火电厂电气自动化技术论文

摘要：随着我国国民生活水平的不断提高，我国的生活用电量和工业用电量极大增多。为了适应猛增的用电需求，火电厂的规模和生产设备越来越多，构成结构也越来越复杂。为了满足目前社会对电力的稳定性要求以及提高火电厂的资源利用率，火电厂普遍应用了自动化控制技术。现阶段，电能的生产离不开电气工程技术的支持。以下是小编精心整理的《火电厂电气自动化技术论文 (精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

火电厂电气自动化技术论文 篇1：

浅谈火电厂电气自动化技术现状及新技术的应用

【摘 要】电气自动化技术凭借其高效率的使用性能在火力发电中的运用更为广泛，企业需顺应技术发展需要开展电气自动化研究。火电厂用电设备的元件数量非常多、运行管理难度大等。这就要求提高火电厂的电气自动化技术水平，从而保障火电厂的安全运行。本文对火电厂电气自动化技术应用现状、火电厂电气自动发电控制及其应用以及火电厂电气自动化的新技术应用进行了论述分析。

【关键词】火电厂;电气自动化技术;DCS系统;新技术

电气自动化技术以其独特的网络化、信息化与数字化优势确保了主控室电、机、护控制水平的一致协调，便于集控管理。火电厂将电气自动化技术运用到发电系统中来，实现整个火力发电系统的高效率和高自动化水平，现在已经初步实现了机炉一体化、发电系统的自动化检测和构建了发电系统的通用网络等。

一、火电厂电气自动化技术应用现状分析

1.1火电厂电气自动化系统功能

火电厂用电数字式综合保护测控单元，一方面通过通信接口和总线网络与厂用电自动化子系统进行通信，实现与DCS系统的数据交换，同时与热工紧密联系电动机负载的数字式測控单元，省去了所有测量变送器以及控制电缆。这种接口模式不仅保证了DCS与厂用电系统的紧密联系，实现了电厂机、炉、电一体化运行和管理。对纯电气开关、设备的控制可通过权限设置来决定控制模式，通常情况下有两种模式：一种以ECS厂用电自动化系统进行控制为主;另一种以DCS控制为主。以上监控模式不仅给老电厂的改造有很好的先进性，更适用于新厂的建设与发展。

1.2火电厂电气自动化技术变压器组监控

(1)包括发变组高压侧断路器、励磁系统的灭磁开关、励磁调节器开关、整流柜开关、AVR增、减磁控制，发电机并网、解列程序控制和软手操控制，以及电压、电流、频率、有功、无功、电能、温度、开关状态等监测。使励磁系统开关的联锁跳闸、无功自动调节，失磁快减、发电机顺序并网、顺序解列等功能都得到了提高与发展。(2)发电机运行方式。发电机在额定参数下可长期连续运行。发电机在满足规定的技术数据和技术要求，同时在正确维护的条件下，能够长期连续运行。发电机长期连续运行额定功率为200Mw，最大连续功率220Mw。

1.3火电厂电气自动化技术励磁系统的监控

励磁系统是同步于发电机的重要组成部分，向发电机励磁绕组提供可调节的励磁直流电流。励磁系统的安全可靠性关系到电网和机组的安全稳定，至关重要。原有的专用励磁装置，通过硬接线方式与DSC接口，从而实现发电机并网、解列程序控制、以及电压、电流、频率、有功、无功、电能等参数监测的功能。

1.4火电厂电气自动化技术现场总线应用

现场总线是安装在生产过程区域的现场设备，是以单个分散的、数字化、智能化的测量的控制作为网络节点，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统，与控制系统。FCS的现场总线融入DCS后，将彻底解决DCS的致命性弱点―虽然可以监视、控制整个工艺过程并自动进行修复，但无法在DCS的工程师站上对现场仪表进行维护、诊断、组态。

二、火电厂电气自动发电控制及其应用

自动发电控制是电网现代化管理的需要，也是电网商业化运营的需要。它在电网运行时不仅能实现自动调频和调峰，而且能使电网更加安全、经济、高效运行。随着电网商业化管理，经济考核力度的加大，对电能质量要求的提高，仅仅靠调度员指令和人工操作来进行电网出力的调整，已不能满足现代化大电网运行管理的需要，而必须实现AGC。

