加强发电厂电气自动化控制技术.pdf

第2 0 期（总第551期）摘要：随着发电厂规模的不断扩大和电力需求的增加，发电厂电气自动化控制技术面临着日益迫切的需求和挑战。本文旨在加强发电厂的电气自动化控制技术，提升设备的质量和可靠性，改善运行效率和安全性。通过提升设备元器件质量、改善设备部件的环境适应性、提升技术人员专业水准以及引入先进的监控和诊断技术，可以有效解决目前存在的问题，并实现发电厂自动化控制的优化升级。关键词：发电厂；电气自动化；自动化控制技术发电厂作为能源供应的关键节点，电气自动化控制技术对保障发电厂的稳定运行和优化能源利用至关重要。随着社会的快速发展和能源需求的不断增长，发电厂电气自动化控制技术的应用和发展已经成为当前研究的热点和关注焦点。然而，目前发电厂的电气自动化控制技术在应用中仍存在一些问题，限制了其性能和效益的提升。一、发电厂电气自动化控制的重要意义一是对发电厂自动化系统实现改造升级，可进一步支持发电厂自动化控制与管理工作，促使发电厂各机组逐步提升运行效率，使发电厂在实际运行中减少成本投人，为发电厂可持续发展奠定坚实基础。二是针对发电厂自动化系统开展改造工作，有助于发电厂提升安全管理水平。因为在发电厂长期运转过程中，大多时间保持高压运行状态，一些系统经过长期的运转作业面临着较为严峻的安全管理问题，在生产工作中发生安全故障。所以有必要对自动化系统展开大力、深入的改造，对原系统所存在的负荷突变、控制失稳、易卡机等运行问题实现有效解决，使发电厂产能效率不断提升，并在系统功能支持下使相关工作人员不断提升操作水平。二、发电厂电气自动化控制的核心技术在传统发电厂的电气自动化控制技术中，DCS系统被广泛应用并被视为核心技术!。DCS的运行模式基于将控制终端与变送器通过线缆连接，实现输入和输出信号的传输。在这种模式下，控制终端通过模拟量的形式与变送器进行通信，利用转换器将信号转化为电流信号进行传送。这种运行模式允许控制终端获取实时的过程变量数据，并根据需要发送控制指令如图1所示。通过其运行流程来看，如果在DCS系统的设计和配置阶段存在问题，比如信号传输不稳定、控制策略不准确或与实际情况不匹配，都会导致系统的性新潮电子加强发电厂电气自动化控制技术申辉（河北峰煤焦化有限公司，河北邯郸能受到影响。此外，DCS系统由软件和硬件组成，二者之间需要良好的兼容性以确保系统的稳定性和性能。如果软硬件不兼容或不匹配，可能会导致通信故障、数据丢失或性能下降，从而影响系统的运行效果。因而，DCS系统的运行效果距离理想状态仍存在差距。保护装置变送器圆现场信号图1传统电厂电气监控图基于信息化发展趋势下，发电厂电气自动化控制技术发展势头迅猛。ECS系统旨在实现对发电厂电气设备和系统的集中控制和监测 2 ，由集成控制器、传感器、执行器和软件程序组成，具有多功能、高可靠性和高效率的特点。ECS系统通过传感器实时获取电气设备的各项参数，如电流、电压、温度等，然后利用数据分析和处理，对设备的运行状态进行监测，帮助运维人员及时了解设备的健康状况，准确判断设备是否存在异常或潜在故障。运维人员可以通过ECS系统远程控制发电机组的启动和停机，调节变压器的电压和功率因数，以及控制开关设备的状态，提升设备操作的便捷性和精确性，同时减少人工操作的风险。由于ESC系统采用集中式的控制模式，可以实现对整个发电厂的集中管理和监控，便于操作员对系统进行统一的控制和调度，已然成为发电厂电气自动化控制的核心技术。34电气自动化056202)DCSDPU电气自动化三、发电厂电气自动化控制技术应用现存问题（一）设备元器件质量函须提升发电厂依赖于各种电气设备和元器件的正常运行。然而，元器件的质量问题给发电厂带来了诸多困扰 3。首先，低质量的元器件容易发生故障，导致设备频繁出现问题，从而增加了维修和停机时间，对发电厂的生产效率造成影响，同时带来不必要增加的运营成本。