淺析電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性

李超 王長軍

摘 要：電廠生產(chǎn)管理效果取決于熱控自動(dòng)化系統(tǒng)，是專家學(xué)者研究的重點(diǎn)。電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)具備十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式，包括在線監(jiān)控系統(tǒng)、分散系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、公共網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等，實(shí)際操作的時(shí)候會(huì)因?yàn)檫^大耗能、自身設(shè)計(jì)缺陷等影響系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，所以需要有機(jī)結(jié)合自身特點(diǎn)來不斷提高管理力度和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：電廠；熱控自動(dòng)化；穩(wěn)定性；系統(tǒng)運(yùn)行

中圖分類號：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）20-0112-02

電廠機(jī)組控制過程中熱控自動(dòng)化系統(tǒng)，以及設(shè)備生產(chǎn)效率取決于系統(tǒng)運(yùn)行可靠性以及穩(wěn)定性，從而影響全面提高電廠熱控系統(tǒng)穩(wěn)定性，隨著系統(tǒng)機(jī)組容量的不斷擴(kuò)大，從技術(shù)方面分析系統(tǒng)特點(diǎn)，保證能夠不斷完善自動(dòng)化技術(shù)，并且總結(jié)歸納以往經(jīng)驗(yàn)來優(yōu)化自動(dòng)化管理系統(tǒng)，以便于能夠改造系統(tǒng)，保證全面提高系統(tǒng)的運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1 熱控自動(dòng)化技術(shù)

電力資源是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活必不可少的資源，為了保證能夠滿足社會(huì)發(fā)展需求，電力企業(yè)需要面對更大的困難和挑戰(zhàn)，并且逐漸使用更多系統(tǒng)機(jī)組運(yùn)行，不斷擴(kuò)大機(jī)組容量，促使需要更加嚴(yán)格要求熱控自動(dòng)化系統(tǒng)，保障能夠有效增加電廠運(yùn)行效率。此外，實(shí)際應(yīng)用的過程中也應(yīng)該注重低碳理念，貫徹落實(shí)節(jié)能降耗的基本原則，合理使用熱控自動(dòng)化技術(shù)，優(yōu)化改造傳統(tǒng)管理機(jī)制，也就是通過編程語言來達(dá)到控制系統(tǒng)的目的，從而達(dá)到全面提高電廠生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平。依據(jù)電廠內(nèi)部溫度變化對其進(jìn)行合理控制，以便于能夠獲得更多資源，在不斷提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上確保系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2 電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1 分散控制系統(tǒng)

分散控制系統(tǒng)實(shí)際上就是利用四個(gè)獨(dú)立的部分來分散控制和集中操作系統(tǒng)，包括現(xiàn)場過程中控制接口、網(wǎng)間通信接口、運(yùn)行操作接口、開發(fā)維護(hù)接口等。有機(jī)結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò)和分散系統(tǒng)，以便于構(gòu)成過程控制系統(tǒng)，這種結(jié)構(gòu)的主要核心就是模塊，利用模塊對系統(tǒng)功能進(jìn)行靈活、合理的配置。

2.2 輔助控制系統(tǒng)

輔助控制系統(tǒng)實(shí)際上是電廠自動(dòng)化控制中不可或缺的成分，這種系統(tǒng)可以在無人控制模式下進(jìn)行操作。輔助控制系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候利用變成控制器來對自動(dòng)控制指令進(jìn)行設(shè)置，在數(shù)據(jù)接口和交換機(jī)的作用下保障穩(wěn)定、安全運(yùn)行系統(tǒng)。輔助控制系統(tǒng)也能夠集中控制傳輸中的綜合數(shù)據(jù)，利用中央控制室來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制的作用，確保在無人控制情況下自動(dòng)化操作。

2.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

電廠運(yùn)行過程中，利用實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)對設(shè)備運(yùn)行情況，電廠狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)督，并且及時(shí)解決發(fā)現(xiàn)的異常問題。如果系統(tǒng)出現(xiàn)異常問題，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)提示以及發(fā)出警報(bào)。電廠內(nèi)部實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)包括兩部分，廠級實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)，連接數(shù)據(jù)過程中合理應(yīng)用數(shù)據(jù)接口和控制器，從而達(dá)到共享數(shù)據(jù)資源和互通數(shù)據(jù)的目的。

2.4 視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)

電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵就是視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)施監(jiān)控電廠實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，尤其是在無人值班和檢查系統(tǒng)操作中實(shí)施視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，以便于全面保障系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。應(yīng)用視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)候，需要有機(jī)集合通信接口和輔助系統(tǒng)，以便于可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電廠運(yùn)行情況，此外，這種系統(tǒng)也能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電廠工作程序，實(shí)際操作中合理連接通信接口、廠級管理信息系統(tǒng)、數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而達(dá)到綜合管理數(shù)據(jù)信息的目的[1]。

