論發(fā)電廠對電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用

嚴(yán)基韡

（鹽城熱電有限責(zé)任公司，江蘇 鹽城 224045）

目前，我國市場經(jīng)濟(jì)程度日益增強(qiáng)，市場經(jīng)濟(jì)氛圍越來越活躍，公司若想在這樣的條件下實現(xiàn)長期經(jīng)營的穩(wěn)健盈利，需要創(chuàng)新先進(jìn)的技術(shù)。電力自動化企業(yè)必須擁有良好的技術(shù)與能力,才可以利用自動控制技術(shù)改善裝置效能，從而提高企業(yè)更好的制造質(zhì)量，并降低整個生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的費用，在充分發(fā)揮企業(yè)資源優(yōu)勢的同時，也對電氣工程的管理提供了完善的技術(shù)支持，以提高控制系統(tǒng)運作的穩(wěn)定性和安全性。

1 電氣工程及其自動化技術(shù)概述

1.1 關(guān)于電氣及其智能化方法的理論和特征

所謂電氣工程，是泛指包括的所有與電氣、光子技術(shù)相關(guān)的工作，包括工廠、變電站、電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)等。而電氣工程及其自動化科學(xué)技術(shù)，則是指將所有關(guān)于電氣工程領(lǐng)域的電力電子技術(shù)、計算機(jī)、通信和控制、機(jī)電一體化等多方面的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)整合或提升，重點是指通過運用上述多方面的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的整合，實現(xiàn)在電氣工程及其自動化設(shè)計與管理過程中達(dá)到預(yù)期的技術(shù)目標(biāo)，從而提高了電氣工程效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

從電氣工程與自動化的應(yīng)用實踐的特點和表現(xiàn)出的效果來研究，它存在如下一些突出的特點：

（1）專業(yè)化高，對變壓器、工廠等的電氣的建造、操作、監(jiān)控與指揮等都要求非常專門的電力電子技術(shù)背景，同時也必須進(jìn)行過大量專門的實訓(xùn)后方可從事操作，又因為是對電力安全各方面的嚴(yán)格要求，所以專業(yè)化要求之高也成為了保障安全性的一個關(guān)鍵的前置手段。（2）綜合能力很強(qiáng)，除電力電子科學(xué)技術(shù)之外，電子計算機(jī)、通信技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等在具體領(lǐng)域中的功能也同樣很大。（3）實效性很好，通過自動化信息技術(shù)的有效運用可以真正發(fā)揮提升電氣工程效率的功能，對于當(dāng)前的電氣工程發(fā)展水平有著實際意義。

1.2 在電氣工程以及自動化工藝技術(shù)方面的貢獻(xiàn)重要性

隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)達(dá)，當(dāng)今社會業(yè)已步入了新科技革命時期，智能化工程科學(xué)技術(shù)也開始全面運用于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的各個領(lǐng)域之中，大到房屋橋梁建設(shè)，小到生活用品的加工生產(chǎn)等，都離不開電氣工程及其自動化科學(xué)技術(shù)的幫助，其意義已經(jīng)表現(xiàn)得非常明顯。首先，運用電氣工程及其自動化科學(xué)技術(shù)大大減少了人力操作，通過電氣設(shè)備的作業(yè)完成了工作量和工作強(qiáng)度的提高，在短單位時期內(nèi)生產(chǎn)的效率也獲得了提高。其次，利用智能化工程科學(xué)技術(shù)的運用大大減少了人力操作的風(fēng)險，降低了在某些特定條件下人力操作的風(fēng)險，從而增加了施工作業(yè)安全關(guān)系。再者，自動化技術(shù)的使用大大減少了人力使用，也就意味著人力成本的降低，從而實現(xiàn)了公司的減員增效。最后，自動化技術(shù)的使用實現(xiàn)了在產(chǎn)品工作中全過程處理控制的準(zhǔn)確快捷，也能夠在大大提高效率的同時避免了由于故障或瑕疵問題解決不及時造成的某些產(chǎn)品事故，從而影響到了公司經(jīng)濟(jì)利益與效益的實現(xiàn)。

