电气自动化技术在电力系统及火力发电中的应用研究

电气自动化技术在电力系统及火力发电中的应用研究

黎亚荣邓丽红

(中国城市建设研究院有限公司北京100120)

摘要:从现如今的角度而言,电力工业发展正在朝着自动化和智能化的方向发展,在发展过程中都离不开对于电气自动化技术的应用。从火力发电的角度而言,为了适应新的市场环境,有效的强化竞争实力,提升自身的运营水平,就应该对于现如今的电力系统进行完善和改革,强化电气自动化技术的应用,有效促进电力系统的发展。

关键词:电力系统;火力发电;电气自动化;具体应用

引言

基于电气自动化技术发挥出来的诸多优势,对电气自动化技术的运用现状进行了分析,最后提出了运用电气自动化技术的建议。要加强常规控制、电力保护、智能化技术、工业化以太网技术以及变换器电路技术上的应用。通过电气自动化系统的应用,可以挖掘火电机组潜能,形成电、机、炉的一体化运作模式。提高电网的管理效率和系统的运行效率,从而控制火电厂运作成本,提高火电厂的竞争力。

1电气自动化技术的特点和功能探究

对于电力自动化而言,电气自动化技术能够实现技术支持,电气自动化可以加速电力自动化的进程。电气自动化是一种高新技术,其所涉及到的技术种类较多,通过网络控制技术、电力电子技术、信息化技术、机电一体化技术、自动化技术、计算机技术等多种高新技术综合构成。这种技术最早出现在上个世纪70年代,并且在20世纪90年代广泛得到发展,被应用在工业领域,推动了我国工业的发展,也对于工业提供了高效的生产力。电气自动化技术的应用,标志着我国工业迈向了一个新的台阶,也对于传统的工业方式进行改革。一直到90年代末期,电气自动化技术开始应用在电力领域,这项技术的应用主要重视电工技术和电子技术的结合,所以在如今已经被国家列为重点的科研技术。电力系统主要是对理论进行反馈,它是一个基础的自动调节原理而实现的技术,可在一定程度上提高电力系统的强度和稳定性,而且能有效的对于系统故障进行自查,大大降低了系统故障的发生率,也节省了必要的人力。通过对电气自动化技术的应用,可有效的全面提升供电的质量,促进供电企业的持续性发展。

2在电力系统和火力发电中运用电气自动化技术的建议

2.1常规控制

在火电厂运作流程中,涉及到诸多大规模生产设备,通过设备之间协调运作可实现生产。在火电厂中,重点工作在于制定生产计划和设备的控制。利用电气自动化技术开发完善综合发电组、锅炉机组以及汽轮机设备,对机组实施科学控制,保证运作效率,加强对设备的安全保护。利用电气自动化技术有助于实现自动化生产,彻底摆脱人员控制设备的生产方式,有效规避人为失误情况,有助于保障操作人员的安全。降低电力生产难度,提高电能产量。在诊断、检测设备故障的过程中,利用电气自动化技术可发挥出诸多作用。如员工可在网络环境下对生产现场进行监控,对设备运行状态展开监控,远程控制设备运转情况。在监控设备中发现系统故障,可以及时安排检修人员到现场维修,利用自动化系统将设备性能以数字指标的形式进行监测。

2.2电力保护

保障火力发电的安全要建立在电力保护的基础之上,这也是维持生产的重要因素。在火电厂的日常生产中,火电厂有可能面临不同的状况,最严重的情况是电力系统瘫痪。使用电气自动化技术和单片技术的联合,在设备上建立联锁保护,一旦检测到系统异常征兆,系统会自动切断电源,中断异常设备,避免电压出现过载的情况进而损伤设备。使用计算机技术展开继电保护能实现自动化控制继电运行,利用热力参量限值和电气参量评估机电设备运行情况,使火电生产受到回路保护。如在目前使用的CC-2000、SD-6000电气自动化系统中融入VME总线控制系统,利用开放式设计保证系统灵活性和实用性,提供更加稳定多功能的使用效果。SD-6000系统集成性更强,同时具有投影功能和云图功能,不会由于系统部分故障造成整体瘫痪。

