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[摘 要]本文笔者根据自己的工作经验，阐述了发电厂电气自动化的技术特点、电气自动化技术的可行性和必要性，提出了发电厂电气自动化系统的现状，探讨了发电厂电气自动化发展趋势。
[关键词]发电厂；电气自动化；发展现状；趋势
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0061-01
引言
火力发电是我国发电技术中一个重要的分支。近年来，人们对于火力发电中的电气自动化技术的应用越来越关注，而且火力发电技术也得到了快速的发展和创新，火力发电所提供的电量也随之愈来愈大。电气自动化在火力发电中的运用，首先就必须要火力发电企业对电气自动化的重视，研究电气自动化技术，使其能够广泛的运用在发电技术中，让电气自动化技术有着广阔的发展前景。在火力发电的过程中，电气自动化技术其独特的信息化和网络化的特点，对于促进发电自动化运作水平和发电效率都有着一定程度的提高。下面笔者探讨了发电厂电气自动化发展现状及趋势。
一、发电厂电气自动化的技术特点
电气自动化技术集计算机技术和电子技术以及信息技术于一体，在火力发电中充分发挥了其所具有的所有优势。所以。电气自动化技术在火力发电系统中得到了广泛的运用，在运用电气自动化技术的过程中，其主要体现的特点为：①发电效率明显提升；②发电成本显著降低；③资源得到最优化配置。
二、发电厂电气自动化技术的可行性和必要性
1、可行性。科学技术得到了不断的发展和创新，电气自动化技术在火力发电厂的运用水平也得到了不断的提升。将电气自动化技术的各个层次的各项职能和任务进行综合，可以讲电气自动化技术运用在火力发电系统当中。对于数据可以起到优化处理以及让电力设备能够自动运行。
2、必要性。火力发电厂在过去所使用的发电技术系统中和集散控制之间的数据的传输量是有限的。而且电厂工作人员也没有办法对变换的参数信息进行周全无误的观察，这样就造成了我们所有工作人员对于整个发电系统信息的掌握比较少。操作人员不能够简单轻松的去操作系统中的内容，对于火力发电系统中所存在的隐患问题不能够有效的在第！时间发现，这样对于故障的的控制和预防就没有根本性的把握。电气自动化技术在现代火力发电中的有效运用，电力设备在自动化运作过程中水平得到了显著提高，在火力发电的通信网络上传输的数据信号有着明显的增多。对于自动化系统，可以在信息的多样化和设备的利用上实现最优化的配置。电力设备的操作工作人员在很大程度上降低了操作的难度，提高了设备故障的处理能力。
三、发电厂电气自动化系统的现状
火力发电厂自动化系统的发展也随着科学技术的发展而发展，电气保护监控装置也可实现交流采样的测最、控制、保护与通信，新型的计算机保护监控可以很方便的利用现场总线技术和工业以太网组成网络，火力发电厂监控系统的进步也为数据采集，信息通信开拓了新了技术革新。现今电厂的电气监控自动化系统ECS也与其它系统相互交换数据实现电厂的信息化管理。ECS系统主要以分布分层方式进行监视控制，其主要由站点控制层、间隔层、通信层组成，下层的功能实现不依靠上层设备和网络的功能，可独立实现。站点控制层依靠上层主站系统，主要完成对整个系统数据的监视、控制，收集，整理，是ECS系统的核心。通信层主要完成间隔层和站点的数据转换，实现DPU的数据交换，并且对电气设备进行逻辑控制，所以通信层主要是以数据互访和转换为主，设备逻辑控制为辅。间隔层的组成是由保护监控装置和智能设备构成的，保护监控装置通过网络和接口等方式与上层的控制单元进行数据互通。在火力发电厂电气自动化系统的实际工作中，维护工程师在操作站操作系统，系统服务器收集，整理，存储数据，维护工程师掌握系统动态并进行设备的维护与管理，ECS系统与其他系统如DCS， SIS， MIS实现数据交换，并且电厂的主接线电气分布分段对各种分组装置进行分配控制，智能设备通过RS485-232口与主控单元SCN-031E连接，DCS数据通过站控层的转发工作站实现，其它信息如有需要可通过硬接线方式与DCS连接。
四、发电厂电气自动化的发展趋势
1、智能化技术的应用
随着计算机的发展，ECS系统已经取代了传统的控制操作，现今又由计算机控制逐步向智能控制和智能管理转变，在电气自动化系统中主要表现在间隔层的保护和测控装置的独立上，系统控制单元向着测量控制一体化的，综合智能网络化的方向发展，今后生产的系统控制单元将直接面向一次性设备或机组，除了实现现有的监视控制以外，还将实现站控层的互联、误操作的防护、状态信息的记录等功能。站控层将满足SCADA功能，实现运行管理的全面自动化。主站将采用先时的数据采集技术对历史数据进行分析，并预测出近期的设备状态。从功能上可分为内外两部分，对外的功能是指给DCS等其他系统提供数据，实现机组优化控制和优化管理等综合智能控制，对内的功能是指间隔层装置的监控管理、自动抄表、设备管理、定值管理、故障信息管理、设备在线诊断和小电流接地选线等功能于一体。
