面起着巨大的作用。在自动化技术不断改进的今天，发展电气自动化是企业的核心竞争力。

一、在发电厂的实际应用中电气自动化的基本功能

电气自动化系统他们的主要监测对象是监测各个设备设施的运行状态和他们其他的一些列参数，这个系统的功能主要是对各项设备进行实时监控，以及实现多项数据及时反馈的辅助功能。该辅助功能主要包括对远方修改进行校对核验，对故障进行诊断和状态检修，在线对设备进行控制管理，通过测控装置和脉冲信号实现对电量的统计等。在这个系统监控下的设备发生故障或者是异常的时候，电气自动化系统能够及时的发出警报，防止事故蔓延，在第一时间解决故障，避免带来更大的损失。除了自动报警装置，该系统还有设备开关次数报表和提供检修报表等功能。

二、火电厂中电气化系统的特点及构成

系统构成：我们以PDS-7000电厂电气自动化系统为例，来分析一下电气自动化系统的主要构成。

间隔层。间隔层主要包括升压站子系统、厂用电子系统、安全自动装置和故障录波。在开关场安装厂用电保护测控装置，节省了大量引入主控室的信号、控制、保护、和测量等所使用的电缆。每个间隔设备彼此相对独立，只通过现场总线和网络通讯层的设备进行通信，减少了二次接线，减轻了浪费和投资，减少了维护工作以及安装调试工作等等。

网络通讯层。网络通讯层主要包括通讯管理装置、规约转换装置、网络中继器、网络交换机。该层是站控层设备和间隔层设备之间的桥梁，起到了枢纽和连接的作用。

站控层。站控层主要包括服务器、操作员站、工程师站、通信服务器、不间断电源、卫星对时装置。该层设备可采用多种模式进行配置，不仅可以保证系统的整体可靠性，也增强了该功能的配置进行的更灵活合理。

系统特点：

1.开放性的设计思想。此设计思想满足了系统扩展的灵活性，在实现与其他智能设备的互相连接的同时保持了自身的完整性和系统性。

2.可靠性。保证了站控层通讯的开放性，快速性。采用短帧结构可以使传输时间短，防止受干扰；在保证间隔层数据传输的可靠性和实时性的同时还有系哦啊叫的自我检测和纠错措施。

3.实时性。在考虑了电厂中DCS系统对电气自动化设备检测控制的实时要求后，在传送方式上做了简化和更新，提高了响应的速度，保证了重要信息、遥控信息的时效性。

4.电气自动化的解决方案趋于完整。从电气自动化的分布结构，间隔层和设备，网络通信到系统监控各个方面完善电气自动化方案。

三、发电厂中电气自动化系统的发展现状

在一般的火力发电厂中，传统的发电运行模式早已经不能满足飞速发展的电力需求，大多数火电厂都建立了电气自动化系统，而且运行良好，取得了显著的成绩。但是，立足于当今，电力需求逐渐增长，企业竞争进一步加剧的今天来说，虽然电气自动化的综合技术在不断的进步，其使用范围也在进一步的扩大，而且一些核心技术的应用效果十分的显著，但是有许多新兴的技术已经在逐步发展起来。如：微机型电气系统等。

四、电气自动化系统在发电厂的未来发展趋势

随着科技的飞速发展，计算机的应用逐渐渗透到各个领域，ECS系统已经替代了传统的控制操作，如今智能操作，智能管理也逐步代替了计算机控制，主要表现在测控装置的独立和间隔层的保护两个方面。间隔层和测控单元由相对独立向着集测量、控制、保护。网络技术化的新应用。如今，工业化的以太网技术有着广泛的应用，它有以下主要特点：传输速率快、容量大切成本低。设备监控系统在以太网上的嵌入，使得以太网成为火电厂的电气自动化系统的发展方向。火电厂的自动化系统要在以太网上进行数据交换通信，实现电气自动化系统的功能，所以，一个良好的成功的网络结构对于火电厂的电气系统来说是成功的关键。所以，网络建设人员在进行网络规划的时候，要保证监控装置在整个通讯系统的良好运转。贯穿于整个网络中的集成网络配置和编程，集成的数据管理以及通讯功能就是全集成自动化技术。

基于发电厂的电气自动化技术研究 篇7

随着信息化技术的不断发展, 电气系统逐步参与到发电厂的维护和管理中, 发电厂的电气自动化管理成为发展的方向, 实现电、炉、机的一体化控制, 大大减少了通信接口设备, 最大效率地利用了设备资源, 减少了投入成本, 提高了工作效率。

1 电气监控系统

1.1 电气监控系统的监控对象及功能

利用电气对发电厂的分散控制系统进行监测, 其主要监控的对象有: 高压厂用工作及备用电源、主厂房内低压厂用变压器、辅助车间低压厂用变压器、发电机-变压器组、PC至MCC电源设备、保安电源 、单元程控电动机、直流系统 、交流不停电电源及公用部分等。对以上设备进行监控, 主要涉及的电气信息量含有: 模拟量有电压、电流、无功功率、有功电能、 有功功率、无功电能、频率、温度及功率因数等非电量; 开关量有开关位置信号、断路器、继电器、隔离开关及监视信号等。

电气监控系统对所监控的对象进行管理和控制, 其主要功能有对各类信号量数据的采集与处理; 对设备进行监视并及时作出报警; 能够利用电气进行远程的控制和操 作处理 ,并且处理的结果能够通过网络在屏幕上显示出来; 能够进行手动和自动控制的切换; 具有人机接口及管理的功能。

1.2 电气监控系统的结构

当前, 很多发电厂的电气自动化系统都是在传统的分散控制系统的基础上设计和修改的, 通过100/10M交换机使操作人员及工程师能够对厂用电、发电组、公用等不同的元器件进行监管。

分散管理系统只能对各个元器件进行管理和控制, 管理人员之间的分工监管不同的对象, 这使得工作的效率低下, 而利用电气监控不仅可以使所有的监管人员和工程师监控所有元器件, 在特殊的情况下, 可以利用远程进行监管, 极大地提高了工作效率, 保障了整个系统的安全。其系统的结构如图1所示。

