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第1篇

1.1定義

電氣自動化技術是集計算機技術、現代通信技術和現代網絡技術為一體的技術總稱。其在熱電企業中的應用，有利于熱電企業的自動化管理、遠程控制技術、協議和規范的實現。電氣自動化技術是當前電力企業發展的必然趨勢。

1.2特點和作用

1.2.1實時仿真

在電力系統中的應用，保障了其電力系統的正常、可靠、穩定的運行。在店里系統的運作過程中，保證了暫時狀態和穩定狀態，并對其運行的數據資料進行有效的收集，為工作人員對電力系統的仿真運營和故障模擬提供了數據支持。

1.2.2智能優化

電氣自動化技術的應用，實現并提高了電力系統的運行智能化，輔助工作人員進行故障分析，確定故障所在位置，從而保障了電力系統的正常、穩定的運行，促進了電力系統的進一步發展，同時也確保了人們的生產、生活。

1.3發展趨勢

隨著社會經濟和科學技術的不斷發展，電氣自動化技術的應用也愈發廣泛，其未來的發展趨勢也是我們該持續關注的。隨著計算機技術和多媒體信息技術的發展，電子智能化與設備信息共享化的使用范圍廣泛，其在電氣自動化技術中的使用也將越來越普遍。因此，我國的電氣自動化技術將會朝著計算機技術和多媒體信息技術的發展方向發展。電力系統的保護、控制、測量等方面的問題，是確保電氣化技術在系統的應用中合理、科學的前提。因此，保護、控制、測量一體化發展，是電氣自動化技術未來發展的又一新趨勢。隨著我國各大電力產業的發展，電力系統中的數據集更為龐大，數據處理速度要求也越來越高。因此，以太網技術的應用，滿足我國熱電企業和各大電力系統的發展需求，是電氣自動技術的又一發展趨勢。

2電氣自動化在熱電企業中的應用

2.1電氣自動化技術對熱電企業的作用

2.1.1提升熱電企業的發電效率

電網的規模隨著經濟和城市發展進一步擴大化，以滿足城市發展和人民的生活需求。傳統的發電技術以及發電設備，已經不能滿足當前的發電要求。相較之下，電氣自動化技術的應用，有效地提升了熱電企業的發電效率，滿足當前社會需要。

2.1.2降低熱電企業的發電成本

熱電企業主要采用煤炭、石油等能源進行火力發電，在發電過程中會有煤炭、石油燃燒不充分的現象，導致資源利用不充分，造成資源浪費。電氣自動化技術的應用，能讓煤炭、石油等在發電過程中充分燃燒，進而提高了資源的利用率，降低了熱電企業的發電成本。

2.1.3優化熱電企業的資源配置

電氣自動化技術可將熱電企業中發電的煤炭、石油等材料和資源進行合理分配，并對發電設備在發電時出現的故障能夠及時地處理，及時、有效的維護和處理，有利于發電設備的質量和性能的保障，以及熱電企業的正常運行。

2.2熱電企業一體化過程中的應用

在熱電企業的運行過程中，電氣自動化技術的應用可實現其發電設備、鍋爐以及機組等的一體化運行，將其進行結構上的深層次調整，使得熱電企業在監督、控制、管理等方面在方式上得以調整。電氣自動化技術的應用，使得熱電企業中的機械、鍋爐、機組實現系統上的統一控制，并對其重要的設備、運行參數以及信息的記錄、匯總等分析、決策。在電氣自動化技術的控制功能和調整功能的基礎下，有利于熱電企業分布式控制系統的建立，從而簡化監控系統，降低熱電企業的監督、管理、控制成本，幫助熱電企業獲得更多的經濟效益。與此同時，熱電企業的一體化設備、監督、管理的建立，有利于企業信息的采集，從而形成統一管理的運營體制，提高工作效率，保障運營狀態。

2.3熱電企業系統建設中的應用

電氣自動化技術在熱電企業的電氣自動化系統的建設中，可對其系統的運營和故障進行檢測、診斷，預先發現系統存在的隱患，并對其進行處理和保護控制，從而保證系統的正常運行。

2.4熱電企業電氣通信中的應用

由于當前熱電企業要向遠程控制和交互控制發展，從而需要建立適應其發展的通信系統，對熱工工藝的連鎖問題進行處理，電氣后臺系統實際應用水平的提高，加強初級階段的運行監視功能，對其系統的控制邏輯和水平、自動化以及管理水平進行實質性的提高，以實現電氣全通信模式。

