抗干擾技術(shù)在電廠熱工控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

陳志明

摘 要：電廠熱工控制是電廠高效運(yùn)行、安全生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，隨著電廠規(guī)模的擴(kuò)大，機(jī)組容量的增加，電廠熱工控制被廣泛的應(yīng)用于電廠生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，并取得較為顯著的成效，然而電廠熱工控制系統(tǒng)中的信號卻常常受到干擾，影響電廠熱工設(shè)備的正常運(yùn)行，本文將從熱工控制系統(tǒng)中的干擾來源出發(fā)，深入研究抗干擾技術(shù)在電廠熱工控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：電廠；熱工控制；電力設(shè)備；抗干擾技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求也隨之增加，為了實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行、安全生產(chǎn)，大部分電廠都開始采用熱工控制系統(tǒng)用于生產(chǎn)，然而熱工控制系統(tǒng)的抗干擾能力較弱，容易受到干擾信號的影響，進(jìn)而出現(xiàn)動作失靈等故障，使電廠的日常生產(chǎn)的連續(xù)性大打折扣，本文將立足于電廠熱工控制系統(tǒng)中干擾信號的類別，探討電廠熱工控制系統(tǒng)應(yīng)用中的抗干擾技術(shù)。

1 電廠熱工控制系統(tǒng)應(yīng)用中存在的干擾源種類

1.1 供電電源干擾

熱工控制系統(tǒng)的工作環(huán)境非常復(fù)雜，容易受到周邊磁場的影響。熱工控制系統(tǒng)的周邊不僅有強(qiáng)大的磁場，還有交直流傳動裝置。這都會導(dǎo)致電廠熱工控制系的失靈，尤其交直流傳動裝置會產(chǎn)生諧波，這會直接造成電力設(shè)備的停止運(yùn)行，給電廠的生產(chǎn)與運(yùn)行帶來不利的影響。為了應(yīng)對諧波的干擾，許多企業(yè)都在供電電源的周圍布置了隔離設(shè)備，但受技術(shù)條件的限制，隔離效果都不甚理想。[ 1 ]

1.2 熱工控制系統(tǒng)的內(nèi)部干擾

熱工控制系統(tǒng)的電路復(fù)雜，不同的電路之間常出現(xiàn)電流或者輻射干擾，可以按照邏輯電路的不同，將內(nèi)部信號干擾分為同頻干擾和臨頻干擾。相比同頻干擾，鄰頻干擾主要指傳輸?shù)男盘柺茴l率相近的信號的干擾，從而導(dǎo)致接收機(jī)的頻譜內(nèi)，出現(xiàn)許多非目標(biāo)信號，對目標(biāo)信號的接收工作產(chǎn)生一定的影響。隨著現(xiàn)代電網(wǎng)的不斷發(fā)展，其兼容性、傳播速率、電網(wǎng)構(gòu)架都有大幅度的提升，然而也出現(xiàn)了許多問題，隨著熱工控制系統(tǒng)容量的增加，對信號接收的頻率更寬了，每個一定距離頻率會重復(fù)出現(xiàn)，從而一個頻帶能夠接收到許多相近頻率的信號，給目標(biāo)信號的傳輸工作造成不利的影響。要提高熱工控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，首先要杜絕系統(tǒng)內(nèi)部的干擾源，從而提高電廠生產(chǎn)的效率。

1.3 信號的干擾

熱工控制系統(tǒng)常常處于一個較為復(fù)雜的環(huán)境中，不可避免的會受到周邊信號的干擾，尤其同頻的信號，會對電力設(shè)備的運(yùn)行帶來不利的影響。因此當(dāng)熱工控制系統(tǒng)遇到載頻相同的信號，一定程度上會影響信號的正常傳輸，使接收器無法接收到受到被同頻干擾的信號。相關(guān)技術(shù)人員將電力設(shè)備的發(fā)射功率調(diào)整到合適的范圍內(nèi)，能夠有效的控制同頻信號互相干擾的現(xiàn)象，提高電網(wǎng)基站的工作效率。[ 2 ]

2 電廠熱工控制系統(tǒng)中抗干擾技術(shù)的應(yīng)用

2.1 物理隔離技術(shù)

物理隔離技術(shù)是常見的抗干擾技術(shù)，因此被廣泛的使用于電廠熱工控制系統(tǒng)當(dāng)中，物理隔離技術(shù)是指將影響熱工控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的信號源進(jìn)行隔離，從而屏蔽掉干擾信號，降低外部磁場對熱工控制系統(tǒng)的影響。[ 3 ]

