探讨电厂电气自动化技术应用

探讨电厂电气自动化技术应用

张玉江  冯丽丽

内蒙古通辽市霍林郭勒市霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司  029200

摘要：随着我国社会经济的快速发展以及科学技术的大力进步，人们的生活水平和生活质量越拉越高。随之而来的是，人们对电力的需求越 来越大，对其质量要求也越来越高。又用电系统是电厂发电中的重要 组成部分，且它的运行是否安全、稳定以及可靠直接影响了供电质量 和电力系统的安全运行。因此，电厂电气系统必须向自动化方向发展。  目前，综合自动化技术是一种新兴的电气控制系统，将其应用到电厂 电气系统中，能够有效的提高电力系统的管理水平，从而有利于促进用电系统运行的安全、稳定以及可靠。故而，对综合自动化技术在电 厂电气系统中的应用进行探讨是当前研究的重要课题之一。文章简要研究了电厂自动化技术的应用情况，并分析了其应用价值。

        关键词：电厂；电气；自动化技术；应用

1、电厂电气自动化系统概述

        电厂电气综合自动化系统是一种电器设备，其主要功能是对电气设备进行保护、检测、控制与信息管理，在电气管理中具有重要的作用。 在电气系统自动化水平较为落后时，主要采用一对一式的监视设备与硬件连接，管理效果较差，但随着社会的不断进步，科学技术飞速发展， 当前，多数的电气系统得到了快速的发展，采用集散控制系统这种较为独立的电气控制系统实现热工系统的自动化运行，具有较好的管理效果与发展前景。电厂电气自动化系统主要由三部分组成，分别为网络通信层、站控层、间隔层。

1.1  网络通信层

网络通信层主要包括一些主要管理装置，如网络中继器、网络交换机、通信管理以及规约转换装置等， 其重要作用是进行信息传递与信息管理，为电厂电气系统收集数据信息，  方便电气系统的管理与监控。

1.2  站控层

站控层的主要功能是监控功能， 通过选取开放设计的方式能够选择多种配置模式，使电厂内所有设备的管理监控更加合理化，具有灵活性，保证整个系统的安全可靠，由此可见，  站控层具有重要的作用，是电厂电气系统中最主要的组成部分。其主要包括通信服务器、操作员站、工程师站、卫星对时装置、服务站以及不间断电源，通过这些设备能够较好地完成监控工作，发挥电厂电气系统自动化的重要作用。

1.3间隔层

间隔层的关键是将间隔层设备采用间隔方式分布在电厂电气系统中，直接将厂用电保护装置放在总开关现场， 减少大批量二次线的铺设，使各设备相对独立。通过此方式能够将原本需要引人其他设备的二次接线取消，如需要引人到主控室的信号电缆、测量电缆、保护电缆等都可以取消，改为直接依靠主线控制，不仅能够节约资金还能够降低工作量，不需要实施此部分的维护工作以及安装调试工作，节省了人力物力财力，具有重要的作用。间隔层的主要设备主要分为三大类: 一是厂用电子系统。厂用电子系统主要包括两种不同型号的厂用电保护测控装置，10/6kV 的厂用电保护测控装置以及 400V 的厂用电保护测控装置。二是安全自动装置。安全自动装置主要包括直流系统、稳定装置以及调节系统几大部分。三是机组子系统。机组子系统主要包括保护装置与测控装置，保护装置主要有母线保护装置、发电组保护装置以及升压变压器保护装置[1]。
2、在电厂中应用自动化技术的优势
        目前，电厂应用自动化技术已成为不可改变的趋势，自动化技术具有很大的优越性，应用于电厂电气系统，可十分方便地帮助工作人员工作，保证电气系统的安全稳定运行。一般而言，自动化技术的优点是能够监督和控制相关的电力设备，然后能够在电力系统中合理地分配资源，从而提高电力系统的运行效率，最终提高电机系统的稳定性。
        2.1对电力设备进行控制
        利用电力系统自动化技术，可实现对相关设备的实时监控，并可随时对开关进行控制，这样可使电力系统自控运行，电机系统自动化可分为三个主要特点，首先是自动化，其次是集成化，最后是综合化。在电力系统运行时，可随时对设备运行进行监控，工作人员可随时获取设备的有关信息，一旦设备系统出现问题，可及时采取对策，从而保证电力设备的安全运行。
        2.2合理配置资源
        利用自动控制技术实现资源的合理配置，在电厂的运行过程中具有十分重要的意义。更具体地说，在电厂中将通过自动化技术，实现较为规范的自动控制平台，该平台可实现对电气设备的控制，从而达到有条不紊地工作，实现系统资源的合理配置。第二，在一些传统设备中，电气设备的检测环节比较繁琐，维修难度较大，运用自动化技术，可以极大地提高工作效率，满足对电能的需求[2]。
        2.3保证电厂运行效率
        因为传统设备在使用过程中存在着很大的问题，在实际运行中，这些问题不能随时解决，可能导致重大安全事故的发生。自动控制技术的应用，使电厂实现了高效率的运行，在运行过程中，该技术能科学地管理电厂中的相关设备，合理控制其运行。第二，在运行过程中，可以进行具体的数据信息交换，这样既能减少工作人员的工作量，又能降低运行成本，还能提高电厂的经济效益，使电厂的发展走上正轨。