2 升压站网络监控系统

2.1 网络监控系统的构成

网络监控系统主要由站控层和间隔层两层组成, 通过双以太网的结构, 采用光纤或电缆作为传输介质, 由于没有前置的机层, 使得整个系统能够不断地扩大, 避免了发展瓶颈。

升压站的网络监控系统通过测控网络上获取信息并上传至调度中心, 从而保障自动调度分配的需要。对于系统的站控层, 主要的作用是设备监视、控制、测量、管理, 负责站控层中的各个站点的数据传输和访问请求。采用星型网络拓扑结构, 采用TCP/IP网络传输协议, 其传输速率达到100Mb/s以上。对于间隔层来说, 主要有网络设备、测控单元及保护信息单元等接口组成, 其工作的单元各自独立, 这意味着即使站控层及其之间的网络失效, 间隔层中的工作单元仍然可进行正常的工作, 间隔层之间的网络传输介质通过屏蔽双绞线, 具有较强的抗电磁干扰能力, 可以保障数据在复杂的磁场干扰环境下正常传输。

目前, 整个系统的硬件部分的可靠性已经达到了较高的水平, 前沿的设备进行数据收集, 并根据系统的指示将收集到的数据存储、处理及发送至管理中心, 中心将处理过的数据以图像、声音、文字或视频的形式展示出来, 以便管理人员进行查看和监控, 对于预警信号或事故信号, 及时提醒相关人员, 以便第一时间采取措施进行管理和控制。

另外, 即使网络传输的安全系数非常高, 但也不能保障网络传输不会出错, 对于间隔间来说, 它可以直接对现场的设备进行操作, 完成对断路器、隔离器等设备的 开关控制 ,起到二重保护的作用。

2.2 网络监控系统的组网方案

整个系统采用双以太网并行工作的模式, 在其设备上也采用冗余的配置方式, 两个工作站、2台打印机、2台主机、1台五防主机、1台工程师站、1台保护管理机及多个网络交换机组成。其组网方案如图2所示。

该组网方案采用开放式结构, 便于系统的进一步升级和扩建。由于采用双以太网结构, 系统数据的传输可 靠性高。通过双操作员工作站的模式, 使得双机在切换时不丢失数据信息, 对于事件的顺序状态记录时间上连续, 实现系统的真正无缝链接。

2.3 网络监控系统的相关装置

(1) 数据采集

对于信息的采集信号主要有开关量、模拟量和脉冲量3种。对于数据的采集主要按照电气设备发出信号的类型进行划分, 对于模拟量的采集主要采取定时采集、越限采集和回忆采集3种方式; 而对于开关量主要按照事件顺序记录采集和设备异常采集。

(2) 数据存储

对于升压站来说, 要对数据进行存储, 以便于进行实时管理和历史参考, 采用通用数据库工具, 便于维护和管理。

(3) 智能保护

一般的电网里都有继电器或智能保护装置, 网络监控系统中的智能保护装置主要的功能是自动发电控制和自动电压控制两部分。

(4) 顺序控制装置

对于升压站来说, 通过对断路器、隔离开关、主变分接头、电动接地开关、 无功设备等的顺序控制, 可以实现数据的完整调度, 保障整个系统的安全工作。

3 系统间的网络通信

3.1 现场总线

(1) CAN

CAN是我国电力行业比较流行且认可的一种现场总 线 ,其传输方式支持多主和单主两种, 数据传输过程中出现数据碰撞时, 采用重发的方式来进行解决。其通信传输距离最远为10千米, 最高传输速率为1Mbps。

(2) RS-485

RS-485并不是严格意义上的现场总线 , 由于其简单方便的特点, 在我国应用的相对比较广泛。其缺点是当一个节点出现故障时, 整个总线将陷入瘫焕。

(3) Profibus

西门子公司提出的现场总线, 可用于实时性比较高的管理控制领域, 该总线线路越长, 其传输的速率越慢。

3.2 通信实现

由于数据的传输在总线上进行, 保障数据的可靠传输,需要通过代码的控制, 其核心代码如下所示:

4 结语

主要针对发电厂的电气自动化技术进行研究, 从电气监控和升压站网络监控两个方面分析发电厂的自动化管理。由于发电厂关系到国计民生, 高效的管理模式不仅可以提高效率, 更提高了发电厂的安全系数。

摘要：针对当前发电厂电气自动化技术水平不高的问题,对发电厂自动化系统进行研究。对电气监控系统的功能、监控对象和结构,对升压站的网络监控系统进行了全面的分析,并给出了相关的组网方案,针对系统中的数据通信问题进行了研究。

火电厂电气自动化技术 篇8

1 传统发电厂对电气的控制

1.1 DCS系统的概述

对电气系统进行监控的主要操作步骤就是根据系统的变化情况对发电机组运行的功率、电压等进行有效的控制和调整, 使电力系统额运行频率和运行电压能够得到有效保证, 从而促进电力系统的正常运行。在传统的对电气进行监控的系统设置中, 主要是通过1DCS系统来对发电厂的设备进行运行状况进行信息的采集和设备的调试控制。所谓的DCS, 即集散式的控制系统, 也可称之为分布式的控制系统, 与集中式的控制系统相比, 它是综合了通信技术、计算机技术、显示以及控制于一体的高科技4C技术, 它是在集中式的控制系统构成基础上延伸和发展而来的, 其主要的效用和性能是对电气系统进行分散的控制、集中的操作、分集的管理且具有组态灵活的优势。

1.2 DCS系统的优点

DSC在我国是一种投入使用较早的电气设备, 所以经过长期的实践经验的总结和系统自身的不断完善和优化, 其在系统控制上也存在着很多的优势, 并且随着时代的推移和科学技术的不断深入应用其优势将会越来越明显, 通过技术改造和系统升级来达到对电力系统进行更优质的控制的目的。其当期的主要优点如下:

1.2.1 可靠性高。

DCS的控制结构属于拓扑结构, 结构特点是将控制功能分散到各个操作站上, 相互间既独立又相关联, 这就允许DCS在出现故障和错误的情况下仍然可以正常运行, 不至功能丧失, 保证DCS很高的工作可靠性。

1.2.2 开放性好。

DCS的设计理念是开放式的, 整个设计过程遵循标准化、系列化和模块化的要求, 加上DCS极好兼容性能和扩充能力, 可以很方便地接入新的系统, 或是卸载原有系统, 对DCS都不会产生任何不良影响。

1.2.3 控制功能多。

DCS控制系统可以实现顺序控制、连续控制和批处理控制, 还可以准确完成各种与实际相适应的特殊控制, 因此各个行业都可以使用DCS控制系统来实现生产控制。

1.2.4 灵活性高。

DCS系统中有与各种控制、测量信号相对应的控制方法和显示图形, 用时直接从数据库中调用。将调用的系统显示在画面上, 形成与用户工作需求相匹配的控制系统。

1.3 DCS系统的缺陷

DCS系统虽然存在着很多的优势特点, 但同时也具有着一定的缺陷。首先, DCS系统是通过电流和电压的控制, 同时通过转化器进行转化而形成的, 由于这种原理较为复杂, 所以隐含着许多的不足, 如其所需要耗费的成本费用较高、会对外界产生一定的干扰等;其次, DCS控制系统在其监测性能上也有一些不足之处, 如要是运行的电流达不到监测上的标准要求, 其监测效果就会受到很大程度上的限制, 在后期进程电力数据分析时会使数据分析失去准确性, 导致对最终的分析结果造成阻碍, 不能够准确的对电力状况进行合理的判断, 使控制功能失效;再者, DCS控制系统在系统的灵敏性上相对较差, 其反应速率缓慢, 不利于信号的接收和监测, 对电力的控制部分很难进行准确的定位, 导致系统控制受到影响;最后, 由于其系统的结构是分散式的, 所以单单从对数据的采集方面来讲其采集工作是较为复杂和困难的, 需要在人力、财力上进行大量的投入, 造成不必要的成本浪费。

2 现代新型电气控制技术

应该说在传统的DCS系统中对电气量的监视、控制非常有限, 尤其是对电气专用智能设备信息的采集更是少之又少, 致使这些设备各自为政, 对运行人员来说, 无法在操作员站的监视器上了解相关信息。有时不得不采用大量的电流、电压变送器将部分模拟量采集进DCS系统;或者采用硬接线的方式接入DCS系统, 使系统复杂、投资增加和资源浪费。所以, 对DCS进行功能的扩展, 研发新型的电气控制技术是当前电力事业发展的根本途径。

2.1 ECS系统概述

随着科技的不断发展和高新技术的不断广泛应用, 我国电气事业的发展也出现了新的特点, 其控制系统也逐渐走向了先进性和自动化。电力控制系统 (ECS) 就是在这一过程中诞生的, 它的出现有力的推动了我国电气控制系统的发展和电气事业的进步。所谓的ESC系统主要是指在DCS基础上通过对计算机技术的改进、信号处理技术的调整以及现场总线、继电保护等先进技术的融入等研发而成的新型电气控制技术。通过新技术的应用使电气控制系统的性能得到有效的改善, 使其功能得到进一步的增加和优化, 从而达到对电力系统的正常运行进行更深入控制的目的。其主要的工作原理是通过应用计算机、现场总线、以太网、信号处理、继电保护等技术实现对发电厂的发电机、变压设备、电动机、反馈线等电器设备以及电气自动化装置的测量、处理、控制、保护、监测、故障分析、保护等功能。采用分层分布式系统构架自下向上分为:站控层、通信管理层、间隔层三层。其中, 站控层包括硬件服务器、工作站等硬件。

2.2 ECS系统的特点及功能

2.2.1 ECS系统采用通信管理层和站控层组态一体化的设计, 可保证组态调试的一次性完成, 进行调试时可以更加方便, 并且符合人的操作习惯。并且从整体出发综合考虑系统的通信功能, 保证站控层、通信层、间隔层的通信速度, 并开设与DCS、MIS、SIS的通讯接口。并且ECS与DCS互相通信是不受限制, 还可以节省大量的通信缆线和变送器。ECS采用先进可靠地自动化电气装置, 完全可以不受通讯功能限制并可以独立运行, 保证了系统的安全性和可靠程度。

2.2.2 ECS系统的间隔层采用保护测控装置, 具有良好的保密的功能, 具有屏蔽隔离的功能, 会大大的提高抵抗外界的干扰能力。同时在系统中采用了余容错技术, 在这项技术中包括了双现场总线网络、站控层设备冗余、站控层双以太网、双通信管理机设计等措施, 这样做的目的就是为了能够保障网络的畅通稳定。对于我们的网络安全方面, 我们设计了防火墙以及一些杀毒的软件, 为了更好的防止病毒的侵袭, 以及一些黑客的恶性的攻击。在我们该系统中的网络采用了专业通道, 验证通道等多种的形式, 其目的就是为了更好的保障网络的安全。在我们系统管理方面一定进行管理员的管理权限, 最大的目的就是为了提高安全的性能。在该系统中还有自身的恢复功能与诊断功能这是在原有的基础之上不断开发的成果。使系统的间隔层、通信管理层、站控层具备了自我诊断和恢复的功能。包括数据错误的诊断与处理、硬件故障的诊断、通信质量的诊断与处理等功能。还在通信管理层与间隔层的软件技术中添加了“看门狗”的中断方式, 提高了系统的自恢复能力。并在通信管理层与站控层的同信中, 采用双通道的传输模式实现了数据的备份和恢复功能。

