电气工程自动化的火电厂智能化技术应用分析

商淑涵

摘要：火电厂作为电力供应的主要保证企业，广泛影响包括化工生产在内的各项经济活动。电气自动化技术和设备可以有效的提高火力发电的效率，在火电厂生产中承担着至关重要的角色，越来越多的火电厂越来越重视电气自动化技术和设备的应用，从而提高产能。因此，提高自动化控制技术的水平和自动化控制系统的应用程度对发电厂的发展具有十分重要的意义。

关键词：火电厂;电气自动化;智能化技术

1 自动化控制理论

经典控制理论主要是通过状态空间法建立更为系统的数学模型，在此基础上对系统运行的状态进行规律性探究，在逐步优化产品性能的过程中实现最优目标。现代控制理论主要通过线性控制理论和最优估计的方式，对动态系统进行自我辨识和控制，进一步实现自动化。智能控制理论则是结合了前两者的优势，交叉发展，能够综合火电厂的问题，实现机组负荷调节与控制，有利于减少机前的操作压力，进一步形成火电厂的自动化系统。

2 电气自动化应用的优势

2.1 提高电厂经济效益

电气自动化技术通过对参数的监控帮助相关人员精确调节设备，一定程度上降低了辅机设备的耗电量和生产设备的损耗，节省了设备维护保养成本。另一方面，电气自动化技术可以把人力解放出来，节约了火电厂的人力成本。比如原来单台机组对人力的需求要达到几十人，在集控运行目标达成后，仅需几人就可以完成原来的相关工作。节约的人力资源和设备维护成本在一定程度上来说提高了火电厂的经济效益。

2.2 提升电厂生产效率

电气工程自动化将繁琐的供电机组生产操作环节统一转变为机器依照工序自动实现。这样做一方面解决了以往复杂的内部构造引发的难题，另一方面尽可能地避免人员在现场操作的时间。在电气工程自动化的技术支持下，火电厂电能生产实现了工艺流程的一体化数控调度，不仅可以解决传统火电厂面临的生产、维护、安全保障方面的难题，而且还降低了员工操作工序并提高了劳动效率。与此同时，在电气工程自动化的技术支持下，火电厂各方面资源（包括人力、物力、设备等）被整合到了一起，配置合理性更高，资源利用率得到明显改善，同时电能产量也得到了明显提升。

3 电气自动化技术的应用

3.1 DCS自动化控制

DCS可在系统硬件和软件都允许的条件下调整各个功能模块，此举可有效适应火电厂的多样化需求。拿常用的子系统来说，数据采集子系统DAS可实现在线连续测量各部分的信号，如液位、温度、流量、压力等，也可独立出来成为一个结构（上下位机结构），它还能形成小的集散型系统，实现网络实时控制。DAS可以为系统提供多种热力系统流程图，运行参数出现异常后可及时给出警告，同时还能够高频率、迅速地采集继电器开关处所发出的信号，发现异常信号可及时记录并发出警报。此外，DAS可以给出系统中主要参数的变化趋势以便于预测系统的运行状态;定时打印制表可及时记录系统的有关参数，以便后来查阅。燃烧器管理系统BMS主要指针对锅炉炉膛的安全监控，一般在大型的火电机组都会设置这样的自动控制系统。BMS可保证锅炉能够按照预设的燃烧程序进行操作。一旦出现紧急情况，系统能够迅速关闭燃料投放程序，同时能够起动降温系统，从而防止锅炉出现爆炸、爆燃等危害性极大的事故。

3.2 设备维修与防护

①当软件程序运行时，需要提前进行备份，且每一步的修改均要如实记录。如果数据库出现了较为明显的改动，相关数据必须进行备份。②测定软件模块是否能够达到功能要求时，不能发生遗漏，要对各个测试模块全面检测，尤其是功能效果和权限结构。不仅如此，还需要制定出完善的装置软件管理体系，在系统更新时需要由管理人员赋予权限，并完成备份。值得关注的一点是，某些未通过检测的软件不可以私自应用于热控装置之中。③在进行热工保护系统的维护过程中，必须要紧紧围绕工作票制度展开，并将各项细则一一落实。如果需要检测运行中的装置，应当建立起相应的隔离保护，防止出现连锁问题。④影响热控装置运行效果的因素众多，诸如环境条件、灰尘杂质等。要保证热控装置能够稳定发挥作用，第一步就要處理好外部环境。对装置运行中出现的异常，需要提前预防并及时处理，尽可能提升安全管理水平，为热控装置的运行奠定坚实基础。

3.3 故障诊断

设计人员要确保融合进去的人工智能设备可以实现主动识别、故障自主发现、自动修复等。在以往，由于缺乏智能故障定位技术手段，电气工程运行故障要依据排险预案逐个因素分析，按顺序排查，定位效率难以得到保障。在人工智能的辅助下，电气设备自动化不仅仅体现在自动化的监控功能，更体现在故障的智能诊断上。依据采集来的电力历史数据和特定的算法，进行机器学习，自动对比和智能分析，实现故障的智能化精准定位和智能化自动排除与解决故障。

3.4 辅机和用电系统

当前随着科技的进步，计算机保护装置呈现了体积越来越小，功能越来越强大。在火电厂应用的微机保护装置也是这样，尽管微机保护装置和以前用的继电器的体积差不多大小，但是功能较之前强大了不少，尤其是微机快速切换装置的应用，完美实现了对各用电系统之间无干扰快速切换的功能。与之前的人工切换方式相比较来说，明显降低了切换各用电系统时产生的相位和压差，自然也就降低了用电系统和设备所负担的冲击，甚至可以忽略不计。电气自动化技术的应用进一步符合了国家关于安全生产的要求，提高了火电厂经济效益的同时也提高了企业的社会形象。

3.5 产品设计

在计算机的辅助下，电力系统的所有参数和历史数据均可成为设计的重要参考和依据，通过数据共享、软件辅助、网络沟通等技术手段提高产品设计水平，缩短产品设计周期。

4 结束语

电气自动化的优势一方面可以节约成本，实现生产过程自动化或半自动化，提高企业的生产经营效益，另一方面通过智能化可以有效的提高火电厂安全生产水平。从国家层面上来说，也非常重视电气自动化技术。为了进一步提高电气自动化的应用水平，不仅给予了政策上的支持也在培养高级电气自动化人才方面做了很多的工作。因此电气自动化的发展前景很光明，值得相关学术者和专家进行深入研究。

参考文献

[1]吴卫.火力发电厂电气自动化控制技术应用[J].黑龙江科学，2020，11（02）：106-107.

[2]李昊宇.火力发电厂电气工程自动化的应用策略[J].中国新通信，2019，21（24）：229.