电气自动化技术在火电厂常规控制中的运用分析

黄尚宇

  中国能源建设集团湖南火电建设有限公司  湖南长沙 410000

摘要：火力发电厂是我国重要的供电保障单位，对社会经济的整体发展具有深远影响。电气自动化是电子与信息技术相融合的产物，能够提升工业生产的效率，实现生产设备的智能化。电气自动化技术与设备能够有效提升火力发电系统的运行效能，在火电厂生产中占据重要作用。基于此，本文对电气自动化技术在火电厂常规控制中的运用进行探讨。

关键词：电气自动化技术；火电厂常规控制；运用

引言：电气自动化是将信息与电子技术进行融合，从而实现更高的生产效率和智能性，增加产能，有助于火力发电厂的稳定运营。为改善企业在生产与管理方面的水平，越来越多的火力发电厂采用电气自动化技术来开展各生产环节的工作。在运用该技术过程中，能够保证各子系统的控制作用都能得到有效发挥，进而更好地推动火电厂的长期发展。

1电气自动化技术在火电厂的适用范围

（1）对整个监控系统实施控制。对火电厂中的各种设备进行综合管理，构成一个综合体系，包括总控制和分级控制两大部分。通过保护、运行和监控三大系统相结合，达到一体化管理目标，确保火电厂全方位监控和管理成效。其中，对电气自动控制技术的应用能够对各机组进行全方位的实时监控，对各发电过程的协调进行控制，进而建立起一套完善的火电厂运行管理体系，推动火力发电技术的整体发展。（2）针对火电厂监控系统的布置变化，将其物理化监控结构分散分布，以节约监控系统占用的空间，进而节约施工工期和经济成本。（3）对火电厂的锅炉、发电机以及电量实施监控。在监控期间，针对ＤＣＳ系统中存在的电气控制性能不佳等问题，提出将FECS与DCS相结合。以综合监控的方式对两个系统实施监控，使其起到相互补充的作用，达到更为全面的控制目标。将两者技术结合起来，能够充分利用其与一次装置相连接的功能，从而降低占地面积，也能够有效降低通信电缆所需的费用。由此就可以利用电气自动化控制技术，达到集成式系统控制和管理的目的。

2电气自动化技术的优势

2.1提升经济效益，减少设备成本

作为供电企业，火电厂很多设备都需要不间断运行，以维持供电需要。在此过程中，设备的损耗和老化会越来越严重，使用寿命会有所缩短，维护费用也会随之上升，这对于火电厂而言开支较大。电气自动化技术的应用可以大大减少人工劳动，为火力发电厂节省劳动力。例如，原本单个机组需要数十名操作人员，但当集中控制运行的目的达到时，只需要少数操作人员就能够完成原有工作量。从某种意义上讲，可以节省机组人员及维修费用，从而增加机组的经济效益。电气自动化技术通过监控有关参数，协助有关操作人员对装置进行有效调整，使辅助装置的电量消耗和生产装置的损耗得到某种程度的减少，从而使设备的维修费用得以节约。

2.2增加产能，实现资源合理利用

电气自动化可以有效降低火电厂的生产成本，实现对电力能源的有效利用，从而达到提高产能和增强企业核心竞争能力的目的。与传统技术相比，该技术属于新的突破，可以通过调节各种参数和装置，让发动机的燃烧变得更彻底，获得更多的机械能，从而提高产量。在火电厂电气系统中，常规的发电方式是将燃料燃烧所产生的热能转换为机械能，然后再将其转换为电能。此种生产方式是在将热能转换成机械能的过程中，由于燃料的不完全燃烧，导致热能转换成机械能的效率不高，造成大量的资源浪费，从而降低发电效率[1]。而电气自动化技术的发展则能很好地解决上述问题，达到资源利用的最大化，防止出现资源浪费的情况。

3电气自动化技术在设备保护中的运用

在电气自动化技术应用期间，将电力装置与单片机、计算机等有机融合在一起，从而达到了“人机合一”的运行和生产方式。同时，为保证火电厂的安全生产，应对电力实施保护，以促进火电厂生产工作的长期发展。从当前火电厂的实际情况来看，火电厂在保护设备中所采用的电气自动化技术有以下几个方面：