2、网络化技术的应用
现今，工业化以太网技术以其传输速率快，容世大，成本低而被广泛利用，现在的工业以太网已从办公商业领域进人了工业领域，国外大型电力设备厂商都推出了嵌入式以太网设备监控系统，因此以太网必将成为火力发电厂电气自动化系统发展的方向。火力发电厂电气自动化充分利用以太网网络进行数据交换通信，并利用网络结构实现电气自动化系统的功能。一个成功的网络结构对于火电发电厂电气自动化系统来说是非常重要的。火电企业的网络结构实现了现场设备的有效控制，保障了站点之间的数据交换，电厂管理层也可以通过以太网进行设备的监督。在进行网络规划时，要有效了保证监控装里在整个系统的通讯，无论是计算机还是办公系统。并且，在整个网络中贯穿着集成的网络配置和编程、集成的数据管理以及集成的通讯等功能，即所谓的全集成自动化技术。
3、变换器电路的应用
现阶段电力电子元件更新较快，变换器的电路也必然进行更新换代。早期的采用晶闸管为基础的变换器，主要相控整流，而交流变频动是一直一交变频器。当电器元件发展进人第二代时，则更多的采用了PWM变换器，采用PWM变换器解决了许多问题，例如：高次谐波、转矩脉动等。但使用PWM变换器后会使电机绕组产生噪声和振动，为了解决这个问题。可以提高开关频率减小噪声，但对电力元气件损耗较大，一般的逆变器是挂在稳定的直流母线上，电力电子器件是在高电压下进行转换的硬开关，其开关损耗较大，限制了开关在频率上的提高。而直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上，使电力电子器件在零电压或零电流下转换，即工作在所谓的“软开关“状态下，从而使开关损耗降低到零。
这样。可以使逆变器尺寸减少，降低成本，还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此，谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
结语
总之，火力发电厂电气自动化系统可进一步提高电厂自动化水平，特别是电气运行管理水平。新建和改造电厂ICS系统时，电气系统采用综合自动化技术可节省大量的资金，提高可靠性。微机型的保护和自动装置及成熟的通信和现场总线技术是实现厂用电气综合自动化系统的必要技术保障。
参考文献
[1] 吕东兴，赵金强.热电厂自动化系统的现状及发展研究。电站系统工程，2012（02）.
[2] 马彦平，周健.电力系统电气自动化在火力发电中的应用与研究。中国新技术新产品，2011（21）.
[关键词]发电厂；电气自动化；发展现状；趋势
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0061-01
引言
火力发电是我国发电技术中一个重要的分支。近年来，人们对于火力发电中的电气自动化技术的应用越来越关注，而且火力发电技术也得到了快速的发展和创新，火力发电所提供的电量也随之愈来愈大。电气自动化在火力发电中的运用，首先就必须要火力发电企业对电气自动化的重视，研究电气自动化技术，使其能够广泛的运用在发电技术中，让电气自动化技术有着广阔的发展前景。在火力发电的过程中，电气自动化技术其独特的信息化和网络化的特点，对于促进发电自动化运作水平和发电效率都有着一定程度的提高。下面笔者探讨了发电厂电气自动化发展现状及趋势。
一、发电厂电气自动化的技术特点
电气自动化技术集计算机技术和电子技术以及信息技术于一体，在火力发电中充分发挥了其所具有的所有优势。所以。电气自动化技术在火力发电系统中得到了广泛的运用，在运用电气自动化技术的过程中，其主要体现的特点为：①发电效率明显提升；②发电成本显著降低；③资源得到最优化配置。
二、发电厂电气自动化技术的可行性和必要性
1、可行性。科学技术得到了不断的发展和创新，电气自动化技术在火力发电厂的运用水平也得到了不断的提升。将电气自动化技术的各个层次的各项职能和任务进行综合，可以讲电气自动化技术运用在火力发电系统当中。对于数据可以起到优化处理以及让电力设备能够自动运行。
2、必要性。火力发电厂在过去所使用的发电技术系统中和集散控制之间的数据的传输量是有限的。而且电厂工作人员也没有办法对变换的参数信息进行周全无误的观察，这样就造成了我们所有工作人员对于整个发电系统信息的掌握比较少。操作人员不能够简单轻松的去操作系统中的内容，对于火力发电系统中所存在的隐患问题不能够有效的在第！时间发现，这样对于故障的的控制和预防就没有根本性的把握。电气自动化技术在现代火力发电中的有效运用，电力设备在自动化运作过程中水平得到了显著提高，在火力发电的通信网络上传输的数据信号有着明显的增多。对于自动化系统，可以在信息的多样化和设备的利用上实现最优化的配置。电力设备的操作工作人员在很大程度上降低了操作的难度，提高了设备故障的处理能力。
三、发电厂电气自动化系统的现状
