針對電廠熱控自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性的探討

高嵩翔

摘要 電廠控制系統(tǒng)自動化程度在很大程度上決定了生產(chǎn)管理效果，一直都是重點研究內(nèi)容。電廠熱控自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可以分為公共網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)、在線監(jiān)控系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)等部分，在實際應(yīng)用過程中經(jīng)常會因為自身設(shè)計，以及能耗過大等因素影響，而出現(xiàn)穩(wěn)定性降低的情況。因此需要結(jié)合熱控自動化系統(tǒng)特點，做好管理措施研究，爭取不斷提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，本文就此方面進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞 電廠；熱控自動化系統(tǒng)；穩(wěn)定性

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號1674-6708（2015） 153-0057-02

熱控自動化系統(tǒng)作為電廠機組控制重要組成部分，其運行穩(wěn)定性與可靠性，決定了設(shè)備生產(chǎn)效率。以提高熱控自動化系統(tǒng)運行穩(wěn)定性為目的，結(jié)合我國電廠機組容量不斷加大的現(xiàn)狀，需要從技術(shù)角度出發(fā)，結(jié)合系統(tǒng)自身特點，爭取在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對自動化技術(shù)進行更新完善?？偨Y(jié)以往生產(chǎn)管理經(jīng)驗，確定熱控自動化系統(tǒng)管理優(yōu)化要點，選擇合適措施對其進行改造，爭取在根本上提高其運行穩(wěn)定性。

1 熱控自動化技術(shù)分析

社會生產(chǎn)生活均離不開電力資源的支持，為滿足發(fā)展現(xiàn)狀需求，電廠生產(chǎn)面對的挑戰(zhàn)更大，逐漸投入更多機組.提升機組容量，對生產(chǎn)體系自動化管理系統(tǒng)有著更高的要求，爭取持續(xù)提高電阻運行效率。同時，還需要遵循低碳經(jīng)濟理念，將節(jié)能降耗原則貫徹到底，積極應(yīng)用熱控自動化技術(shù)，對傳統(tǒng)生產(chǎn)與管理體系進行改造優(yōu)化。即利用編程語言，來實現(xiàn)對系統(tǒng)操作的控制，從根本上來提高電能生產(chǎn)自動化水平。通過對電廠生產(chǎn)體系中溫度變化進行有效控制，以相同燃料來獲取更多電力資源產(chǎn)量，在提高生產(chǎn)效率的同時，保證生產(chǎn)活動開展的安全性。

2 電廠熱控自動化系統(tǒng)技術(shù)分析

2.1 分散控制系統(tǒng)

分散控制系統(tǒng)為電廠熱控自動化系統(tǒng)的主要組成部分，包括網(wǎng)間通信接口、開發(fā)維護接口、現(xiàn)場過程控制接口以及運行操作接口四個相互獨立部分，采取集中顯示與分散控制的方式。此子系統(tǒng)能夠與內(nèi)熱控自動化系統(tǒng)整體內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)有效結(jié)合在一起，組合成為過程控制系統(tǒng)。在對此模塊進行設(shè)計時，應(yīng)以應(yīng)用模塊為主，通過合理配置與靈活組態(tài)來保證各項功能的順利實現(xiàn)。

2.2 實時監(jiān)控系統(tǒng)

電廠生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜性比較高，在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會因為各項因素影響而出現(xiàn)故障，為保證生產(chǎn)設(shè)備運行可靠性，就需要設(shè)置實時監(jiān)控系統(tǒng)，爭取及時發(fā)現(xiàn)存在的各類問題，將問題扼殺在萌芽中，減少各類故障的發(fā)生。實時監(jiān)控系統(tǒng)的存在.可以在檢測到故障隱患時，及時告警并采取自動保護動作。電廠實時監(jiān)控系統(tǒng)分為信息管理系統(tǒng)與廠級實時監(jiān)控系統(tǒng)兩部分，利用控制器與數(shù)據(jù)連接口實現(xiàn)連接，來達到數(shù)據(jù)共享的目的。

2.3 視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)

