电气工程自动化背景下的发电厂改造研究

　　摘要：近年来，随着电力需求的日渐增加，为满足电力供应和使用的要求，各个发电厂都在扩大其生产规模，实施改造与优化，以促进其实现现代化发展。发电厂改造的过程中，电气工程自动化具有突出的技术优势，其可以发挥自动化控制的作用，使电厂系统中的相关模块得到有效的优化，保证发电厂的可靠、安全运行，促进发电厂经济、社会、环保目标的实现。基于此，论文分析了在电气工程自动化背景下发电厂改造的相关策略，以期使发电厂的生产力能够与实际需求相匹配。

　　关键词：电气工程; 自动化; 发电厂; 改造;

　　Exploration on the Transformation of Power Plant Under the Background of Electrical Engineering Automation

　　WANG Qi-dong

　　Shandong Chengxin Engineering Construction Supervision Co., Ltd.

　　Abstract：In recent years, with the continuous increase of power demand, in order to meet the requirements of power supply and use, each power plant is expanding its production scale, implementing transformation and optimization, so as to promote its realization of modernization development. In the transformation process of power plant, electrical engineering automation has outstanding technical advantages, which can play the role of automatic control, effectively optimize the relevant modules in the power plant system, ensure the reliable and safe operation of the power plant, and promote the realization of the economic, social and environmental goals of the power plant. Based on this, this paper analyzes the relevant strategies of the transformation of power plant under the background of electrical engineering automation, so as to make the productivity of power plant match the actual demand.

　　1 引言

　　在当前的社会经济背景下，发电厂的自动化改造是时代发展的产物，也是必然的趋势。自动化技术是多种技术融合的产物，其在发电厂中的应用可以大大提高发电厂机组运行的可靠性、稳定性与安全性，实现对系统的自动监测与识别。电气工程自动化已然成为发电厂改造的一个关键技术，通过自动化改造，发电厂系统的生产水平大大提高，且生产过程中的故障概率也有所降低，生产效率与质量有所保障。因此，基于电气工程自动化的发电厂改造符合现代化的发展要求，在未来具有很大的发展潜力。

　　2 电气工程及其自动化

　　发电厂改造是以发电厂的电力生产为基础的，其改造的最终目的是满足输电网、配电网的电力供配电需求。发电厂电力系统的构成复杂，其中包含了发电、变电、输电、配电与用电等电力主设备、辅助系统，系统构建时需严格根据相应的技术标准与规程来进行。电力主设备为一次设备，而二次设备主要包含了测量、监测、控制、继电保护、安全自动装置等，二次设备中的各个构成都是为了保障主系统的安全性与稳定性[1]。在电气工程自动化的发展背景下，要实现发电厂的改造，就是要对主系统与二次系统加以改造，在改造的过程中，需加强对自动化技术的应用，通过系统优化与升级，满足电力供应的需求。电气工程自动化理论下，控制理论是关键，其中融合了现代数学、控制理论、通信技术、电子计算机等学科知识，实现了发电厂生产系统运行时的信息传输、共享、加工与控制，实现了对系统各种行为的提前控制，能够大大提高生产效率，保障电力产品质量。

　　3 电气工程自动化在发电厂中应用存在的问题

　　3.1 自动化技术革新缺乏针对性

　　发电厂的运行过程中，随着电力需求的增加，也需要进行一定的生产调整与改进。在当前自动化水平逐步提升的过程中，人们对于发电厂电气工程自动化提出了一定的要求，部分发电厂自动化革新的过程中，技术缺乏针对性，使得生产系统中一些电气设备的运行成本有所增加，再加上自动化技术应用时的人力、物力投入，发电厂的总体效益难以实现[2]。针对这种情况，各个发电厂在自动化技术的应用过程中，要避免技术的盲目应用，需要从自身的生产实际出发，保障自动化技术与其生产规模、流程的匹配性。

　　3.2 网络结构更加复杂

　　现阶段，计算机信息技术等的进步加快了自动化技术的发展，这一发展趋势也使得自动化技术在很多的领域得到了广泛的应用。在发电厂的长远发展过程中，必须切实加强对电气工程自动化技术的应用。一些发电厂在改造时应用了电气工程自动化技术，使得传统的网络结构更为复杂，复杂的网络结构可以为电气工程自动化系统的运行提供必要保障。发电厂在网络结构的设计方面，必须注重多样性设计，使得网络结构能够适应自动化技术的要求，增加了网络结构的设计复杂性。