2.2.3 ECS系统比传统的DCS系统的信息传输处理速度快很多。ECS系统的保护测控装置局采用高性能的DSP和微处理器, 硬件系统采用了多CPU的智能化结构, 采用世界先进的嵌入式实时多任务操作系统, 大大提高了数据的处理速度。并且站控层采用100M/1000M的工业以太网, 通过实时的数据库与商用数据库结合技术以及快速智能网桥技术, 为电厂的快速数据访问及负载自动均恒的高速网络, 并配以适应工业控制现场应用的高可靠性交换机以及网关网络通信设备, 构成了强大的信息平台。站控层与间隔层支持工业以太网, 并且支持PROFIBUS现场总线, CAN总线、RS485等通信方式大大拓展了通信的使用程度。

结束语

综上所述, 随着社会主义市场经济的不断发展和科学技术的不断进步, 市场竞争也日趋激烈, 企业要想在激烈的市场竞争中始终立于不败之地, 就必须要结合市场现状, 对现有资源进行更新和升级, 只有通过不断与市场发展相适应才能够实现企业的可持续发展, 同时进行技术创新也是提高企业竞争力和市场活力的重要途径。对企业进行内部改革主要可以归纳为以下几点:首先, 当然是技术设备以及科学技术的投入, 只有保障企业具有先进的生产技术和生产力才能够为企业的发展打下良好的基础, 其次, 必须要在资金投入上加大力度, 资金是推动企业项目部断向前发展的源泉;最后, 加强对企业员工个人素质及个人技能的培养, 提升企业核心竞争力, 为企业创造出更好的发展前景。

摘要：近年来, 随着我国经济的不断发展和国民经济的高速增长, 我国各个领域的建设都取得了长足的进步。但同时随着市场经济的发展, 市场竞争也变得日益激烈, 各行各业的发展也将面临着严峻的挑战。在我国发电厂的建设中, 由于人们需求的不断改变, 当前的技术设备已经不能够与市场经济的发展相适应, 必须要通过技术的改进来不断提升市场竞争力。本文通过对发电厂电气自动化控制技术的深刻研究, 以求对发电厂未来的发展指明新的方向。

关键词：发电厂,自动化控制技术,关键技术,研究

参考文献

[1]单国辉.发电厂DCS改造中电气自动化探讨[J].中国科技纵横, 2011 (16) .

[2]郭松梅.发电厂电气自动化控制系统软件模块技术研究[J].科技传播, 2010, 22:180, 182.

火电厂电气自动化技术 篇9

一、电气自动化技术的优点

(一) 提升效率

每一年电厂都会进行生产输送大量的电能, 可是由于长期受制于技术的影响, 电厂生产效率总处于下坡路, 且再生产中更是存有大量的消耗。自动化技术的创新融入到电厂后, 不但可以有效的提升电力生产的效率, 这对电量生产的增加和较少生产损失有着重大意义。

(二) 降低成本

传统电能生产进程中, 电能生产需要的燃料是石油和煤, 由于受到生产技术的影响, 生产时消耗燃料的量会很大, 使生产成本大幅度扩展。使用自动化新技术后, 可以保证燃料完全的燃烧, 对燃料进行充分的利用, 从而有效的降低了生产成本, 且自动化技术对电厂生产的效益带来了经济上的影响。

(三) 技术革新

电气控制技术、电子信息技术、计算机技术等都融入到了电气自动化技术里, 并且效率高具有实用性的技术普遍在电厂里被应用, 大大的提高了生产技术水平, 有效促进了电力生产的改革创新。

(四) 优化资源

电能的生产过程里会需要各种资源的投入, 而这些资源与电能的产量关系密切。所以在实质生产中, 能够完全应用电气自动化技术来对各个资源进行融合, 应用人机操作的方式充分的降低劳动力度, 应用自动化生产模式可以发现生产中的问题并及时处理减已损失。

(五) 整合模式

应用创新性电气自动化技术, 令电厂完成了统一化的操作, 抛弃了传统化的生产方式, 进而电厂生产操作中还与多种创新技术相融合, 令电厂的生产方案具有创新性, 一方面可以使电能产量增加, 另一方面还可以对电厂的生产效益提高奠定基础。

二、电气自动化技术在设备保护中的运用

(一) 联锁保护

故障是电厂在正常运行过程中常见的现象, 这些各种各样的故障会对整个电力系统的运行产生很大的影响。为了电气自动化技术可以在电力系统中正常的运行, 能够运用联锁保护的方式, 可以对电设备出现异常时迅速做出反应。系统要对故障的部位进行切断处理, 利用自动跳闸技术使故障设备和系统停止运行, 实现有效的电力设备保护。

(二) 继电保护

继电保护是电厂在运行的过程之中, 可以实现对继电运行有效的调控, 能够把计算机和继电器间采取有效的连接。在自动化控制模式建立中, 需要依据热工参量和电气参量为继电器的自动化保护采取准确的判断, 而且可以和电厂配备装置采取结合, 用这样的方式来构成回路的保护, 确保电厂的生产顺利进行下去。

(三) 防雷保护

雷电的防护工作必须严加防护, 雷电是自然现象在防护中要更加注意。因为, 电能在生产的过程之中有的机电设备受受到雷击干扰。所以, 要对这部分机器做出特殊的额保护措施, 可以在生产过程中添加防雷的设计。可以有效提高电厂工作设备抗雷击性能, 这样使得雷击事故降低可以对设备损害降到最低。

三、电气自动化技术在火电厂常规控制中的运用

(一) 就地控制

一部分小规模的电厂在生产控制中所需要用到的设备很少, 可是, 综合性的体系也必须要构建, 并且需要用到自动化技术来实现电力装置综合的运用, 综合运用的效果可以有效避免单独运行设备的不利的影响。总的来说, 就地控制对火力电厂的常规控制中特别重要的。

