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【摘 要】在现代工控自动化技术不断发展的今天，电厂自动化技术的应用直接影响着电厂的正常运行与电厂的效益，需要高度重视。本文分析了电厂实现电气自动化的重要性，并探讨了继电保护与PLC技术。
【关键词】电厂；电气自动化；继电保护
一、电厂实现电气自动化的重要性
电厂电气自动化是使用测试、通信、监控、保护等措施对电厂所有电气设备进行掌控、检查、信息化管理的系统。在目前的电厂中，电气自动化系统是以通信协议、网络通信技术和工控软件等技术发展起来的新型自动化系统。
电厂电气自动化系统的应用大大提高了电厂的工作效率。在电厂电气中采用自动化系统有效地降低了人力的劳动程度，采用自动化系统能够实现电厂生产过程的全程监控，保证其技术优势，减少了安全事故的发生，保证企业的经济效益。电气自动化系统能够对机组运行的数据进行及时的跟踪和收集、归档，并为机组维修和保养提供参考数据。根据机组运行情况及运行信息分析机组状态，为保障电厂机组的安全稳定运行奠定了基础。在我国电厂电气自动化的实现使得电力系统技术水平整体提高，促进了电力市场整体进程的加快。
二、电气自动化系统的发展
电厂的自动化是从80年代初单个功能装置研制开始的，计算机监控系统的发展过程以及典型系统的应用。
（一）功能分布式的星型分层监控系统
以单功能微机装置集成系统，每个微机装置具有特定的功能，但每个微机装置都具有不同功能，如有的微机装置专门采集开关量，有的微机装置专采集模拟量，有的微机装置专门进行控制操作。该系统在分布的方式上进行了一些有益的尝试，但从模式上看不算是很成熟的系统。
（二）以设备单元分布的星型分层监控系统
为了检修维护的方便，以发电机组为单元，将数据采集与控制集成到一台微机或PLC装置中，构成了现地控制单元LCU。LCU无法直接接入以太网，而计算机非常昂贵，不能使每台LCU都配备CPU（中央处理器）接入以太网，只能将微机作为前置机。这时的系统采用专门的计算机，在应用网络上已跨出了一大步，但相应的国际标准还不完善，尚不能形成理想的开放系统环境。
（三）基于开放系统的分布式监控系统
基于开放系统的分布式计算机监控系统具有通用性和可移植性，监控系统的软件可以安装在任何具有开放系统特点的计算机上。开放系统为电厂计算机监控系统的发展提供了强大的历史舞台。
（四）基于对象技术的分布式监控系统
电厂计算机监控系统由于面向对象的复杂性和多样性，基于面向对象的技术应用将电厂运行设备如发电机组、主变、开关等抽象为对象。从系统设计、编程语言选择到用户界面等一系列过程都依据面向对象的理念、原则和技术，这样工作的结果将给用户带来使用和维护上的极大方便。
三、电厂的电气自动化技术
（一）继电保护技术
电厂继电保护基本是由输出部分、逻辑判断部分、测量部分以及输出执行部分所组成的。继电保护对电厂的发展有着至关重要的作用，如果部件出现故障，此时继电保护则会发生作用，自动地、有选择地将故障部件与电力系统隔绝，从而充分地保证电厂系统中正常部分能够快速恢复运行，有效地防止故障元件受到二次伤害。
计算机的快速发展也带动了电力系统的发展，对电厂的安全、稳定运行提出了更高的要求。继电保护系统不仅需要完成继电保护工作，同时还需要具备存储故障信息、处理设备故障信息、强大的通信等功能，这些功能的实现需要计算机的大力支持。同时，网络信息化有助于将设备的故障性质、具体位置以及测距快速地表现出来，从而能够及时制定有效措施解决故障。现阶段，在电厂继电保护中使用智能化技术已经成为其发展飞主流趋势，继电保护系统中主要包括专家系统以及网络等智能化系统，利用人工智能技术，对继电保护系统中的一些不确定因素进行全面、准确地分析和总结，能够快速地找出影响职能诊断的具体原因，保证了诊断结果的准确性和快速性，可以说，人工智能化是未来继电保护技术的主要发展趋势之一。实现继电保护系统的计算机化和网络化装置，实际上相当于一台多功能、高性能的计算机，网络促使继电保护系统能够准确地获取电厂的各种运行信息、故障信息，将每个元件的信息传送到各个服务终端。现在的微机保护已经不仅仅是单纯的继电保护，还能够在正常运行的情况下，准确地测量和控制通信数据，从而实现了保护、控制、测量、数据通信一体化。
电厂继电保护的配置在设计上，首先应满足保护的四项基本要求，即：选择性，速动性，可靠性，灵敏性；然后，根据各类保护的工作原则，性能并结合电网的电压等级网络结构及接线特点进行选择，使它们能有机的配合起来，构成完善的电网保护。如果电网保护选择不合理，继电保护不仅不能保证电力系统的安全稳定运行，所以，配置合理的保护方案是十分重要的。同时，在满足保护四项基本要求的前提下，应力求采用简单的保护装置，复杂的保护不仅价格昂贵，运行，维护和调试也较为复杂。运行经验证明，保护装置越简单，可靠性越高。尽可能短的时限切除故障，对维护系统的稳定运行具有重要的意义。所以，采用瞬时电流或电压速断保护，差动保护，距离保护和高频保护等快速保护装置，性质保护的动作时间，应考虑被保护元件的需要以及它在电力系统中的地位，同时还要考虑它与相邻元件的特性配合。
