摘要：近些年来，伴随着科技的进步，经济发展进程的加快，电力工业对我们工作和生活的影响愈来愈大。而随着国内电力企业的飞速崛起，发电厂的地位就更加凸显。且在我们实际的发电厂里，电气自动化又是不可缺少的。只有足够系统、足够完善的电气自动化，才可以为发电厂系统的正常运转提供有力的保证。所以，我们一定要加强对电子自动化技术的研究和了解，才能够提升发电厂的工作效力。本文先简单阐述电气自动化的主要构成，有何优势或缺陷，然后再对这一技术在发电厂的应用方案进行分析，从而探讨怎样促进我国电力事业的进步。

关键词：电气自动化;发电厂技术;应用方法

引言

社会经济的快速发展促进了人们生活水平的提高，人们在日常生活与工作中的用电量也不断提升，给电力行业带来了巨大的压力。在我国的电力行业的发展过程中，更高的电力需求压力促进了发电技术的进步，电气自动化技术在发电厂中的应用不断提高发电效率，在满足更高电力需求的同时节省出大量的发电成本，实现更高的经济效益。在发电厂应用电气自动化技术，不仅可以节省大量的人力资源，而且能够将机、电、炉等所有的数据纳入一个整体控制系统进行掌握，实现机、电、炉一体化控制，对于设备资源进行最大限度的利用。

一、电气自动化技术

（一）电力自动化技术简介

简单来说，发电厂的电气自动化技术就是含有检测、保护、通信、监控等一些工程的一种技术性设备。现阶段，我国大部分的发电厂都实现了电气自动化。但是，还有很多的传统电气系统只能都通过低水平的自动化硬件实行简单的一比一监控，不能展开自动化运转，同时对多个设备实施监控。

（二）电力自动化技术的优点

电力自动化技术的优点可以从它的不同层面来解析。发电厂的自动电气系统是分成三个基本的层面，分别是间隔层面和网络通信层以及站控层。第一、间隔层。间隔层主要的就是间隔各个设备间的电缆放置，把发电厂保护、控制、测试的各个设备直接转到开关层。从而使得网络和现场线路可以直接实现设备间的通信。这样不但大量减少二次接线的数目，同时还能有效保障设备的独立性。并且，这种间隔还可以减少工人的工作任务，防止出现在调试时重复调试的状况。从而可以节约电缆，节约人力，减低成本。第二，网络通信层。这一层就是各个设备以及各个系统之间的信息交流和传递。通过各种网络交换机、网络中继器或者是通信管理系统，让设备或系统间的交流能够得到有效传递。第三，就是站控层。站控层就是控制层，工程师、操作员以及各种UPS设备、主服务器等，对发电厂以开放的或分布的方式进行监控管理，保证发电厂的高效运转，促进电气自动化的形成。

（三）电力自动化技术的缺陷

由以上我们可以看出，电气自动化会带来诸多好处，但同时，它也有自身的缺陷。第一，电源的设置。一般情形下，发电厂有着不一样的电源设置。例如监控设备，是直流电源与交流电源的应用，可是，无扰电源才可以让监控系统和自动化有效结合。第二，接口的控制方式。接口控制方式是自动化监控的主要控制方式，这样可以直线显示线路，加速问题的解决。但是，线路接线通常较多，这样，交换信号和开关接口的有效对应就会出现问题。只要一个功能麻烦出现，整个系统就都会被影响。第三，发电厂的应用问题。这存在一个事件记录问题。因为事件记录的方式会被电机内存和速度所影响，即使是不断地重复收集信号，也不能得到一个完整有效的事件波形，最终影响电线电缆的布置。

二、相关自动化技术应用分析

（一）DCS控制系统

DCS控制系统（Distributed Control System）以多层分级形式而构建，其最大特点便是可进行分散式控制及集中式管理。为保证DCS系统充分发挥作用，硬件设备组件及相关生产工艺需要满足较高要求，采取冗余技术、容错技术、自诊断技术及自动处理技术等可提升系统的稳定性。从发展趋势来看，DCS系统正由封闭式向开放式方向转变。以往DCS多以封闭结构为主，不同厂家的DCS产品间无法兼容，会给内部信息数据交互产生一定程度阻碍。开放式DSC系统开放接口，其兼容性得到了极大提升，可为用户提供更大的集成自主权。构建系统过程中，可根据需求筛选合适的软件资源、硬件资源连入系统当中，从而获取最优的系统集成。同时，仪表技术的进步让DCS系统朝着智能化、网络化方向发展。智能化仪表具有高精度、高稳定性，且重复性较好。将智能化仪表与DCS系统关联起来，可赋予系统自动诊断功能及双向通信功能，让系统维护、安装等更为便捷。

（二）智能化继电保护

通信网络的发展为智能化继电保护带来了极大的支持。在内部通信网络的作用下，可为继电保护带来直观、可靠的操作空间。智能化继电保护应用期间，计算机网络数据模拟生成系统发挥了重要作用。利用在线数据采集、分析，可有效检出故障，并发出警报，提示故障位置及故障因素。在IEC61 850标准作用下，可实现保护装置自检、在线自检、输入在线自检、输出在线自检，让继电保护适用性大幅度提升。同时，智能化继电保护系统可支持远程修改定值、定值在线校核等远程操作。通过远程作业，便可对系统进行调试、复位、配置，并可进行数据导入、数据备份、数据查询、数据设置等操作。通过分布式故障诊断，可提升内部调度运行效率。分布式故障诊断可对设备运行状态、故障等数据信息进行等级分层，经过信息过滤，可让重要信息优先上送，以降低监控系统的信息处理压力。另外，保护在线监测装置可设立对外通信单元，以实现对外通信功能，为电厂设备提供更为稳妥的运行环境。

