隨著工業(yè)化社會的不斷發(fā)展，人類社會對于電力能源的需求越來越大。電力不僅是保障工業(yè)生產(chǎn)的重要能源，也是居民生活的重要需求。火力發(fā)電是發(fā)電廠的重要發(fā)電形式，也是我國使用最廣泛的發(fā)電形式。目前高參數(shù)、大容量的火電機(jī)組已經(jīng)成為我國發(fā)電廠的重要主力，但隨著社會對能源的需求越來越大，我國需要采用更加智能化的方式進(jìn)行管控。

我國是典型的“多煤少油”國家，煤炭資源在我國的儲量較豐富、范圍較廣，因此火力發(fā)電廠對于我國的能源發(fā)展具有重要意義，是我國工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和保障，但是傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠管理與控制效率低下，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的社會發(fā)展需求，運(yùn)用電氣自動化技術(shù)不僅可以提高火電機(jī)組工作效率，還能降低發(fā)電成本，對促進(jìn)我國的火力發(fā)電事業(yè)具有重要意義。另外，要注重電氣自動化技術(shù)的自身優(yōu)勢，結(jié)合不同地區(qū)火力發(fā)電廠的特點(diǎn)二次進(jìn)行工作模式創(chuàng)新，確?；鹆Πl(fā)電廠的自動化水平穩(wěn)步提升，為區(qū)域性的電力供應(yīng)“保駕護(hù)航”。

一、電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的基本作用

（一）有效提升發(fā)電效率

近年來，隨著我國居民物質(zhì)生活水平的提高，能源消耗加大，尤其是夏天的城市耗電量巨大，而且發(fā)電廠無法做到儲能，只能根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)以及居民需求提前預(yù)測，這在一定程度上對火力發(fā)電廠提出了更高要求。電氣自動化技術(shù)的運(yùn)用可以對工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、比對，并制訂出可行性方案，能在一定程度上提高火力發(fā)電廠的效率，既能滿足社會用電需求量，又能減少資源浪費(fèi)。[1]

（二）降低發(fā)電機(jī)組運(yùn)行成本

電力能源無法儲存就需要根據(jù)以往的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)發(fā)電，根據(jù)時間段進(jìn)行數(shù)據(jù)分析同樣存在發(fā)電不足或發(fā)電過多的問題，發(fā)電不足將會嚴(yán)重影響我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而發(fā)電過多則會造成資源浪費(fèi)，提高發(fā)電廠的運(yùn)營成本。另外，火力發(fā)電需要對煤炭、石油等燃料進(jìn)行充分燃燒，如果由于外界環(huán)境因素或者人工操作因素影響造成能源燃燒不充分，就會造成資源浪費(fèi)?；谝陨蟽牲c(diǎn)，運(yùn)用電氣自動化技術(shù)可以通過電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)合社會用電時間段進(jìn)行計(jì)算，然后對能源消耗進(jìn)行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，保證資源充分燃燒、提高發(fā)電效率，如此也從側(cè)面降低了火力發(fā)電廠的運(yùn)營成本。[2]

（三）優(yōu)化火電資源配置

火力發(fā)電廠中的設(shè)備較多，需要協(xié)同工作才能合理分配資源，以滿足不同時段的供電要求，而發(fā)電設(shè)備需要針對運(yùn)行時間進(jìn)行精密計(jì)算，防止超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，否則可能造成較大的危險性，同時要考慮設(shè)備的運(yùn)行效率，要在最佳經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下保持運(yùn)行，這樣才能延長設(shè)備的使用壽命。傳統(tǒng)的電力發(fā)電管理依靠人工進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，往往包含個人主觀意識，無法將資源最優(yōu)化，而運(yùn)用電氣自動化技術(shù)可以計(jì)算設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，讓設(shè)備輪流休養(yǎng)，在合理使用情況下提高設(shè)備的壽命年限，同時自動化電氣設(shè)備技術(shù)還能對設(shè)備故障進(jìn)行提前預(yù)判，發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常就會提醒人員進(jìn)行檢查，保證了火力發(fā)電設(shè)備的安全性。[3]