其次，元器件的可靠性低，容易出现过早损坏或性能下降的情况，导致设备寿命缩短。因此发电厂需要更频繁地更换元器件，进而增加维护成本和工作量。不稳定的元器件质量还会对发电厂的安全性产生潜在威胁，可能导致意外事故的发生，设备元器件的供应渠道不稳定和质量监控不完善也是问题所在。在某些情况下，存在供应渠道不透明、缺乏可靠的供应商和供应链管理机制的情况，导致质量控制难度加大。此外，当前的质量监控和认证体系还不完善，存在一定的监管漏洞，容易导致低质量或假冒伪劣产品流人市场。这种情况下，发电厂面临潜在的安全风险和运行问题。（二）设备部件易受外界环境影响发电厂作为关键的能源供应单位，电气设备经常面临高温、高湿度和腐蚀性气体的工作环境。长期暴露在高温环境中，电气设备的散热能力可能不足，导致设备过热、性能下降甚至损坏。高湿度和腐蚀性气体会加速设备部件的腐蚀和损坏，降低可靠性和寿命 4。同时，风暴、洪水等灾害事件可能对发电厂设备造成直接的物理损害。强风会导致电气线路断裂或设备损坏，洪水容易淹没发电设备，使其无法正常运行，导致设备故障、停机时间延长，对发电厂的生产和供电能力产生严重影响。此外，发电厂常常位于偏远地区或恶劣条件下，由于地理位置的限制，维修人员和设备难以即时到达，维护和保养工作可能受到延误，进而导致更严重的故障。（三）技术人员专业水准有待提升随着技术的不断演进，新的自动化控制技术和工具不断涌现，对技术人员的学习和更新知识能力提出了更高的要求。当前技术人员的专业水平和技能水平之间存在差异，部分人员缺乏系统的培训和学习机会。发电厂的电气自动化控制技术涉及复杂的电力系统和自动化控制理论，要求技术人员具备扎实的专业知识和技能。然而，由于培训机会有限或不够及时，一些技术人员可能无法跟上技术的发展步伐，导致其专业水准有待提升。此外，在一些发电厂中，技术人员的流动35新潮电子性较大，导致技术经验流失和连续性的断层。当经验丰富的技术人员离职或调动时，新进人员需要一定的时间来适应和学习，从而影响电气自动化控制技术的稳定和持续发展。（四）设备故障难以预测发电厂的电气设备故障往往是突发性的，很难提前预测和预防，为设备的维护和修复工作带来了一定的困难，同时也增加了设备故障对发电厂运行的不确定性和风险。发电厂电气设备涉及复杂的电力系统和控制系统，其中存在多种故障模式和故障机理 5。然而,目前的研究和实践对一些特定设备的故障行为了解仍然有限，导致故障诊断和预测的方法和手段相对不完善。目前的维护策略主要依赖于定期检修和维护，无法充分利用设备的实时运行状态和数据信息。缺乏基于设备运行状态和实时数据的预测和优化维护方法，无法最大限度地减少设备故障和停机时间，导致设备在正常运行状态下被过度维护，浪费资源和时间。四、发电厂电气自动化控制技术加强策略（一）提升设备元器件质量良好的元器件质量能够确保设备的稳定性和可靠性，减少故障和停机时间，提高发电厂的运行效率和生产能力。高质量的元器件能够减少维修和更换成本，降低维护工作的负担。提升设备元器件的质量，需要与供应商建立长期稳定的合作关系，加强对供应商的质量管理和监督。确保供应商遵守严格的质量标准，提供符合要求的元器件。建立有效的供应链跟踪系统，追溯元器件的生产和流向，确保质量的可控性。采用严格的标准和流程进行检验，包括外观检查、功能测试、可靠性验证等，建立完善的质量控制体系，确保元器件的质量符合要求，减少不合格产品的流入。引人新材料、新工艺和新技术，提升元器件的可靠性、耐久性和性能。加强与研究机构和高校的合作，进行前沿技术的研究和应用，推动元器件的创新和发展，通过持续改进和研发，提高元器件的质量水平，满足发电厂电气自动化控制的要求。建立评估体系，对供应商的质量管理能力、技术实力、生产能力等进行评估，确保选择合适的供应商。