（三）智能断路器

将智能断路器整合于发电厂内部网络中，可进一步降低事故发生概率。与传统断路器相比，智能断路器是利用光电技术对信号回路、操动回路进行控制，大幅度提升了工作效率与控制精确性。智能断路器可对负载电流、过载电流等进行动态监控，并可对相关信息进行记录。所获取的信息数据可清晰反映出故障原因，为故障分析提供可靠参考，以便进行针对性优化。智能断路器之所以具备如此强大的功能，主要还是因为断路器控制单元发挥了至关重要的作用。该控制单元可结合系统电流情况对操动机构调整量进行控制，通过调整重合闸动作进行智能化断路操作。另外，智能断路器还具备选项分闸、定向分闸等功能，适用于多个不同场景，为系统安全运行提供了保障。

（四）通信网络技术

IEC61 850标准为发电厂内部通信网络建设带来巨大的支持，保证了接口一体化，改善了设备兼容性，让不同模块、构件之间可顺利实现信息交互。基于IEC61 850标准可实现信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述等，为传统发电厂向数字化发电厂转变奠定了基础。同时，IEC61 850标准总结了电厂内信息传输所必需的通信服务，具有独立的抽象通信服务接口。采用ACSI和SCSM技术，有效解决了IEC61 850标准的稳定性与未来网络技术发展间的矛盾。面对网络环境升级，仅需改动SCSM，便可与新网络环境达成契合，并不需要更改ACSI。从逻辑结构来看，IEC61 850标准将自动化分成了3个层级，即过程层、间隔层与站控层。其中过程层主要是向一次设备发送开关量I/O、模拟量采集等命令;站控层可为间隔层设备、一次设备提供良好的通信环境;间隔层设备可提供控制和保护功能，并建立间隔层设备间的相互对话机制。

三、发电厂电气自动化技术的应用方案研究

（一）网络通信设计方案的研究

在电气自动化技术的应用过程中，需要采集大量的数据，这是电气自动化技术的主要特点之一，为了确保控制系统的正常运行，必须提高数据信息传递的实时性。生产系统中的相关设备也需要能够对大量的数据信息进行快速反应，以提高生产过程的可靠性，这都需要系统中具有优秀的网络通信设计方案。在发电厂的生产过程中，需要作用大量的网络通信设备，是系统的重要组成部分，通信网络的建立一般采用两层网络结构，但是，这种网络结构不利于电气自动化技术的实现，因此，应选择三层网络结构，提高通信网络的稳定性与实用性，促进电气自动化技术的实现。

（二）升压站监控系统设计方案的研究

一般情况下，升压站的网络计算机监控系统需要由站控层与间隔层两部分组成，以实现对升压站的实时监控。在这个网络结构中，没有设置前置机层，只有这样，才能够预防网络结构中存在的瓶颈问题，网络中使用的光纤或电缆一般使用的是最常用的材料。就目前的状况看来，系统中使用的硬件设备必须保证自动化系统具备良好的稳定性与可靠性，并且满足与其相关的标准要求，同时提高有关工作人员的技术水平以及服务器性能。系统中数据信息的采集与处理必须使用完善的测控设备来实现。与此同时，系统中使用的数据库可以采用两种形式，并且保证数据库实现信息共享与无线连接，并且对所有涉及到的设备进行合理的控制。

（三）电气监控系统设计方案的研究

在电气接线方面，电气自动化系统中通过主接线方式连接的主要有直流系统、发电机、和变压器组等。在这些设备中，需要进行电气自动化控制的主要有以下三项内容：分别为模拟量、信息量、以及开关量。一般情况下，将这些信息输送到电气监控系统中都要应用通信方式，同样包括小部分硬接线。在实际的应用中，我们可以使用计算机对生产中的各类设备进行全面的监控，其中包括生产设备、网络设备以及信息交换设备等，通过对这些设备的监控能够实现异常状态的监控与报警、数据的收集与处理、对设备进行控制与操作以及对人机接口进行管理。

（四）电气设备的维护与检修

在机电设备的运行过程中，必须做好日常的维护与检修工作，其中包括机组的各类维修，线路的巡检与清扫，电气试验以及电气设备的维修等。由于电气设备的功能与结构均存在一点的差异，因此设备的质量就存在参差不齐的现象，再加上不同设备的运行环境与使用状态的不同，就会造成不同程度的损耗。应用状态检修的形式对电气设备进行维护，可以根据设备的损耗规律或故障原因进行检修与维护，避免出现盲目性检修，保证检修与维护质量。与此同时，由于不同的设备在电力系统中发挥的作用存在较大的区别，对系统产生不同的影响，应用状态检修的形式可以根据对系统影响不同的设备进行有效的状态监测与诊断，为检修与维护工作提供有价值的信息。因此，在实际工作中，要充分重视状态检修与定期检修两者的优势，将两者有机结合使用，取长补短、优势互补，加强对电气设备的日常维护效果，延长其使用寿命。

结束语

总而言之，在发电厂的生产过程中应用电气自动化技术，不但可以有效的降低生产成本，而且能够提高设备的管理效率，充分发挥设备的作用。在大多数发电厂的电气自动化技术应用中，应用方案仍存在一些问题，我们必须重视对应用方案的研究，不断的解决其中存在的问题，完善技术应用方案。促进电气自动化技术在发电厂中发挥更加重要的作用。

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