二、在火力發(fā)電中運(yùn)用電氣自動化技術(shù)的趨勢分析

（一）優(yōu)化發(fā)電保護(hù)方案

火力發(fā)電廠的整個運(yùn)行處于高溫、高壓狀態(tài)，因此注重自身的運(yùn)行安全是第一工作要務(wù)，在運(yùn)用電氣自動化技術(shù)方面要注重保護(hù)手段的創(chuàng)新、落實(shí)以及普及，可以通過計(jì)算機(jī)來開展保護(hù)工作，覆蓋發(fā)電機(jī)組的故障診斷、運(yùn)營監(jiān)測、電力安全等多個環(huán)節(jié)，要讓整個發(fā)電工作流程更加安全、穩(wěn)定，并要體現(xiàn)出系統(tǒng)設(shè)備的自動化價值。但是智能化的發(fā)電保護(hù)方案，不能僅憑單一性的網(wǎng)絡(luò)診斷，而是要注重開發(fā)三層網(wǎng)絡(luò)巡查手段的協(xié)同配合，既要有效降低人力工作強(qiáng)度，又要讓巡查結(jié)果更加智能化地顯示出來，可以通過遠(yuǎn)程系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測。另外，在創(chuàng)新保護(hù)手段過程中還要針對發(fā)電廠中的“機(jī)爐電”一體化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行效率評價，分析各類風(fēng)險因素，提前進(jìn)行規(guī)避與預(yù)防，促使電廠的運(yùn)行效率更上一層樓。

（二）增加網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的覆蓋

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前社會工業(yè)發(fā)展的重要手段，同時也是未來物聯(lián)的必然趨勢，因此火力發(fā)電在電氣自動化技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)擴(kuò)大和增加網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的覆蓋范圍，進(jìn)一步提高自身的自動化效能，讓操作更具智能化，同時要與各類軟件及系統(tǒng)進(jìn)行匹配，有針對性地建立和拓展網(wǎng)絡(luò)模塊，為火力發(fā)電的未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)還是以“中心化”控制為主，未來在“萬物互聯(lián)”時代則逐步形成“去中心化”的控制趨勢，也就是每一個設(shè)備都能進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)算，但是總體還會進(jìn)行信息分享，這樣能夠讓不同設(shè)備之間的交流更加頻繁，因此火力發(fā)電也要注重當(dāng)前的信息化技術(shù)發(fā)展趨勢，在拓展網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時，也要注重信息的收集渠道，及時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，做好一體化的管控與保護(hù)，以此實(shí)現(xiàn)信息資源的共享與互通。

（三）進(jìn)一步利用智能化技術(shù)

火力發(fā)電廠用人力中心控制一般都會依靠個人的豐富經(jīng)驗(yàn)以及團(tuán)隊(duì)的操作配合，未來的社會發(fā)展形勢必然朝著智能化方向發(fā)展，因此火力發(fā)電要注重智能化技術(shù)的創(chuàng)新運(yùn)用，以迎合未來的社會發(fā)展形勢，并通過各個運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的智能化對接，實(shí)現(xiàn)流程的改進(jìn)與創(chuàng)新，要保證監(jiān)控裝置的獨(dú)立性，針對不同的系統(tǒng)單元進(jìn)行自我優(yōu)化以此實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測與控制。由于智能化技術(shù)需要依托大量的平臺計(jì)算和存儲，因此要強(qiáng)調(diào)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的技術(shù)融合，既要對現(xiàn)階段的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，也要充分采集歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，有針對性地預(yù)測近期的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并實(shí)現(xiàn)24小時全程診斷和監(jiān)控。另外，值得注意的是大數(shù)據(jù)云計(jì)算更多的是要依靠本身建立數(shù)據(jù)庫并與外界的數(shù)據(jù)進(jìn)行連通，但是對于獨(dú)立單元的計(jì)算還有所偏差，相關(guān)工作人員可以關(guān)注神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢，未來也許能為火力發(fā)電的智能化控制提供新的思路。