(二) 集中控制

那些大规模的火电厂需要做到生产的正常运行, 各种设备间必须做到协调配合。想要处理好大型火电厂数量众多的设备协同, 就需要企业有较高的技术要求。此时, 电气自动化技术可以完美解企业的问题, 自动化技术可以把汽轮机、锅炉以及发电机等等这些火电厂中最加重要设备合理搭配, 能够最优化资源的配置。通过这种集中控制的方式, 从而确保电厂的运行高效、稳定。

(三) 自动控制

传统的控制技术, 是由人员控制的, 难免对操作中产生失误从而造成不必要的损失。而自动化技术可以完美解决由于人为原因而造成的不必要失误, 因为自动化技术的操控完全有计算机执行, 可以保证程序执行的精准、产品的质量。另一方面来说, 自动化技术的运用也可以保障生产过程中运行安全, 生产难度得到了降低, 自动控制的运用对电厂的经济效益产生了很大提高。

四、电气自动化在电厂中应用的趋势

(一) 实现对厂用电气全通信的控制

电气全通信控制技术现在还无法完美实现, 因为电厂现在的通信速度没有办法满足系统要求。另一方面, ECS以及DCS系统间甚至还有硬接线的存在, 也是使全通信控制不能实现的主要原因。目前的通信技术只能对基本的监控狗能, 没有办法达到提高电气控制要求的水平。所以, 解决好热工工艺连锁问题是很有必要的, 对电气全通信的控制技术加快推研发是现代电厂中需要注意的问题。

(二) 创新控制保护的手段

对于传统的电厂中对系统的保护和控制系统往往使用报警和连锁装置, 但是在实际的使用中往往不能达到这样的效果, 仅仅是联锁跳机和超限报警可以做到波动性的保护、控制。引入电气自动化技术之后, 系统的保护和控制系统就能够使用计算机保护技术检测、诊断系统对运营情况和故障发生进行监控处理。电气自动化可以及时对电厂设备存在的安全隐患作出反应, 并且及时作出有效保护、控制。与此同时, 电气自动化技术还也能够运用到系统的提前维护和维修, 把原来的被动转化为主动。

五、结论

综上所述, 把电气自动化引入电厂之中促进工厂的生产, 一方面这不单单要贯彻安全生产的理念, 另一方面还要把握自动化模式控制的方式, 要求生产人员可以严格的按照执行标准进行相应的操作。与此同时, 生产人员的培训工作必须做好, 令得操作人员要准确操作设备, 保证电能生产效率, 还可以使电厂创造出可观的经济效益, 为我国的电力生产提供帮助。

摘要：电气技术的自动化广泛应用到了电厂中, 自动化技术以自身效率高的使用性可以给发电厂发电方式的创新奠定了稳固的根基。文章根据电气自动化拘束的特点着手, 解析了在电厂中电气自动化技术的设备保护和操作的应用, 且对电气自动化在电厂中的应用趋势又进行进一步的详细讲解。

关键词：电气自动化技术,电厂,设备保护,常规控制,趋势

参考文献

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[7]吴思祺.探究火力发电中电气自动化技术的应用以及创新[J].科技资讯, 2015, (13)

火电厂电气自动化技术 篇10

1 电气自动化监控技术的优越性分析

通过计算机的控制, 实现电气自动化监控, 可以让电厂相应工作人员更加便捷地通过控制台交换所需信息。在实际操作中, 相关人员可以通过监控系统的实时显示情况, 对电厂设备运行情况进行观察和有效分析, 在发现问题时及时而快速地发布具体处理措施。运用电气自动化监控技术, 电厂的所有系统均在监控范围内, 相关管理和操作人员对电厂设备运行状况是一目了然。这样的监控模式, 不仅可以快速地发现事故, 还可针对具体事故原因的及时反馈, 使运行人员能够做出快速而正确的反应和处理。从而避免了, 由于设备故障信息无法及时反馈, 或是人为疏忽原因所导致的处理不及时, 能够最大限度地防止事故扩大化。可以说, 通过电气自动化监控技术的运用, 工作操作更方便、简洁, 效率更高, 优越性十分明显。

2 电气自动化监控技术在电厂当中的具体应用

2.1 电气自动化监控技术在电厂中的基础应用

电气自动化监控技术在电厂中的应用范围是较大的, 最基础的应用主要如下:

一是应用于数据的采集和处理中。电气自动化监控系统具备现场测控功能, 其主要作用是采集运行管理所需的相关信息, 对设备运行情况、系统实际状态或变位信号, 以及模拟量、超限信息等加以检测, 并校验检测数据合理性, 对数据进行相应预处理, 还要实时更新数据库内容。具体的数据采集信号主要包括模拟量、状态量和脉冲量, 其中电流电压、有功及无功功率和频率、温度和功率因数等为模拟量;接地、隔离开关和断路器的位置信号, 以及继电保护装置和安全自动装置动作与报警监测信号等为状态量;而有功、无功电能则为脉冲量。

二是画面显示方面的应用。电气自动化监控系统模拟画面能够把一次设备乃至整个系统的实时运行状态再现出来, 将系统中实际电压电流等模拟量、计算量, 断路器、隔离开关等的实际状态均实时地显示出来, 还可自动生成系统运行历史趋势图, 这对系统的管理和操作是极有帮助的。

三是运行监视及报警功能。CRT (Cathode Ray Tube) 为采用阴极射线管的屏显终端, 它可以把开关站实时的运行信息, 如系统运行状态、具体操作步骤, 以及相关的设备参数等显示于电子屏上。通常电气自动监控系统采用两个CRT终端, 既可分别显示不同信息, 也可独立或同步生成相关报告、画面。若模拟发生超限现象, 还可以把相关信息及时打印或以其它形式反映出来, 起到报警的作用。

四是实现操作控制功能。自动化监控实现操作控制模式通常可分为就地控制、上位机或者DCS系统控制。在操作命令的优先级设置上, 可按照就地控制优先原则设置, 上位机或是DCS控制顺序应在就地控制之后。当然, 为确保设备现场和远程监控能够相互结合并相互协调, 还应努力实现远程监控和现场常规监控的统一, 以确保控制操作的一致性及安全性。

