浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用 张俊青

发表时间:2018/6/13   来源:《基层建设》2018年第9期   作者:张俊青
[导读] 摘要:火力发电厂是我国国民经济的重要能源部门,给我国各行各业源源不断的提供电能,可以说国民经济的发展和人民生活的稳定很大程度上都取决于火力发电厂的发展。
        中国能源建设集团天津电力建设有限公司  天津市  300012
        摘要:火力发电厂是我国国民经济的重要能源部门,给我国各行各业源源不断的提供电能,可以说国民经济的发展和人民生活的稳定很大程度上都取决于火力发电厂的发展。大量实践证明,将电气自动化技术应用到火力发电中可以极大提高发电的效率水平。本文以电气技术即电气自动化系统的应用原理为研究基点,分析其在火力发电中应用的重要性,并提出了创新应用的方法,以此提升电气技术在火力发电中应用的实效性。
        关键词:电气自动化系统;监视控制;资源配置;全通信控制
        引言
        近年来,社会经济快速发展,各领域对电力需求的规模和数量也呈现高速发展态势,为了更好地迎合社会需求,确保电力供给的及时性和有效性,火力发电厂也加速了设备和技术更新速度,自动化和信息化已然成为当前的主要发展方向,在此驱动下,电气技术尤其是电气自动化装置及系统在火力发电中得到深化应用,并成为推动电力资源优化配置、提升火电发电效率、控制发电成本的关键所在,但也面临着一些发展困境,传统火电厂电气技术应用主要是对机、炉系统的简单控制,而信息互访和交换量有限,影响了设备运行参数的全面反馈,致使一些故障问题无法得到及时解决,由此,电气技术在火力发电中的应用亟待创新。
        1电气技术在火电厂中应用的基本原理
        当前,随着火电厂信息化建设的加速推进,电气技术尤其是电气自动化技术得以广泛应用,如设备保护、常规控制、事故预警等都是电气技术应用下的外在功能表现,具体而言,电气自动化系统的基本应用原理为:监视控制设备为主要核心,并辅以数据交换信号反馈,两者是系统的主要构成,监控设备通过接受内部控制系统的指令,利用主接线图、曲线等方法对设备运行情况及数据信息进行测量,且系统自配绘制工具可将电流、电压、设备异常情况及时发出安全预警信号,以规避和预防事故的发生,而且,若在发电过程中遭遇安全事故,电气系统将自动切断电源设备开关,并向主控系统发送警报信号,及时反馈事故处理情况,以将事故的负面影响控制在最小范围内。同时,电气技术应用的自动化系统还是数据交流、互动的集散地,其能够为数据反馈提供有效支撑,例如可借助测控装置自身的计量功能或脉冲信号统计电量、远程修改和自动核准定值、电气主站系统的相关设备维护、风险隐患诊断、电动机性能检修等都可以借助电气自动化系统实现,并将所获得的数据信息及时反馈给监控设备,以便对火力发电过程进行全程、立体化的数据监管。
        2在火力发电中应用电气自动化技术的重要性
        2.1实现了资源的优化配置
        火力发电厂引进电气自动化技术可以显著改善车间的环境,让员工在岗位上都能各司其职,避免了不必要的浪费。同时,电气自动化技术能将人工与机械进行有机结合,还能及时发现机械正常运行过程中存在的问题,便于维修人员进行及时维护,从而实现了火力发电厂中资源的优化配置。
        2.2提高发电效率
        人工控制发电机器难免会出现不精确的情况,从而在一定程度上降低了火力发电厂的生产效率。而电气自动化技术的应用则能最大化回收能源的余热,提高了发电环节热量利用率,不仅实现了火力发电厂的节能效果,而且还能显著提高电厂的发电效率。
        2.3节省发电成本
        我国火力发电厂中的使用的能源通常都是煤和石油等资源,这些资源属于不可再生资源,不仅应用的成本比较高,而且如果燃烧得的不充分就会给生态环境造成极大的负面影响。现在我国大力提倡可持续发展战略,传统的发电技术无法满足生态文明建设的实际要求,与建设资源节约型和环境友好型社会的理念背道而驰。在火力发电中应用电气自动化技术可以让能源燃烧得更加充分,极大提高了资源能源的利用率,从而有效节省了发电成本。