定期进行供应商的审核和监督，及时发现和解决质量问题，确保设备元器件的质量稳定性和可靠性。（二）改善设备部件环境适应性改善设备部件的环境适应性是为了确保电气设备在恶劣环境下能够正常运行和长期稳定性能。加强设备的维护和保养，防止环境因素对设备造成损害，这样就可以延长设备的使用寿命，减少故障发生率，提高发第2 0 期（总第551期）第2 0 期（总第551期）电厂的可靠性和运行效率。针对发电厂常见的高温、高湿、腐蚀性气体等环境条件，可以采用防腐蚀、防尘、防水等特殊材料和涂层，提高设备的耐候性和抗环境影响能力。通过优化材料的选择和工艺设计，确保设备部件能够长期稳定运行，不受恶劣环境的影响。合理设置防护设施、绝缘层和冷却系统，减少外界环境对设备的影响。通过布置设备的位置、隔离措施和绝缘设计，降低恶劣环境因素对设备的侵害。同时，合理设计冷却系统，确保设备在高温环境下能够正常运行，避免过热引起的故障和损坏。定期进行设备的清洁、润滑和检查，防止环境因素对设备造成损害。及时清除积尘、腐蚀物和杂质，保持设备表面的干净和光滑。适时进行润滑和维修，保持设备部件的正常运转。通过加强维护和保养，延长设备的使用寿命，提高其抵御恶劣环境的能力。（三）提升技术人员专业水准高水平的技术人员能够熟练掌握电气自动化控制的理论和实践知识，有效运用技术工具和方法，提高设备的运行效率和稳定性。通过提升技术人员的专业水准，发电厂能够实现技术创新和优化，推动电气自动化控制技术的发展，提升发电厂的竞争力和可持续发展能力。提升技术人员专业水准，首先，需要为技术人员提供系统化的培训课程和培训资源，覆盖电气自动化控制的理论知识和实践技能。通过培训，技术人员可以深人了解最新的技术趋势和发展动态，掌握先进的工具和技术应用方法，从而提高其专业水平和应对复杂问题的能力。其次，需要建立技术人员的职业发展路径，为技术人员制定明确的职业发展规划，提供晋升和成长的机会。同时，建立激励机制，通过奖励、薪酬和其他福利措施，激励技术人员持续学习和提升自身的专业水平。此外，建立技术共享和团队合作的平台，鼓励技术人员之间的经验交流和合作。组织定期的技术研讨会、工作坊和项目团队，提供一个共同学习和分享的平台，促进技术人员之间的相互学习和合作，推动经验和技术的传承和分享。（四）引入先进的监控和诊断技术先进的监控和诊断技术可以实现自主运行和智能新潮电子调节，提升发电厂的自动化水平和响应能力，推动电气自动化控制技术的创新和发展。通过安装传感器和监控设备，可以实时采集设备的运行数据，监测设备的状态和性能。这些数据可以用于实时监控、分析和预警，及时发现设备异常和潜在故障，减少故障对发电厂运行的影响。利用大数据和机器学习算法，对设备运行数据进行建模和分析。通过对历史数据和故障案例的学习，可以识别设备故障模式和预测潜在故障，从而提前采取相应的措施，预防设备故障，并优化维护计划，提高设备的可靠性和运行效率。借助人工智能的能力,发电厂电气自动化控制系统可以实现更高级别的自主诊断和自主调节。通过训练模型和算法，系统可以自动分析和处理复杂的电力系统数据，自动识别故障、优化控制策略，并自主地进行调解和运行，提高系统的智能化水平，增强对各种复杂情况的应对能力。五、结束语随着科技的不断进步和创新，发电厂电气自动化控制技术将继续迎来新的突破和发展。通过不断加强发电厂电气自动化控制技术，可以实现电力系统的智能化、自动化和可靠化，减少对环境影响的同时推动清洁能源的发展。本文针对现存应用问题，提出发电厂电气自动化控制技术加强策略，以期为能源行业的可持续发展作出重要贡献，为社会的经济发展和人民的生活提供稳定可靠的电力供应，为行业的可持续发展注人新的活力。参考文献：1张振华.电厂电气自动化控制技术应用 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