（四）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)方式

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)就是將現(xiàn)場控制領(lǐng)域與信息化技術(shù)融合的重要表現(xiàn)，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)以及通信技術(shù)，傳統(tǒng)的火力發(fā)電需要采用集散控制系統(tǒng)的控制站的輸入輸出單元，以人為控制方式進(jìn)行集散控制，在一定程度上確保各個單元互不干擾，但是缺乏集中控制的總約束性?，F(xiàn)場總線控制克服了分散控制的弊端，并利用集控功能將各個獨(dú)立單元進(jìn)行智能化的控制分配。

三、電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新應(yīng)用

（一）統(tǒng)一管控單元機(jī)組

現(xiàn)代火力發(fā)電廠的大容量機(jī)組一般采用蒸汽中介再加熱方式，每一臺鍋爐直接向所匹配的汽輪機(jī)供氣，汽輪機(jī)則驅(qū)動發(fā)電機(jī)，如此就形成了“爐機(jī)電”的縱向獨(dú)立單元，各個單元之間并沒有橫向聯(lián)系，保證了縱向單元的獨(dú)立性，因此在發(fā)電過程中彼此不會干擾，同時某一個單元出現(xiàn)問題，其他機(jī)組也可以替換，這種發(fā)電方式更符合當(dāng)前社會的用電需求。電氣自動化技術(shù)可以針對“爐機(jī)電”一體化發(fā)電形式進(jìn)行統(tǒng)一集中管控，其中的DCS控制系統(tǒng)會對發(fā)電機(jī)組單元進(jìn)行參數(shù)整合以及狀態(tài)監(jiān)控，保證發(fā)電機(jī)組單元的最佳資源消耗，并挖掘自身潛力，調(diào)配各個單元機(jī)組進(jìn)行輪流發(fā)電，既有效延長了機(jī)組壽命，同時也能讓發(fā)電更具動態(tài)化，有效節(jié)約了能源成本。另外，統(tǒng)一對單元機(jī)組進(jìn)行管控使得一體化火力發(fā)電電網(wǎng)效率更高，通過提高電氣自動化水平，也讓相關(guān)的監(jiān)控系統(tǒng)得到了有效利用，保證了各個機(jī)組單元的獨(dú)立性和統(tǒng)一性。[4]

（二）創(chuàng)新電力保護(hù)手段

傳統(tǒng)的火力發(fā)電管理往往處于事后監(jiān)管狀態(tài)，只有在日常檢查或巡查過程中才能發(fā)現(xiàn)異樣，因此受到人為主觀意識的影響較大，而采用電氣自動化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)連鎖跳機(jī)以及超限報警功能。電氣自動化技術(shù)可以通過計(jì)算機(jī)整合方式對整個發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時診斷，及時發(fā)現(xiàn)隱患，并能提出保護(hù)策略，讓保護(hù)措施前置，可以自動調(diào)整系統(tǒng)故障的控制范圍，以此保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，電氣自動化技術(shù)還更多地應(yīng)用大數(shù)據(jù)以及云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行融合，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)分析的跨維度運(yùn)算，不僅針對原本的數(shù)據(jù)紅線進(jìn)行預(yù)防，還要結(jié)合天氣、地質(zhì)變化以及居民用電負(fù)荷量等進(jìn)行統(tǒng)籌計(jì)算，讓電力保護(hù)手段更具創(chuàng)新性。

