提高火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的方法

趙恩然

摘 要：隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)電能的需求量不斷增加，為了能夠更好的滿足社會(huì)對(duì)電能的需求，近年來，電廠的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電廠的科技含量也越來越高，自動(dòng)控制系統(tǒng)得以在電廠中廣泛應(yīng)用，這對(duì)電廠降低發(fā)電成本，提高供電的安全性和穩(wěn)定性起到了十分重要的意義。但在當(dāng)前很大一部分火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用過程中，還存在著一些問題，影響了其性能的有效發(fā)揮。所以需要采取切實(shí)有效的措施對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，確保電力系統(tǒng)供電的可靠性能夠得到有效的保障。本文分析了火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的問題，并進(jìn)一步對(duì)提高火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的方法進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；自動(dòng)控制系統(tǒng)；性能；誤差檢測；PLC；DCS

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

火力發(fā)電廠作為當(dāng)前我國電能生產(chǎn)的最主要形式，隨著社會(huì)發(fā)展過程中對(duì)電能需求量的不斷增加，為了有效的保證供電的可靠性和穩(wěn)定性，自動(dòng)控制系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中得以廣泛的應(yīng)用，這對(duì)變電運(yùn)行的可靠性起到了十分積極的作用。但在火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中還存在著一些不利于電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的問題，影響了供電的可靠性，所以需要加快對(duì)火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

1 火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的問題

1.1 極易受到外界干擾。自動(dòng)控制系統(tǒng)較為龐大，其包含了過熱和再熱汽溫控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)和積水自動(dòng)系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)的對(duì)象體積較大，極易受到外界干擾，從而導(dǎo)致自動(dòng)控制系統(tǒng)問題頻發(fā)。

1.2 調(diào)節(jié)器的反應(yīng)時(shí)間較慢，造成控制系統(tǒng)執(zhí)行命令的響應(yīng)時(shí)間延長?；鹆Πl(fā)電廠的調(diào)節(jié)器，當(dāng)測量值與固定值的偏差值不為零的情況下，其輸出值則會(huì)發(fā)生不斷變化，只有調(diào)節(jié)器的積分飽和時(shí)，輸出值的變化才能停止。但當(dāng)處于飽和狀態(tài)的調(diào)節(jié)器偏差值變化時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)器反應(yīng)時(shí)間較慢，自動(dòng)控制系統(tǒng)執(zhí)行命令的響應(yīng)時(shí)間也會(huì)相應(yīng)的延長，這在一定程度上制約了自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)有功能的發(fā)揮，導(dǎo)致運(yùn)行過程中存在著較大的安全隱患，對(duì)火力發(fā)電廠的工作效率帶來較大的影響。

1.3 性能分析方法中最小方差控制存在一定的缺陷。在對(duì)火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，最主要的分析方法即是最小方差控制，利用最小方差控制方法進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)具有較大的優(yōu)勢(shì)。首先，可以直接測定閉環(huán)回路，直接進(jìn)行性能評(píng)估，不需要增加額外的附加實(shí)驗(yàn)；其次，最小方差控制可以提供豐富的信息，通過這些信息可以來對(duì)輸出方差和實(shí)際控制系統(tǒng)輸出最小方差之間的差距進(jìn)行比較，從而對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行掌握，并對(duì)其合理進(jìn)行改善。一旦控制器不能發(fā)揮作用，則需要對(duì)其不穩(wěn)定的原因進(jìn)行分析，對(duì)控制器進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，從而確?；鹆Πl(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。但在這期間，利用最小方差進(jìn)行控制，不可避免的會(huì)存在著一些缺陷，從而影響自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能。

2 提高火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的方法

2.1 實(shí)時(shí)更新自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)組織結(jié)構(gòu)。自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)部由若干個(gè)組織結(jié)構(gòu)組成，所以為了確保自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的充分發(fā)揮，需要及時(shí)對(duì)其內(nèi)部各組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和更新，確保自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)更新的實(shí)現(xiàn)。在火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需要制定詳細(xì)的更新計(jì)劃，安排專業(yè)人員來對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行更新，確保自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)刻處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中非常重要的組織結(jié)構(gòu)，為了確保其性能，需要對(duì)其數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)更新。將從外界采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)利用采集卡掃描，自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，從而將新的數(shù)據(jù)點(diǎn)傳輸至數(shù)據(jù)庫中，從而對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新，使數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的在線檢測，屏幕顯示、數(shù)據(jù)采集和處理功能得以更好的發(fā)揮出來。

2.2 采用誤差檢測技術(shù)方法。誤差檢測技術(shù)方法作為當(dāng)前火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)檢測故障時(shí)最常用的技術(shù)方法，其主要是通過對(duì)期望值偏離誤差進(jìn)行檢測和分析，設(shè)置測量的上、下限來對(duì)測量值是否處于所設(shè)置測量信號(hào)的上下限范圍內(nèi)進(jìn)行判斷，偏離這個(gè)范圍的，則認(rèn)為信號(hào)狀態(tài)不正常。

2.3 引進(jìn)AGC管理模式?；鹆Πl(fā)電廠AGC系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)功能相當(dāng)豐富，AGC系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)過程不僅是一個(gè)火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過程，同時(shí)它還要涉及到電力調(diào)度指令等多方面的環(huán)節(jié)。因此為了能夠更好的發(fā)揮AGC系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的自動(dòng)化控制發(fā)電技術(shù)，要增加技術(shù)研究和資金投入，加強(qiáng)研發(fā)力度，努力完善各發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化水平，保障AGC自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)能夠在各個(gè)電網(wǎng)之中充分發(fā)揮其巨大的作用。

2.4 應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)?；鹆Πl(fā)電廠為了降低發(fā)電的運(yùn)行成本，提高發(fā)電的生產(chǎn)效率，所以需要加強(qiáng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)施。PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)是當(dāng)前火電廠應(yīng)用較為廣泛，有效的提升了生產(chǎn)效率。PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，具有編程和自動(dòng)化控制的功能，操作較為簡單，方便是，目前在火電廠化學(xué)水處理、氣力除灰及中央空調(diào)溫度調(diào)控中得以廣泛的應(yīng)用。不僅降低了設(shè)備故障的發(fā)生率，提高了生產(chǎn)效率，而且系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可靠性和操作性，為火電廠經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.5 應(yīng)用DCS控制系統(tǒng)。DCS集散控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理，在配置上具有較強(qiáng)的靈活性，而且組態(tài)方便，具有較強(qiáng)的安全性和可靠性。對(duì)生產(chǎn)過程中進(jìn)行全方位的監(jiān)視、操作和管理。應(yīng)用DCS控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的閉環(huán)辨識(shí)、在線檢測、故障報(bào)警以及檢測系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否處于正常工作狀態(tài)等功能。

結(jié)語

為了更好的滿足社會(huì)對(duì)電量的需求，火力發(fā)電廠則需要更好的確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和可靠性，所以對(duì)火力發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)提出了更高的要求。目前自動(dòng)化控制系統(tǒng)在火電廠應(yīng)用較為廣泛，通過對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)性能的提高，可以有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，提升火電廠的發(fā)電量，確保機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而且隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)也越來越成熟，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的性能越來越穩(wěn)定，作用也會(huì)日益顯著，為火電廠的安全、穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

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