发电厂电气自动化控制技术应用

2022-09-10

随着时代的不断发展, 我国的工业化进程速度不断加快, 社会对电力市场需求不断增长, 这使得电力企业不得不顺应时代发展革新自身的发电技术和工艺。发电厂电气自动化控制技术是发电厂创新发电技术的产物, 发电厂电气自动化控制技术的应用创新了传统的发电厂工作模式, 提高了电厂的生产效率, 革新了电厂的发展模式, 使得发电厂有了更为广阔的发展前景, 其影响力也因此不断增长。

一、发电厂电气自动化控制的优势

我国的发电厂使用电气自动化控制技术始源于20世纪90年代左右, 利用电气自动化控制技术替代人工操作可以有效的提高供电行业的供电效率、降低其生产运营成本、提高其电气自动化程度、确保相关机械设备安全运行。当前我国发电厂电气自动化控制技术应用比较多, 但企业仍需注重电气自动化控制技术的深化改革。

与传统的人工控制发电机电气设备系统相比, 发电厂电气自动化控制具备多种优势, 且以如下四点最为显著:第一, 安全可靠。发电厂电气自动化控制有效的减少了人工控制和检修的工作量, 可以有效的避免人为操作上的失误和错误, 有利于提高自动化控制的精确度, 保证各种设备安全可靠运行。第二, 控制快。电气自动化控制的响应速度远快于人工控制速度, 诸如保护动作速度控制可在几十秒内实现, 这是在人工操作模式下根本无法实现的。第三, 降低人力资源成本。发电厂电气自动化控制有效的减少了人工操作, 企业对人力的强依赖性大幅度降低, 企业人员数量得以缩减, 有利于提高企业的成本核算效率, 发展企业的运行效益。第四, 独立的控制模式。就一般情况而言, 电厂电气设备系统自动化控制有两个独立的控制模式, 如果其中一个模式出现问题, 另一个模式将会立即启用应急处理预案。如此一来, 电厂电气设备系统故障问题可以有效避免, 发电厂的生产工作也可以顺利实现。

二、发电厂电气自动化控制技术的应用

(一) 电网调度自动化技术

电网调度自动化技术是电厂电气自动化控制技术中的一个大的应用项目, 该技术的实现立足于计算机和通信网络技术, 通过搜集、了解电厂电网中各部分的运行实况了解电网整体的运行, 进而为相关人员决策提供相关的数据、信息支持。电网调度自动化技术是电力系统的重要组成, 不仅能够有效调控电厂发电系统, 能够保证发电质量, 能够为发电厂优化电网调配、降低发电故障问题、保证电厂持续发电等创造良好条件。

(二) ECS系统

随着电气工艺技术改革发展, 新型的电气自动化控制技术不断涌现, ECS系统便是其中不可不说的一种。该技术利用计算机电子信号处理、监控、维护、管理电厂内部的各个器械设施。分层分布式架构使得ECS系统具备三层系统, 分别是站控层, 通信管理层和间隔层, 三个层结构功能不同, 肩负的责任不同。具体来说, 站控层 (主要由硬件构成) 负责软件与控制系统间的通信传输;通信管理层 (主要由通信管理设备以及通信网络构成) 联系衔接网络与系统;间隔层 (各类专业化功能设备构成) 主要负责电厂发电系统电压保护、自动控制、电流切换等。

DCS系统即集散控制系统是电厂传统的、最主要的控制系统。该系统利用计算机通信技术等分散控制或分级管理电厂的各个主要工作设施。然而由于该系统内部的线路非常单一, 输电效率较低。与此同时, 由于信号种类不足, 想要保证控制信号种类符合需求, 必须在现有基础上增设电缆等设备, 这必然会增加电厂方面的自动化控制成本。当前, DCS系统中的ECS系统应用主要包括两种形式, 分别是:部分DCS和完全DCS。前者利用DCS系统软件实现电气自动化控制, 系统指令通过网络通信传输给相应的设备, 实现设备控制的开启、停止、分合、闸门等;后者利用DCS系统软件实现电气自动化控制, 利用软硬件结合发挥电气控制设备作用。部分DCS和完全DCS各有优势利弊, 如部分DCS可脱离部分DCS系统独立运行, 但运行与装置本身有着非常强的联系性;完全DCS使用灵活, 但对系统的软硬件设施要求较高, 系统负担较重。

