論發(fā)電廠電氣自動化控制的應用與發(fā)展趨勢

陳培源

[摘 要] 電氣自動化控制的基本特征在于技術人員運用自動控制軟件來監(jiān)控電氣運行狀態(tài)，及時查找出現(xiàn)異常狀況的電氣設備，判斷電氣運行異常的具體部位并且給予處理。并且，電氣自動化控制還包含自動采集發(fā)電廠的電氣運行信息，對于發(fā)電廠的關鍵電氣設備實施全面的設備安全控制，延長發(fā)電廠的電氣運行壽命并且節(jié)省發(fā)電廠的電氣控制成本。因此，發(fā)電廠企業(yè)目前應當明確電氣自動化控制的具體實施要點，結合發(fā)電廠的生產運行狀況來優(yōu)化利用電氣自動化控制手段。

[關鍵詞] 發(fā)電廠；電氣自動化控制；應用要點；發(fā)展趨勢

中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A

上世紀末以來，電氣自動化的生產控制模式就已經被運用于發(fā)電廠企業(yè)。截至目前，發(fā)電廠企業(yè)已經能做到靈活運用自動化控制的手段，確保將各種類型的電氣運行設備全面納入發(fā)電廠的運行控制范圍內。電氣自動化的設備運行控制技術在全面推廣的前提下，發(fā)電廠的機組可靠性以及安全性將會明顯增強，并且還能達到加快發(fā)電廠電氣系統(tǒng)響應速度的效果。電氣自動化的發(fā)電機組運行控制手段應當被貫穿于發(fā)電廠的日常生產過程，充分體現(xiàn)電氣自動化控制與發(fā)電生產環(huán)節(jié)相結合的必要性。

一、發(fā)電廠電氣自動化控制的應用要點

（一）發(fā)電系統(tǒng)分層控制模式

ECS的發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)設有分層結構，運用分布式的電氣自動運行控制模式來簡化發(fā)電廠的運行控制環(huán)節(jié)，從而將發(fā)電廠的整個自動運行控制系統(tǒng)進行分層化的處理，其中主要包含通信層、站級的系統(tǒng)監(jiān)控層與間隔單元層[1]。在分層控制運行模式的影響下，發(fā)電廠的設備運行控制系統(tǒng)占據(jù)更小的空間面積，節(jié)省了檢修各個電氣設備模塊的資金成本，確保實現(xiàn)獨立的電氣運行功能。

（二）集中電纜傳輸控制模式

發(fā)電廠電纜系統(tǒng)具有弱電信號轉化的重要功能，通過轉化強電信號的方法來形成直流的標準發(fā)電控制信號，上述過程主要適用于20mA的空接電系統(tǒng)控制方式[2]。在I/O接口的統(tǒng)一控制下，DCS的電廠自動控制系統(tǒng)針對開關量以及電氣模擬量的數(shù)據(jù)能夠予以統(tǒng)一保存，并且借助電纜線來完成數(shù)據(jù)傳播的操作。因此可見，具有集中式特征的電纜傳輸運行控制模式可以達到實時監(jiān)控系統(tǒng)主站的效果，充分保證了發(fā)電運行控制的實效性。

二、發(fā)電廠電氣自動化控制技術的未來發(fā)展趨勢

在目前的發(fā)電廠自動控制工藝轉型與演變過程中，自動化的電氣系統(tǒng)運行控制方式已經被運用于發(fā)電廠的日常生產環(huán)節(jié)，有效保證了發(fā)電廠的電氣運行控制成本得到節(jié)約，并且體現(xiàn)了集成控制技術的運用優(yōu)勢[3]。近些年以來，大數(shù)據(jù)手段以及遠程集控模式正在被運用于發(fā)電廠的電氣控制過程，通過實施自動化的電氣運行數(shù)據(jù)整合控制來實現(xiàn)良好的發(fā)電運行效益，提升了發(fā)電廠的安全運行效益。具體對于電氣自動化控制的工藝手段而言，未來的技術演變與轉型主要體現(xiàn)為如下趨勢：

（一）普及運用大數(shù)據(jù)的技術手段

發(fā)電廠企業(yè)目前需要應對復雜并且繁瑣的電氣運行數(shù)據(jù)，因而決定了發(fā)電廠企業(yè)亟待推廣普及云平臺以及大數(shù)據(jù)的電氣運行控制手段，確保服務端系統(tǒng)能夠連接于網絡云平臺，并且將電氣運行的各個環(huán)節(jié)關鍵信息存儲在數(shù)據(jù)庫中。在集中實現(xiàn)電廠數(shù)據(jù)聯(lián)網運行的前提下，發(fā)電廠的技術人員可以做到隨時發(fā)現(xiàn)異常的電廠電氣運行狀況，全面查找發(fā)電污染的安全隱患與風險。