3 電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的問題

3.1 熱控元件故障

熱控元件故障實(shí)際上就是元件信號失真。電廠運(yùn)行過程中穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵就是設(shè)備誤動(dòng)或者拒動(dòng)。如果ETS或者FSSS等設(shè)備出現(xiàn)元件故障，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)直接掉閘的現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)損壞設(shè)備，不但會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行安全性，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)大量經(jīng)濟(jì)損失。熱控元件故障由多方面因素導(dǎo)致，特別是特殊的生產(chǎn)環(huán)境，系統(tǒng)電源故障、設(shè)備服務(wù)時(shí)間、元件安全、環(huán)境因素等影響。此時(shí)如果不能及時(shí)管理故障，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)熱控元件故障。想要最大限度降低故障發(fā)生的概率，應(yīng)該綜合分析管理經(jīng)驗(yàn)的影響和限制，對于系統(tǒng)負(fù)荷超載和系統(tǒng)容量進(jìn)行重點(diǎn)分析。

3.2 DCS系統(tǒng)故障

集散控制系統(tǒng)也就是DCS系統(tǒng)，因?yàn)榫邆浜芨呔C合性，包括過程控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、CRT技術(shù)等學(xué)科，不同技術(shù)具備不同功能，合理對上述設(shè)備進(jìn)行組合，從而達(dá)到遠(yuǎn)程記錄數(shù)據(jù)、監(jiān)控設(shè)備、狀態(tài)監(jiān)控、采集數(shù)據(jù)等的目的。其中主要的兩個(gè)部分就是組態(tài)監(jiān)控和中央處理器。組態(tài)監(jiān)控畫面主要就是用來實(shí)現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)、查詢歷史數(shù)據(jù)、監(jiān)控操作員等；中央處理器主要就是控制底板、I/O模件、電源、控制板等。分散控制系統(tǒng)能夠利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)交換服務(wù)器和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的目的，如果系統(tǒng)出現(xiàn)相應(yīng)問題，會(huì)導(dǎo)致對收集數(shù)據(jù)的效果造成影響，嚴(yán)重影響自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。分析故障出現(xiàn)的原因一般包括，主DPU死機(jī)、輔助切換失效、操作站問題、服務(wù)器死機(jī)等，從而會(huì)減低安全性，甚至出現(xiàn)損壞設(shè)備、機(jī)組停機(jī)的現(xiàn)象。

3.3 系統(tǒng)邏輯故障

系統(tǒng)邏輯故障一般出現(xiàn)在新設(shè)備中，因?yàn)槭褂眠\(yùn)行時(shí)間相對比較短，從而促使十分容易出現(xiàn)不完善邏輯設(shè)計(jì)的問題，以至于系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障，不能及時(shí)判斷系統(tǒng)錯(cuò)誤，形成錯(cuò)誤動(dòng)作、錯(cuò)誤發(fā)送信號等現(xiàn)象，最終不能正常運(yùn)行機(jī)組。正式使用新設(shè)備之前需要試運(yùn)行，此時(shí)會(huì)形成很多邏輯缺陷。影響設(shè)備使用狀態(tài)，從而影響正常運(yùn)行設(shè)備。所以，試運(yùn)行新設(shè)備的時(shí)候應(yīng)該合理分析熱控系統(tǒng)，依據(jù)實(shí)際情況啊來優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)邏輯方案，及時(shí)修復(fù)系統(tǒng)漏洞，防止出現(xiàn)邏輯缺陷的系統(tǒng)故障。

3.4 眾多影響系統(tǒng)穩(wěn)定性因素

現(xiàn)階段，電廠越來越多的消耗電力，并且存在比較遠(yuǎn)的傳輸距離，很廣的分布范圍以及傳輸信號中出現(xiàn)眾多接口，以至于導(dǎo)致電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)存在很慢的傳輸速度，并且出現(xiàn)離散性故障，所以經(jīng)常出現(xiàn)混亂邏輯、過長消耗保護(hù)信號的現(xiàn)象。此外，如果電源、熱控設(shè)備、電纜等出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，所以，操作人員需要對設(shè)計(jì)設(shè)備、安裝設(shè)備、運(yùn)行設(shè)備、調(diào)試過程、后期維護(hù)等流程進(jìn)行高度重視，以便于確保設(shè)計(jì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)性、合理性、科學(xué)性等。

3.5 落后的熱控設(shè)和管理模式

現(xiàn)階段不少電廠還是應(yīng)用傳統(tǒng)定期維修的管理模式，以便于能夠確保系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)系統(tǒng)管理方式需要全面定期維修設(shè)備，此時(shí)需要大量人力、物力，不能切實(shí)滿足經(jīng)濟(jì)原則。但是如果檢修中電器元件出現(xiàn)故障，會(huì)嚴(yán)重降低機(jī)組效率，甚至出現(xiàn)停機(jī)事故。