五是实现记录事件功能。若在设备运行的过程当中出现了故障, 则自动监控系统能够将动作的断路器和继电保护信息, 以及与之相关的所有安全自动装置信息全部记录下来, 内容可以具体细化到动作性质、信号名称和编号、信号状态、动作时间等要素, 并按照动作发生时间的顺序生成事件记录表格, 通过CRT显示或打印输出, 这样相关操作管理者就可以此为依据, 分析系统故障的起因, 采取针对措施加以解决。

2.2 电气自动化监控技术在电厂中的高级应用

一是实现对电气设备的管理功能。包括对电气设备维护记录及相应动作档案的记录和保护, 并可实时地进行在线设备管理。例如, 可对设备动作实时状态加以统计, 并将统计结果输送至管理信息系统, 以掌握更多的设备数据信息。

二是实现对故障信息的管理功能。系统故障信息的管理功能主要包括:针对动作及常规事件所产生信息的记录、追溯、重演, 以及录波分析等, 要知道事故重演或录波分析对事故原因的分析具有重要作用, 是有效预防再次发生类似事故的有效手段。

三是实现对自动发电控制的功能。自动发电控制的功能是指:按照预设条件或要求, 通过经济而快速的方法, 对电厂有功功率自动进行控制, 以实现更好满足系统要求的目的。即在确保电厂运行安全的大前提, 遵循经济运行原则, 以实际运行状况为依据, 对电厂的所有机组制定实时控制决策, 以使系统频率或电厂有功功率自动保持在合理的设定值上, 实现电厂整体运行水平的进一步提升。

3 电厂电气自动监控系统的有效构建

实践中电厂电气自动监控系统的构建方法有很多, CPU分布式结构作为电厂电气自动化监控系统的子系统, 能使每一层次均实现各自不同的功能, 是构建电厂电气自动监控系统的主流基础形式。通常整个体系可被划分为基站控制层与间隔层, 构建的自动监控系统不仅可以对设备进行监控, 还能实现监控计算机间的信息交换, 这样更能提升发电站整体监控的水平。系统中的操作工作站、专业维修工作站和远程工作站可统称为单元层信号站。而监控主机与操作工作站的电气运行参数监测是控制单元, 它们是保证操作人员对发电厂电气系统重要设备实现有效监控的基础, 而且此环节还可实现自动抄表, 并对线路相关信息进行准确记录, 自动发现错误传输到指定位置, 以供发现、解决故障时使用。如:当装置管理工作站需经运行一个特殊的运作, 远程工作站就会将其与远程监测管理系统连接起来, 远程控制中心则利用电气系统将操作动力装置发送至远程控制中心, 这样它就可以接收远程控制中心数据, 从而实现对工作站的操作、维护和管理。

4 电气自动化监控技术在电厂中的发展前景探讨

电气自动化监控技术应用于电厂中, 应当对以太网技术优势予以充分发挥。由于现场总线通信协议技术标准的多样性, 所以其并不能对嵌入式工业性能给予帮助。但将以太网技术应用于电厂电气自动化监控系统中, 不但可以加快传输的速度, 提升系统容量, 还能有效解决监控程序和技术显得杂乱无章的问题, 使电气综合自动化无缝通信作用得到更为充分地发挥。特别是全双工通信、交换技术迅猛发展, 及时解决了以太网通信确定性问题, 使嵌入式以太网微机保护测控设备得以实现。可以说, 嵌入式以太网是电厂电气自动化监控系统发展的主流方向。此外, 电气自动化监控技术应用于电厂中, 还要关注智能化技术的有效应用。要知道, 自传统操作盘控制开始, 直至当今的计算机控制, 这是一个逐渐发展的过程, 而目前又有向综合智能控制管理方向发展的态势, 必须予以足够的重视。

5 结语

电气自动化监控系统有着不言而喻的优越性, 可以杜绝可能发生的人员失误, 还能够节约相关人员的无谓劳动。最重要的是可提升设备运行的准确性。生产实践表明, 电厂应用电气自动化监控系统十分必要, 不仅更加安全、可靠, 也更具经济优势。

摘要：随着科学技术的发展, 计算机技术和网络技术日益成熟起来, 电厂的电气控制也逐渐实现了智能化和电子自动化。将电气自动化监控技术应用于电厂当中, 不但可以使电网运行更加安全经济, 而且可以有效降低电厂电气设备运行和检修人员劳动的强度, 从而实现降低电厂生产成本, 以及助力企业减员增效的良好效果。本文对电气自动化监控技术在电厂中的应用和发展进行分析和探讨。

关键词：电气自动化,自动化监控技术,电厂应用

参考文献

[1]王刚, 王悦.发电厂电气自动化监控系统功能分析[J].知识经济, 2011 (9) .

试论火电厂电气节能技术 篇11

【关键词】火电厂；节能；电气；降耗

近些年来，随着社会和经济的快速发展，对能源的需求越来越大。火电厂作为重要的能源消耗单位，在节能减排的政策号召下，也应当针对自身存在的节能问题，展开必要的研究进而提出相应的节能降耗措施，做好节能技术的应用，以最大程度的提高火电厂的综合效益。

1、我国火电厂节能现状及存在的问题

1.1技术落后

当前，我国的多数火力发电厂都面临着技术落后的难题，这使得火电厂在控制能源消耗上做的不好。主要的表现有：新建的电厂多采用汽动给水泵、液力祸合器及双速电机.阀门式挡板调节和定速驱动的应用也比较广泛。后者一般会采用节泵出口阀开度调控的方式来调节流量，以满足变化的需要。但是这样一来，容易造成这样的问题：小流量时，设备也不能降低运行功率，而是依然按照以前额定的功率运行，这就造成了资源的浪费。特别是机组低负荷运营时，风门调节就占用了大量的电功率，不能高效地利用能源。

