電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新與應(yīng)用研究

王錦青

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在我國(guó)火力發(fā)電中積極引入許多高新技術(shù)，在很大程度上促進(jìn)火力發(fā)電效率的提升，使得火力發(fā)電企業(yè)展現(xiàn)出更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，而在眾多高新技術(shù)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)屬于最為重要的部分，通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)順利實(shí)現(xiàn)對(duì)電、爐、機(jī)等重要環(huán)節(jié)的統(tǒng)一性監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)傳輸和監(jiān)控，有效提升系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益?；诖吮疚氖紫葘?duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用中表現(xiàn)出來(lái)的作用展開(kāi)分析，然后探討電氣自動(dòng)化技術(shù)在當(dāng)前火力發(fā)電中的系統(tǒng)配置，最后對(duì)其創(chuàng)新應(yīng)用展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù)；火力發(fā)電；創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）22-0128-02

近年來(lái)，隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，在火力發(fā)電中得到較為廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)火力發(fā)電過(guò)程的自動(dòng)化監(jiān)控。通過(guò)該項(xiàng)監(jiān)控技術(shù)不僅能夠有效掌握火力發(fā)電的實(shí)時(shí)狀態(tài)，而且能夠能夠根據(jù)獲取到的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析，然后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)信息采取針對(duì)性的預(yù)防措施，對(duì)提高火力發(fā)電的穩(wěn)定性和可靠性有著較大的幫助。與此同時(shí)，還能讓火力發(fā)電保持較高的運(yùn)行工作效率，有助于提高火力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。

1 在火力發(fā)電中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的意義

從現(xiàn)階段火力發(fā)電中對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，在引入電氣自動(dòng)化技術(shù)后，不僅有助于發(fā)電資源的優(yōu)化，而且能夠提高發(fā)電的效率，降低火力發(fā)電運(yùn)行的成本，可有效提升火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

1.1 優(yōu)化發(fā)電資源

在火力發(fā)電過(guò)程中，需要應(yīng)用到較多的資源和設(shè)備，因此火力發(fā)電廠需要進(jìn)行更加全面的配置，以保證火力發(fā)電順利開(kāi)展。但是從以往的配置現(xiàn)狀來(lái)看，也造成其中許多資源的閑置和浪費(fèi)，甚至還會(huì)因?yàn)椴糠衷O(shè)備或資源存在問(wèn)題，影響系統(tǒng)運(yùn)行的安全性[1]。而在引入電氣自動(dòng)化技術(shù)之后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火力發(fā)電系統(tǒng)中各設(shè)備的全程監(jiān)控，對(duì)各類設(shè)備或資源的運(yùn)用效率有更加清晰的認(rèn)識(shí)，有助于對(duì)系統(tǒng)配置資源做出科學(xué)的優(yōu)化，從而最大限度的提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

1.2 有助于滿足現(xiàn)階段人們的使用需求

隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們生活水平的快速提升，在供電需求上也呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，且要求電力供應(yīng)有較高的穩(wěn)定性。而電氣自動(dòng)化技術(shù)在原有電力系統(tǒng)上做出優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類型發(fā)電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有助于提高發(fā)電的效率和發(fā)電的質(zhì)量，從而更好地滿足當(dāng)前人們的使用需求。同時(shí)效率的提升也能夠在很大程度上降低生產(chǎn)的成本，讓火力發(fā)電的競(jìng)爭(zhēng)力得到提升。

1.3 提升環(huán)保性能

火力發(fā)電主要以煤炭、石油等作為發(fā)電材料，而這些礦物資源在作為燃料產(chǎn)生電能的同時(shí)，還會(huì)釋放出大量的廢氣污染物。由于以往在處理技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)上的不到位，使得排放出來(lái)的廢氣處理不到位，對(duì)環(huán)境造成較大的污染[2]。而在應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)后，利用該技術(shù)設(shè)置相關(guān)的檢測(cè)參數(shù)，當(dāng)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后才能夠順利排放，在污染物的控制上更加高效，能夠有效提升其環(huán)保性能。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在當(dāng)前火力發(fā)電中的系統(tǒng)配置應(yīng)用