4 優(yōu)化電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施

4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制單元

優(yōu)化設(shè)計(jì)熱控自動(dòng)化控制單元分散系統(tǒng)，能夠有效實(shí)現(xiàn)控制單元響應(yīng)性和智能化，以便于從來源上提高系統(tǒng)靈敏度和智能化程度，不斷完善系統(tǒng)監(jiān)控能力。實(shí)際操作過程中應(yīng)該合理使用新型技術(shù)，切實(shí)結(jié)合電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，不斷更新傳統(tǒng)技術(shù)，以便于構(gòu)建現(xiàn)代化、智能化分散控制系統(tǒng)，例如合理使用DEH系統(tǒng)，此外，也應(yīng)該合理優(yōu)化自動(dòng)控制軟件，也即是優(yōu)化設(shè)計(jì)控制程序模塊，切實(shí)優(yōu)化控制指標(biāo)、控制范圍，從而全面提高抗干擾性。優(yōu)化設(shè)計(jì)自動(dòng)化過程的時(shí)候，最大限度提高處理能力，保障全面實(shí)現(xiàn)過程控制軟件功能，以便于全面滿足監(jiān)控實(shí)際需求。

4.2 優(yōu)化系統(tǒng)硬件管理

熱控系統(tǒng)的基本成分為硬件設(shè)備，如果系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障，會(huì)在一定程度上降低系統(tǒng)穩(wěn)定性，所以，應(yīng)該構(gòu)建完善的自動(dòng)化管理機(jī)制。功能質(zhì)量是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，利用合理的措施管理熱控自動(dòng)化系統(tǒng)，以便于提高系統(tǒng)耐來老化性，全面使用系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)境，防止外界因素對系統(tǒng)造成故障影響。選擇系統(tǒng)硬件型號的過程中應(yīng)該綜合考察設(shè)備環(huán)境，確保能夠選擇適合的質(zhì)量、型號、性能，滿足環(huán)境生產(chǎn)續(xù)期，此外，還應(yīng)該保障切實(shí)做好系統(tǒng)驗(yàn)收工作，落實(shí)日常管理工作，注重多方面維護(hù)系統(tǒng)電源、機(jī)房溫度、終端狀態(tài)等，對于施工管理體系進(jìn)行貫徹落實(shí)，保證能夠維護(hù)所有細(xì)節(jié)，最大限度降低事故概率。

4.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)邏輯

熱控自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵就是設(shè)計(jì)邏輯系統(tǒng)的合理性，利用合理措施來盡可能降低誤動(dòng)作、拒動(dòng)等相關(guān)故障。性能測試是初期設(shè)計(jì)邏輯中必不可少的，合理應(yīng)用取二保護(hù)邏輯方式，利用質(zhì)量碼來判斷測點(diǎn)質(zhì)量，這種測量方式具備一定的測量可靠性，保證能夠切實(shí)判斷信號路基，降低誤動(dòng)作出現(xiàn)的概率，此外，在負(fù)荷系統(tǒng)運(yùn)行需求的基礎(chǔ)上優(yōu)化邏輯系統(tǒng)，以便于降低操作風(fēng)險(xiǎn)和勞動(dòng)強(qiáng)度，優(yōu)化單點(diǎn)保護(hù)邏輯，最大限度降低事故概率。

4.4 優(yōu)化APS 技術(shù)應(yīng)用

優(yōu)化APS系統(tǒng)就是優(yōu)化設(shè)計(jì)順序控制系統(tǒng)，不但能夠增加操作水平，有效控制操作行為，同時(shí)也能夠提高系統(tǒng)規(guī)范性，最大限度降低操作行為。優(yōu)化順序控制系統(tǒng)以及降低啟停時(shí)間，電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)在整體提高性能基礎(chǔ)上提高反能力，同時(shí)也能夠提高維護(hù)熱控設(shè)備的力度，構(gòu)建分析設(shè)備、檢修設(shè)備故障的記錄，從而調(diào)高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

4.5 提高應(yīng)用輔助控制系統(tǒng)的效率

熱控自動(dòng)化系統(tǒng)控制的時(shí)候需要定期培訓(xùn)相關(guān)管理人員的業(yè)務(wù)和專業(yè)知識，以便于全面提高操作人員管理和控制能力，整體提高操作人員業(yè)務(wù)素質(zhì)和水平，在電廠控制系統(tǒng)中切實(shí)應(yīng)用輔助控制系統(tǒng)，不但能夠應(yīng)用在主機(jī)控制系統(tǒng)中，也能夠推廣和提高車間輔助系統(tǒng)的應(yīng)用，并且對于提高電力效益具有促進(jìn)作用，此外，還應(yīng)該能夠處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、物理接口和通信協(xié)議的關(guān)系，從而達(dá)到順利運(yùn)行的目的，切實(shí)做好不同協(xié)議的安全措施[2]。

5 結(jié) 語

綜上，隨著不斷發(fā)展科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)，電廠也逐漸提高設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和機(jī)組裝機(jī)容量，越來越凸顯熱控自動(dòng)化系統(tǒng)重要性，能夠在一定程度上保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，因此，利用合理措施來提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，增加系統(tǒng)線路抗干擾能力，優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)接口，全面體改設(shè)計(jì)系統(tǒng)智能化程度，為電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 岳建華，畢春海，胡曉花，等.火力發(fā)電廠電氣-熱控一體化控制技術(shù)的 探討[A].“京儀華文”杯2011年熱電廠熱工專業(yè)暨智能化技術(shù)交流研 討會(huì)論文集[C].2011.

[2] 馬俊濤.淺析電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性[J].城市建設(shè)理論研 究（電子版），2015，5（28）：2420-2421.