电网的频率以及功率的调整正常情况下都是根据负荷变动的情况和幅度变化的情况来进行不断调整的。对于幅度较小的、变动周期也很短的微小分量来说，一般情况下都是按照频率的偏差来对其进行调整的，这种情况称为一次调频;与其相反，对于变化幅度较大、周期也比较长的变动负荷来说，这种情况需要直接改变汽轮的发电机组的出力来达到调频的目的，这样的情况成为二次调频。当二次调频是由电厂员工来操作的就成为就地手动控制;如果是由电网的调度中心专业部门的能量管理系统来实现其控制的话，这种情况称为自动发电控制。

火电厂的AGC控制系统主要由三部分组成：电网调度中心的能量管理系统(EMS)、电厂端的远方终端单元(RTU)和由分散控制系统(DCS)构成的协调控制系统(CCS)。EMS与RTU之间的信息传递是通过微波通道来进行的，RTU与I)CS/CCS之间的信息传递是由硬接线连接的。电网调度中心利用控制软件对整个电网的用电负荷情况，机组运行情况进行监视，然后对掌握的数据进行分析，并对电厂的机组进行负荷分配，产生AGC指令，然后通过信息传输通道将此指令传送到电厂的RTU装置。同时，电厂将机组的运行状况及相关信息通过RTU装置和信息传输通道送至电网调度中心的实时控制系统中去。

三、火电厂电气自动化的新技术应用

3.1人机接口技术

DCS的人机接口技术装置主要用于中央控制室内，对记录仪表进行显示并取代了BTG盘上的显示，可以随意放大工作站内部或个人计算机的文件图像。CRT尺寸已经远远不能满足如今要求，目前采用的新型工业图形显示系统IGS可以定义超过的大画面，实现以滚动方式将大画面在有限的CRT屏幕上呈现。此方式为连续、任意方向的旋转，并可采用鼠标、球标或专用滚动键进行任意操作。也可在保持原画面输人输出的前提下，使画面进行缩小、放大，最终实现一台CRT显示多个界面。

3.2现场总线

现场总线FB也是DCS未来的发展方向之一，FB是由DCS所控的通信线路，它的目的是使设备不受干扰和不良影响。FB可以替代智能设备，替代后大大减少了控制电缆的数作者简介：王舜，助理工程师，研究方向：火电自动化量及种类，还能减少不良信号和信号差异等问题。FB介入后，系统结构真正实现了分散运行管理，不仅上升了一个层次也对对发电控制设备起到了保障作用。

3.3过程控制仪表

伴随着DCS的日益推广，原来过程控制仪表的应用范围日益减少。未来过程控制仪表是在FB支持下应用到各种智能执行器、智能变送器。根据环境要求的不断提升，各大品牌分析仪表逐年递增，品牌分析仪表的构造较为复杂，价钱雕升，维护和使用困难。而且，相关资料很少。综上所诉导致了分析仪表不能发挥自身特有作用。正因如此才造成了大量的投资浪费和环境威胁。而形成对比的是国外电厂，他们对此等设备的使用、维护和运行看的相当重要，正因为如此分析仪表才成为整个发电机组中重要一员。

3.4人工智能和人工神经网络

人工智能的研究成果将成为未来的自动控制系统中重要支柱。而走向实用阶段的是模式控制系统。温度、压力控制系统，检测的是某点的温度及压力。现实生产过程中，往往并不只是单纯控制某一点的压力和温度，真正控制的是温度场中的温度分布，最终控制量也是分布在某一空间上的控制模式。

四、结语

火电厂电气自动化技术作为一项现代化的控制技术，有着广阔的发展前景，在火电厂中所有自动化系统都需要一套合理的设计，以保证各控制系统的顺利运行。我们应该在现有的发展基础上努力的开发与我国实际国情相协调和协助系统。

参考文献：

[1]侯子良.火电厂厂级控制系统概念探讨[J].中国电力，2011

[2]马骅.火力发电厂级监控系统研究及应用[D].华南理工大学，2010.