（三）變換器電路技術(shù)創(chuàng)新

隨著人類社會的高速發(fā)展，各地區(qū)的用電量已經(jīng)成倍增長，尤其是信息化時代，工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及人民生活都需要利用電能，但是陡增的發(fā)電任務(wù)也會造成一定的電力負(fù)荷，采用變換器可以定向變換信源信息，也就是將電量進(jìn)行變換以適應(yīng)弱電源器件要求，同時還能進(jìn)行電氣隔離，用于保證人身以及設(shè)備安全，因此變換器對于電力發(fā)電系統(tǒng)以及外接線路都具有重要意義。隨著當(dāng)前科技的發(fā)展，變換器目前可采用高壓馬達(dá)驅(qū)動力率超過了0.95，而效率達(dá)到了97%，在大負(fù)荷回饋電力環(huán)境下可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。變換器不僅在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，還可以與電氣自動化的其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行配合使用，尤其是智能化的控制系統(tǒng)可以提高或降低變換器頻率，采用全程監(jiān)控的方式進(jìn)行自主調(diào)控，既能有效增加變換器的使用壽命，又能根據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行調(diào)頻，以降低能源消耗。

（四）電氣的全通信控制

DCS系統(tǒng)又稱為分散控制系統(tǒng)，通常采用分級階梯結(jié)構(gòu)，每一個子系統(tǒng)都是上一個系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)組成部分，因此形成了金字塔控制結(jié)構(gòu)，目前電氣自動化在火力發(fā)電中的應(yīng)用還無法完全達(dá)到分散控制系統(tǒng)的要求，尤其在通信速度上還需要不斷完善，其中最主要的環(huán)節(jié)就是電氣全通信控制模式中的熱工工藝連接問題，而且不同系統(tǒng)之間需要有較大的關(guān)聯(lián)度，只有在“物聯(lián)網(wǎng)”實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上才能更好地提高自身的自動化運(yùn)行水平，并且需要從自動化控制系統(tǒng)本身進(jìn)行創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)自身的邏輯性和協(xié)調(diào)性。這也需要相關(guān)工作人員在實(shí)際操作過程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)自身的系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)建立數(shù)據(jù)庫，只有數(shù)據(jù)庫達(dá)到一定體量才能為電氣自動化控制系統(tǒng)的邏輯性提供支撐。

（五）架構(gòu)通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

當(dāng)前社會對電力的需求量越來越大，火力發(fā)電廠的規(guī)模也在逐步擴(kuò)大，這就要求傳統(tǒng)的電氣自動化系統(tǒng)不斷進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張，其中的通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對于電氣自動化系統(tǒng)的成功運(yùn)營具有重要意義。通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是指將多種單一性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效整合，并通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)進(jìn)行多樣化的互聯(lián)互通，既包括發(fā)電機(jī)組的網(wǎng)絡(luò)通信，也包括自動化辦公環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)通信。目前的5G網(wǎng)絡(luò)為我國的火力發(fā)電廠通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)件提供了全新的發(fā)展途徑，其誤差都可以達(dá)到毫秒以上，既能保證物聯(lián)網(wǎng)之間的信息傳輸流暢性，也能實(shí)現(xiàn)集體電氣自動化運(yùn)行。

綜上所述，火力發(fā)電是我國目前能源發(fā)電的重要組成部分，對于我國的工業(yè)發(fā)展以及居民生活具有重要影響。電氣自動化技術(shù)是火力發(fā)電中的重點(diǎn)應(yīng)用形式，可以提高發(fā)電效率、降低運(yùn)行成本、優(yōu)化資源配置，因此相關(guān)工作人員應(yīng)針對電氣自動化技術(shù)進(jìn)行深入分析，探討其在火力發(fā)電中的創(chuàng)新應(yīng)用，充分發(fā)揮電氣自動化技術(shù)優(yōu)勢，為我國電力系統(tǒng)做好基礎(chǔ)性服務(wù)工作。

參考文獻(xiàn)：

［1］姚輝凌.電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用與創(chuàng)新［J］.光源與照明，2021（3）：108-109.

［2］梁起龍.火力發(fā)電廠中電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新分析［J］.數(shù)碼設(shè)計(jì)（下），2021，10（5）：104.

［3］齊生林，李寶華.淺談電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)及火力發(fā)電中的應(yīng)用［J］.百科論壇電子雜志，2020（1）：788.

［4］薛慶元.淺談電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新與應(yīng)用［J］.科學(xué)與信息化，2020（30）：13.

（作者單位：福建技師學(xué)院）

編輯：張俐麗