吴 坚
陕西能源电力运营有限公司渭河项目部 陕西咸阳 712085
摘要：近几年，我国综合实力得到不断发展，城市化进程加快，人民生活水平提高，对电力需求不断增加。现阶段，国内的发电厂主要以火力发电为主，想要实现高效率、高环保的电力发电，需要考虑全面，结合现代化发电技术，提高电厂的安全系数，制定完善的电气控制制度，实现智能化、高效化控制。火力发电厂由复杂的设备构成，功能各不相同，范围广，操作难，所以想要提高发电厂的发电效率就要实现电力控制系统的智能化和现代化，制定科学完善的电气控制系统，本文对火力发电厂电气控制系统设计进行简要探讨[1]。
【关键词】：火力发电厂；电气控制系统；设计
引言：随着我国经济化建设不断发展，电力体系和电力市场得到不断推进，人民的用电需求量不断扩大，火力发电厂的数量不断增加，现阶段，火力发电厂已经成为中国经济发展的主推力量之一。为了更好满足用电用户需求，政府相关部门和施工企业需要加强对电气控制系统的研究，采用现代化的电气控制体系，就目前而言，火力发电厂中常用的电气控制系统是DCS系统，一定程度上也保证了电力行业的稳定发展，本文就电气控制系统中常用的DCS系统为例展开探讨，希望对国家电力事业的发展有所贡献。
一、电气控制ECS系统的现状分析
电气监控管理系统（以下简称ECS系统），指将火力发电原本使用的DCS系统中的电气部分分离出来，进行专业管理。实现发电厂的电气自动化，提高系统管理水平，确保发电厂稳定、高效、安全运行，同时增强发电厂的市场竞争力，提高发电厂的综合经济效益。可以说ECS系统是目前电气控制系统实现自动化水平的推动研发[2]。
现阶段，电气ECS控制系统已经在国内外的电力行业中取得良好成果，子产品研发也较为成熟。但是，由于国内大部分采用的ECS系统产品多来自国外，所以存在价格高昂、无法充分满足我国发电厂实际需要等问题，秉持具体问题具体分析的原则，我国在电气控制系统设计方面还应该切合国内供需市场环境，把先进技术加以改进，研发适合我国电力行业的“ECS系统”。
二、火力发电厂的电气控制系统
根据电气控制系统的应用场合不同，主要分为主控制和单元控制。其中，单元控制主要是大量的网络单元，各部分都有单独的单元系统。主控制的应用需要结合应用系统单机容量来决定，若单机容量300-500MW，则采用主控，若超出最高值则采用单元控制系统。作为中央控制系统的两种系统设计，各有裨益，单控制系统在运行中安装简单，具有安全性和可靠性更高的特点；主控制系统则可以合理分配调试的单元，减少人力资本投入等。两种控制系统的有效整合，对减少资金和人力资本、安全运行有重要意义，有助于实现火力发电厂的工业化和信息化发展[3]。
目前火力发电厂主要有三种电力控制方式：网络监控，一对一监控，随机控制。随着研发人员的不断努力，在电力控制系统中已经实现网络自动化控制，将网络监控系统有效引用到运行过程中，列如，本文提到的ECS电力系统，使用到电气控制设备中不仅可以实现信息自动化处理，同时可以提高系统的运行效率，减少人力和资本投入，实现火力发电厂的综合经济效益，提高市场竞争力，同时在工作中不断改进技术，使ECS系统可以满足电力企业的日常工作，实现共同发展。
三、电气控制系统的自动化设计
（一）、选择发动机。筛选发动机的容量是选择的主要内容。在进行发动机容量选择时，需要特别注意的一点是，发动机容量需要协调汽轮机容量。结合实际材料，筛选发动机需要做到以下几条内容：1）确保发动机容量和汽轮机容量可以相互匹配。2）模拟测试当汽轮机和发动机都在最大连续容量时，两者可以进行有效协调，不影响电气控制系统的使用。3）其中，发动机的冷却器和同情况下的汽轮机的冷却器，进水温度要确保相同。
（二）、选择主变压器。作为火力发电厂电气控制系统的核心设备-主变压器。选择设计主变压器需要非常严格，考虑多方面因素，如主变压器的容量、性能匹配、数量等，确保满足发电需求的同时，不影响设备的发电性能。通常情况下，对于大规模和中型火力发电厂，选择主变压器应在两台及两台以上，小规模火力发电厂设计一台主变压器就可以。
（三）、设置电气设备。进行电气设备设置，对于330-500KV高压配电装置、110-220KV高压配电装置，多选择中型设置方式。在对网络电器室进行设计时，秉持获取最佳电缆路径为目的，设计者应将容量规模作为主要根据来设计网络电器室的布设数量、位置等主要因素。在对容量规模中心进行设计时，通常情况下，多采用分散布设，在厂房的主要负荷位置进行设置，当然如果具备条件，可以在主厂房中布设动力点，这样就不需要设置专门的配电间，降低成本的同时提高工作效率[4]。
四、电气控制系统的特点
当今社会，飞速发展的电力事业已跃身成为我国经济发展的主要力量之一。建立工业化、信息化、管理化的电力企业，已经成为社会发展的必然趋势。电气控制系统相比传统的热力控制系统，在运行过程中有诸多不同，电气控制系统的主要特点如下。
（一）、相比传统热力控制设备，电气控制系统强调高效化、可靠性，具有操作频率低，信息采集量小的特点。
（二）、相比传统热力控制设备，电气控制设备的自动保护装置可靠性高，反应速度快，抗干扰信息更高。
（三）、相比传统热力控制设备，电气控制系统主要通过采集信息和控制系统，所以具有多层联锁保护措施，一定程度保证了火力发电厂的稳定运行[5]。
总结：结合本文，不难看出，一个火力发电厂的稳定供电与发电厂本身的布设息息相关，想要实现有效提升发电效率、确保电力设备的稳定运行，在对火力发电厂电气控制系统设计时，对电气设备的选择、布设位置、相关设备是否协调等方面都要进行严格筛选。火力发电厂电气控制系统是一个复杂的结构设计，结合实际数据，本文仅对火力发电厂电气控制系统设计和特点方面进行简要分析，希望为电力行业的设计工作者提供参考帮助，也希望我国发电厂尽快实现自动化水平和现代管控水平。
【参考文献】
[1]能源部. 能源部关于颁发《火力发电厂设计若干技术问题的补充规定》的通知[L]. 1992-07-11:,1992.
[2]电力工业部. 关于发布《火力发电厂厂内通信设计技术规定》电力行业标准的通知[L]. 1996-01-08:,1996.
[3]电力工业部. 火力发电厂施工组织大纲设计规定（试行）[L]. 1997-05-09:,1997.
[4]建设部. 建设部关于发布国家标准《火力发电厂与变电站设计防火规范》的公告[L]. 2006-09-26:,2006.
[5]住房和城乡建设部. 关于发布国家标准《大中型火力发电厂设计规范》的公告[L]. 2011-02-18:,2011.