2.5熱電企業通用網絡平臺建設中的應用

熱電企業選擇適合整個自動化系統的網絡通用產品，實現企業管理層對發電現場控制設備的網絡實時監控，并確保設備的控制、管理系統和監督系統之間的信息傳輸，以實現企業的集成化。由此可見，通用網絡的建設對熱電企業的電氣自動化系統的運用有著至關重要的作用。

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第2篇

1.1監控系統落后

目前，國內多數發電廠的監控系統較為落后，其采用的主要設備為中央信號光字牌。這種監測設備很難滿足故障信息的監測需求，使火電廠設備的運行和使用受到了極大的限制，同時也導致了生產效率低下、安全性無法保障等一系列現實問題。

1.2控制系統缺陷

在大多數發電廠內，升壓站依舊采用傳統的硬搬把（按鈕）進行生產操作。硬搬把在工作時間較長的情況下會產生磨損等問題，從而導致操作失敗，容易引起操作事故，因此存在的風險系數較大。除此之外，公用操作系統存在諸多不便。公用系統是由機組工作人員進行輪流操作的，并且其無法納入DCS系統，這樣一來，就容易造成疏忽，導致操作事故的發生。

2電氣自動化技術在火電廠的基本作用

一般來說，傳統的火力發電廠中的DCS系統側重于機爐的簡單控制，而電氣系統則可以實現自動化控制。電氣自動化技術是以監視控制設備為主，通過數據連接和監控信息的反饋反映出設備的運行情況，并且能夠在發生意外事故的時候采取緊急應對措施進行處理。將電氣自動化技術應用于火電廠當中，根據電量日常表、設備數據表、檢修報表提供的相關信息，能夠及時分析出設備的警告信號、動作事件異常情況，以此來避免重大事故的發生。

3采用火電廠電氣自動化技術的目的

3.1采用火電廠電氣自動化技術的必要性

傳統的DCS技術無法滿足當下火電廠的發展需求，根據社會經濟發展的一般規律，必然會遭到淘汰。2007-03，總理就提出了“十一五”期間關閉5.0×107kW小火電機組的目標，淘汰落后的生產方式，建設大機組，實行大規模的自動化生產，以提升生產效率。而在這樣的情況下，就必須實現生產的集中化控制和輕松、快捷、簡便的系統操作模式。為了達到這一目標，就必須采用火電廠電氣自動化技術，轉變過去單一采集電氣信號的生產模式，提高整個火力發電廠電氣自動化系統的運行和管理水平。采用火電廠電氣自動化技術，對于火力發電廠的長足發展和進步起著至關重要的作用。

3.2完善火力發電廠的控制系統

采用火力發電廠電氣自動化技術最大的目的就是完善火力發電廠的控制系統和監測系統。電力自動化技術應用水平的提升得益于科學技術的不斷進步和發展，它對火力發電廠的作用則體現在對生產過程各個方面有效的監控。火力發電廠中，電氣自動化系統的監控裝置可以實現保護和監控，還可以進行數據交換，實現火力發電廠的信息化管理和控制。

4電氣自動化技術的應用配置

自動化系統的通信帶寬通常高達10Mbit/s以上，100Mbit/s以太網也已經得到了廣泛應用。自動化系統以以太網為通信媒介，使用雙絞線、同軸電纜、光纖等介質進行信號傳輸。電氣自動化技術在火力發電廠中主要采取了I/0集中控制方式和遠程智能I/0方式來完成監控。4.1I/0集中監控方式I/0集中監控方式通過硬接線電纜與集控室DCSI/0通道相連，實現DCS對全廠電氣設備的監控。在低壓廠用電時，會使用UT-9935低壓變保護測控裝置進行監控，而高壓電廠用電時，則采用UT-9921綜合保護測控裝置。4.2遠程智能I/0監控方式遠程智能I/0監控方式是針對較遠現場設立的監控方式，也成為現場A/D轉換機柜。這種監控方式主要采取硬接線電纜和采集柜相結合的方式來實現，主要應用雙絞線來傳輸信號。遠程智能I/0的監控方式可以節省大量電纜，節約了安裝費用，但模擬量卡件不能有絲毫減少。除了I/0集中監控方式和遠程I/0方式外，火電廠電氣自動化系統應用配置還涉及到站控層、網控子系統等技術的應用。站控層是火電廠后臺采用雙操作員的監控手段，具有系統維護、故障分析和保護管理等功能。一般情況下，通常會在站控層內設置一套UT-2000綜合操作屏，提供直觀的監控模式。網控子系統采取66kV以上電壓等級線路配置方式，并且配置了UT-600系列控制裝置。