此外，物理隔離技術(shù)還能進(jìn)一步提高漏電阻的絕緣效果，充分提高電廠熱工控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。技術(shù)人員可以在線纜的周圍布置絕緣材料，避免各系統(tǒng)之中出現(xiàn)互相干擾的現(xiàn)象。

此外，為了確保相鄰的線路之間不產(chǎn)生干擾，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該采取相應(yīng)的預(yù)防措施，許多技術(shù)人員為了方便維護(hù)與管理，對熱工控制系統(tǒng)的電纜進(jìn)行捆扎處理，這不僅會增強(qiáng)信號之間的互相干擾，還會降低電廠電力設(shè)備運(yùn)行的可靠性，正確的做法是控制隔離導(dǎo)線的平行設(shè)計(jì)，來增強(qiáng)隔離效果，從而提高熱工控制系統(tǒng)的安全性。

2.2 平衡抑制技術(shù)

平衡抑制技術(shù)是熱工控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的重要組成部分，也是穩(wěn)定性最高一種抗干擾技術(shù)，在使用平衡抑制技術(shù)之前，需要保證熱工控制系統(tǒng)的電路平衡，從而達(dá)到信號干擾互相抵消的作用。平衡抑制技術(shù)的使用較為靈活，要求相關(guān)工作人員對其原理有一定的了解，能夠在實(shí)際的操作當(dāng)中，維持熱工控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，平衡抑制技術(shù)還對熱工控制系統(tǒng)的內(nèi)部干擾源具有一定的抑制作用，能夠?yàn)闊峁た刂葡到y(tǒng)提供外層的保護(hù)，具有較高的實(shí)用價值。

2.3 屏蔽系統(tǒng)干擾技術(shù)

信號干擾是影響熱工控制系統(tǒng)正常運(yùn)作的主要干擾源，因此可以采用屏蔽系統(tǒng)干擾的方式，降低干擾信號對系統(tǒng)重要部件的影響，如控制電纜的屏蔽線、控制機(jī)柜的接地線。其屏蔽系統(tǒng)干擾技術(shù)的原理是通過加強(qiáng)信號傳輸方向的針對性，從而控制信號的主波直接對準(zhǔn)接收器，這種技術(shù)主要利用特殊金屬的信號隔離的屬性，達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)的目的。一般來說，擴(kuò)充熱工控制系統(tǒng)容量雖然能夠提供較好的傳播效果，但在一定程度上也限制了信號的傳遞的精確性，而屏蔽系統(tǒng)干擾技術(shù)的應(yīng)用，彌補(bǔ)了兩個極點(diǎn)間相互干擾的缺陷，在不影響電力設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)上，提高了熱工控制系統(tǒng)的抗干擾能力，充分發(fā)揮了屏蔽技術(shù)的作用，并且屏蔽系統(tǒng)干擾技術(shù)與其他抗干擾技術(shù)一起使用，也能起到顯著的效果，因此在短時間內(nèi)得到業(yè)界的青睞，并推廣應(yīng)用。[ 4 ]

3 抗干擾技術(shù)在實(shí)際案例中的應(yīng)用

某電廠發(fā)生了循環(huán)水泵不明原因跳閘現(xiàn)象，相關(guān)工作人員對現(xiàn)場儀表、DCS控制系統(tǒng)及通道卡件均進(jìn)行了檢查，但并未查明原因。為查明循環(huán)水泵跳閘的原因，相關(guān)工作人員使用了屏蔽信號干擾技術(shù)，切斷干擾途徑。對模擬信號增加電容濾波回路，終于在分布式控制系統(tǒng)組態(tài)中找到影響循環(huán)水泵正常工作的干擾信號，使問題得到解決。

4 小結(jié)

總而言之，為了加強(qiáng)熱工控制系統(tǒng)中的連續(xù)運(yùn)行的能力，應(yīng)該加強(qiáng)抗干擾技術(shù)的應(yīng)用，盡量將信號干擾與供電電源干擾造成的影響降到最低，是電廠各生產(chǎn)設(shè)備能夠在抗干擾技術(shù)的保護(hù)下，安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張培建，吳建國.先進(jìn)控制技術(shù)在電廠熱工過程控制中的應(yīng)用[J].南通大學(xué)學(xué)報報（自然科學(xué)版），2014，04：74-77.

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[3] 管志敏.自抗擾控制技術(shù)在大型火電機(jī)組控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)（北京），2010.

[4] 楊錦，龍新峰，梁平.預(yù)測控制技術(shù)在電廠熱工過程中的應(yīng)用分析[J].電力設(shè)備，2016，05：57-61.