        3电气技术在火力发电中的创新与应用
        3.1创新监控保护手段
        火力发电厂可以根据自身的技术发展现状以及发电机组运行的情况建立一套自动化监控系统,这样可以显著加强对电厂内部电气设备的控制力度,从而提升各个电气设备的能源利用水平。为了实时监控电厂内各电气设备的用电供配状态,可以在满足所有电气设备用电需求的基础上建立健全供电配电系统。将各种电气设备利用控制线路连接起来,通过终端计算机网络可以随时检测电气设备的电压及功率等参数。操作人员深入分析这些数据信息,然后就可以制定出科学合理的用电配电方案,从而显著提高了供配电系统的安全性和节能性。火力发电厂还应该根据不同建筑的照明需求建立照明监控系统,这样就可以根据不同时间和空间的照明需求进行合理安排。
        3.2创新电气全通信控制
        根据火电厂通信控制现状分析,电气自动化系统的潜在功能尚未充分发挥出来,还不能达到集散控制系统进行电气全通信控制的目的,可靠性与速率亟待提升,尤其是集散控制系统DCS和电气自动化系统ECS之间仍有部分硬接线的问题,而解决这一问题的关键在于妥善处理热工工艺连锁问题,从而更好地促进电气自动化系统的优化应用,完善和发展系统的运行管理和监控功能,促进电气全通信控制模式的形成和发展,以在根本上提升电气自动化的控制逻辑、管理水平和自动化水平。
        3.3对火电厂设备进行控制
        相关人员可以通过对单片机技术、微机通讯技术和电气自动化进行合理应用的方式,实现对设备进行PLC控制的目标,这一做法的好处不仅体现在远程控制工作的有效落实,还体现在对设备运行状态进行实时监控的方面,除此之外,PLC控制还具备火电厂所需的报警功能,通过调查可以发现,现阶段,电气自动化已经被各火电厂广泛应用在对以空压机系统为代表的各个设备进行控制的过程中。各火电厂内均存在由浮充装置及蓄电池组共同构成的直流系统,如果该系统在工作过程中出现接地或是绝缘异常的现象,便极易导致保护误动问题的发生。现阶段,各火电厂均通过对电气自动化进行合理应用的方式,在厂内针对蓄电池和直流绝缘设置了相应的监察装置,该装置的作用是将出现异常的蓄电池或馈线向相关人员进行及时反馈,以便其便能够在第一时间发现并解决问题,避免不利影响范围的进一步扩大。
        3.4对发电机组进行保护
        通过调查可以发现,在较长一段时间内,各火电厂在对发电机组进行电气保护时所应用的方式均为继电器保护,该方式具有诸多不足,具体表现在误动可能性较高,延时大以及保护灵敏度较差这三个方面,将电气自动化应用在相关保护工作的过程中,能够对上文所提及的问题进行有效解决。微机保护装置的核心是微型计算机,具体构成则分为硬件和软件两个部分,需要注意一点,硬件在各微机保护装置上是通用的,但是对其保护功能及性能具有决定性作用的因素则是软件。实践结果表明,在火电厂中应用微机完成电气保护工作,无论是在灵敏度、选择性还是可靠性方面较过去相比均有所提升,也就是说,将电气保护工作与电气自动化进行结合是科技进步的必然结果,也是各火电厂未来主要的发展方向。
        结语
        计算机网络信息技术及电子技术的深化发展和应用,将中国电力产业推向了信息化和网络化的发展道路,而高参数、大容量机组是火力发电的突出特点,要实现其机、炉、电一体化运行监控,就必须强化电气技术的创新应用,正是基于这种需求,要深入研究电气技术在电机组、网络结构控制及通信控制中的创新应用,以此推进火力资源的优化配置,提升生产经营效益。
        参考文献:
        [1]环钰.浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].电子世界,2016(23):53.
        [2]徐国宝.电气自动化技术在火力发电中的创新应用[J].工业设计,2016(4):136.
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