国平

【摘 要】经济的发展文需要电力供应量的不断增加和技术的不断进步，自动化技术在火力发电厂得到了普遍的应用。为了进步提高设备的使用效率，文章阐述了传统电气自动化技术应用时存在的问题，并从火力发电系统配置和火力发电应用两个方面，探讨了其电气自动化技术的创新与应用措施，希望可以为促进火力发电厂电气自动化技术的创新、保障高效生产提供借鉴。

【关键词】火力发电厂 电气自动化技术 创新 应用

随着社会经济的发展和科技的日新月异，电气自动化技术在火力发电厂中得到了广泛的应用，并取得了一定的成效。但是随着自动化技术的不断发展，传统电气自动化技术在电气自动化系统中的问题逐渐显现，对火力发电厂的安全、高效和稳定生产造成了阻碍。因此，分析火力发电厂中电气自动化技术的创新与应用，对提高火力发电厂电气自动化的运行水平，增强电气控制安全性与可靠性有着积极的意义。

1 传统电气自动化技术应用时存在的问题

（1）容易烧坏设备。当电气自动化系统纳入到集散控制系统后，控制系统输出点将会和AC220V和AC380V电压一起串入到集散控制系统中。如果在设计和施工中，没有做好强、弱电的隔离措施，将会大大增加弱电设备烧坏的几率，进而影响电气系统的正常运行。

（2）操作监护认识不足。虽然集散控制系统中的控制软件可以准确处理用户权限和权限分级，但是在操作监护方面认识不足，并没有安装在电气自动化系统操作时，必须经过监护人员进行确认的程序，对电气自动化系统的控制造成了一定的阻碍。

（3）很多火力发电厂的电气自动坏系统纳入到集散控制系统后，没有保留用电快切、励磁调节、继电保护等装置，而目前主流的集散控制系统中控制程序扫描周期为100～200ms，无法满足火力发电厂用电快切、励磁调节与电气保护动作等方面的要求，从而影响了电气自动化系统的准确性、灵敏性与可靠性。

2 电气自动化技术在系统配置中的创新及应用

火力发电厂中电气自动化技术在系统配置中主要采用集中监控、远程智能和现场总控三种方式。

（1）集中监控方式。该方式是将电气各馈线在设备中设置为I/0接口，由硬接线的电缆和集散控制系统中的I/0通道相互连接，然后经过A/D的处理，进入到集散控制组态，从而实现集散控制系统对火电厂电气设备运行状况的监控。此监控方式的优势是速度快、维护好，对监控站防护等级要求不高，从而降低了集散控制系统造价，但是当电气设备都进入到集散控制系统的监控中，使得集控室中主机冗余下降，消耗电缆的数量增加，并且电缆带来的干扰会影响集散控制系统的可靠性。

（2）远程智能方式。该方式是在离控制室比较远，并且数据采集相对集中的现场设置远程I/0采集柜，用硬接线电缆将现场设备的I/0型号和采集柜相互连接，采集柜和集散控制系统的主机柜利用光线或者双绞线相连接，实现电气设备的远程监控。该方式可以降低电缆用量和安装费用，并且可以完成自检、校正和数据处理等各项功能，可靠性相对较高，但是系统配置中的I/0卡件、电量变送器和模拟量卡件的数量仍然比较多。

（3）现场总控方式。该方式将控制技术、计算机技术和通信技术结合起来，时网络技术和信息技术在控制领域的集中体现。现场总控方式不需要集散控制系统的控制站与输入和输出单元，彻底改变了集散控制系统的集散体系，将控制功能全部分散到现场电气设备上，真正实现了分散控制的目的，大大提高了系统的可靠性和安全性。

3 电气自动化技术在火力发电中的创新及应用

（1）机组运行监控的创新。过去火力发电厂每年的电能耗损为15%～30%，通过电气自动化技术，可以将机电控制的一体化转化为炉机组一体化的监控方式，这样火力发电厂的集散控制系统就可以通过分析炉机组运行方式，分析火电机组运行参数及状态信息，例如炉膛温度需要控制在±5%，利用热电偶将温度信号转换为4～20mA DC电流信号或者1～5V DC电压信号输出等，充分挖掘和发挥火电机组的潜力与控制功能，进而降低火电机组的成本造价。同时，炉机组的一体化有利于火力发电厂的信息管理系统进行信息采集，例如蒸汽温度每下降5℃～10℃，效率将降低1%，所以采集蒸汽参数有利于控制锅炉汽温，从而提高火力发电厂运行与管理的效率，以及炉机组监控及自动化水平，高效完成控制中心的指令与要求，确保电气设备处于最佳运行状态。

（2）控制保护手段的创新。火力发电厂传统的系统控制与保护手段为连锁报警，只能完成超限报警和联锁跳机波动性的保护与控制，而电气自动化技术可以利用计算机完成控制与保护措施，对电气自动化系统进行运行状态检测与故障诊断等，以便及时发现电气设备中的安全隐患，及时调整火电设备的控制及保护策略。例如采取系统冗余等主动性的控制及保护措施，自动控制系统故障，而数据中心的配电系统采用2+2冗余，分别以两路10kv高压的蓄电池组，3路热备和1路冷备等，确保电气自动化系统可以安全平稳运行，实现其从被动维护到预防维护及维修的转换。

（3）实现电气系统的全通信控制。目前火力发电厂电气自动化系统仍然不能利用集散控制系统实现全通信控制，在通信速度与系统的可靠性方面还需要完善。电气自动化系统与集散控制系统仍然需要硬接线连接。如果想实现电气系统的全通信控制，火力发电厂就需要妥善解决热工工艺的连锁问题，丰富电气系统运行状态的监视功能，提高电气系统的自动化水平、控制水平、控制逻辑与运行管理的水平。

（4）完善通用网络。火力发电厂需要利用电气自动化技术的创新，完善通用网络结构，开发应用可以实现在自动化系统网络中通用的通讯产品，确保可以对火力发电厂的现场设备进行实施监督，以及管理系统、监督系统与控制设备间数据传输的畅通，实现电气系统的全集成自动化。

4 结语

总之，电气自动化技术关系到火力发电厂的生产效率和经济效益，其重要性毋庸置疑。火力发电厂只有认真分析传统电气自动化技术应用时存在的问题，做到电气自动化技术的创新及应用，才能真正保障电气设备的安全运行，实现经济效益的最大化。

参考文献：

[1] 赵杨，丁宝峰，杜翠女，赵明. 浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J]. 硅谷，2011，03：93-94.

[2] 李静.电气自动化技术在火力发电厂中的应用与创新[J]. 中国高新技术企业，2013，04：52-54.

[3] 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.