肖曙光

摘要：近几年来，电气自动控制系统在科学技术上的革新得到了很好的应用。与此同时，随着人们对发展与生产的要求，火力发电也在技术生产方面取得了很大的进步。在这一背景下，电气自动控制系统被引入火电厂的生产中来。文章介绍了电气自动控制系统以及其在火力发电厂的应用与创新。

关键词：电气自动控制系统；火力发电厂；电气自动化；主控系统；信息管理系统 文献标识码：A

中图分类号：TM92 文章编号：1009-2374（2015）33-0040-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.022

1 电气自动化在火力发电过程中的基本作用及重要性

1.1 电气自动化技术的基本作用

所谓电气自动化，就是实现电气机械生产的自控性，在火力发电过程中则体现为不同操作环节的控制效率不同。通过对各生产环节的监控与检测，实现对整体工作进度的自动掌控。电气自动控制系统则根据数据的流动、传递、记录以及反馈等手段来实现对发电过程进行有序高效的监控和调节。特别是近几年来，由于高参数和大容量的火力发电机组在我国火力发电厂中的广泛应用，使得火力发电厂的热控制技术等核心发电技术也必须要随着大容量火力发电机组的增加而得到相应的提高和改进。因此，自动控制系统作为一种高时效的控制系统被运用进来。自动控制系统的高时效主要是通过对主机和辅机的各种参数记录、显示和综合分析、参数的反馈、发电流程的顺序控制、设备的连锁保护、安全生产过程的警报机制等由计算机自动化处理来实现的，在这个高时效的控制体系中，自动化控制系统已经从一种以辅助操作人员完成相应操作发展到相对能够独立的，并且可以完成一些不同难度的设备启停、安全控制等操作的过程控制和设备连锁综合控制系统，这种控制手段也是目前各大型火力发电厂都普遍采用的机组控制手段。

电气自动化技术根据数据参数所显示的各设备和流程的工作状况做出相应的调节方案，如果出现问题就及时发出警报，并通过连锁保护等方式对设备进行启停来维持设备和生产安全。此外，电气自动化系统还可以对数据分析做出相对应的反馈调节机制，如电气设备的在线管理、远程自我校验、故障诊断、电动机状态检修等。

1.2 电气自动化在火力发电过程中的地位

实现火电厂的主控系统与其信息管理系统的完美对接，完成信息的对等和即时传递也必然会成为火电厂自动化管理系统的发展方向，而传统火电厂的分散控制系统也会通过改革等方式向这一方向不断靠近。在这样的发展趋势下，改变一些传统的控制方式，另外，由于信息技术的发展，可以通过互联网等方式建立电气系统通信，实现火电厂信息的快速传递和共享，信息传递呈现多元化发展。通过以上分析我们可以发现，在火电厂中运用电气自动化技术可以使得发电过程中的很多环节都变得简单高效，使得火电厂在管理方面更加得心应手，提高了其经济效应以及发展稳定性。

2 火电厂电气自动化技术的发展现状

电气自动化在科学技术的指导下也实现了它的革新，例如现场总线技术和互联网技术组成的保护监控等，而在火力发电这块区域内，火电厂的监控系也取得了比较好的发展，使得数据的检索与采集变得不再那么繁琐复杂。

电气自动化系统包括三部分，分别是控制层、间隔层和通讯层。其核心组件当然是控制层，起到控制连接的作用。间隔层和通讯层是自动化系统的数据传输的桥梁和渠道。控制层的主要功能是对设备的监视和控制，收集并计算系统采集的各种数据，完成系统所有数据的分析。通讯层的主要功能则是完成间隔层与系统各站点之间的数据传递，保证数据的正常传输和安全。至于间隔层则是通过网络和接口等一系列方式连接系统上层并完成与上层之间的数据交流，通过这三个层次之间的合作来实现对整个系统的监控和控制。一般情况下，下层的功能是独立于上层设备和网络独立完成的，即下层功能不依赖上层功能的工作环境和条件。目前为止，绝大多数火力发电厂已经实现了电气自动化系统与其他相关系统之间的数据传输和交流，用来实现整个火力发电过程的信息对等传递和共享，以此来实现火电厂自动化信息管理和控制。

3 自动化控制系统在火电厂中的应用

3.1 实现锅炉与机组之间的一体化

电气自动化技术可以通过实现锅炉、机组和电气系统之间数据的即时传递和共享等方式联系在一起，使之成为一块相对完整的组合设备，实现机炉组单元的统一。当实现机炉一体化的单元之后，火力发电厂运用集散控制系统通过机炉组的单元运行方式的控制，对整个发电过程中的所有数据进行收集和处理分析，从而做出更加合理经济的运行方案来完成发电。

3.2 作为控制和保护手段

在火力发电厂中，传统的控制和保护手段大多都是通过报警和连锁手段来实现的，这种控制保护机制只能对一些超出规定工作上限或者波动性较大的设备进行预警和干涉。而现在，由于信息技术的发展，电气自动化技术的控制和保护系统也逐渐得到完善，其保护控制手段也更加完美全面。电气自动化系统不但可以实现对各种设备的全方位监控和对生产数据的收集和处理，而且可以对所收集的数据进行分析和趋势预判，以达到提前预警和控制的效果。即通过对设备运行状态的监控，通过对其参考数据的分析和趋势描绘，在错误生成之前进行预警，以实现提前预警的功能。这种提前预警的功能可以在隐患发生之前对其进行控制和处理，从而降低了运行过程中因故障而中断生产、维修等状况的发生。

4 电气自动化在火力发电厂中的创新和发展方向

在火电厂传统的火力发电过程中，系统的控制和保护手段主要是报警和连锁，这些手段只能对超限报警和波动跳机等进行报警和保护。但是，如果通过创新，使电气自动化技术的保护和警报机制做到提前预警、自主检测和监控、实现故障的自我检测和维修等，那么我们就可以在系统控制和保护方面做得更好，不但可以减少故障，降低维修时长，减少因生产过程中断而造成的经济损失，而且还可以防患于未然，提前排除将要出现的故障，使设备高效正常运行。

此外，从其本质上来讲，电气自动化是一门相对来说较为综合的学科，它包括计算机在内的电子信息、电子控制等。因此，在考虑对电气自动化技术进行创新的时候，我们可以结合这些特点，将各个学科的知识综合性地融合在一起，在增强其整体效益的同时充分发挥其单独的潜在能力，使电气自动化技术有更好的发展方向，从而实现火力发电厂技术的创新和发展，带来经济效益。

5 结语

在这个科学飞速发展的时代，由于各种能源的发展，人们对能源的使用有了更多的选择，但火力发电仍然是我国主要的发电方式，并在未来相当长的一段时间内继续维持这样一种地位，因此我们有必要对其生产过程中的一些应用进行发展和创新。由前文的分析论证，我们可以通过对电气自动化技术在火力发电中的应用的分析和总结来对其进行创新，从而减少设备故障，降低因维修等带来的经济损失，提高火电厂的经济效益，使其能可持续发展。

参考文献

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（责任编辑：陈 洁）