在自動化電廠電氣通信系統(tǒng)的支撐下，各個電氣通信環(huán)節(jié)與通信過程都可以得到實時的控制。電廠企業(yè)對于全過程的電氣通信系統(tǒng)控制模式應當實施全面的引進，運用全過程控制的自動化通信方式來取代人工控制，確保獲得最大化的發(fā)電運行通信控制效果。自動電氣運行控制的全過程如果要順利實現(xiàn)，那么關鍵前提在于電氣通信控制模式的完善與優(yōu)化。電廠技術人員目前應當探索一體化的單元爐設備、發(fā)電機組設備與機電設備運行控制模式。發(fā)電廠通過全面推廣大數(shù)據(jù)的自動化電廠設備控制手段，充分實現(xiàn)了節(jié)約發(fā)電控制成本的目標。

（二）全面推廣遠程集控方式

遠程集控的電氣自動化控制模式主要適用于各個不同的發(fā)電廠企業(yè)之間，各個發(fā)電廠企業(yè)通過建立遠程集控的統(tǒng)一運行平臺，確保在集中控制室的范圍內統(tǒng)一收集并且獲取發(fā)電廠的各類資源數(shù)據(jù)，延伸電氣運行控制的覆蓋范圍。技術人員通過創(chuàng)新應用發(fā)電廠企業(yè)的自動化電氣控制技術，能夠保證實現(xiàn)最大化的發(fā)電運行效益，并且改進發(fā)電廠現(xiàn)有的運行控制方式。目前發(fā)電廠正在不斷嘗試推廣與引進電氣自動化的發(fā)電生產技術，進而轉變了人工控制電氣生產設備的傳統(tǒng)工藝手段，全面增強發(fā)電系統(tǒng)運行過程的監(jiān)管與控制力度。發(fā)電廠企業(yè)通過全面推行電氣遠程集控的方式，確保在不同的電廠企業(yè)之間建立緊密的網絡互動聯(lián)系，增強遠程集控系統(tǒng)的運行支撐與保障。

（三）搭建虛擬化的網絡監(jiān)控平臺

虛擬化的發(fā)電廠運行設備監(jiān)控平臺主要用于連接各種不同類型的電氣設備，運用虛擬網絡平臺來連接電氣運行設備，并且對于實時性的電氣安全運行狀況予以直觀的展現(xiàn)。在立體化的VR系統(tǒng)技術手段支持下，發(fā)電廠的技術人員可以觀察到立體化的電氣運行監(jiān)控圖，獲得實時的電氣運行數(shù)據(jù)[4]。因此在無人值守的發(fā)電廠運行控制過程中，虛擬平臺技術能夠確保實現(xiàn)智能化的全過程電氣運行控制目標。電廠企業(yè)目前應當充分重視電氣自動控制以及電氣就地控制的兩種關鍵技術手段，對于電氣自動控制的發(fā)電運行控制來講，電廠企業(yè)主要通過運用自動化的網絡控制設備來監(jiān)控發(fā)電設施的運行，杜絕發(fā)電設施的運行誤差，減小電廠的生產運行控制難度并且節(jié)省了發(fā)電的資金成本。

與人工實施發(fā)電運行控制的傳統(tǒng)做法相比，自動化控制手段可以保證實現(xiàn)更好的電廠運行安全效果。目前具有較低電能產量以及較小規(guī)模的發(fā)電廠企業(yè)通過實施就地控制的方式，全面集成了電廠內部的鍋爐設備、智能發(fā)電運行設備、汽輪機設備與發(fā)電機設備，合理改造了單獨控制各種發(fā)電運行設備的傳統(tǒng)技術模式。發(fā)電廠企業(yè)在建立集中控制模式的前提下，發(fā)電設備將會集成在同一個自動控制網絡，對于發(fā)電系統(tǒng)的整體運行速度予以加快，運用集中操控的方法來控制各類發(fā)電設備。

表1為電氣自動化控制技術在發(fā)電廠未來實踐中的發(fā)展趨勢：

三、結語

經過分析可見，運用自動化的發(fā)電系統(tǒng)運行控制方式有助于保證電氣運行的平穩(wěn)性與可靠性，避免由于分散布置的電氣元件與機組設備影響，進而造成電氣控制難度增大的后果。近些年以來，自動化的發(fā)電廠生產運行控制手段已經被推廣于企業(yè)生產的全過程，體現(xiàn)了自動化控制手段與發(fā)電廠日常生產過程融合的重要作用。因此在未來的自動化控制技術轉型實踐中，發(fā)電廠對于自動化的電氣控制技術手段仍然應當不斷予以推廣，確保最大化的電氣設備自動化運行控制效益。

參考文獻：

[1]徐燕.PLC在電氣設備自動化控制中的應用策略分析[J].大眾標準化，2019（13）：107-108.

[2]胡萬超.建筑設備電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能控制與工程設計[J].中國住宅設施，2019（06）：46，49.

[3]王英臣.電氣自動化控制設備故障預防與檢修技術存在的問題及優(yōu)化策略[J].黑龍江科學，2019，11（12）：104-105.

[4]毛健.淺議發(fā)電廠電氣自動化控制的應用與發(fā)展趨勢[J].廣東蠶業(yè)，2018，50（11）：14-16.