1.2运行实际效率低下

当机组变负荷进行运行的时候，其中水泵和风机的运行偏离高效点，偏离最优运行区。但是在我们国家，大部分的大中型泵与风机套用定型产品，由于型谱是分档而设，间隔较大，这样进行套用的后果就是由于和自身运行情况不符，造成运行效率降低，导致消耗增高。同时在设计选型的时候为了确保安全运行，往往加大保险系数，造成裕量过大，运行工况自然就不在最优区范围，造成运行效率低下，浪费资源。

1.3节能减排建设方面存在诸多问题

火电是一个高耗能的行业，加上火电厂节能减排管理工作中不到位，严重影响到了节能减排工作的完成质量。具体分析，当前火电厂节能减排工作主要存在如下的问题：首次，火电厂的管理水平有待进一步的提高，特别是中高层的领导者，大都没有经过专门的管理知识培训，缺少科学的管理思维，大都从基层中得到提高，管理工作经验不足，尤其是对于如何调动职工工作积极性，调节员工精神状态激发工作热情等方面做的还远远不够；当前火电厂的中高层领导将大部分的精力都放在了安全生产方面，对火电厂节能工作的重视程度不足，没有认识到节能减排对于火电厂的经济效益和长期发展之间的关系；许多胡奥电厂受到过去计划经济体制的影响，管理模式比较陈旧，无法适应当前的经济形势，不利于激发职工工作热情，同时也没有设置相关的节能环保指标。

2、火电厂电气节能措施探讨

2.1规范运行管理制度

对于火电厂来说，要想将节能减排工作得到顺利开展，首先必须要做的就是完善管理制度，这是促进节能降耗工作的制度基础。要通过规范化建设电能管理制度，全面普查当前火电厂生产每一个环节中存在的或者可能发生的漏洞和问题，要确保火电厂用电率可以真实反映火电厂具体的生产进度；第二，要通过制定严格规范管理制度将节能降耗工作进一步落实和深化到火电厂生产的方方面面，而且要有严格的奖惩制度，奖励在火电厂节能降耗工作中表现出色的个人和部门，惩罚不作为甚至过失失误导致能源大量耗费的个人和部门。制定规范化的制度，其实表明了火电厂已经将节能降耗作为了本厂核心要务来抓，这样容易引起全厂职工的广泛重视，这也是确保全厂上下一心共同努力降低能耗的重要途径。

2.2科学选择电动机

火电厂选择电动机，既要充分考虑到有功功率，也要考虑到无功功率，要致力于将两个功率同时抓，将它们降至最低，这样就可以获得较好的降低电动机能耗的效果。火电厂开展节能，重点工作之一就是要狠抓电动机节能，许多火电厂都不在使用低效电动机，改完高效电动机。高效电动机的主要特点就是高倒磁、低消耗，电工硅钢片质地优良，长期的运转状态下也不会消耗过多的能量，而且制作工作也更加先进，在长期运行中能保持较高的可靠性和稳定性。但是，与低效电动机相比，高校电动机无疑在成本上高出一截，火电厂是否选用高效电动机，还得结合自己的经济状况来考虑，机械调整手段也是节能降耗的重要途径之一。

2.3减少空载运行变压器的数量

火电厂节能工作还需要注意有效控制空载运行变压器的数量。火电厂启动变压器时会不可避免地导致大容量高压的耗费，这种启动方式会使得空压器空载的耗损量增加，因此，进行电气设计时一定要注意两点，第一点就是保证变压器的运行效率，这是基础也是根本出发点，第二就是要尽可能地减少空载变压器的数量，从而降低变压器启动所造成的电力资源消耗。另外，多级接缝的方式，也可以降低每一台变压器的荷载，有效提升节能效率，更好地促进节能降耗工作的开展。

2.4避免输电中造成的铁磁性损耗

对于输电过程中造成的铁磁性损耗，我们也应当给予必要的重视，通过减少使用钢材料或者选择导体金属或者避免形成闭合电路等方式加以降低或者避免此种损耗。一般来说，可以采用一些较为先进的材料型号，来降低输电中的铁磁性损耗，许多火电厂都选择采用非导磁性材料制造金属。不过，交变磁场中钢材料使用要减少，根据实际情况进行合理设计，在设计钢结构中，使用導体支持夹板零件或者是单相导体支持钢时，要避免造成闭合电路；其次，对钢构与母线的位置要进行合理的控制，使两者间不会产生环流和感应电势；最后，铁磁性损耗的不断减少，可以避免闭合电路，输电才能有效地进行。一般在比较特殊的情况下，我们尽量要避免大电流母线附近的钢构件，主要是形成包围一相或者二相的闭合电路。在特殊的情况下，通常选用闭合电路方法，主要包括有绝缘板隔离磁路和黄铜焊缝。

2.5采取合理的节电策略

火电厂运行中，可以通过安装轻载节电器等节电措施来实现节能降耗的效果。在空载运行或者低负载运行状态下，这种措施是十分有效的，可以大幅降低电动机端电压，技能降耗效果较为显著。但是，重载与轻载两者在进行相互交换过程中，对定子绕组接线方式中可以选用Y-△装置，从而实现自动切换；轻载时选用Y接线，重载时选用△接线。应用这些节电技术，需要增加一些助功能，这会增加辅助机械产生故障的几率。所以，在选用中，应要根据设备运行的状况来进行分析，只有机组安全运行的情况下才可以实施。

3、结束语

火电是个能耗较大的行业，而节能降耗是全球的关注焦点，随着能源供求矛盾的不断升级，发展火电厂节能技术将会得到更多的关注和支持。节能降耗是火电厂当前面临的重要举措，必须引起管理者的重视。火力发电厂应该重点加强技术革新，在电气节能技术方面不断提高投资力度，并逐渐增强节能设备和技术的应用程度，以促进火力发电厂的可持续发展。

参考文献

[1]张艳华.节能技术在工厂电气技术中的应用[J].黑龙江科技信息，2012，5（16）.

[2]郭寅.新时期火力发电厂中的电气节能降耗问题分析[J].中国高新技术企业，2014（1）.