三、发电厂电气自动化控制技术应用中存在的问题和优化策略

(一) 问题

从整体角度看来, 当前我国发电厂电气自动化控制技术应用形势较好, 但从细节角度看来技术应用过程中存在问题较多, 且以如下三点最为严峻:第一, 设备元器件的质量相对较差。电气自动化控制技术应用无法脱离相应的控制设备, 控制设备之中包含数量众多, 种类繁杂的元器件。由于所有元器件的生产厂家不可能完全一致, 企业的生产质量可能存在较大差异, 如果发电厂方面在选购元器件时无法保证元器件质量, 那么可能会影响实际生产。与此同时, 元器件的损耗较为严重, 日常更换较为频繁, 生产企业方面的若无法保证元器件供给, 那么也会影响发电厂的正常生产。第二, 环境影响。电气自动化控制设备之中包含很多精密部件, 外界的温度、湿度、静电、大气压强等都会对之产生影响, 精密部件难以正常工作, 电气自动化设备使用的可靠性将会大打折扣, 严重时甚至会直接导致损毁问题发生。第三, 相关工作人员的能力有待加强。电气自动化控制技术应用是一件比较复杂的工作, 需要有相应的专业人士支持并完成相应的操作步骤。然而当前很多发电厂内部的电气自动化控制人员多为非专业人士, 不仅缺乏相应的经验且缺乏必要的知识, 容易发生操作失误或是违规操作问题, 进而容易诱发各种安全故障。与此同时, 自动化控制设备需要有相应的检修维护人员, 如此才能够保证及时排查故障将故障影响控制于最小范围, 然而, 发电厂方面当前检修维护人员数量较少, 且素质相对较低。

(二) 优化策略

首先, 提高电气自动化控制设备的设计水平, 让实用价值成为提高电气自动化控制设备使用效率、使用安全的基石。积极组织相关的设计人员对元器件运行、产品结构、技术可行性等进行深入钻研, 利用所获得的数据改进电气自动化控制设备设计, 尽可能的完善、优化自动化控制设备构造。其次, 精简设备组装及时更换相关的元器件, 及时淘汰老旧元器件, 在组装时尽量选择最新技术, 尽可能的降低设备损耗, 为自动化控制设备运行提供良好的外部环境。加大设备定期检查力度, 及时排查各类隐患并对之加以处理, 防止出现设备老化、设备超负荷运行等问题。最后, 加大相关人员的培养力度, 丰富操作人员的知识技能, 使其能够妥善处理各种技术应用问题。与此同时, 加大相关人才的引入力度, 定期举办相关的培训活动, 在开阔操作人员眼界的同时丰富其经验, 全面拔高其素质。

四、结束语

综上所述, 发电厂电气自动化控制技术应用是发电厂发展的“大势所”, 是发电厂企业发展成熟的象征。毫无疑问的是, 随着各类科学技术的不断发展, 发电厂电气自动化技术将会不断的完善, 并最终成为提升发电厂核心竞争力的有力武器。发电厂企业方面想要在新的时代背景之下有效占领市场, 必须重视自动化控制技术应用, 合理引进各类新的技术以便及时解决技术应用过程中存在的各类问题, 如此才能够有效的提高电厂的经济效益、提高各类电气设备系统的运行效率, 进而为电厂企业的良性发展夯实基础。

摘要：随着时代的不断发展, 传统的发电厂电气控制的时代不适应性越来越强, 发电厂企业依照市场经济发展需求调整自身的设备技术、提高自身的自动化控制质量已经成为发电厂企业发展的大势所趋。发电厂电气自动化控制技术的应用于发电厂企业而言是机遇更是挑战, 自动化控制技术的应用提高了发电厂的工作效率、降低了发电厂的生产成本, 提高了其核心竞争力, 然而当前我国发电厂在应用电气自动化控制技术时普遍存在问题, 相关者必须对之加以重视, 以逐步提高发电厂电气自动化控制技术应用的可靠性和可靠性, 为推动发电厂电气自动化控制技术的有效覆盖夯实基础。

关键词：发电厂,电气自动化,自动化控制技术,应用,发展