2 發(fā)電廠對電氣工程與自動化技術(shù)的使用狀況

2.1 應(yīng)用范圍廣，技術(shù)有待改進(jìn)完善

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展也帶動了電氣智能化技術(shù)水平的提高，其可使用的技術(shù)范疇也不斷拓寬，從遠(yuǎn)程監(jiān)視檢測到現(xiàn)場維護(hù)管理都能夠運用智能化信息技術(shù)實現(xiàn)作業(yè)，從而減少了在一些危險場所下人工作業(yè)的難度或風(fēng)險。以上海發(fā)電廠的電力智能化信息技術(shù)的運用為例，利用計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合，首先完成了局域性監(jiān)控網(wǎng)建設(shè)，并且利用計算機(jī)端口來對工廠的活動實行分散地監(jiān)控，再按照實際生產(chǎn)時間和條件來實現(xiàn)對局部裝置的關(guān)停或維修，從而大大提高了作業(yè)效能，也減少了在人工作業(yè)時因為溝通和配合信息流動不暢所造成的生產(chǎn)困難。不過，就自動化技術(shù)在發(fā)電廠的實際運用情況而言，其技術(shù)上提升的空間還較大，因此若采用安全、停電防護(hù)機(jī)制等方面的設(shè)計，則能夠提高局域網(wǎng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高在故障出現(xiàn)時的停電防護(hù)反應(yīng)，并防止因為受到網(wǎng)絡(luò)通信不平衡影響所造成的保護(hù)系統(tǒng)無法有效發(fā)揮作用。

2.2 應(yīng)用實踐性強(qiáng)，兼容性差

電氣工程與自動化技術(shù)的使用廣泛，應(yīng)用的程度實用性較高是客觀現(xiàn)實，但也因為各個公司在制造生產(chǎn)過程中的工藝技術(shù)和條件都不相同，使得不同的設(shè)備之間所提供的智能化技術(shù)參數(shù)和工作條件上的差異，在設(shè)備間就會產(chǎn)生兼容性的現(xiàn)象，而許多設(shè)備不兼容性就造成設(shè)備在制造中的再使用率很差，從而產(chǎn)生了很大的成本損耗。較為常見的案例是各種計算機(jī)制造企業(yè)之間為了把控產(chǎn)品的目的，在基本技術(shù)相似的產(chǎn)品設(shè)計與制造過程上，往往會在串口、芯片寫人等技術(shù)環(huán)節(jié)上做文章，但相互之間通常是無法融合的，這也造成了部分企業(yè)在產(chǎn)品方案經(jīng)過調(diào)整或改變后的最新技術(shù)設(shè)備時無法合理使用原先的工藝技術(shù)，從而提高了企業(yè)購買設(shè)備的成本。

3 發(fā)電廠對電氣工程與智能技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 構(gòu)建起覆蓋全廠的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)

根據(jù)現(xiàn)代計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，在工廠建立起完整的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通信體系是工廠進(jìn)行信息的傳輸與更新的重要基礎(chǔ)，它對工廠的正常運行情況的保持與控制也十分關(guān)鍵，做到了準(zhǔn)確快速的“上情下達(dá)”和“下情上達(dá)”，就可以大大提高工廠運行的安全性以及工作目的的穩(wěn)定性。首先，通過選擇必要的計算機(jī)主機(jī)、通信光纜等硬件設(shè)施，并按照工廠的組織結(jié)構(gòu)和布置方式來搭建起基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，從而使得在該主機(jī)網(wǎng)絡(luò)下的任何一種分機(jī)設(shè)備都涵蓋了工廠發(fā)電廠中正常工作運行的任何一級部門。然后，利用現(xiàn)代最先進(jìn)的通信技術(shù)設(shè)備來測試并構(gòu)建起流暢的通訊網(wǎng)絡(luò)，以確保服務(wù)器系統(tǒng)下達(dá)的指令都能夠傳到達(dá)每一位分機(jī)，同時分機(jī)所接收并上傳的數(shù)據(jù)信息也可以到達(dá)服務(wù)器系統(tǒng)并進(jìn)行分類管理。最后，所有必要的軟件配置工作和所有后期的基礎(chǔ)性設(shè)施的維修保養(yǎng)工作都必須做到位，以確保覆蓋全廠的通信體系工作的可靠性和流暢性。

3.2 建立起遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制系統(tǒng)

利用已構(gòu)建起來的整廠網(wǎng)絡(luò)信息平臺，把發(fā)電機(jī)運行流程所涉及的任何一類的工藝管理人員和機(jī)械設(shè)備采用軟件程序設(shè)計的方法連接到計算機(jī)中，利用計算機(jī)指令來管理發(fā)電廠有關(guān)機(jī)器設(shè)備的運行情況和過程。這必須符合三方面的條件：

（1）要確保和維護(hù)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院瓦m時性，之前文中已有所介紹在此就不再贅述。（2）要采用計算機(jī)軟件方法來對每一類的技術(shù)設(shè)備實施聯(lián)網(wǎng)，克服部分技術(shù)設(shè)備因為制造企業(yè)的特殊性而產(chǎn)生的兼容性問題，確保具備相應(yīng)技術(shù)要求的系統(tǒng)可以和計算機(jī)兼容，進(jìn)而確保計算機(jī)下發(fā)的命令可以被下級的系統(tǒng)或組織所接受。（3）遠(yuǎn)程監(jiān)視設(shè)備與管理系統(tǒng)除了與主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和主機(jī)操作系統(tǒng)整合之外，還必須在視頻監(jiān)控設(shè)施、傳輸裝置等硬件設(shè)施建設(shè)上下足功夫。