[3]李吉山基于发电厂电气自动化系统监控技术的研究[J]科技与生活2011

作者：李洋　田达

火电厂电气自动化技术论文 篇2：

简析火电厂电气自动化技术的运用

摘要：随着我国国民生活水平的不断提高，我国的生活用电量和工业用电量极大增多。为了适应猛增的用电需求，火电厂的规模和生产设备越来越多，构成结构也越来越复杂。为了满足目前社会对电力的稳定性要求以及提高火电厂的资源利用率，火电厂普遍应用了自动化控制技术。现阶段，电能的生产离不开电气工程技术的支持。特别是在电能的生产、传输、管理过程中，电气工程技术发挥着举足轻重的作用。鉴于此，本文对火电厂电气自动化技术的运用进行了探索。

关键词：火电厂;电气自动化技术;运用

1火电厂电气自动化技术应用的优势

1.1生产成本明显降低，节能减排效果显著

在未使用电气自动化之前，火电厂传统的生产工艺和技术相对落后。在化石能源转化为电能的过程中，转化工艺相对复杂。由于缺乏精确控制能力，导致燃料燃烧不充分，不仅消耗和浪费的化石能源相对较多，导致火电厂的生产成本居高不下，而且引发污染物质排放多、设备老化快、噪声污染大等问题。

1.2生产效率不断提升，生产环境得到优化

在应用电气自动化技术后，新的科学技术强化了火电厂的技术含量，优化了工艺流程，化石能源的经济利用效率得到提升，同时工业三废的排放得到优化。以供电机组设备为例，在传统的电能生产中，该设备不仅重量大，而且占地多，复杂的内部构造使得操作繁琐、容易出错、维护难，进而导致生产效率难以提升。电气自动化技术将繁琐的供电机组生产操作环节统一转变为机器依照工序自动实现。这样做一方面解决了以往复杂的内部构造引发的难题，另一方面尽可能地避免人员在现场操作的时间。在电气自动化的技术支持下，火电厂电能生产实现了工艺流程的一体化数控调度，不仅可以解决传统火电厂面临的生产、维护、安全保障方面的难题，而且还降低了员工操作工序并提高了劳动效率。与此同时，在电气自动化的技术支持下，火电厂各方面资源(包括人力、物力、设备等)被整合到了一起，配置合理性更高，资源利用率得到明显改善，同时电能产量也得到了明显提升。

1.3自动化程度更高，智能化调度水平更高

在火电厂生产运行过程中，物力、人力、设备等资源需要得到科学的利用与统一调配，以实现锅炉、汽机和电气等设备的一体化操控，最大限度地实现资源配置的优化。现阶段，在国内，火电厂电气自动化包括厂级监控信息系统(SIS)、机组DCS系统、电气监控系统(ECS)及辅助车间PLC程控系统等。火电厂厂用DCS(分布式控制系统)于20世纪末引进我国，是在微处理器技术的基础上发展起来的，在数控、测量、通信等新兴技术的辅助下实现了火力发电厂的分散控制与集中管理的实际功能。ECS(电气控制系统)以数据采集和顺序控制为主要目标，将火电厂电气运行、保护、控制、故障诊断、性能优化等功能集成为一体。

2火电厂电气自动化技术的运用

2.1电气自动化技术可以做到设备间的互相协调

一般说来火电厂规模都较大，设备更是种类繁多，数量庞大。传统的火电厂在产电过程中各设备之间的工作基本上是相互独立的，而电气自动化可以有效地建立起生产流程各个环节之间的联系，构建了集中管理控制体系，使各设备之间的联系增强，提高了生产效率。

2.2电气自动化技术在变压器组的应用

充分利用电气自动化技术可以实现火电厂的持续发展，在提高产能的同时保证持续发电能力。电气自动化技术可应用于变压器组、高频电源、高压断路器、励磁系统灭磁开关和励磁调节器、整流设备等以及在发电机并网控制程序和电流、电压、温度控制程序可以实现在火电厂进行生产活动时自动调节，故障即时跳闸等功能，一方面保护了设备，另一方面也提高了生产效率。

2.3电气自动化技术在辅机和用电系统中的应用

电气自动化技术在对电系统和辅机保护方面的应用是具有非常重要意义的，反映了电气自动化应用范围较之前有了进一步拓展。当前随着科技的进步，计算机保护装置呈现了体积越来越小，功能越来越强大。在火电厂应用的微机保护装置也是这样，尽管微机保护装置和以前用的继电器的体积差不多大小，但是功能较之前强大了不少，尤其是微机快速切换装置的应用，完美实现了对各用电系统之间无干扰快速切换的功能。与之前的人工切换方式相比较来说，可保证不间断供电和降低切换过程中的冲击电流，自然也就降低了用电系统和设备所负担的冲击，甚至可以忽略不计。电气自动化技术的应用进一步符合了国家关于安全生产的要求，提高了火电厂经济效益的同时也提高了企业的社会形象。