2.3智能化技术

智能控制技术在火力发电厂中得到了广泛应用,智能控制技术实用性更强。如今计算机网络技术实现了ECMS系统控制,取代了传统控制的方式。在智能时代,火电厂中的计算机控制已逐渐替换为智能控制。例如,在ECMS系统中安装了隔离层保护和测控装置,系统的控制单元已朝向一体化测控和智能网络的方向发展。控制单元直接面对一次设备或机组,实现了监控功能,并构成了互联站控层,有效防护误操作,可将运行状态信息全部记录下来。

2.4工业化以太网技术

在火电厂中,工业化以太网技术凭借其较高的传输速度、较低的成本以及巨大的容量被广泛使用。在火电厂中应用这项技术,使得数据得以交换,利用网络结构发挥了电气自动化功能。在火电厂中,电气自动化功能的实现依赖于网络结构的质量,利用自动化系统监控设备数据,利用可视化数据进行定量控制。例如,在火电厂中,技术人员将办公系统、监控系统以及操作系统整合成为一个网络结构,使用以太网技术加速通信数据的交换,在网络系统中结合了编程操控和管理数据,实现了自动化集成。在火电厂构成了一体化运营系统,缩短了信息传递的时间,提高了火电厂的运作效率,减少了人力、运营以及时间等成本,促进了火电厂的发展。

2.5变换器电路技术

利用变换器可定向变换信源信息,由于电子元件更新速度十分快,变换器电路也随之进行创新。最早变换器基体使用的是晶闸管,交流变频使用的是一直一交的方式。之后电器元件更多使用PWM作为变换器,也实现了抑制转矩脉动、转换谐波等功能。这类转换器在使用上存在振动噪声问题,要想消除噪声必须提高变换器频率。但是,变换器频率的提高会加速变换器损坏,也会影响其他元件的使用寿命。因此,还需要安装逆变器。如在高频振动的谐振回路上安装谐振直流环节逆变器,逆变器能在零电流和零电压下进行转换,且不会造成开关的损耗。

3电气自动化技术在电力系统中的发展趋势

电力自动化技术最早被提出,是在英国第三次工业革命结束之后。之后经过多次改革创新,于二十世纪八九十年代正式被引进,并且投入我国的工业生产中。在本世纪,由于电力生产的需要,电气自动化技术正式在电力系统运行工作中被应用起来。它的应用使我国电力系统逐渐走上智能化、自动化发展进程,同时使我国电力系统的发电水平和电力传输水平,都能够与世界水平保持一致。当然,我国在电力系统中对于电气自动化技术的应用还有很多缺陷部分需要去对其进行填充,这些缺陷主要表现在我国的电气自动化技术还不够完善与创新。这便要求我国的科技生产部门必须要对电气自动化技术进行不断更新与发展,使我国电力系统发展处于遥遥领先地位。除此之外,还要求有关部门根据我国的基本国情对电气自动化技术进行进一步改善,主要表现在:首先,改善电气自动化技术的连接状态,使其由开放状态转变为闭合状态。其次,对电力系统的发电方式进行改善,争取找到一种既节能环保,又高效率的发电方式。第三,利用智能化设备取代人工的某些具有危险性的工作,以保证电力施工人员可以完全避免对于这些危险项目的操作。最后,电力系统的工作应该以服务国家公民为主要目的,所以要求对其单位性质进行更改。

结束语

总而言之,在电力系统中应用电气自动化技术,就要结合实际问题进行统筹管理,整合管控要点的基础上,就能保证系统管理效果满足预期,发挥电力系统的操作工序和实用性价值,且电气自动化技术发展和进步创设良好的平台,实现经济效益和社会效益的共赢。

参考文献:

[1]姜策文,马广东,陈星亮,等.浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].科学技术创新,2018(30):174-175.

[2]陈坤.电气自动化技术在火力发电中的应用策略研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(30):11.

[3]朱朕欧.火力发电领域当中电气自动化技术的创新型应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(11):125.

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