探究电气自动化在电气工程中的应用.doc

1、探究电气自动化在电气工程中的应用摘要：随着计算机技术、电子技术以及网络技术的飞速发展，发电厂和配电等电气工程也逐渐步入了信息化和网络化的时代，对电气自动化技术的应用也同时在这个大背景下产生。本文主要分析了电气自动化技术在火力发电、风力发电以及配电中的应用，并分析了其重要性。 关键词：自动化，火力发电，风力发电，配电 中图分类号： TM611 文献标识码： A 文章编号： 1、电气自动化在火力发电中的应用 电气自动化技术在火力发电中主要起到监控发电设备、检测信息反馈、数据交换等功能，时刻监控机械设备的运行状态和反馈的数字信息。设备在运行时出现的不良情况能够及时上报警告信号，避免因为设备故障或者操

2、作失误出现危险情况。先进的电气自动化系统能够进行远程校核、设备运行自动管理、故障自动检修等高级功能。 1.1、电气自动化在火力发电中的常规应用 （1）就地控制。在发展规模不大的火力发电厂，由于需要运行的设备相对较少，但是锅炉、蒸汽轮机、发电机组等大型设备单独运行会给发电带来很大的不便，为了使设备具有很高的可控制性，还是需要一个综合的控制系统进行综合的控制。 （2）集中控制。火电厂目前还是社会主要依靠的电力提供方，发电量大，所以电厂内的工作设备也较多。火电厂在管理运行的过程中，如何完善众多设备之间的协调运转是个需要重点解决的问题。自动化技术的发展，使得锅炉、蒸汽轮机、发电机、配电的协调运转成为可

3、能，提高了设备的利用率。 （3）自动控制。计算机的飞速发展大大提高了企业的自动化程度，节约了人力资源，增加了管理的规范度。在电厂中，很多岗位是十分具有危险性的，比如高压、高温等等，自动控制技术不但让企业管理效率提高，而且在很大程度上维护了工作人员的安全，为企业带来更高的效益。 （4）故障控制。电气设备在运行中难免会出现各种各样的故障，一般工作人员很难及时发现。如果在设备上安装在线自动检测功能，那么对设备的维护会起到很好的作用。而且自动控制中出现的小错误，由于计算机技术的发展，会对出现的故障自行诊断和修复。 1.2、创新型电气自动化在火力发电中的应用 （1）统一单元炉机组。传统的电气自动化技术在

4、火电厂中主要体现在机电一体化控制的应用，创新型电气自动化技术的发展，已经能够实现对火力发电厂机、电、炉各个运行单元进行统一的监控。这样，电厂中的集散控制系统能够对所有的火电机组的运行参数和状态信息进行综合分析，充分发挥自身的控制功能，最大限度提高火电机组发电能力。对火电系统的集成化处理，能够最大程度降级火力发电控制系统的造价成本，节约劳动力，同时也使得电厂信息的采集和管理更加高效，保证火力发电系统用最经济的控制成本达到最稳定的运行状态。 （2）创新控制保护手段。创新的电气自动化保护系统远远超出了传统的报警和连锁控制保护手段1，而是利用计算机的在线运营监测和故障诊断功能，实现对整个火力发电系统的

5、保护。创新型的电气自动化技术能够发现发电设备潜存的隐患，并作出相应的控制保护策略，同时做到电气自动化系统设备预防维护的预知和设备维修。 2、电气自动化在风力发电中的应用 风能是一种清洁无污染并且可以循环利用的可再生能源，我国具有丰富的风能资源，风力发电在我国已经普遍应用。由于风能具有一定程度上的稳定性和间歇性，公共事业电网的运行的持续性和可靠性能很难最大程度上得到保证。为了进一步促进我国风力发电的快速发展，满足我国风力发电产业发展的客观需求，风力发电大范围实现自动化势在必行。 （1）自动控制风力发电机组的运行状况。风力发电机组在在运行当中，自动化的控制系统能够实现对整个机组运行状况的在线检测和

