关于电气综合自动化的改造和应用

摘 要：随着科学技术的不断进步，发电厂企业在电气综合自动化系统方面取得了很大的进展，国家电力事业机组容量扩大，电气综合自动化程度大幅提升，对电气自动化监控的范围也不断增大，本文通过分析和介绍发电厂的电气综合自动化系统的改造和应用，利用先进的计算机控制技术和通讯技术，做好软、硬件的升级工作，不断提高电源的安全性和可靠性，为今后的发展提供更为广阔的思路。

关键词：电气自动化；改造；应用

引 言

电气综合自动化系统充分利用计算机技术，顺应了市场经济发展的需要，提高了发电厂、电力企业的经营管理水平实现效益和安全的双重效果，为电力工业的发展提供了有力支持。在发电厂的电气系统实施综合自动化，运行人员通过操作工作站的显示器、鼠标和键盘对全厂电气设备进行监控和管理，有效提高发电厂的发电和供电质量，尽可能减少电路运行故障，并且还能通过自动化控制管理系统实现无人值班。电气综合自动化系统的改造和应用，不仅使电气系统的控制模式发生了根本改变，也将大大提高了发电厂的自动化管理水平和社会经济效益。

1.电气综合自动化的改造

1.1 做好提前准备和合理规划工作

电气综合自动化改造是个复杂的工程，需要牵涉到各种设备。在改造之前，要坚持科学、合理、节约的原则，做好提前准备和合理规划，综合考虑设备选型、选址布置、预留接口和通讯规约等方面。这样，在满足外部环境条件的情况下，不仅可以节约时间，而且还能节省大量的人力和物力。同时，发电厂现有的监视、五防、控制、保护等装置情况各不一样，因此，在综合自动化改造中应该注重整体的把握，做到实用、简练，功能重复的设备要避免并列运行。在进行电气综合自动化系统改造中，受到现场实际情况的限制，一些设备的监控难以纳入综合自动化系统的实施中，因此，可以在满足基本监控功能的条件下，充分顾及这些不具备改造条件的设备，在整体框架下预留接口，为后期改造做足准备。

在实施发电厂电气自动化改造过程中，有两个关键的技术问题需要解决好：一是如何构造发电厂电气综合自动化系统的通讯网络，另一个问题是如何实现电气综合自动化系统与分散控制系统（DCS）的通信接口。

通讯网络电气综合自动化系统的三个层次（现地控制层、通信层和系统层）通过通讯网络形成一个有机的整体，通讯网络的实时性和可靠性决定了整个电气综合自动化系统是否高效、可靠地工作。处于现地控制层的是大量的智能二次设备，其通讯接口以串行口RS-485居多，有的也能提供现场总线和以太网的通讯口。单元机组的综合保护测控装置通过通信层的通信控制机接入系统层，并与DCS系统通讯，为保证数据交换的实时性，在设备选型时应选择采用快速通信技术的综合保护测控装置，在电磁干扰较强的现场可以采用光纤通信。通信控制机与系统层的通讯一般通过以太网接入，与DCS系统的通讯一般通过串行口或以太网接入DCS系统的分散处理单元（DPU）。系统层通常采用以太网作为通信主干网，通过通信服务器与分散控制系统（DCS）、管理信息系统（MIS）和厂级监控信息系统（SIS）进行数据交换。

1.3 做好软、硬件的升级改造环节

软件的升级改造是电气自动化系统改造中的一个关键环节，对于软件的升级包括应用软件的省级、平面软件的设计和那些管理软件的应用等这些方面。软件的升级对于电厂的自动化有着重要的作用，但是我们在做好软件的升级的同时也不应忽视了硬件设备的更新和改造。要积极对那些硬件设备进行日常的维护和管理，并要积极的引进先进的技术和设备。并且在电气自动化系统中可以运用信息网络技术中的新应用系统――总线技术，它可以为各个系统间的相互沟通和交流提供很好的帮助，使得设备信息和生产很好的结合在一起，不仅节省资源，节约成本，而且很好的实现信息的交互。

2.电气综合自动化的应用

2.1 单位机组监控方面

发电厂DCS的普及使单位机组的监控更为可靠。当前，发电厂普遍开始采用信息智能化的软件和相关的仪表。比如可以对现场智能传感器设置远程控制和组态的仪表智能管理软件，也可以远程的修正安装位置和零位漂移。对精度进行自动的标注，计算出各个产生的误差，把生成的曲线报告标定好，自动跟踪记录仪器仪表的状态变化。做完阀门性能的全面评估后对实现维护提供策略。掌管重要转动设备状态的智能控制软件对重要转动设备状态进行分析，重要转动设备包括引风机、给水机、送风机，它的采用要建立在可靠状态的监控技术上，通过振动和机电诊断，对是否存在不平衡、轴承磨损、负荷过重等现象进行综合快速分析，识别发生故障的原因，在故障还没达到恶劣影响程度下发出警报，对停止检修提供帮助和指引。

2.2 优化控制过程方面

电气综合自动化技术的应用是为了提高了模拟量控制系统调节的范围和质量指标。目前一些模糊控制、状态预测控制、自适应和人工神经网络系统等技术在不少发电厂中被采用，它们有的达到了很好运行效果。电力行业竞争不断激烈化，发电厂需要采用安全的、为企业带来经济效益的、通用性强的、方便安装调试的控制优化专用软件。它们对于燃烧以及蒸汽温度的优化起到很大的作用。现在机组采用的AGC都是单机的模式，通过调度把负荷直接转至AGC机组。由于电网的负荷变动很快，投入的机组不断处于相应变化的变负荷状态，使锅炉的蒸汽压力和锅炉的内部温度波动范围过大档板、辅机和阀门等机器设备频繁产生动作，这就需要从过程方面进行电气自动化改进。针对生产成本不断增加投入资金越来越大这一问题，发电厂要具备全局意识从不同角度、不同方向考虑和分析成本增加的原因，探索出降低成本的方法并在满足这一要求的前提下适当延长机组设备的使用年限。

2.3 管控一体化方面

管控一体化指DCS和MIS管理信息系统结合，被此渗透，结合成为一个层次面广的、集管理控制、网络化的、调度决策于一体的综合自动化控制系统信息系统这个系统基于单元机组DCS。管理信息系统通过对单元机组监控网络提取信息，然后加工成厂级管理监控信息，在远程计算机系统的帮助下对电网调度系统发送相应的信息，接受调度的指令，这样一来实现了对所有电气设备的保护、控制、监视和信息管理，实现了整个电网管理控制的一体化。

3.结 语

综上所述，电气综合自动化系统已经在发电厂或一些小型发电企业中得到了广泛的应用，其以自身所具备的诸多优势得到了电力管理者以及电力系统维护人员的青睐。当前，发电厂及电力系统的自动化水平日益提高，DSC已经成熟，通过利用先进的通信技术将电气设备测控装置直接连接起来，运用现代化、自动化以及智能化的控制技术对电力系统进行管理和改造升级，构建监控智能一体化系统，不但能够提高电厂自动化水平和电气运行管理水平，还能保证电力系统可靠运行达到提高发电厂供电效率的目的，是一项值得大力推广的新技术。