火电厂电气自动化技术 篇12

水力发电与火力发电不同, 是一种比较清洁的发电形式, 在提倡可持续发展的今天, 水力发电更是受到了国家与社会的普遍关注, 水电厂的电气自动化也随之取得了显著成效。但现阶段, 随着经济的不断发展, 使我国的用电量持续提高, 火力发电资源的欠缺使其未来无法满足社会的用电需求, 因此, 水力发电的自动化水平还需要进一步提高, 而智能技术在水电厂电气自动化中的应用便能够有效满足这一要求。

1 智能技术的应用发展

当前, 水电厂中的自动化系统已经是水电厂中必备的设备之一, 但在水利发电的过程中, 虽然已经将鲁棒性控制等技术应用到整个系统中, 但是, 仍然无法满足越来越复杂多变的环境的客观要求。

早在上个世纪六十年代中期, 智能技术概念便已经被提出并逐渐发展到控制技术当中, 发展到七十年代, 智能控制领域才真正意义上得到发展[1]。智能系统的根本意义指的是能够完成指定智能行为的操作系统, 举例来说, 如果对系统输入一个具有激励性质的问题, 系统若具备智能性, 便可以针对问题给出相应的回答, 这种类型的系统便可以称之为智能系统, 另外, 智能系统还具备较强的学习组织功能。

现阶段, 智能控制系统还处在发展初期, 其健全的理论体系还没有完全建立起来, 但已经受到全社会的普遍重视, 也得到了广泛应用。在水电厂电气自动化中, 水电机组的智能控制便是智能技术得到应用的主要方面。

2 智能技术在水电厂电气自动化中的应用情况

2.1 专家控制智能技术

专家控制智能技术是一种比较传统的控制技术。自动控制学自发展以来, 从古典理论到现代理论, 再到自适应性的一系列发展, 其进步是快速的, 而支持这些进展的技术主要有数学分析预计数值计算两种, 相应的, 其实践操作部分也由传统的模拟形式逐渐转变为当前的数字形式。但无论发生怎样的改变, 传统控制技术的基本结构并未出现实质性的变化, 基本上仍然是利用机器的单独控制来实现系统的整体反馈, 与此同时, 机制也没有发生重大变化, 仍然是以准确执行控制制度为主[2]。而专家系统主要作用于非结构化造成的相关问题, 在处理定性、启发等相关信息有良好效果, 专家控制智能技术从某个角度来看, 是专家系统与自动控制两种技术向结合的产物。

2.2 模糊控制智能技术

模糊控制智能技术主要来源于模糊集合理论, 是一种相对宏观的系统控制方法, 主要应用于描述控制规则。模糊控制技术的主要应用特征是将人工操作系统的经验用相对模糊的方式表达并传递出来, 之后运用模糊推理的方式, 使比较复杂的对象能够在一定范围内控制起来。另外, 该控制对被控模型没有过强的依赖性, 也正因如此, 该控制能够为随机系统或不确定系统创造较好的控制环境。而模糊微处理芯片装置的开发与应用, 也为模糊控制智能技术提供了实践与发展的新途径, 相应的, 从水电机组的角度看, 模糊控制智能技术也是一种相对有效的解决手段。但客观上讲, 当前的模糊控制智能技术与传统的控制理论对比, 还存在着很多不足, 主要表现在品质与学习能力的提高方面。

2.3 神经网络智能技术

如今, 在动态系统理论的发展下, 线性系统的相关设计与应用稳定性也越发完善起来。然而, 与线性系统相比, 非线性系统的发展却并不快速, 主要受其理论与应用复杂性的限制, 在整体系统上也发展得并不完善, 为解决当前问题, 神经网络智能技术应运而生。神经网络从客观上讲是一种既与数值计算相关联, 又与符号推理有联系的数学应用工具, 其应用并不以具体模型为依托, 只需要将一个信息输入进去, 便能够得到相应的输出信息, 但其对于两者之间的数学联系并不明确, 这也是神经网络智能技术所具备的另一功能, 即非线性映射[3]。

神经网络智能技术在职能控制应用中所具备的优势主要表现在以下方面:首先神经网络智能技术能够借助具体实例进行学习, 为信息处理开辟了一条全新的道路;其次, 神经网络智能技术的复杂性能够显现出其巨大的发展潜力;最后, 神经网络智能技术的非线性映射能够解决较复杂的控制问题。

3 智能技术在水电厂电气自动化中的应用前景

现阶段, 智能集成化已经成为智能控制发展的一个新角度, 我国在水电厂自动化控制方面, 正在研究一种不仅能将模糊处理合理应用到自动化技术中, 还能进行有效学习的新技术, 这种技术将在不远的将来成为水利发电智能控制的新方式, 水电厂也将逐渐实现全面自动化, 达到减少值班人数, 节省人工成本的目的。

4 结束语

随着我国经济社会的发展与用电量的持续提高, 实现水电厂全面自动化已经成为水电厂未来的主要发展方向, 而智能技术便是当前实现水电厂全面自动化的主要途径, 只要合理应用专家控制、模糊控制以及神经网络控制等先进智能技术, 我国的水电厂一定能在不远的将来实现全面自动化。

摘要：水力发电是我国除火力发电外主要的发电形式, 随着科学技术的不断发展与社会电量需求的日益提高, 水电厂也逐渐实现了自动化管理, 水电厂的自动化管理涉及到很多方面的技术, 其中, 智能技术是比较主要的一个方面。文章便以智能技术的应用发展为研究基点, 分析智能技术在水电厂电气自动化中的应用情况, 并进一步展望智能技术在水电厂电气自动化中的应用前景与发展方向。

关键词：智能技术,水电厂,电气自动化

参考文献

[1]贾刚, 张萌.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2013, 8 (15) :218-219.

[2]陈存, 程兵, 朱明.基于保护原理的神经网络式失磁保护配置方案[J].江苏电机工程, 2014, 9 (27) :184-185.