對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)在當(dāng)前火力發(fā)電中的系統(tǒng)配置應(yīng)用展開(kāi)分析，其中應(yīng)用較為廣泛的配置形式有三種：遠(yuǎn)程智能I/O監(jiān)控模式、I/O集中監(jiān)控模式以及現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式（FCS）。

2.1 I/O集中監(jiān)控模式

所謂I/O集中監(jiān)控模式主要指的是在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置各電氣饋線與設(shè)備之間的I/O接口，然后使用電纜將其與集散控制系統(tǒng)相連接，經(jīng)過(guò)一定處理后并入到集散控制系統(tǒng)中，讓集散控制系統(tǒng)能夠順利對(duì)全廠電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控[3]。這種監(jiān)控模式具備的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都較為明顯，優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在運(yùn)行速度較快、易于運(yùn)行維護(hù)等方面；缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在監(jiān)控對(duì)象擴(kuò)展較為困難，尤其是需要監(jiān)控的數(shù)量較多之后，需要使用到的電纜數(shù)量較大，且影響到系統(tǒng)主機(jī)運(yùn)行的效率，使其監(jiān)控的可靠性受到影響。

2.2 遠(yuǎn)程智能I/O監(jiān)控模式

該監(jiān)控模式主要是在I/O集中監(jiān)控模式的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立I/O采集柜，然后使用電纜將I/O采集柜與集散系統(tǒng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)集散系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。在這種監(jiān)控模式中，極大的節(jié)省電纜的使用量，降低安裝的難度，讓集中監(jiān)控管理變得更加的高效，且還具備一定的數(shù)據(jù)分析、處理功能[4]。但是在該監(jiān)控模式中仍舊需要使用到I/O卡件、模擬量卡件等，并未實(shí)現(xiàn)真正的分散控制。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式（FCS）

FCS是當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及控制技術(shù)結(jié)合發(fā)展做出的創(chuàng)新，在該種監(jiān)控模式中徹底放棄了以往的輸人/輸出單元形式，不再沿用以往的集中、分散結(jié)合控制模式，在控制上實(shí)現(xiàn)了真正的分散控制，將控制功能分散到現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)設(shè)備之中。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用探討

現(xiàn)階段火力發(fā)電中除在監(jiān)控系統(tǒng)配置上實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用之外，在其它的方面也取得十分巨大的發(fā)展，如：系統(tǒng)全通信控制、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、單元爐機(jī)組的統(tǒng)一等，下面對(duì)其創(chuàng)新應(yīng)用展開(kāi)具體的分析。

3.1 系統(tǒng)全通信控制

從當(dāng)前火力發(fā)電中對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用來(lái)看，雖然通過(guò)集散控制系統(tǒng)對(duì)電氣設(shè)備的控制取得較大的發(fā)展，但是離系統(tǒng)全通信控制還存在著一定的差距，其主要體現(xiàn)在通信速度和系統(tǒng)可靠性無(wú)法達(dá)到相應(yīng)的要求，因此在進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用的過(guò)程中還需要著重加強(qiáng)這兩個(gè)方面的優(yōu)化[5]。從應(yīng)用的實(shí)際情況來(lái)看，在優(yōu)化過(guò)程中首先需要解決的問(wèn)題在于熱工工藝連鎖方面。主要可以從兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化：（1）加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用?；诨鹆Πl(fā)電生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程構(gòu)建相應(yīng)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，提升系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的可靠性；（2）注重豐富基本運(yùn)行狀況的監(jiān)視功能，以為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)提供更加可靠的數(shù)據(jù)信息，以便系統(tǒng)能夠按照特定的邏輯結(jié)構(gòu)做出最為準(zhǔn)確的判斷，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的全通信控制。