（1）防雷保护。在电能生产过程中，部分机电装置会被雷电所影响，从而导致线路烧毁、连接中断等情况。如果情况比较严重，还会导致一些设备出现损坏情况。在自动化操作方式中对电气设备实施保护与控制，并在实际生产过程中使用避雷装置来提高火电厂的防雷能力，进而防止对设备造成损坏。（2）联锁保护。在正常工作条件下，火电厂可能会出现多种故障形式，造成电气系统不能正常启动。在自动化技术的应用下，可以实现对装置的联锁保护。在出现异常情况时，可以迅速切断跳闸，使出现故障的装置或系统停止运行，从而避免对电气装置和系统造成损坏。（3）装置保护。在火力发电厂日常生产中会使用各种类型的保护设备。例如电动式、机械式等，特别是汽轮机的危急保安设备和锅炉的安全门等。在实际运行中，通过电气自动化技术可以将此种类型的电力设备进行合理配置，使得保护设备能够按照设定的电气操纵命令进行工作，从而避免外部因素的影响。（4）继电保护。继电式自动保护是通过对热工参数及电气参数的限定来实现对机组运行状况的精确判定，并可与机组配套的机组组成保护回路，从而为机组的安全运行提供良好保障。通过继电器和计算机的相互连接，可以构成自动化的控制方式，进而对火电厂的机电运行进行有效调节

[2]。

4电气自动化技术在火电厂常规控制中的运用

由于火力发电厂的控制过程具有综合性和复杂性的特点，因此，掌握好正常生产控制运行尤为重要。由于缺乏对机组的控制技术进行改造，导致许多机组的工作效率不高。然而，将电气自动化技术应用于火力发电厂的常规控制能够有效提升生产效率。（1）故障控制。在电能生产中，电气自动化技术不仅具有广泛的应用前景，而且在控制设备故障上具有重要意义。利用计算机组成实时监测系统，能够使技术人员对火电厂各种设备的异常运行状态进行实时诊断。针对小故障系统可以自动化处理，自动化技术则可以按照操作指示进行处理。（2）就地控制。为综合利用电力设备，可应用自动化技术来防止各自独立工作所造成的不良后果。就某些小型火电厂来说，其在具体生产控制中使用的装置比较少，但是也要建设作为主要设备的发电机、汽轮机以及锅炉等综合控制体系。（3）自动控制。电气自动化技术的发展必将带来电能生产的自动化，例如：采用计算机技术来取代人工操作设备的方式。全自动化控制技术的普及，不仅能够极大地减少发电难度，提高企业的电能产量，增加经济效益。还能够降低设备运行出现错误的情况，进而保证生产人员的人身安全。（4）集中控制。火力发电厂规模大，电能产量高，且需要大量设备，因此，如何在多个设备间进行协同操作，这就成为企业生产计划制定的难度。通过对自动化技术的应用，能够使发电机、锅炉以及汽轮机等进行合理配置与组合，达到对火电厂进行统一操作和控制，从而提高设备运行的效率[3]。

结束语：总之，将电气自动化技术应用于火电厂常规控制，能够有效降低成本，使生产流程达到自动化或者是半自动化水平，从而提升企业的生产和运营效率，同时也能够对火电厂的安全生产起到一定作用。在我国工业生产规模日益扩大的今天，火力发电厂由于具备为众多工业部门供电的后勤支持能力，因此采用电气自动化技术是当前一大发展趋势。相关企业应积极研究该技术在火电厂常规控制的具体应用，以促进火电厂的健康发展。

参考文献：

[1]秦福兴,肖俊豪.水力发电站电气自动化技术的误操作原因分析[J].大众标准化,2023(19):59-61.

[2]代明磊.电气自动化在冶金工业中的能源管理及优化研究[J].冶金与材料,2023,43(06):35-37.

[3]尚雨辰,乐程毅,贝斌斌.电力系统生产运行过程中电气自动化技术实践分析[J].光源与照明,2023(05):237-239.