關于電廠熱控自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性研究

劉子良 王正通

摘 ? 要：隨著我國經(jīng)濟建設的推進，為了滿足生活生產(chǎn)的用電量，對電力行業(yè)的發(fā)展也提出了新的需求，熱控自動化系統(tǒng)是電廠機組控制系統(tǒng)的核心，結構相對復雜，在電廠的日常工作中起著非常重要的作用，為了保障電廠整體機組的正常運行，就需要熱控自動化系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定地運轉。所以為了確保電廠運行的安全性，對熱控自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行研究是非常必要的一種措施。本文通過闡述電廠熱控自動化系統(tǒng)的結構，針對該系統(tǒng)日常運行中的問題展開討論，對加強電廠熱控自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性措施進行了研究。

關鍵詞：電廠 ?熱控自動化系統(tǒng) ?穩(wěn)定性

中圖分類號：TM621 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（b）-0061-02

影響電廠熱控自動化系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性的因素有很多，首先由于其結構相對復雜，包涵了對內外部聯(lián)通的公共網(wǎng)絡系統(tǒng)，實時監(jiān)測電廠運行狀況的在線監(jiān)控系統(tǒng)，方便工作人員操控的分散 控制系統(tǒng)和其他的相關輔助系統(tǒng)等，自身系統(tǒng)設計對運行的安全性就存在一定的隱患，其次，近些年來，隨著我國現(xiàn)代化建設的進程，人們生產(chǎn)生活中的耗電量持續(xù)增加，對所有電廠的熱控自動化系統(tǒng)而言，都是一種挑戰(zhàn)。所以分析熱控自動化系統(tǒng)存在的問題并找到相應的解決方案，是每一個相關人員都需要鉆研的課題。

1 ?關于電廠熱控自動化系統(tǒng)結構的分析

1.1 分布式計算機控制系統(tǒng)

分布式計算機控制系統(tǒng)，也可以稱為分散控制系統(tǒng)或集散控制系統(tǒng)（DCS），其原理是以微處理芯片為基礎，通過儀表將控制功能分散后集中現(xiàn)實操作來完成的綜合協(xié)調控制系統(tǒng)。在電廠熱控自動化系統(tǒng)中的應用端，可以鏈接網(wǎng)間通信、現(xiàn)場過程控制、開發(fā)維護、運行操作等四個獨立接口，分散控制系統(tǒng)通過集中管理模式和分散控制環(huán)節(jié)的思路，能夠將系統(tǒng)操作分級并完成自我管理的結構形式，通過系統(tǒng)內部通信網(wǎng)絡為核心，使該系統(tǒng)各個組成部分有機結合。同時分散控制系統(tǒng)還可以采用模塊化設計結構，可以將順序控制、爐膛安全、鍋爐燃燒控制、數(shù)據(jù)采集、火電機組模擬量控制等系統(tǒng)完成統(tǒng)一配置和靈活組合[1]。

1.2 熱控輔助控制系統(tǒng)

電廠熱控自動化系統(tǒng)的運行，除了常規(guī)的核心控制系統(tǒng)以外，還需要輔助控制系統(tǒng)的幫助，其中無人操控是熱控輔助控制系統(tǒng)的標志。在電廠的正常運行過程中，輔助系統(tǒng)可以通過可編程的控制器人工輸入自動控制指令，再通過其他模塊數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)交換機技術實現(xiàn)整個熱控系統(tǒng)的正常運行，同時還可以通過數(shù)據(jù)傳輸模塊實現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)傳輸，該系統(tǒng)能夠將綜合數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸至中央控制系統(tǒng)中，且能夠實現(xiàn)無人操作，非常便捷。

1.3 熱控實時監(jiān)控系統(tǒng)

對電廠各環(huán)節(jié)實時監(jiān)控的意義在于共享各部分工作內容和實時信息的傳輸，實時監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過連接控制器和數(shù)據(jù)端口實現(xiàn)這一目的，該系統(tǒng)包涵了信息管理和廠級實時監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分來完成對系統(tǒng)和設備的監(jiān)控功能。電廠熱控自動化系統(tǒng)因其復雜性，導致難以實現(xiàn)人工監(jiān)控，這時就需要用到熱控實時監(jiān)控系統(tǒng)，以實現(xiàn)對電廠實際運行狀況和各類生產(chǎn)設備工作狀態(tài)的動態(tài)監(jiān)督。實時監(jiān)控系統(tǒng)能夠在熱控系統(tǒng)和設備出現(xiàn)異常時，自動進行報警并給予動作提示。

1.4 熱控視頻網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)

由于電廠結構的復雜性，會存在很多人工難以檢查的區(qū)域和操作危險系數(shù)較大的區(qū)域，如果先要在這些區(qū)域進行實時監(jiān)控，保障電廠設備和系統(tǒng)的安全運行，可以使用視頻網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)。視頻網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的特點是一旦完成安裝，就能夠通過連接輔助系統(tǒng)中的通信接口完成整個電廠設備運行的實時監(jiān)控，同時還可以通過廠級管理信息系統(tǒng)的接口，對電廠熱控系統(tǒng)的工作程序和進程進行記錄和反饋，可以對全廠運行的綜合信息進行整合和統(tǒng)計。

