余俐敏

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)了各行業(yè)不斷進(jìn)步，電力系統(tǒng)也與科技相融合，形成了自身良好的技術(shù)驅(qū)動(dòng)，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)普遍應(yīng)用，并且得到了快速發(fā)展。當(dāng)前，我國電氣自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)普遍應(yīng)用到火力發(fā)電廠中，大大提高了工作效率，實(shí)現(xiàn)了供電穩(wěn)定性，實(shí)踐中已經(jīng)取得了一定的成果，但是在操作、管理過程中，還存在一些問題影響著整體工作效能。文章主要通過對(duì)火力發(fā)電廠電氣控制和保護(hù)設(shè)計(jì)存在問題分析闡述，進(jìn)一步提出火力發(fā)電廠電氣控制改進(jìn)思路，以此提升供電穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；電氣；控制

科技發(fā)展被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，通過自動(dòng)化、智能經(jīng)管理控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)鏈條的現(xiàn)代化，電子信息技術(shù)大大提高了生產(chǎn)效率，保證了生產(chǎn)精準(zhǔn)度。數(shù)字化將是生產(chǎn)的必由之路，發(fā)電廠對(duì)科技的導(dǎo)入，大大改善了生產(chǎn)條件，提升了現(xiàn)代化管理能力，在生產(chǎn)中不但使成本下降，更使企業(yè)綜合實(shí)力得到了提升。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，是時(shí)代的必然，更是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，那么，電氣自動(dòng)化應(yīng)用就需要從系統(tǒng)選擇、信號(hào)輸入、系統(tǒng)測(cè)量、抗干擾等各個(gè)方面做好深入研究，保證電力供應(yīng)穩(wěn)定性，目前，火力發(fā)電廠電氣控制和保護(hù)設(shè)計(jì)中還存在一些問題，需要在實(shí)踐中加以解決，以此提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用效果。

1 電氣控制情況

1.1 控制室

為了保證火力發(fā)電廠電氣自動(dòng)化調(diào)度與指揮，需要建立一個(gè)具有協(xié)調(diào)功能的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)指令主要通過控制室向外傳達(dá)，一般情況下，控制室分由主控室和單元控制室兩個(gè)單元構(gòu)成，通過有效對(duì)整體運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。而單元控制室又由獨(dú)立單元控制室和網(wǎng)絡(luò)控制室兩種類型組成，需要根據(jù)不同的運(yùn)行架構(gòu)做好選擇與應(yīng)用。在實(shí)際設(shè)置過程中，通常單機(jī)容量在100MV以下的發(fā)電廠使用的是主控制室，能夠全面進(jìn)行運(yùn)行協(xié)調(diào)與指揮，保證運(yùn)行效率。而單機(jī)容量在200MV及以上的發(fā)電廠需要使用單元控制室，保證整體工作按照程序運(yùn)行。不同的控制室有不同的功能與優(yōu)勢(shì)，如果按照電氣應(yīng)用角度看，單機(jī)一控和兩機(jī)一控是存在的，有優(yōu)勢(shì)也有劣勢(shì)，單機(jī)一控呈現(xiàn)出單元性強(qiáng)的特點(diǎn)，特別是在安裝、運(yùn)行、操作、監(jiān)視、測(cè)量、調(diào)試和保護(hù)等多個(gè)方面具有自身的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，在系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障以后，不受干擾，便于事故的處理，同時(shí)這類控制室面積大，足夠?qū)挸?，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)很容易操作。兩機(jī)一控的方式主要是在不同地區(qū)設(shè)置不同的機(jī)位，出現(xiàn)了兩地同時(shí)運(yùn)行的格局，這種情況下，管理上就不夠方便，兩地需要良好的信息溝通，才能有效解決出現(xiàn)的問題，在運(yùn)行時(shí)由兩部分技術(shù)人員代運(yùn)行，整體看操作不夠靈活。

1.2 控制方式

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)電廠控制方式也有了更好的創(chuàng)新，通過對(duì)電壓的分類，形成了強(qiáng)電控制、弱電控制和微機(jī)控制三種不同的形態(tài)。弱電控制不夠穩(wěn)定，接線較為復(fù)雜，為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，均使用強(qiáng)弱電轉(zhuǎn)換裝置來實(shí)現(xiàn)弱電控制，維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。相比之下，強(qiáng)電控制卻具備自身明顯的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在接線較為容易，運(yùn)行起來快捷簡(jiǎn)單、整機(jī)調(diào)試較為順暢方便，運(yùn)行時(shí)呈現(xiàn)出較高的可靠性和安全性，成為大多數(shù)電廠首選的一種控制方式。和傳統(tǒng)技術(shù)相比，現(xiàn)代技術(shù)自動(dòng)化程度更高，替代了人力勞動(dòng)，使控制更加精準(zhǔn)，保證了電力穩(wěn)定性，技術(shù)進(jìn)步、網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，使微機(jī)控制技術(shù)越來越成熟，當(dāng)前，大部分電廠已經(jīng)引進(jìn)了微機(jī)監(jiān)控的方式，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了電氣控制與DCS系統(tǒng)相結(jié)合，不但有效的改善了工作條件，同時(shí)也全面提升了工作效率，使電廠各機(jī)組運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，確保爐電機(jī)系統(tǒng)一體化管理與控制。

1.3 信號(hào)和測(cè)量系統(tǒng)