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第3篇

1.1提高效率

我國總體用電量隨著居民生活水平的提高,呈現日益上升趨勢。根據近幾年的發電效率而言,發電量明顯無法滿足居民用電量,特別是夏天分時段的供電,嚴重影響了居民的正常生活。隨著家用電器的增加,居民用電量也日益攀升,電力廠相應的發電要求也隨之提高。傳統發電系統存在的問題,嚴重影響發電量和發電效益的提高,致使居民用電要求無法得到滿足。而電氣自動化技術在火力發電中的應用,有效提高了發電效率,解決了這一問題[2]。電氣自動化技術通過收集有用數據進行分析,制定出具體可行的實施方案,在運行時間的強度方面做好有效規劃,在滿足居民用電的同時,減少發電過程中產生的資源浪費。

1.2降低成本

煤和石油是傳統的發電材料,發電技術落后,很難完成發電強度的準確分析,對發電量的控制也存在問題,容易出現發電過多或不足現象。另外,由于人工操作的原因,也存在資源燃燒不充分所造成的浪費問題。而電氣自動化技術可以使用計算機軟件,準確算出資源充分燃燒所需的時間,大大提高資源的使用效率。在火力發電中使用電氣自動化技術,既能提高發電廠的發電效率,也能滿足居民在用電量方面的需求。在降低發電成本的同時,更好地實現了電量供應目標。

1.3優化配置

合理分配資源是火力發電過程中的重要內容,需要重點注意。發電廠內設備比較多,為達到供電要求,通常需要長時間的同時運轉。而發電設備作為機械,有一定的運作限度,運轉時間過長或進行超負荷運轉,都會影響設備的運作效率,嚴重情況下會損壞設備。而電氣自動化技術可以準確計算出設備所需運轉時間,在出現超負荷情況下可自動停止,待設備冷卻后再進行運轉。因此,發電設備在電氣自動化技術下可以進行輪流休養,設備的運轉效率得到提升,使用年限也得到有效保障。另外,電氣自動化技術可以對設備故障進行報警,及時提醒管理人員發現并解決問題。以往數據的輸入可以實現對設備的人工模擬操作,最大程度提高設備的使用效率。

2應用現狀

在設備保護方面的應用。電氣自動化技術在設備保護方面的應用包括聯鎖保護、裝置保護、繼電保護和防雷保護。電氣自動化技術在設備出現異常情況時,會及時關閉閘門,使故障設備停止生產運行,對設備進行有效的聯鎖保護。電氣自動化技術能夠協調搭配火力發電廠中的危機保安器、安全門等保護裝置,在排除外因干擾的前提下,完成電氣操作運行指令。繼電保護是通過連接計算機和繼電器,構建自動化的控制模式,實現繼電器在火力發電廠運行過程中的有效調控。電氣自動化技術對電力設備的保護控制,通過使用防雷器,減少雷擊對電機設備產生的干擾。在常規控制方面的應用。電氣自動化技術在常規控制方面的應用有集中控制、就地控制、自動控制和故障控制。在集中控制中,電氣自動化技術有效組合了發電機組、爐鍋和汽輪機,實現了控制操作的集中化,設備運行效率得到明顯提高。就地控制是針對規模相對比較小的火力發電廠采用的控制方式,通過連接重要設備及裝置,實現設備的整體運行[3]。自動控制即自動化的電能生產,在減少設備運行錯誤的同時,電能生產的難度也相應降低,電能產量與經濟效益也得到提高。在故障控制中,技術人員只需通過計算機監控運行設備,可以及時發現設備故障并解決。對于比較小的設備故障,系統可根據操作指令自動進行處理。

3系統配置

3.1I/O監控

I/O監控是一種集中監控方式,設備中電器的所有饋線都需要設置對應的I/O接口,通過電纜連接各個I/O通道,設備在進行A/D處理后進入DCS狀態,由此使整個發電工廠的設備處于DCS的監控之下。I/O監控在運行過程中,方便進行維護,問題發現和解決速度快,優勢明顯。相對比較低的監控防護等級,降低了DCS的造價,也有效降低了發電所需的成本。而I/O監控所涉及范圍包括所有電氣設備,工程量大且比較復雜。電氣設備的增加,無疑會加大監控范圍,致使監控運行壓力增加。監控范圍以及空間跨度的擴大,也相應增加了電纜的距離,DCS的可靠性受到一定程度的干擾。

