自動(dòng)化控制技術(shù)在電廠的綜合應(yīng)用

文/徐亮

電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)是最近才興起的一個(gè)高新技術(shù)，短時(shí)間內(nèi)這種高新技術(shù)就在電廠內(nèi)得到了普遍應(yīng)用，特別是電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用，有著綜合控制的實(shí)際作用，大大提升了火力發(fā)電的效率。本文從自動(dòng)化監(jiān)測(cè)應(yīng)用和智能應(yīng)用兩方面，對(duì)具體的綜合應(yīng)用措施進(jìn)行了全面分析。

1 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)應(yīng)用

1.1 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)

自動(dòng)化控制技術(shù)在電廠監(jiān)測(cè)技術(shù)方面應(yīng)用有著特別的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殡姀S的鍋爐容量較大，監(jiān)測(cè)火焰直接影響電廠的工作效應(yīng)，為了防止出現(xiàn)工作問(wèn)題，采用爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)t膛內(nèi)的火焰進(jìn)行切實(shí)有效地檢測(cè)，使鍋爐燃燒系統(tǒng)中各設(shè)備按規(guī)定的操作順序和條件安全啟(投)、停(切)，并能在危急工況下迅速切斷進(jìn)入鍋爐爐膛的全部燃料(包括點(diǎn)火燃料)。特別是使用最先進(jìn)的火焰圖像檢測(cè)器采用微處理器，不再是圖像的處理，而是對(duì)火焰信息進(jìn)行數(shù)值形式的處理，形成計(jì)算機(jī)記憶計(jì)算，便于人工監(jiān)測(cè)更為方便快速、穩(wěn)定安全。

1.2 光纖傳感監(jiān)控系統(tǒng)

自動(dòng)化控制技術(shù)在電廠的綜合監(jiān)測(cè)運(yùn)用，要借助光纖傳感監(jiān)控系統(tǒng)，使用諸如光纖光柵的印跡等加工程序，或者采用特殊的光纖振動(dòng)傳感技術(shù)采用光纖作為前端介質(zhì)，同時(shí)通過(guò)光纖將前端信號(hào)傳輸至監(jiān)控中心主機(jī)主，主機(jī)響應(yīng)后通過(guò)電力專(zhuān)網(wǎng)向遠(yuǎn)程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。特別是其中的微結(jié)構(gòu)光纖，顯示了在電廠發(fā)動(dòng)機(jī)在活動(dòng)中獲得高度靈敏的檢測(cè)流體壓力的能力。

1.3 軟測(cè)量技術(shù)

軟測(cè)量是生產(chǎn)過(guò)程知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)難以測(cè)量或者暫時(shí)不能測(cè)量的重要變量，選擇另外一些容易測(cè)量的變量，通過(guò)構(gòu)成某種數(shù)學(xué)關(guān)系來(lái)推斷或者估計(jì)，以軟件來(lái)替代硬件的功能。自動(dòng)化控制技術(shù)之中的軟測(cè)量技術(shù)能夠根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)鍋爐煙氣含氧量進(jìn)行檢測(cè)和控制，這種測(cè)量主要是通過(guò)策略鍋爐內(nèi)煙氣氧含量的情況，針對(duì)性地對(duì)助燃空氣流量、助燃空氣溫度、燃?xì)饬髁?、燃?xì)鉄嶂怠㈠仩t溫、鍋爐壓、鍋爐排煙溫度等進(jìn)行軟測(cè)量的輔助，這種軟測(cè)量是對(duì)火焰情況策略的輔助，便于建立火焰直接監(jiān)測(cè)的關(guān)聯(lián)模型建設(shè)，更好地監(jiān)測(cè)電廠的工作狀況。