發(fā)電廠在設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到信號(hào)系統(tǒng)建設(shè)，確保中央信號(hào)系統(tǒng)發(fā)揮作用，當(dāng)前，沖擊繼電器及光字牌組成的能重復(fù)動(dòng)作的信號(hào)系統(tǒng)是最常用的系統(tǒng)，通過系統(tǒng)指令，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，同時(shí)也能在故障發(fā)生后，形成手動(dòng)管理，保證故障及時(shí)排除與解決，手動(dòng)復(fù)歸能夠?qū)崿F(xiàn)安全運(yùn)行；另一種是采用微機(jī)閃光報(bào)警器組成的中央信號(hào)系統(tǒng)，這類系統(tǒng)完全受計(jì)算機(jī)控制，通過系統(tǒng)才能完成指令，第一種信號(hào)系統(tǒng)信號(hào)表現(xiàn)不夠明確、瞬時(shí)信號(hào)記憶能力不足、運(yùn)行時(shí)功耗大、發(fā)熱多、回路復(fù)雜的劣勢(shì)，已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的電能需求，隨著科技的進(jìn)步，這種信號(hào)處理系統(tǒng)已經(jīng)被淘汰。第二種是最為先進(jìn)的系統(tǒng)，具備記憶瞬時(shí)信號(hào)、回路設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單、重復(fù)動(dòng)作少、信號(hào)數(shù)量不受限制、功能較為齊全等優(yōu)勢(shì)，大大減少了生產(chǎn)中的故障率，使信號(hào)報(bào)警更加精確，提升了維修率，減少了重復(fù)作業(yè)。

2 火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)存在的主要問題

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展，對(duì)電能的需求量越來越大，只有不斷提高生產(chǎn)效率，才能滿足社會(huì)需求，電廠電氣自動(dòng)化程度高，則會(huì)提升生產(chǎn)效率，推動(dòng)生產(chǎn)發(fā)展，否則就會(huì)影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)，在技術(shù)推廣中，也存在一定的問題，導(dǎo)致電廠工作效率不高，只有全面解決技術(shù)問題，才能保證火力發(fā)電廠快速高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.1 整體控制系統(tǒng)技術(shù)不夠先進(jìn)

技術(shù)進(jìn)步需要大量的實(shí)踐才能成熟，雖然我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，還有許多問題需要解決，特別是火力發(fā)電廠中存在的一些問題，嚴(yán)重影響了電能生產(chǎn)。電廠技術(shù)融合還有待提升，目前，發(fā)電廠控制技術(shù)還不夠先進(jìn)。主要表現(xiàn)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，與國外先進(jìn)技術(shù)相比，還有差距，滿足不了生產(chǎn)需求，單元機(jī)組控制室空間過大，影響了機(jī)組運(yùn)作效率。

2.2 機(jī)組控制不協(xié)調(diào)

機(jī)組中控制出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了電廠運(yùn)行效能，從技術(shù)層面看，火力發(fā)電廠中機(jī)組主要由鍋爐、汽機(jī)、發(fā)電機(jī)等部分組成，各個(gè)部分間存在溝通協(xié)調(diào)不利的情況，導(dǎo)致機(jī)組中鍋爐、汽機(jī)和發(fā)電機(jī)以及全廠用電之間的控制水平不協(xié)調(diào)，不能形成統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制、統(tǒng)一指揮的能力，不同的單元機(jī)組有自己的管理運(yùn)行方式，沒有統(tǒng)一的規(guī)定與程序，輔助車間和輔助系統(tǒng)現(xiàn)代化程度不高，自動(dòng)化水平不夠，導(dǎo)致整個(gè)電廠自動(dòng)化程度下降，整體機(jī)組運(yùn)行效能跟不上用電量需求。

3 解決火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)策略

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)的發(fā)展，對(duì)電力的需求量不斷增加，電力是經(jīng)濟(jì)建設(shè)依賴的能源，只有全面提升電力供電能力，才能滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展需要，快速、高效的發(fā)電是企業(yè)面臨的重點(diǎn)課題，同時(shí)也是國家應(yīng)該高度重視的具體問題，隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，需要更好地依靠科技力量不斷完善和解決火力發(fā)電廠現(xiàn)存問題，進(jìn)一步提升發(fā)電效率。

3.1 單元機(jī)組控制中心智能化

電廠發(fā)電工作效率好壞取決于單元機(jī)組控制能力，需要在實(shí)際中重點(diǎn)解決，保證控制中心實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化，建設(shè)控制室的時(shí)候，需要合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，適當(dāng)根據(jù)條件縮小控制室面積，通過與DCS系統(tǒng)的整合，實(shí)現(xiàn)鍋爐、汽機(jī)之間統(tǒng)一的控制，確保運(yùn)行的協(xié)調(diào)一致，統(tǒng)一設(shè)計(jì)單元機(jī)組值班制度，通過網(wǎng)絡(luò)信息建設(shè)，完善計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，利用現(xiàn)代化的CRT監(jiān)控技術(shù)，使控制全部統(tǒng)一到第一單元控制室，提升工作運(yùn)行效率。

3.2 提高全廠自動(dòng)化作業(yè)水平

局部的改善不能解決整體效率，只有從全局角度解決，才能提高電廠發(fā)電運(yùn)行的效率，確保全廠綜合自動(dòng)化水平提升，全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控和管理。要把水泵房、水處理、輸送煤等輔助車間歸結(jié)到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)指揮系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一選型，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，減少人力操作，避免出現(xiàn)誤操作。

4 結(jié)束語

要想實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠電氣控制和管理，則需要在實(shí)踐中不斷摸索，掃除技術(shù)進(jìn)步中的阻礙，利用現(xiàn)代化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理與控制，不斷推動(dòng)電力系統(tǒng)發(fā)展與進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]馮偉，江黃健.國內(nèi)火電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展方向[J].繼電器，2006，15.

[2]薛飛，周偉，尹力偉，等.火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010，34.