6、详细的数据记录。通过预先数据的设置，可以对自动反馈信息详细筛选，对风力发电机组的一些潜在问题及时采取自动保护措施，保证机组的正常运行。同时，自动控制系统还能够对所有的记录数据分析处理，及时反映发电机组的各项功能指标。 （2）自动控制风机的刹车停机和限速。风力发电机组在工作中并不是一直保持一定的速度在运转，由于风能的不稳定性，风力的大小也是时刻变化的。风力发电机组系统在装入自动控制系统之后，能够根据实际的风力情况，对机组施行限速和刹车控制。当风机叶轮的转速超过额定转速的上限的时候，发电机组此时会自动和电网分离，叶轮的桨叶也会自动打开，实现软刹车，液压制动系统就能够控制风机叶轮的转速，限制风机叶轮

7、的转速。 （3）自动解决偏航和解缆问题。由于风向不是朝着一个方向流动，在风力发电机组的运行过程中，风机要不断地跟踪风向，这样就很容易出现电缆被缠住的情况。风力发电机组中的自动控制系统在风机偏航运行时，能够实现对风机解缆的自动控制，使电缆不被缠绕2。这样当电缆达到缠绕的最大上限值时，自动控制系统传输信号给偏航系统，及时调整风机的转向，及时解缆。 （4）自动控制风机系统通信。风力发电机组的自动控制系统能够记录和检测机组的运行状态参数，工作人员通过分析数据，能够充分了解机组的运行状况，并且对风力风速、不同季节的风向，风机的发电量、功率以及对风机故障进行远程诊断。这些数据就能够为设计人员今后更好的优化

8、风力发电机组提供更好参考依据，对风力发电机组的维护也起到极其重要的意义。 3、电气自动化在配电中应用 近些年来，随着现代化进程的加快，对电力的需求也逐渐提高，发电厂的发电机组也在不断向着大容量、高参数的方向快速发展，这也就对电气自动控制系统的自动化水平提出了更高的要求。电网的正常运行在很大程度上也取决于配电系统的可靠性。随着计算机技术、网络技术、通信技术的飞速发展，如今已经能够实现对配电线路和配电设备运行状态信息的动态采集和管理。如今的配电系统已经是计算机技术、电控技术、微电子技术、网络通信技术的高度集成，功能更加先进、质量更加稳定、操作性更强、成本更低、电参数自动检测、故障自动诊断与维护的智

9、能配电系统。 3.1 智能配网及其优点 智能配电装置可以实现计算机和发电设备之间信息的双向交互传递。通过智能配电系统，设备的操作通过键盘就能够实现。由于输电线网大都是高压输电，通过远程检测控制就可以避免现场操作带来的不安全隐患，充分体现了高度的自动化功能。由于大部分的工作都是通过数字信息进行相关检测和诊断工作，系统的结构大大的简化，减少了大量的维护工作，并且便于调试。安装在发电配电设备上的数字化检测设备具有传感、报警和计算功能，使故障的判断工作变得更加容易。 传统的电力信息的管理，主要是通过报表、图纸的传递方式进行交接工作,这样就造成管理信息不全面、不及时、不准确。由于智能配电网的信息量大，而

10、且兼具在线和离线管理和分析功能，再配合计算机的可视化技术，使得数据的分析变得更加直接，更加直观的反应配电设备的运行状况。为了配电技术的发展，建立一个快速、直观、高效的配电系统显得尤为重要。 3.2 智能配电装置的应用 首先，在家庭或者企业安装智能化的用电表。智能用电表能够记录分析不同时段的电力消耗信息，通过直观的信息交流，能够鼓励人们尽量避免在用电高峰时间段用电，缓解高峰用电需求，稳定电价。智能化用电表还能有效确定窃电的准确位置，在一定程度上减少窃电现象的出现。 智能配电装置的远程监视和控制功能极大地改善了 ESC 的服务水平，能够提供更实时全面的检测数据，为工作人员提供潜在的故障信息，维持设备运行的稳定。先进的传感器还能准确的提供故障出现的确定位置，及时维修，保障用户用电。 利用基于 IP 的控制，还能在很大程度上节约通信的成本，并且还能实现跨通信网交流3。随着个人数字助理（PAD）的使用，更加便于移动作业管理，大大提高了运行的效率。 参考文献： 1 刘效武,刘建平.电气自动化技术在火力发电中的应用J.中国新技术新产品，2011（17）：111. 2 刘继承.风力发电对自动化的要求与风力发电信息系统的应用J.信息技术，科技与企业，2014（4）:69. 3 雷永红.浅谈电气自动化系统中智能配电装置的应用J.中国科技博览，2012（15）:285.