2 自動(dòng)化控制的應(yīng)用

2.1 智能控制

智能化應(yīng)用可以在電氣工程發(fā)揮智能診斷故障、智能控制設(shè)備、優(yōu)化整體設(shè)計(jì)等作用，電氣工程也早已脫離傳統(tǒng)的概念，已經(jīng)有著更加新穎的含義。首先，智能控制要在電廠內(nèi)建立系統(tǒng)管理組件系統(tǒng)，便于對(duì)電廠的自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行有效地控制調(diào)節(jié)，包括測(cè)量值、設(shè)定值和輸出值的動(dòng)態(tài)棒圖與數(shù)字雙重顯示，所有的PID調(diào)節(jié)均設(shè)手自動(dòng)切換按鈕，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)控制之間的無(wú)擾切換。

2.2 MATLAB仿真

現(xiàn)階段電廠能耗指標(biāo)評(píng)估主要使用傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，這些方法難以挖掘數(shù)據(jù)深層次的信息。所以，電廠內(nèi)部采用MATLAB仿真技術(shù)，利用自動(dòng)化仿真控制能夠避免安裝和維護(hù)費(fèi)用過(guò)大等問(wèn)題。因?yàn)?，MATLAB仿真技術(shù)能夠利用軟件計(jì)算，通過(guò)數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理等手段，對(duì)電廠內(nèi)部的DEH(汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng))等內(nèi)容進(jìn)行模擬化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)參數(shù)處理，讓各系統(tǒng)的工作運(yùn)行過(guò)程有動(dòng)態(tài)的仿真預(yù)測(cè)，通過(guò)這樣的預(yù)測(cè)能夠避免一些不必要的設(shè)備維護(hù)，讓電廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠更高效地工作。

2.3 總線技術(shù)革新

總線技術(shù)能夠形成自動(dòng)化的通信連接，實(shí)現(xiàn)智能儀器儀表、控制器和電力執(zhí)行系統(tǒng)等設(shè)備的有效連接，使這些設(shè)備能夠形成一個(gè)有機(jī)的整體，各設(shè)備能夠互相配合。特別是分布式控制在一定程度上意味著，PLC、I/O模塊與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間建立了連接，能夠?qū)⑤斎牒洼敵瞿K逐漸進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變?yōu)楝F(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)器或執(zhí)行器。逐漸實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一系統(tǒng)平臺(tái)的全面建設(shè)，為各種自動(dòng)化項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、測(cè)試以及實(shí)施的過(guò)程中提供周期性的支持，并使效率得到全面提高

3 自動(dòng)化節(jié)能減排

燃料管理水平對(duì)于火電廠經(jīng)濟(jì)效益及安全生產(chǎn)具有重要作用。電廠燃料管理系統(tǒng)使用自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠顯著提高電廠燃料管理水平及效率，對(duì)于提高電廠節(jié)能減排工作有著重要的作用。

（1）自動(dòng)化節(jié)能減排設(shè)置要在電廠自動(dòng)化電氣設(shè)施內(nèi)使用變頻技術(shù)，這種技術(shù)能夠自動(dòng)調(diào)整開(kāi)關(guān)頻率，按照電動(dòng)機(jī)噪聲、溫升變化的要求持續(xù)動(dòng)態(tài)調(diào)整，適應(yīng)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，確保不會(huì)發(fā)生降容問(wèn)題。

（2）要適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用燃料預(yù)測(cè)控制算法，根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程響應(yīng)對(duì)過(guò)程動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行描述的一種數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)優(yōu)化指標(biāo)將控制量時(shí)間序列確定出來(lái)，使未來(lái)一段時(shí)間中被控制變量和期望軌跡之間的誤差降到最低。這樣做能夠確保節(jié)能工作一直在可控范圍之內(nèi)。

綜上所述，現(xiàn)代社會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電廠的應(yīng)用效果不斷提升，特別是從監(jiān)控、自動(dòng)化控制方面，均能有效提高電廠運(yùn)行效率與質(zhì)量，其未來(lái)的發(fā)展將會(huì)依據(jù)電氣自動(dòng)化技術(shù)的革新，向著低頻逐漸發(fā)展到高頻，與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合等方面更深自動(dòng)化方向前進(jìn)。