2.4电气自动化在现场总线的应用

通过电气自动化在现场总线中的应用可以实现全方位把控局面，通过对现场总线的自动控制来实现智能化。如果火电厂发生异常情况，通过对相关参数的实时监控，可以及时切断线路，从而防范安全隐患于未然。同时在电气自动化应用时要及时发现不足并完善，提高电气自动化使用效果。

2.5电气自动化在控制火电厂设备中的应用

通过单片机技术、电气自动化和计算机通信技术的有机结合，可以达到对设备进行控制和管理的目的。其优势不仅体现在远程控制可以轻松实现外，还体现在对设备运行状态实时监测。同时PLC控制还可以实现报警功能。电气自动化目前已经被广泛应用于空压机系统及其他设备控制中。鉴于火电厂的生产特点，内部存在着大量的直流电系统，一旦此系统在生产活动中出现异常，比如绝缘问题异常等，会导致保护误动情况的发生。火电厂可以通过运用电气自动化技术对直流电系统进行监察，第一时间发现问题并解决。

2.6电气自动化技术在火电厂人员管理方面的应用

通过电气自动化技术可以形成比较完善、紧密的网络结构。通过网络的全面覆盖，使得火电厂的领导者对于员工的管理能更加有效和细致。同时，可以更加明确每个人的职责和分工，从而使责任制各容易的进行落实，一方面能促进员工工作的积极性，另一方面也会提高火电厂安全生产管理水平，促进火电厂的可持续发展。

3结语

电气自动化的优势一方面可以节约成本，实现生产过程自动化或半自动化，提高企业的生产经营效益，另一方面通过智能化可以有效的提高火电厂安全生产水平。在对电气自动化技术应用时，应确保各个子系统控制功能都能被有效地应用和落实，从而进一步提高火电厂的電气自动化应用水平，促进火电厂的发展。

参考文献：

[1] 杨雪峰. 火电厂电气自动化技术探析构建[J]. 电子制作，2018(10)：76-77，96.

[2] 高云龙. 火电厂电气自动化技术探析[J]. 数码世界，2018(10)：322-323.

作者：刘福正

火电厂电气自动化技术论文 篇3：

火电厂电气自动化技术探析

摘 要：该文将结合火电厂电气自动化的发展趋势和前景展望，分析现场总线技术的应用。根据发电机、变压器、断路器、厂用电运行规则、的主要特性及各方面参数并结合运行方式ups系统设备的各个规章规范、等基本知识，以及发电机运行中容易出现的各种问题。近些年来，热控自动化迅猛发展，与此相比，电气自动化的发展显得极为不协调。该文将介绍常用的现场总线及其在火电厂自动化系统中的应用，介绍了ECS和DCS的一体化解决方案。

关键词：火电厂 自动化 运行方式 自动化

1 关于火电厂电器自动化ECS系统

发电厂用电系统建成ECS是近年来自动化领域一个非常引人注意的热点，不同于DCS侧重于热工系统的监控相对应，ECS侧重于电气系统监控、发电厂内部，从而保证厂里用电时低电压系统的保护、测量、计算、控制、分析、等综合功能。ECS一方面实现了DCS的通信方式和信息交换，大幅度的减少了DCS的测点投资和硬接线方式下的电缆投资。另一方面，通过网络和软件的方式实现了电气系统的协控调整、故障分析和运行调整，从而提高了整个发电厂的自动化水平。ECS顺应了技术发展的大趋势与潮流，通过充分利用现场总线和网络通信技术的方式，使发电厂用电技术水平有了迅猛提高，对于电气系统自动化具有至关重要的现实意义。但是还必须在以下两个方面实现取得突破性的进展：一方面是实现对厂用电气全通信控制。目前ECS系统不能满足DCS通过ECS对电气系统的通信全控方式。为了实现这一目标，必须解决热工艺联锁问题。另一方面，电气后台系统的应用仍然基本处于初级阶段，距离实质性的实现控制逻辑以及提高电气控制水平及系统运行管理水平仍然具有很大差距。

2 火电厂电器自动化技术现状

2.1 火电厂电器自动化技术变压器组监控

(1)包括发变组高压侧断路器、励磁系统的灭磁开关、励磁调节器开关、整流柜开关、AVR增、减磁控制，发电机并网、解列程序控制和软手操控制，以及电压、电流、频率、有功、无功、电能、温度、开关状态等监测。使励磁系统开关的联锁跳闸、无功自动调节，失磁快减、发电机顺序并网、顺序解列等功能都得到了提高与发展。(2)发电机运行方式。发电机在额定参数下可长期连续运行。发电机在满足规定的技术数据和技术要求，同时在正确维护的条件下，能够长期连续运行。发电机长期连续运行额定功率为200 Mw，最大连续功率220 Mw。