3、电厂电气综合自动化技术的发展情况
        3.1集中式电气自动化
        集中式电气自动化的管理比较方便，设备运行环境良好，硬接线方式操作简单，响应时间短，但由于采用电缆硬接线连线方式，使用的电缆数量多，占用的空间大，长电缆易互相影响，同时也给DCS系统的稳定带来一定的负面影响。由于DCS系统的成本较高，因此不可能将全部设备接入DCS系统，而仅仅只能连接几个重要的设备，这意味着其他电力设备还没有实现自动化。此外，所有的信息采集量几乎都依赖于DCS系统处理，工作量越大所带来的风险越大，系统的可靠性就越低。电力监控主设备系统较少，难以科学管理复杂的电力系统，综合监控技术水平较低[3]。
        3.2分层式电气自动化

分层式电气自动化技术主要包括三个层次：站级监控层、通信层和间隔层。站级监控层通过通信技术实现对各层数据的管理与交换。网络层是由光纤以及光缆网络等组成，其数据汇总、传输等功能的发挥多依赖于现场总线技术。间隔层主要由终端保护测控单元组成，靠近主设备和开关柜安装测控单元和保护单元。间隔层测控终端可就地安装，占地面积较小。每个单元的安装和使用都有其灵活的特点，通过交流采样可获得模拟量数据，减少了电缆的使用量，进而降低了投资成本。
        分层式技术的抗干扰性较强，因此数据采集具有很高的准确性。进一步扩大数据采集空间，使数据监测工作更加完善，可实现远程修改保护定值，使维修工作难度较小。分层式自动化技术是对传统自动化技术的更新最大，前景非常广阔。受分层式技术的影响，某一设备的故障不会影响周边设备的正常运行，维护和保养费用也在可控制范围之内。
4、在电气系统中自动化技术的应用
       4.1发电厂分散测控系统
        分散测控系统，简单地说，就是一个具有监测功能的监测系统，在此系统中，数据由计算机采集，然后通过通信技术实现信息共享和保护。该系统有两个重要特点，一是操作集中，二是功能分散，这两个特点对电厂的应用有着重要的影响。电厂测控系统由四部分组成，即工作人员工作站、工程师工作站、过程控制单元和通信网络。其中，过程控制单元的作用最为重要，其不仅能接收信息，还能运用这些信息在生产过程中发挥重要作用，使操作过程成为一个整体，同时能保护数据，实现对该系统的实时监控。
        4.2配电自动化
        在整个电厂自动化系统中，配电自动化只是配电系统的一部分，总体上分为三大内容：一是统计数据和数据管理，二是配电设备管理，三是数据控制管理。配电自动化具有许多优点，其中最主要的优点是能保证电力系统的运行效率，能为用户提供可靠的供电，同时能极大地节省人力资源，减少工作量。配电自动化的原理，简单地说，就是采用分布式集中控制结构，通过网络信号形成分站和主站之间的通讯，协调配电网管理和控制，从而实现自动化。实际上，自动化技术最主要的体现就是配电自动化，现在这一技术已经在许多国家得到了广泛的应用，并将有很好的发展前景。我们国家在这方面也有很大的进步，人工智能，光纤通讯都是自动化的体现。
        4.3开关站自动化
        电力系统中开关站自动化的实现，对电厂的运行有很大的帮助，开关站的自动化主要是为了保证减少运行过程中问题，使工作效率得到提高。实施开关站自动化，即对整个电气系统进行连续监控，24小时全天候监控，一旦出现问题随时自动关机，从而保证了监控的目的，提高了电厂运行的安全性，也为工作人员减少了工作难度，避免了因工作失误而造成的重大安全事故。
5、电厂电气自动化技术的发展
        我国的电气自动化技术的发展目标是将所有信息相互转变，提高电厂的运行和生产效率，管理统一化，将各项工作整合到一起，实现一体化目标，此外，还要保证电气系统运行的安全化，就必须将安全目标全面有效落实到运作中，同时提高电气的自动化运转，运用现代理念，推进电厂电气自动化技术的发展。

结束语
       总而言之，经济的进步也在不断刺激着科技的不断进步。所以必 须要提高智能化的技术，要拥有创新的能力，对技术的提升要在原有 的基础上做出提高。电厂电气综合自动化技术在以后的发展过程中将 会得到更多的使用。要想使电厂电气综合自动化技术有更好的发展， 就必须更加要努力提高理论的可实践性，有坚定的理论基础，才能不 断的提高创新技术的可行性。要学会理论和实际相结合，理论和实际 不能分离，提高对新技术的研究与利用。有利于国家整体科技行业的 进步。提高综合化智能技术的经济利益，更好的带动经济的发展。
        参考文献
        [1]李树民，骆一宁.电气自动化技术在电气工程中的应用[J].住宅与房地产，2017（36）：209.
        [2]温超，景鑫.自动化技术在电厂电气系统中的应用研究[J].中国设备工程，2017（24）：194-195.

        [3]史慧峰.自动化技术在电厂电气系统中的应用研究[J].通讯世界，2017（3）：150.