一、引言

电厂作为电力系统的核心发电单元，其运行效率与稳定性直接关系到社会用电需求的保障。传统电厂依赖人工操作与分散式监控模式，存在调控精度低、故障响应慢、能源损耗大等问题，难以适配新时期电力系统对清洁化、智能化的发展要求。电气自动化技术凭借实时监测、智能调控、远程运维等优势，成为电厂转型升级的关键抓手。近年来，随着智能电厂建设的推进，电气自动化技术在火电厂、水电站、新能源电厂中的应用深度与广度持续拓展，为电厂高质量运行注入了新动能。

二、电厂电气自动化技术的应用价值

（一）提升发电效率，降低能源损耗

电气自动化系统可通过智能传感器实时采集锅炉燃烧效率、汽轮机转速、发电机功率等核心参数，借助计算机算法进行数据分析与优化调控。以火电厂为例，分散控制系统（DCS）可根据电网负荷需求，自动调整燃料供给量与送风量，实现锅炉的最佳燃烧工况，减少煤炭消耗与废气排放；在水电站中，自动化系统可结合水文数据精准控制水轮机出力，提升水资源利用率。同时，自动化技术可优化电厂辅机设备运行状态，避免设备空载运行，进一步降低厂用电率。

（二）强化设备运维，减少故障停机

电厂设备结构复杂、运行环境严苛，传统人工巡检难以全面排查设备潜在故障。电气自动化技术通过搭建设备状态监测系统，实时采集电机振动、变压器油温、电缆绝缘性等数据，利用大数据分析技术预判设备故障趋势，实现从“事后维修”向“事前预警、事中控制”的运维模式转变。当设备参数出现异常时，系统可自动发出预警信号，并推送精准的维修方案，大幅缩短故障处理时间，降低非计划停运概率，保障电厂连续稳定发电。

（三）保障运行安全，降低人工风险

电厂存在高压、高温、高噪音等危险作业环境，人工操作易引发安全事故。电气自动化技术可实现核心生产环节的远程控制与无人值守，如高压开关柜的远程分合闸、发电机组的自动启停等，减少人员与危险环境的接触。同时，自动化保护系统可在设备出现短路、过载、漏电等故障时，迅速触发保护动作，切断故障回路，防止故障扩大，保障设备与运维人员的安全。

三、电气自动化技术在电厂中的具体应用场景

（一）发电机组自动化控制

发电机组是电厂的核心设备，其自动化控制是电气自动化技术的核心应用场景。在火电厂中，分散控制系统（DCS） 可实现对锅炉、汽轮机、发电机的一体化控制，通过闭环控制算法实时调节各设备参数，确保发电机组在额定工况下稳定运行，同时根据电网调度指令快速调整发电功率，响应负荷变化。在新能源电厂中，如光伏电站、风电场，自动化控制系统可实时监测发电功率波动，结合储能系统进行能量调节，平抑新能源发电的间歇性，保障并网电能质量。

（二）厂用电系统自动化管理

厂用电系统是保障电厂辅机设备运行的关键，其稳定运行直接影响电厂发电效率。电气自动化技术通过厂用电监控系统（ECS） 实现对厂用变压器、开关柜、电动机等设备的实时监测与控制。该系统可自动监测厂用电电压、电流、功率因数等参数，当出现电压波动、设备过载等情况时，及时调整运行方式或切换备用设备，保障厂用电系统的可靠性。同时，ECS系统可实现厂用电设备的程序化启停，优化设备运行时序，降低能源损耗。

（三）电气设备状态监测与智能运维

依托物联网与大数据技术，电厂搭建电气设备状态监测平台，对变压器、断路器、电缆等关键设备进行全生命周期监测。通过在设备上安装振动传感器、温度传感器等装置，实时采集设备运行数据，并传输至后台管理系统。系统利用机器学习算法分析数据特征，识别设备故障前兆，如变压器油温异常升高可能预示绕组绝缘老化，电机振动超标可能提示轴承磨损。此外，自动化运维系统可生成设备运维台账，制定个性化检修计划，提升运维工作的专业性与高效性。

（四）电厂安防与环境监测自动化

电气自动化技术还可应用于电厂安防与环境监测领域。通过安装视频监控、红外探测、气体检测等设备，实现对电厂厂区、配电室、燃料库等区域的全天候监控。当出现人员非法闯入、可燃气体泄漏等情况时，系统可自动触发报警装置，并联动安防设备采取应急措施。同时，环境监测系统可实时监测电厂废气、废水排放指标，确保排放符合环保标准，助力电厂实现绿色低碳运行。

四、电厂电气自动化技术应用的优化策略

（一）推进系统集成化，实现数据互联互通

目前部分电厂存在自动化系统分散、数据孤岛等问题，影响技术应用效果。需推进各子系统的集成化改造，统一通信协议与数据标准，搭建电厂智能化管控平台，实现DCS、ECS、设备状态监测系统等数据的互联互通。通过数据整合与共享，提升系统的协同调控能力，为电厂运行决策提供全面的数据支撑。

（二）加强技术创新，融合新兴技术

积极推动电气自动化技术与人工智能、物联网、区块链等新兴技术的融合创新。例如，利用人工智能算法优化发电机组控制策略，提升调控精度；借助物联网技术实现设备数据的实时采集与传输；运用区块链技术保障电力交易与数据存储的安全性。同时，加大对国产化自动化设备的研发与应用力度，降低对进口设备的依赖，提升技术自主可控性。

（三）培养复合型人才，强化技术运维能力

电气自动化技术的应用需要兼具电厂运行知识与自动化技术的复合型人才。电厂可通过内部培训、校企合作等方式，开展自动化系统操作、数据分析、故障排查等技能培训，提升运维人员的专业素养。同时，引进自动化技术领域的专业人才，组建高素质技术团队，为电气自动化技术的持续优化提供人才保障。

（四）电气自动化应用存在的问题

当前电厂电气自动化技术应用仍存在诸多短板。其一，系统兼容性不足，不同厂商设备通信协议不统一，DCS、ECS等子系统数据难以无缝对接，形成“数据孤岛”，制约调控指令的高效下达。其二，部分老旧电厂自动化改造不彻底，传统设备与自动化系统衔接不畅，导致系统运行稳定性下降，甚至出现故障误判情况。其三，运维技术短板凸显，基层技术人员多精通传统电气运维，缺乏自动化系统调试、数据分析能力，难以应对系统复杂故障。其四，成本投入压力较大，自动化设备购置、系统升级需高额资金，部分中小型电厂受限于资金规模，自动化改造进程缓慢，技术应用深度不足。

五、结语

电气自动化技术已成为电厂实现智能化、高效化、绿色化运行的核心驱动力，其在发电机组控制、厂用电管理、设备运维等环节的应用，有效提升了电厂的运行效率与安全水平。随着智能电厂建设的不断深入，未来需通过推进系统集成化、加强技术创新、培养专业人才等策略，进一步深化电气自动化技术的应用，推动电厂向更高质量的发展阶段迈进，为电力系统的稳定运行提供坚实保障。

参考文献

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