視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)對提高電廠生產(chǎn)安全性具有重要意義，對此子系統(tǒng)進行設(shè)計優(yōu)化，便于實現(xiàn)電廠生產(chǎn)全過程的監(jiān)控，尤其是可以將此技術(shù)應(yīng)用到危險程度高，且無人值班操作管理難度大的區(qū)域，可以隨時掌握生產(chǎn)系統(tǒng)運行狀態(tài)。視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，需要與輔助系統(tǒng)中通信接口進行結(jié)合，來實現(xiàn)對整個電廠運行的實時監(jiān)控，同時也可以對工作程序與工作工程進行監(jiān)控。積極應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，建立數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)與廠級管理信息系統(tǒng)、通信接口的連接，利用共享信息來對各類問題進行綜合分析。

2.4 輔助控制系統(tǒng)

輔助控制系統(tǒng)在電廠熱控自動化系統(tǒng)中占據(jù)重要位置，通過合理設(shè)計可以實現(xiàn)在無人控制狀態(tài)下運行。此子系統(tǒng)在運行時，能夠通過可編程控制器來設(shè)置自動控制指令，并利用數(shù)據(jù)交換機以及其他數(shù)據(jù)接口來保證系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運行，并通過綜合數(shù)據(jù)的傳輸來達到信息共享的目的。另外，可以通過中央控制室來實現(xiàn)對輔助控制系統(tǒng)的集中控制，確保電廠生產(chǎn)系統(tǒng)可以在無人控制狀態(tài)下完成相應(yīng)工作。

3 電廠熱控自動化系統(tǒng)常見問題與原因分析

3.1 熱控元件故障

常見熱控元件故障即元件信號失真，生產(chǎn)過程中設(shè)備拒動或誤動，是影響電廠生產(chǎn)安全性與穩(wěn)定性的主要因素。如果出現(xiàn)故障的元件是FSSS或者ETS等相關(guān)設(shè)備，將會造成生產(chǎn)系統(tǒng)直接跳閘，甚至會造成設(shè)備損壞，不但會降低生產(chǎn)安全性，同時也會造成巨大的經(jīng)濟損失。導(dǎo)致熱控元件出現(xiàn)故障的原因比較多，尤其是電廠生產(chǎn)環(huán)境相對特殊，受到環(huán)境因素、元件安裝因素、設(shè)備服務(wù)時間因素以及系統(tǒng)電源故障因素等影響，再加上管理不及時，最終會出現(xiàn)運行故障。想要減少熱控元件故障的發(fā)生，需要總結(jié)以往管理經(jīng)驗對各項影響因素進行綜合分析，重點預(yù)防系統(tǒng)容量與系統(tǒng)負荷超載。

3.2 DCS系統(tǒng)故障

即集散控制系統(tǒng)，其綜合性比較高，涉及到的專業(yè)學科包括計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CRT技術(shù)以及過程控制技術(shù)，不同技術(shù)功能不同，通過組合應(yīng)用，可以實現(xiàn)遠程遙控現(xiàn)場設(shè)備、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)采集以及狀態(tài)監(jiān)控等功能。其中，中央處理器與組態(tài)監(jiān)控畫面為兩個主要部分，其中中央處理器作用于控制板、電源、1/0模件以及底板等部分。而組態(tài)監(jiān)控畫面則主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、操作員站監(jiān)控以及歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。對于DCS系統(tǒng)來說，其還可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)與各服務(wù)器的交換，一旦其出現(xiàn)故障，勢必會影響數(shù)據(jù)的收集效果，影響監(jiān)視質(zhì)量。對誘發(fā)故障原因進行分析，常見有操作站問題、輔助DPU切換失敗、主DPU死機以及服務(wù)器死機等，降低生產(chǎn)系統(tǒng)運行安全性，情況嚴重時甚至會出現(xiàn)機組停機、設(shè)備損壞等問題。

3.3 系統(tǒng)邏輯故障

常見于新投入設(shè)備，因其投入運行時間較短，很容易因為邏輯設(shè)計不完善因素而導(dǎo)致系統(tǒng)故障，出現(xiàn)判斷失誤、信號發(fā)送錯誤以及錯誤動作等問題，最終造成發(fā)電機組非正常機組。一般對于電廠新投入機組，在正式投入運行前均需要進行試運行操作，會多次出現(xiàn)系統(tǒng)邏輯缺陷問題，延誤正常投產(chǎn)時間，降低設(shè)備運行安全性。因此，在試運行階段，需要重點做好熱控系統(tǒng)設(shè)計合理性的分析，并根據(jù)試運行結(jié)果來確定系統(tǒng)邏輯設(shè)計優(yōu)化方案，對存在的漏洞進行修復(fù)，避免因為邏輯缺陷而導(dǎo)致電廠機組設(shè)備非正常停機。