电厂继电保护在管理方面上要做好继电保护装置的日常维护工作。当班运行人员定时对继电保护装置进行巡视和检查，对运行情况要做好运行记录。建立岗位责任制，做到人人有岗，每岗有人。做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行设备，注意与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，对差动保护要记录差动电流值。定期对保护装置端子排进行红外测温，尽早发现接触不良导致的发热。 每月定期检查保护装置时间是否正确，方便故障发生后的故障分析。
（二）电厂电气自动化中PLC技术
PLC是继电接触控制技术与计算机技术二者相互结合的产物，为了实现PLC内部存储进行记录、运算、控制等操作指令，其存储器采用了可编程序。PLC技术近年来在电力系统自动化中被广泛应用，有效解决了传统控制系统耗能高、灵活性较差、接线复杂、可靠性低等缺点。
1.PLC技术的数据处理
PLC技术具有位操作、数据传送、查表、数据转换、数学运算、排序等功能，能够有效地完成数据的处理、分析及采集。这些数据能够应用于其它智能装置内来完成控制操作。数据可用于处理如无人控制的柔性制造系统等大型控制系统，也可用于过程控制系统。
2.PLC技术的顺序控制
随着水电工业的逐步发展，很多电厂都采用PLC控制系统来控制辅助系统，而不再是原来的继电控制器，这样能够有效地提高效益，降低资源损耗。
3.PLC技术的闭环过程控制
并过程控制是指闭环控制连续变化的模拟量（如流量、温度、压力等），模拟量的闭环PID控制可由PLC利用模拟量I/O模块来完成，还能够实现模拟量与数字量二者之间的A/D转换、D/A转换。同时，还可以利用PID子程序、专用的PID模块来实现。
4.PLC技术的开关量控制
电厂通常选择开关量控制和顺序控制这两种方法来控制辅助系统的工艺流程，开关量控制的应用最为常见，可通过扩展来对输入点数、输出点数进行控制，不受限制。
参考文献：
[1]温俊.浅谈电厂电气自动化控制设备的可靠性运用[J].石河子科技，2014年4期.
[2]郑昌军.浅谈电厂电气自动化的应用与发展[J].黑龙江科技信息，2014年3期.
【关键词】电厂；电气自动化；继电保护
一、电厂实现电气自动化的重要性
电厂电气自动化是使用测试、通信、监控、保护等措施对电厂所有电气设备进行掌控、检查、信息化管理的系统。在目前的电厂中，电气自动化系统是以通信协议、网络通信技术和工控软件等技术发展起来的新型自动化系统。
电厂电气自动化系统的应用大大提高了电厂的工作效率。在电厂电气中采用自动化系统有效地降低了人力的劳动程度，采用自动化系统能够实现电厂生产过程的全程监控，保证其技术优势，减少了安全事故的发生，保证企业的经济效益。电气自动化系统能够对机组运行的数据进行及时的跟踪和收集、归档，并为机组维修和保养提供参考数据。根据机组运行情况及运行信息分析机组状态，为保障电厂机组的安全稳定运行奠定了基础。在我国电厂电气自动化的实现使得电力系统技术水平整体提高，促进了电力市场整体进程的加快。
二、电气自动化系统的发展
电厂的自动化是从80年代初单个功能装置研制开始的，计算机监控系统的发展过程以及典型系统的应用。
（一）功能分布式的星型分层监控系统
以单功能微机装置集成系统，每个微机装置具有特定的功能，但每个微机装置都具有不同功能，如有的微机装置专门采集开关量，有的微机装置专采集模拟量，有的微机装置专门进行控制操作。该系统在分布的方式上进行了一些有益的尝试，但从模式上看不算是很成熟的系统。
（二）以设备单元分布的星型分层监控系统
为了检修维护的方便，以发电机组为单元，将数据采集与控制集成到一台微机或PLC装置中，构成了现地控制单元LCU。LCU无法直接接入以太网，而计算机非常昂贵，不能使每台LCU都配备CPU（中央处理器）接入以太网，只能将微机作为前置机。这时的系统采用专门的计算机，在应用网络上已跨出了一大步，但相应的国际标准还不完善，尚不能形成理想的开放系统环境。
（三）基于开放系统的分布式监控系统
基于开放系统的分布式计算机监控系统具有通用性和可移植性，监控系统的软件可以安装在任何具有开放系统特点的计算机上。开放系统为电厂计算机监控系统的发展提供了强大的历史舞台。
（四）基于对象技术的分布式监控系统