3.2 實(shí)現(xiàn)單元爐機(jī)組的統(tǒng)一

在以往的火力發(fā)電中單元爐機(jī)組的運(yùn)行效率整體顯得較為低下，使得發(fā)電的成本相對(duì)較高，影響到火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。在此種情況下對(duì)其做出有效的創(chuàng)新，提升其運(yùn)行效率具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，而通過(guò)電氣自動(dòng)化技術(shù)使之實(shí)現(xiàn)。在運(yùn)行模式上做出創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)機(jī)、爐、電一體化監(jiān)督管理，收集運(yùn)行中各方面產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，然后將眾多的數(shù)據(jù)信息匯集在一起，通過(guò)相應(yīng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化的監(jiān)督管理。在這種監(jiān)督管理模式下，不僅能夠有效提升單元爐機(jī)組的運(yùn)行效率，而且能夠保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，從而使火力發(fā)電廠獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要指的利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳遞，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)督管理，提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的構(gòu)建之后，可以將電氣監(jiān)控設(shè)備、管理系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)共享和傳遞，對(duì)發(fā)電設(shè)備的監(jiān)管起到積極的促進(jìn)作用。監(jiān)控系統(tǒng)要想在火力發(fā)電生產(chǎn)中發(fā)揮出較大的管理性作用，關(guān)鍵還需要獲取到準(zhǔn)確有效的信息，而構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，正好能夠滿足監(jiān)控系統(tǒng)這方面需求，因此在當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用中加強(qiáng)構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)十分重要。

3.4 在保護(hù)方式上做出創(chuàng)新

報(bào)警和連鎖是以往火力發(fā)電生產(chǎn)保護(hù)中的重要手段，從實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，該種保護(hù)模式在運(yùn)用中表現(xiàn)出較大的局限性，在遇到一些特殊狀況時(shí)，報(bào)警功能和連鎖功能無(wú)法順利實(shí)現(xiàn)，使得火力發(fā)電系統(tǒng)的安全性受到影響。而在電氣自動(dòng)化技術(shù)下，通過(guò)成功構(gòu)建的信息反饋通過(guò)，將數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)反饋給相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)軟件對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，診斷檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行中可能存在的故障隱患，當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在這類故障之后發(fā)出報(bào)警信息，可以在更大程度上保護(hù)火力發(fā)電安全生產(chǎn)，提升火力發(fā)電的安全性和可靠性[6]。

3.5 積極應(yīng)用智能化技術(shù)

智能化技術(shù)也屬于電氣自動(dòng)化技術(shù)中的一種有效創(chuàng)新，將其應(yīng)用到火力發(fā)電中，對(duì)系統(tǒng)控制有著更好的效果。而從當(dāng)前的應(yīng)用情況來(lái)看，智能化技術(shù)更多的被應(yīng)用在站控層和測(cè)控設(shè)備之中。首先，在測(cè)控設(shè)備中引入智能化技術(shù)，將控制、監(jiān)管、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一，可實(shí)現(xiàn)對(duì)錯(cuò)誤操作的實(shí)時(shí)防護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)故障的實(shí)時(shí)處理，提升監(jiān)管效率和系統(tǒng)運(yùn)行安全性。其次，在站控層對(duì)智能化技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用?？梢皂樌麑?shí)現(xiàn)對(duì)站控層的自動(dòng)化控制，確保主站能夠獲取到準(zhǔn)確有效的信息，并根據(jù)這些信息做出分析和判斷。而該應(yīng)用展現(xiàn)出來(lái)的作用主要可以分為內(nèi)外兩個(gè)方面：

其中對(duì)內(nèi)主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)間隔層裝置的妥善管理和監(jiān)督；（2）通過(guò)對(duì)信息的管理，分析可能存在的故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的有效管理；（3）可實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的在線診斷；

其中對(duì)外主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：（1）為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)提供實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)信息，提升其運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性；（2）實(shí)現(xiàn)對(duì)火力發(fā)電機(jī)組的高效管理與控制；（3）實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)火力發(fā)電過(guò)程的智能化控制。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能化技術(shù)等的快速發(fā)展，火力發(fā)電廠中也在不斷做出改革與創(chuàng)新，積極跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，加強(qiáng)對(duì)眾多先進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，在很大程度上提升運(yùn)行的效率和安全性。如：在電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用下實(shí)現(xiàn)的機(jī)、電、爐一體化管理與控制，最大限度的提升火力發(fā)電生產(chǎn)的效率；通過(guò)對(duì)DCS、SIS等電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用，使得火力發(fā)電的管理效率得到提升，優(yōu)化管理效果。由此可以看出，電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用的巨大作用，在今后的發(fā)展中應(yīng)當(dāng)對(duì)其引起較高的重視，這也是推動(dòng)火力發(fā)電改革創(chuàng)新的重要渠道，有助于提升火力發(fā)電在當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境中的競(jìng)爭(zhēng)力。

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