4 電廠熱控自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)化措施分析

4.1 系統(tǒng)控制單元設(shè)計優(yōu)化

對熱控系統(tǒng)控制單元DCS系統(tǒng)進行設(shè)計優(yōu)化，提高單元控制的智能化與響應(yīng)性，在根本上提高DCS系統(tǒng)運行智能化與靈敏度，對系統(tǒng)監(jiān)控能力進行完善?；诖诵枰e極應(yīng)用各項新型技術(shù)，做好與計算機技術(shù)、電子技術(shù)的聯(lián)系，對傳統(tǒng)技術(shù)體系進行更新，形成高智能、現(xiàn)代化分散控制系統(tǒng)，如利用DEH控制系統(tǒng)。同時，還需要對自動控制過程控制軟件進行優(yōu)化，即在對控制程序模塊進行設(shè)計時，需要對系統(tǒng)控制范圍內(nèi)以及控制指標進行優(yōu)化，提高系統(tǒng)整體抗干擾性能。其中要求自動控制過程優(yōu)化設(shè)計，爭取提高系統(tǒng)過程控制處理能力，在每個過程控制中實現(xiàn)軟件服務(wù)，最大程度上來滿足電廠生產(chǎn)監(jiān)控需求。

4.2 系統(tǒng)硬件管理優(yōu)化

硬件設(shè)施是熱控系統(tǒng)重要組成部分，如果其出現(xiàn)故障勢必會降低熱控自動化系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，因此需要以其為對象建立完善管理體系。將功能質(zhì)量為前提，采取措施對系統(tǒng)設(shè)備進行管理，提高其耐老化性能，可以適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境，避免因為外界因素的而影響而出現(xiàn)故障。在對硬件選型時，需要對設(shè)備運行環(huán)境進行綜合考察，保證所選硬件型號、質(zhì)量以及性能合適，能夠較強的適應(yīng)環(huán)境。同時，還需要做好質(zhì)量驗收工作，將日常管理落實到位，重點做好機房溫度、系統(tǒng)電源、終端工作狀態(tài)、通信狀況等方面維護工作，嚴格落實各項管理措施，做好各個細節(jié)的養(yǎng)護管理工作，減少硬件故障發(fā)生的概率。

4.3 系統(tǒng)邏輯設(shè)計優(yōu)化

電廠熱控系統(tǒng)邏輯設(shè)計的合理性是生產(chǎn)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，應(yīng)通過措施優(yōu)化來減少誤動、拒動等故障的產(chǎn)生。要求在邏輯設(shè)計初期階段進行性能測試，選擇用三取二保護邏輯，通過質(zhì)量碼對每個測點質(zhì)量進行判斷。此種測量方式具有較高的可靠性，可以保證取樣信號的邏輯判斷，減少誤動作的產(chǎn)生。同時，在滿足系統(tǒng)功能運行條件下，通過邏輯優(yōu)化，來降低運行人員勞動強度與操作風險，尤其通過對單點保護邏輯的優(yōu)化，來減低故障發(fā)生的概率。

4.4 APS技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化

即順序控制系統(tǒng)，對其進行優(yōu)化，可以在提高操作人員技術(shù)水平的同時，實現(xiàn)對操作行為的有效控制，提高行為實施的規(guī)范性，減少違規(guī)操作行為的發(fā)生。對順序控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，還可以減少機組啟停時間，在整體上提高電廠熱控自動化系統(tǒng)運行性能，提高其反應(yīng)能力。另外，還可以對熱控設(shè)備維護工作進行加強，建立設(shè)備故障、檢修與更換臺帳，做好各項故障的記錄分析，提高熱控設(shè)備運行穩(wěn)定性。

5 結(jié)論

在對電廠熱控自動化系統(tǒng)進行優(yōu)化時，需要結(jié)合其特點，對常見故障進行分析。目前電廠熱控自動化系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)相對成熟，但是仍需要結(jié)合機組實際生產(chǎn)狀態(tài)，從技術(shù)角度分析，對系統(tǒng)各個子系統(tǒng)進行改造，爭取不斷提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。