2 ?電廠熱控自動化系統(tǒng)運行中存在的問題

2.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性影響因素復雜

隨著我國現(xiàn)代化經(jīng)濟建設的發(fā)展，電力需求的地理范圍和耗電量急劇增加，電力行業(yè)為了緊跟經(jīng)濟建設的腳步，電力傳輸?shù)木嚯x和范圍也在不斷地擴大。這種情況的出現(xiàn)直接導致了電力傳輸和信號傳輸?shù)倪^程中增加了越來越多的接口，會使信號的傳輸速度和傳輸質量都受到極大影響，也會導致故障離散性變大，增加熱控自動化系統(tǒng)運營過程中保護信號耗時，熱控系統(tǒng)邏輯混亂等現(xiàn)象。在這種情況下，該系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性受到了不穩(wěn)定因素的影響，對此各電廠需要加強對設備和系統(tǒng)運行等方面的維護管理工作，確保整個系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

2.2 熱控設備及系統(tǒng)檢修模式落后

我國電廠傳統(tǒng)的設備和系統(tǒng)檢修模式采用定期檢修，為了確保整個機組的平穩(wěn)運行，會對廠內的所有設備和系統(tǒng)進行定期的全面檢修，這種檢修模式需要消耗大量的工時和材料，時效性和性價比較低，同時還會對電廠的正常運營產(chǎn)生影響。另外電廠熱控系統(tǒng)故障具有不確定性，一旦熱控軟件在檢修周期過程中出現(xiàn)故障，就會對電廠機組的正常運行造成影響，甚至會導致機組停機。顯然這種檢修模式已經(jīng)不適合目前的電廠熱控自動化系統(tǒng)的運行特點，亟待改正[2]。

3 ?增強電廠熱控自動化系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的措施

3.1 電廠單元控制機組智能化設計

將電廠單元控制機組實現(xiàn)智能化并提升其反應速率，能夠有效提升電廠熱控自動化監(jiān)控的能力，上文提到過的DCS分散控制系統(tǒng)，具有智能化程度高，靈敏度強的特性，在結合了當下計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的前提下，能夠實現(xiàn)機組智能化的不斷創(chuàng)新，所以在現(xiàn)代電廠現(xiàn)場熱控自動化系統(tǒng)中，為了應對復雜的工作環(huán)境，可以使用DEH控制系統(tǒng)和DCS控制系統(tǒng)。

3.2 優(yōu)化自動控制過程中的控制軟件

當下電廠的熱控自動化系統(tǒng)集成度非常高，各個環(huán)節(jié)的鏈接速率和接口適應性的要求很高，想要提升系統(tǒng)控制范圍內的抗干擾能力，就需要對自控控制過程中的軟件進行相應的優(yōu)化，使得每個環(huán)節(jié)的過程控制處理能力得到提升，并在每一處過程控制中盡量提供各軟件的顯示服務，才能夠滿足當下廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)的應用需求。

3.3 輔助控制系統(tǒng)應用率的提高

想要提高輔助控制系統(tǒng)的應用率，需要從三個方面來解決，首先就是要將電廠的輔助控制系統(tǒng)實現(xiàn)全面應用，該系統(tǒng)可以全面匹配到電廠的各個工作區(qū)域中，對各個系統(tǒng)操作環(huán)節(jié)進行對接，這樣可以更好地鏈接廠內每個區(qū)域的信息交互，另外還需要對相應系統(tǒng)的管理人員進行相關的業(yè)務培訓，提升其業(yè)務素質才能夠保證輔助系統(tǒng)的正常操作和管理。最后為了保障系統(tǒng)能夠正常有效地運行，還需要妥善處理設備之間的物理接口、通信協(xié)議，協(xié)助數(shù)據(jù)之間的轉換。

3.4 強化APS技術和設備維護

APS技術表示熱控自動化操作中的順序控制系統(tǒng)，想要讓電廠實現(xiàn)正常運行，各個環(huán)節(jié)之間的配合和介入時機非常關鍵，各項協(xié)議之間的關聯(lián)性和操作規(guī)程是保障熱控自動化系統(tǒng)合理化的基礎。所以強化APS技術能夠有效地減少操作失誤和機組啟停時間，對于熱控自動化系統(tǒng)整體性能的提升有較大幫助。另外對于設備的維護制度和周期也應該進行調整，建立靈活健全的制度，針對關鍵環(huán)節(jié)進行故障記錄和分析，確保整體系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。

4 ?結語

綜上所述，為了進一步滿足我國現(xiàn)代化建設所需要的電力資源，為國民生活、生產(chǎn)供電，相應電力部門強化對相關操作人員的培訓和電廠熱控自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性的管控。本文通過對該系統(tǒng)各項技術的應用，以及目前該技術存在的問題進行分析，針對如何提高自動化運行效率和質量，以及監(jiān)控和維護等措施進行了探究，希望能夠讓相關工作人員得以借鑒，為電力行業(yè)發(fā)展提供助力。

參考文獻

[1] 韓磊. 電廠熱控自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2017，7（12）：89-90.

[2] 何軍強，馬海梅.電廠熱控自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性研究[J].科技展望，2016，26（5）：102.

[3] 黃浪濤.關于電廠熱控自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[J]. 科技資訊，2014，12（36）：103.