　　4 电气工程自动化背景下的发电厂改造

　　4.1 构建覆盖全厂的网络通信系统

　　发电厂在改造过程中，如果要发挥电气工程自动化技术的优势，就需要在发电厂中构建覆盖面更广的网络通信系统，使得该系统在发电厂的生产运营过程中，能够作为数据、信息传输的关键要素。只有建立了完善的网络通信系统，该系统才能够在整个生产过程中实时进行数据的采集与分析，及时掌握发电厂内各个设备、系统、模块的工作状态，维持电厂运转的可靠性。首先，在网络通信系统的建立过程中，最为关键的是进行计算机主机、通信电缆等硬件设备的选择与配置，在这些设备的选择过程中，需要根据电厂的组织架构、分布来进行基础通信设施的架设，使得主机系统下每一个分机设备都能够覆盖发电厂的每个部门，保持设备与部门工作的一一对应性；其次，在通信基础设施配置与安装结束后，需要借助先进的网络通信技术来实现各个通信设备之间的连接，使得在网络通信系统运行时，能够保持正常的通信，当主机下发命令后，这些命令可以快速、及时地传送到分机中，分机立即执行相应的命令，保障通信的便捷性与高效性。

　　4.2 建立远程监测和控制系统

　　传统的发电厂控制与管理过程中，主要是由人力来完成控制的，人力参与使得发电厂系统的运行常常会受到人为因素的影响，如果人为存在不当操作，发电厂将难以保持稳定的运行状态。而远程监测与控制系统的建立同样是电气工程自动化的重要表现，这一系统的建立使得在发电厂的运行与控制过程中，不再由人力来完成相应的监测与控制工作，而是通过自动化控制模块来完成。根据前期已经建立的网络通信系统，将发电厂运转过程中所涉及的所有设备、流程都接入主机系统中，其连接是通过编程方式来实现的，通过相应的指令发送，就可以对各个设备运行状态进行控制。远程监测与控制系统建立需满足以下条件：保障网络通信的稳定性与安全性；充分利用计算机软件技术将所有的系统要素加以网络连接，避免各种设备、软件兼容性问题，使得各种设备能够与主机保持良好的兼容性；保障系统的其他配备质效，如视频监测、数据传输设备的高配置。

　　4.3 构建故障上报和分析处理反应机制

　　发电厂的生产工序极为复杂，在改造过程中，需要从系统的运行原理出发。发电厂生产过程中所涉及的技术与设备相对较多，在运行过程中，常常会受到诸多因素的影响，运行故障难以避免。而自动化技术的有效应用能够实现系统、设备故障的识别，自动化模块能够及时识别故障，最快实现故障处理。发电厂的电气工程自动化改造过程中，需构建故障上报和分析处理反应机制，使其能够在系统的运行过程中，每一级连接到主机系统中的电气设备的运行参数、工作状态都能够及时在故障上报与分析的过程中得到有效的分析与处理。当设备运行参数超出正常标准时，系统的报警模块会立即进行故障反馈，在故障信息反馈时同步实现了故障上报与分析，这种故障识别与处理机制使得发电厂在出现故障以后能够在最短的时间内缩小故障影响范围、快速进行故障的处理。此外，在每次的故障出现和处理时，系统会自动进行故障信息的备份，将相应的故障信息上传到数据库中，数据库中的故障信息存储为后续的系统维护与处理提供了一定的参考。

　　4.4 机械自动化作业

　　发电厂中电气工程自动化的应用过程中，生产自动化逐步实现，大大提高了生产的整体质量，在这一改造前提下，发电厂生产过程中，人力资源的投入量大大降低，有效降低了作业现场的工作难度，提高了生产的安全性与高效性。例如，在火电厂的炉机控制过程中，完全可以通过电气自动化来实现机械自动化作业，使得作业强度与效率都大大提升；又如，核电厂核反应堆的监测、控制方面，同样可以通过机械自动化来完成，这一改造使得在核电厂运行时，相关人员能够不直接与核原料接触，有助于保障核电厂生产的安全性与高效性。

　　5 结语

　　近年来，发电厂在经济社会发展中承担着越来越重的生产任务，为满足电力使用要求，各个发电厂都需要在传统的生产模式下加以电气工程自动化改造，通过自动化改造提高发电厂的自动化水平，为发电厂赢得更大的经济、社会效益，实现长远发展。

　　参考文献

　　[1]赵博.电气工程自动化背景下的发电厂改造研究[J].电子技术与软件工程,2017(12):138-139.

　　[2]王树洪.发电厂二次设备的自动化改造分析[J].集成电路应用,2019(6):110-111.