電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)改造技術(shù)分析

梁馨月

（太倉(cāng)港協(xié)鑫發(fā)電有限公司， 江蘇 蘇州 215433）

引言

在國(guó)家積極推進(jìn)創(chuàng)新型社會(huì)建設(shè)過程中，電力部門也不斷增加新技術(shù)投用力度，并越來越關(guān)注應(yīng)用和發(fā)展電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)，以此有效改善電廠工作環(huán)境，使電廠生產(chǎn)運(yùn)行過程中具有更高的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。為充分發(fā)揮熱工自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，需要認(rèn)清電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀，明確改造必要性，并針對(duì)性地采取一系列改造技術(shù)、措施，優(yōu)化與改進(jìn)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)，推進(jìn)電廠的可持續(xù)發(fā)展[1]。

1 電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀和改造的必要性

1.1 電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前我國(guó)各大電網(wǎng)企業(yè)所用的大部分DCS 系統(tǒng)是由我國(guó)自主研發(fā)，不過相關(guān)技術(shù)有一定滯后性，涉及到的操作步驟較多，容易影響到控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率，相關(guān)DCS 系統(tǒng)和發(fā)達(dá)國(guó)家有關(guān)技術(shù)相比擁有很大差距。而在近年來科技人員和專家學(xué)者不斷努力過程中，我國(guó)所產(chǎn)DCS 系統(tǒng)已經(jīng)越來越接近世界先進(jìn)DCS 系統(tǒng)研發(fā)水平[2]。由于電廠管理規(guī)模非常大，單一依靠人力很難確保監(jiān)管效率，所以要積極地在電廠管理環(huán)節(jié)應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能作用發(fā)揮下，能確保在同一時(shí)間執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)，同步結(jié)合反饋信息與數(shù)據(jù)自動(dòng)化的發(fā)出管理指令。在電廠未來發(fā)展期間，一個(gè)重要方向就是電廠自動(dòng)化管理，借助計(jì)算機(jī)設(shè)備強(qiáng)大的控制功能，基于控制管理需求進(jìn)行控制管理程序的個(gè)性化編寫，以對(duì)電廠實(shí)現(xiàn)高效、有序管理。目前各大電廠管理者都越來越重視熱工自動(dòng)化系統(tǒng)，并積極通過技術(shù)改造和系統(tǒng)優(yōu)化使電廠管理更趨于網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

1.2 電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)改造的必要性

其一，對(duì)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)改造升級(jí)，可進(jìn)一步支持電廠自動(dòng)化控制與管理工作，促使電廠各機(jī)組逐步提升運(yùn)行效率，使電廠在實(shí)際運(yùn)行中減少成本投入，為電廠可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。其二，針對(duì)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)開展改造工作，有助于電廠提升安全管理水平。因?yàn)樵陔姀S長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，大多時(shí)間保持高壓運(yùn)行狀態(tài)，一些系統(tǒng)經(jīng)過長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)面臨著較為嚴(yán)峻的安全管理問題，易使生產(chǎn)工作開展中發(fā)生安全故障，所以有必要對(duì)熱工自動(dòng)化系統(tǒng)展開大力、深入的改造，對(duì)原系統(tǒng)所存在的負(fù)荷突變、控制失穩(wěn)、易卡機(jī)等運(yùn)行問題實(shí)現(xiàn)有效解決，使電廠產(chǎn)能效率不斷提升，并在系統(tǒng)功能支持下使相關(guān)工作人員不斷提升操作水平。其三，對(duì)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行有序的改造，可使生產(chǎn)機(jī)組保持靈活運(yùn)行，促進(jìn)機(jī)組協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，并使自體自動(dòng)化水平全方位提升，在此基礎(chǔ)上緩解工作人員壓力，減少其工作量，并優(yōu)化電廠運(yùn)作模式。

2 電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)改造技術(shù)和措施

2.1 電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)改造技術(shù)