火力发电厂自动化系统的发展也随着科学技术的发展而发展，电气保护监控装置也可实现交流采样的测最、控制、保护与通信，新型的计算机保护监控可以很方便的利用现场总线技术和工业以太网组成网络，火力发电厂监控系统的进步也为数据采集，信息通信开拓了新了技术革新。现今电厂的电气监控自动化系统ECS也与其它系统相互交换数据实现电厂的信息化管理。ECS系统主要以分布分层方式进行监视控制，其主要由站点控制层、间隔层、通信层组成，下层的功能实现不依靠上层设备和网络的功能，可独立实现。站点控制层依靠上层主站系统，主要完成对整个系统数据的监视、控制，收集，整理，是ECS系统的核心。通信层主要完成间隔层和站点的数据转换，实现DPU的数据交换，并且对电气设备进行逻辑控制，所以通信层主要是以数据互访和转换为主，设备逻辑控制为辅。间隔层的组成是由保护监控装置和智能设备构成的，保护监控装置通过网络和接口等方式与上层的控制单元进行数据互通。在火力发电厂电气自动化系统的实际工作中，维护工程师在操作站操作系统，系统服务器收集，整理，存储数据，维护工程师掌握系统动态并进行设备的维护与管理，ECS系统与其他系统如DCS， SIS， MIS实现数据交换，并且电厂的主接线电气分布分段对各种分组装置进行分配控制，智能设备通过RS485-232口与主控单元SCN-031E连接，DCS数据通过站控层的转发工作站实现，其它信息如有需要可通过硬接线方式与DCS连接。
四、发电厂电气自动化的发展趋势
1、智能化技术的应用
随着计算机的发展，ECS系统已经取代了传统的控制操作，现今又由计算机控制逐步向智能控制和智能管理转变，在电气自动化系统中主要表现在间隔层的保护和测控装置的独立上，系统控制单元向着测量控制一体化的，综合智能网络化的方向发展，今后生产的系统控制单元将直接面向一次性设备或机组，除了实现现有的监视控制以外，还将实现站控层的互联、误操作的防护、状态信息的记录等功能。站控层将满足SCADA功能，实现运行管理的全面自动化。主站将采用先时的数据采集技术对历史数据进行分析，并预测出近期的设备状态。从功能上可分为内外两部分，对外的功能是指给DCS等其他系统提供数据，实现机组优化控制和优化管理等综合智能控制，对内的功能是指间隔层装置的监控管理、自动抄表、设备管理、定值管理、故障信息管理、设备在线诊断和小电流接地选线等功能于一体。
2、网络化技术的应用
现今，工业化以太网技术以其传输速率快，容世大，成本低而被广泛利用，现在的工业以太网已从办公商业领域进人了工业领域，国外大型电力设备厂商都推出了嵌入式以太网设备监控系统，因此以太网必将成为火力发电厂电气自动化系统发展的方向。火力发电厂电气自动化充分利用以太网网络进行数据交换通信，并利用网络结构实现电气自动化系统的功能。一个成功的网络结构对于火电发电厂电气自动化系统来说是非常重要的。火电企业的网络结构实现了现场设备的有效控制，保障了站点之间的数据交换，电厂管理层也可以通过以太网进行设备的监督。在进行网络规划时，要有效了保证监控装里在整个系统的通讯，无论是计算机还是办公系统。并且，在整个网络中贯穿着集成的网络配置和编程、集成的数据管理以及集成的通讯等功能，即所谓的全集成自动化技术。
3、变换器电路的应用
现阶段电力电子元件更新较快，变换器的电路也必然进行更新换代。早期的采用晶闸管为基础的变换器，主要相控整流，而交流变频动是一直一交变频器。当电器元件发展进人第二代时，则更多的采用了PWM变换器，采用PWM变换器解决了许多问题，例如：高次谐波、转矩脉动等。但使用PWM变换器后会使电机绕组产生噪声和振动，为了解决这个问题。可以提高开关频率减小噪声，但对电力元气件损耗较大，一般的逆变器是挂在稳定的直流母线上，电力电子器件是在高电压下进行转换的硬开关，其开关损耗较大，限制了开关在频率上的提高。而直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上，使电力电子器件在零电压或零电流下转换，即工作在所谓的“软开关“状态下，从而使开关损耗降低到零。
这样。可以使逆变器尺寸减少，降低成本，还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此，谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
结语
总之，火力发电厂电气自动化系统可进一步提高电厂自动化水平，特别是电气运行管理水平。新建和改造电厂ICS系统时，电气系统采用综合自动化技术可节省大量的资金，提高可靠性。微机型的保护和自动装置及成熟的通信和现场总线技术是实现厂用电气综合自动化系统的必要技术保障。
参考文献
[1] 吕东兴，赵金强.热电厂自动化系统的现状及发展研究。电站系统工程，2012（02）.
[2] 马彦平，周健.电力系统电气自动化在火力发电中的应用与研究。中国新技术新产品，2011（21）.