3.2遠程智能I/O控制

遠程智能I/O控制,作為一種監控技術,在生產中的應用領域比較廣泛。遠程智能I/O控制的采用,相對減少了人力資源的使用,操作人員可在遠程接觸中實現對電氣設備的智能控制,有效緩解了操作人員的工作壓力,降低了工作強度。火力發電過程中,I/O信號通過電纜連接加采集柜,利用光纖或者雙絞線實現加采集柜與DCS控制器的連接,從而進行數據傳輸。遠程智能I/O控制不需要操作人員進行近距離接觸,在電纜鋪設方面節省了部分安裝費用。另外,I/O控制可以自動對所收集數據進行檢查、處理和校正。而在電量變送器、卡件和模擬量卡件方面,I/O控制也無法減少。

3.3總線控制

總線控制技術在電氣設備上的應用,通常需要利用3G技術來實現,通信技術、計算機技術和控制技術三者的配合和促進,是信息技術和網絡技術在設備控制領域有效發展的重要基礎。總線控制技術通過避開DCS控制站中的輸入、輸出單元,改變了傳統DCS控制中的集中和分散相結合控制體系。傳統集散結合的控制模式,在部分電氣設備的管理上是統一進行的,缺乏針對性和及時性。而總線控制技術,有效解決了這一問題,對電氣設備進行高度的分散管理和分散控制。

4創新手段

4.1單元爐機組的統一

電氣自動化技術在火力發電應用中的創新,需要實現發電廠電、機、爐的一體化,形成單元制的監控運行方式。火力發電廠中的DCS控制可通過這種監控方式,分析和總結火電機組整體的運行參數以及狀態信息,發掘火電機組的最大潛力,其自身獨具的控制功能在得到發揮的同時,也在一定程度上縮小了控制范圍,對監控系統進行了相應的簡化,有效降低了造價成本[4]。另外,在采集火力發電中有關電廠信息管理系統的信息方面,統一單元爐機組有重要的促進作用,實現了火電電網運行管理的統一和加強,中調AGC的相關要求和指令也逐一完成,電網工作效率提高,整個運行處于最佳、最經濟狀態。單元爐機組的統一,有效提高了火電機組的自動化水平,其監控水平也得到相應提升。

4.2控制保護手段的創新

在傳統火力發電中,系統控制方式是報警,聯鎖是其采用的保護手段,而這種控制保護手段,僅僅適用于帶有波動性的超限報警和聯鎖跳機。電氣自動化技術的創新應用,通過計算機技術實現控制和保護目的,在檢測電氣自動化系統運營、診斷出現故障的過程中,火電設備系統的隱患能夠提前被發現,控制保護策略也可以及時進行改善,如主動性的控制和保護措施的采用,可以自動調整系統故障的控制范圍,實現有效的防范,從而保證電氣自動化系統的正常運轉。此外,控制保護手段的創新,也使電氣自動化系統在設備維護上處于主動防患狀態,設備出現的故障能夠及時發現和處理。

4.3電氣的全通信控制

就目前情況來看,電氣自動化系統在火力發電中的應用,還無法達到DCS控制系統的要求,在DCS控制系統基礎上實現的電氣全通信控制方式也無法得到滿足。通信的速度以及系統的可靠性都需要有一定的提升,而DCS控制系統與電氣自動化系統之間所存留的部分硬接線,也是需要解決的問題[5]。電氣全通信控制模式的形成,需要解決好熱工工藝連鎖方面的問題,在實際應用上提高電氣后臺系統的水平,對于初期階段的基礎運轉監控功能,還需要不斷豐富,在實際操作過程中,提高電氣自動化系統控制的邏輯性,在控制水平、運行管理水平以及自動化水平方面不斷提升。

4.4通用網絡結構的構建

在電氣自動化系統成功生產運營過程中,通用網絡結構的構建有重要的推動作用。電氣自動化技術在火力發電中的創新應用,需要選擇合適的網絡通訊產品,能夠在擴展自動化辦公環境的基礎上,實現元件甚至電氣自動化系統整體范圍內的使用,以電廠管理層為基礎,發揮對現場設備的監控功能,保證計算機控制系統、管理系統以及控制設備之間信息傳輸的暢通性,實現整體集中運行的自動化。

5結語