电厂计算机监控系统由于面向对象的复杂性和多样性，基于面向对象的技术应用将电厂运行设备如发电机组、主变、开关等抽象为对象。从系统设计、编程语言选择到用户界面等一系列过程都依据面向对象的理念、原则和技术，这样工作的结果将给用户带来使用和维护上的极大方便。
三、电厂的电气自动化技术
（一）继电保护技术
电厂继电保护基本是由输出部分、逻辑判断部分、测量部分以及输出执行部分所组成的。继电保护对电厂的发展有着至关重要的作用，如果部件出现故障，此时继电保护则会发生作用，自动地、有选择地将故障部件与电力系统隔绝，从而充分地保证电厂系统中正常部分能够快速恢复运行，有效地防止故障元件受到二次伤害。
计算机的快速发展也带动了电力系统的发展，对电厂的安全、稳定运行提出了更高的要求。继电保护系统不仅需要完成继电保护工作，同时还需要具备存储故障信息、处理设备故障信息、强大的通信等功能，这些功能的实现需要计算机的大力支持。同时，网络信息化有助于将设备的故障性质、具体位置以及测距快速地表现出来，从而能够及时制定有效措施解决故障。现阶段，在电厂继电保护中使用智能化技术已经成为其发展飞主流趋势，继电保护系统中主要包括专家系统以及网络等智能化系统，利用人工智能技术，对继电保护系统中的一些不确定因素进行全面、准确地分析和总结，能够快速地找出影响职能诊断的具体原因，保证了诊断结果的准确性和快速性，可以说，人工智能化是未来继电保护技术的主要发展趋势之一。实现继电保护系统的计算机化和网络化装置，实际上相当于一台多功能、高性能的计算机，网络促使继电保护系统能够准确地获取电厂的各种运行信息、故障信息，将每个元件的信息传送到各个服务终端。现在的微机保护已经不仅仅是单纯的继电保护，还能够在正常运行的情况下，准确地测量和控制通信数据，从而实现了保护、控制、测量、数据通信一体化。
电厂继电保护的配置在设计上，首先应满足保护的四项基本要求，即：选择性，速动性，可靠性，灵敏性；然后，根据各类保护的工作原则，性能并结合电网的电压等级网络结构及接线特点进行选择，使它们能有机的配合起来，构成完善的电网保护。如果电网保护选择不合理，继电保护不仅不能保证电力系统的安全稳定运行，所以，配置合理的保护方案是十分重要的。同时，在满足保护四项基本要求的前提下，应力求采用简单的保护装置，复杂的保护不仅价格昂贵，运行，维护和调试也较为复杂。运行经验证明，保护装置越简单，可靠性越高。尽可能短的时限切除故障，对维护系统的稳定运行具有重要的意义。所以，采用瞬时电流或电压速断保护，差动保护，距离保护和高频保护等快速保护装置，性质保护的动作时间，应考虑被保护元件的需要以及它在电力系统中的地位，同时还要考虑它与相邻元件的特性配合。
电厂继电保护在管理方面上要做好继电保护装置的日常维护工作。当班运行人员定时对继电保护装置进行巡视和检查，对运行情况要做好运行记录。建立岗位责任制，做到人人有岗，每岗有人。做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行设备，注意与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，对差动保护要记录差动电流值。定期对保护装置端子排进行红外测温，尽早发现接触不良导致的发热。 每月定期检查保护装置时间是否正确，方便故障发生后的故障分析。
（二）电厂电气自动化中PLC技术
PLC是继电接触控制技术与计算机技术二者相互结合的产物，为了实现PLC内部存储进行记录、运算、控制等操作指令，其存储器采用了可编程序。PLC技术近年来在电力系统自动化中被广泛应用，有效解决了传统控制系统耗能高、灵活性较差、接线复杂、可靠性低等缺点。
1.PLC技术的数据处理
PLC技术具有位操作、数据传送、查表、数据转换、数学运算、排序等功能，能够有效地完成数据的处理、分析及采集。这些数据能够应用于其它智能装置内来完成控制操作。数据可用于处理如无人控制的柔性制造系统等大型控制系统，也可用于过程控制系统。
2.PLC技术的顺序控制
随着水电工业的逐步发展，很多电厂都采用PLC控制系统来控制辅助系统，而不再是原来的继电控制器，这样能够有效地提高效益，降低资源损耗。
3.PLC技术的闭环过程控制
并过程控制是指闭环控制连续变化的模拟量（如流量、温度、压力等），模拟量的闭环PID控制可由PLC利用模拟量I/O模块来完成，还能够实现模拟量与数字量二者之间的A/D转换、D/A转换。同时，还可以利用PID子程序、专用的PID模块来实现。
4.PLC技术的开关量控制
电厂通常选择开关量控制和顺序控制这两种方法来控制辅助系统的工艺流程，开关量控制的应用最为常见，可通过扩展来对输入点数、输出点数进行控制，不受限制。
参考文献：
[1]温俊.浅谈电厂电气自动化控制设备的可靠性运用[J].石河子科技，2014年4期.
[2]郑昌军.浅谈电厂电气自动化的应用与发展[J].黑龙江科技信息，2014年3期.