3.3 故障報告與分析處理的反饋制度

發(fā)電廠的運行特點較為復(fù)雜，所使用的設(shè)備和裝置相當(dāng)多，在日常工作環(huán)境中發(fā)生問題也是必然的現(xiàn)象。在高智能化技術(shù)設(shè)備應(yīng)用以前，發(fā)電廠的問題出現(xiàn)與解決都存在著很大的局限性，因此建立好對問題報告和信息及時的反饋制度對于電廠的順利運行十分關(guān)鍵。首先，對每一連接在主控裝置上的設(shè)備的工作數(shù)據(jù)，以及運行條件符合的上限做好了必要的檢測記錄，如果設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)了超負(fù)荷工作或者某些技術(shù)參數(shù)的異常情況，就應(yīng)該及時利用網(wǎng)絡(luò)通信把異常情況及時反映到主控系統(tǒng)上。其次，計算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)建立起完整正確的信息庫，對每一個上報的異常情況進(jìn)行必要的查詢，并通過相應(yīng)分析儀器或程序來進(jìn)行完成初步數(shù)據(jù)分析，并利用下發(fā)命令調(diào)整數(shù)據(jù)及操作模式來處理問題。如果情況無法采用自動化解決，也可把數(shù)據(jù)資料提交給技術(shù)單位的技術(shù)人員，經(jīng)過核算分析后再制定安全可行的處理方法。

3.4 機(jī)械自動化作業(yè)

電氣及其自動化技術(shù)的進(jìn)展和廣泛應(yīng)用使許多設(shè)備的智能化率獲得了很大提升，其在發(fā)電機(jī)中的廣泛使用也能夠大大減少人工作業(yè)的工作量，從而大大減少了人工在場上作業(yè)的困難和風(fēng)險。較為經(jīng)典的實例就是在火力發(fā)電廠的爐機(jī)控制系統(tǒng)上進(jìn)行了機(jī)械自動作業(yè)，從而大大提高了現(xiàn)場上作業(yè)的勞力力度及其效率；在核電廠的，核反應(yīng)器的檢測、管理上的機(jī)器化作業(yè)大大減少了工程人員們和核原材料之間的直接聯(lián)系，對于改善工人人身安全的意義很大。因此機(jī)械自動化作業(yè)人員必須從各種型式的自動機(jī)械的購買、研制上注入必要的技術(shù)資金或其他資料，以優(yōu)化機(jī)械的工作特性，并進(jìn)行定期的維修與養(yǎng)護(hù)，以延長這一類機(jī)器使用的壽命。

3.5 在發(fā)電廠測控系統(tǒng)中的應(yīng)用

分散測控系統(tǒng)是一個發(fā)電機(jī)的核心所在，可以保證發(fā)電機(jī)工作的安全和平穩(wěn)。分散測控系統(tǒng)一般采取分級控制結(jié)構(gòu)的方法，一般包括控制單元、工作站和計算機(jī)高速通訊網(wǎng)等關(guān)鍵構(gòu)件。其中，工作站一般包括員工工作站與工程師工作站，員工工作站一般接收和傳輸設(shè)備工作內(nèi)容，而工程師工作站一般承擔(dān)檢測項目內(nèi)的設(shè)計工作任務(wù)。將設(shè)備自動化應(yīng)用到分散測控系統(tǒng)中，就可以對系統(tǒng)機(jī)實現(xiàn)零點五自動控制，并提供儀器工作數(shù)據(jù)，對其中的控制單元下達(dá)驅(qū)動命令，以保證測量準(zhǔn)確性。此外，當(dāng)對其進(jìn)行實施管理后，控制系統(tǒng)還將把設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送給工作站，而工作站則通過收集與發(fā)送信息，就能夠進(jìn)行智能化管理，這可以降低發(fā)電廠人員的具體數(shù)量，并使整體控制系統(tǒng)更為平穩(wěn)和安全地工作。

4 結(jié)語

電氣工程和智能化等工程技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，可以很好的推動我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是在發(fā)電廠領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用能夠大大提高發(fā)電機(jī)運行的效能，減少了人力運作的強(qiáng)度和復(fù)雜性，從而增加了工廠總體運行的安全系數(shù)。發(fā)電技術(shù)是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展進(jìn)步的基礎(chǔ)，而發(fā)電機(jī)又在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有著至關(guān)重要的作用，因此只有通過不斷創(chuàng)新和發(fā)展我國電氣工程和自動化技術(shù)，推動我國發(fā)電行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展，才能真正地為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來實實在在的電力保證。