2.2 火电厂电器自动化技术励磁系统的监控

励磁系统是同步于发电机的重要组成部分，向发电机励磁绕组提供可调节的励磁直流电流。励磁系统的安全可靠性关系到电网和机组的安全稳定，至关重要。原有的专用励磁装置，通过硬接线方式与DSC接口，从而实现发电机并网、解列程序控制、以及电压、电流、频率、有功、无功、电能等参数监测的功能。

2.3 火电厂电器自动化技术现场总线应用

现场总线是安装在生产过程区域的现场设备，是以单个分散的、数字化、智能化的测量的控制作为网络节点，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统，与控制系统。FCS的现场总线融入DCS后，将彻底解决DCS的致命性弱点—虽然可以监视、控制整个工艺过程并自动进行修复，但无法在DCS的工程师站上对现场仪表进行维护、诊断、组态。

2.4 火电厂电器自动化系统功能

厂用电数字式综合保护测控单元一方面通过通信接口和总线网络与厂用电自动化子系统进行通信，实现与DCS系统的数据交换，同时与热工紧密联系电动机负载的数字式测控单元，省去了所有测量变送器以及控制电缆。这种接口模式不仅保证了DCS与厂用电系统的紧密联系，实现了电厂机、炉、电一体化运行和管理。对纯电气开关、设备的控制可通过权限设置来决定控制模式，通常情况下有两种模式：一种以ECS厂用电自动化系统进行控制为主;另一种以DCS控制为主。以上监控模式不仅给老电厂的改造有很好的先进性，更适用于新厂的建设与发展。

接口方式主要有以下两种：一种是电厂热力系统的电动机等测量、控制设备等通过现场控制总线网、通信接口设备分别与DCS以及电气监控系统进行通信。另一种是电厂电气测量、监控设备等与现场工业总线网和通信接口设备与电气监控系统进行通信，实现与DCS信息交换。

3 火电厂电器自动化技术的发展趋势

3.1 火电厂电器自动化技术前景分析

短期来看，经过有关部门预测，发电机容量将达到9.5亿kw左右，其中火电占据绝大比例，火电装机建设目仍处在火速增加的势头。董景晨说：“如果我国经济保持现在的高速增长，就存在对电力需求的增长，也就会带动发电装机的增长。尽管核电、风电、太阳能发电等新能源发电在发电装机中的比例会逐渐增高，但火电的主导地位在未来几十年内是不会改变的，火电的装机增长趋势是肯定的。”与此同时，他也看到了火电市场存在的变化，“上大压小”使火电厂单机容量逐步增大，数量却逐步减少，这将会直接导致市场份额的减少。与此而来的自动化设备需求如烟气排放监控系统、厂用电管理系统等给自动化设备带来了新的市场。

3.2 大型單元机组自动化技术的发展趋势

2007年3月，温家宝总理提出了“十一五”期间关停5000万kW小火电机组的目标，“上大压小”政策正式出台。在这一政策推动下，小机组纷纷关停，大机组建设则如火如荼。中国仪器仪表行业协会副秘书长董景辰说，“机组单机容量的加大提高了对相关自动化产品的要求和难度。新一代电气自动化系统从功能上覆盖发电厂的厂用电系统、发电机机组装置、升压站系统等。

4 结语

发电厂厂用电气自动化系统ECS是近年来在软件技术和网络通信发展的基础上形成的新型自动化系统。DCS虽然在过去的几十年对于自动化水平带来了极大的贡献，但同时也具有不可忽视的问题。为了解决这一问题，有效途径就是实现电厂电气综合自动化，在此基础上，实现机、炉、电的集中管理，从而达到电厂主控室炉 、电、机控制水平协调一致目标。

参考文献

[1] 贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版社，1994.

[2] 陈文高.配电系统可靠性实用基础[M].北京：中国电力出版社，1998.

[3] 宁高平.正在崛起的中国动力传动与控制技术—感受2008亚洲国际动力传动与控制技术展览会[J].工程机械，2008(12).

作者：隋新　王伟婷　张国强