2.1.1 通信功能技術(shù)改造

由于DCS 系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行期間出現(xiàn)系統(tǒng)通信故障的原因，主要是所涉及內(nèi)容相對(duì)繁雜，并且出現(xiàn)的大多數(shù)故障問題具有一定隱秘性，很難在故障出現(xiàn)早期就精確察覺，在通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不佳情況下，還容易因?yàn)閿?shù)據(jù)線銜接配置缺乏合理性、外部設(shè)備裝置對(duì)信號(hào)產(chǎn)生擾亂等原因進(jìn)一步使DCS 系統(tǒng)增加發(fā)生通信故障問題的幾率。所以，在改造DCS 控制系統(tǒng)過程中，要優(yōu)選具有較高性價(jià)比的處理器，立足最基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，保證DCS 系統(tǒng)的通訊設(shè)備能夠保持良性運(yùn)行狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，要對(duì)通信系統(tǒng)其內(nèi)部構(gòu)造具體布設(shè)狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)、全面的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，促使外部形態(tài)美觀、簡(jiǎn)約，最大程度減少通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)受到外部磁場(chǎng)的干擾[3]。在改造過程中，要結(jié)合實(shí)際情況合理運(yùn)用信號(hào)保護(hù)器，最大程度規(guī)避靜電對(duì)DCS 系統(tǒng)的通信裝置所造成的運(yùn)行干擾。除此以外，電廠要組織專業(yè)人員定期對(duì)DCS 系統(tǒng)當(dāng)中的零部件進(jìn)行檢測(cè)，確保其性能指標(biāo)正常，如果系統(tǒng)當(dāng)中存在構(gòu)件損傷情況，通過定期檢測(cè)可盡早發(fā)現(xiàn)，并及時(shí)反饋給專業(yè)維護(hù)人員進(jìn)行有效維修。

2.1.2 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)改造

在熱工自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，軟件改造有助于提高熱工系統(tǒng)智能化水平和整體運(yùn)行效率。通常情況下，主要有兩方面因素會(huì)造成系統(tǒng)軟件發(fā)生故障：其一為系統(tǒng)軟件本身就存在問題；其二為系統(tǒng)軟件在運(yùn)行期間發(fā)生異常。在電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，軟件屬于重要構(gòu)成，而管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)都在系統(tǒng)軟件范疇內(nèi)。目前國(guó)內(nèi)各大領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的一類系統(tǒng)軟件是Windows 系統(tǒng)，而在社會(huì)不斷發(fā)展過程中，各大客戶群體對(duì)系統(tǒng)軟件提出更高、更多樣化的主觀需求，為滿足相關(guān)需求，要求Windows 系統(tǒng)不斷完善其操作屬性，對(duì)內(nèi)部不同軟件所存在的矛盾實(shí)現(xiàn)高效解除，以更精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制[4]。面對(duì)病毒侵襲，PC 機(jī)屬于主要的防御渠道，需要管理人員在使用PC 機(jī)過程中保持強(qiáng)烈的安全意識(shí)，以全面規(guī)避或降低惡意病毒侵襲事件發(fā)生率。計(jì)算機(jī)技術(shù)改造期間，一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是恰當(dāng)?shù)倪x擇DCS 服務(wù)器，服務(wù)器不斷延長(zhǎng)硬盤信息讀取時(shí)間過程中，硬盤當(dāng)中也會(huì)不斷增加垃圾數(shù)據(jù)量，一旦垃圾量過多就會(huì)使硬盤產(chǎn)生永久性損傷，進(jìn)而使系統(tǒng)服務(wù)器發(fā)生癱瘓。所以在改造計(jì)算機(jī)軟件期間，要高度關(guān)注改造服務(wù)器，在此基礎(chǔ)上使系統(tǒng)數(shù)據(jù)保持良性運(yùn)行，并提升熱工系統(tǒng)整體改造效率。

2.1.3 供電電源技術(shù)改造

熱工自動(dòng)化系統(tǒng)一旦電源發(fā)生故障，會(huì)影響到系統(tǒng)整體運(yùn)行狀態(tài)，嚴(yán)重情況下還會(huì)使系統(tǒng)功能受到巨大損傷，甚至出現(xiàn)死機(jī)故障。所以在改造過程中，要采取一系列措施使DCS 系統(tǒng)供電電源保持更高穩(wěn)定性，而主要方法有兩種：其一，對(duì)供電電源規(guī)范、嚴(yán)格的做好接地線工作，最大程度減少電源受到外界不良因素干擾，盡量防止DCS 系統(tǒng)發(fā)生接收錯(cuò)誤信號(hào)問題；其二，加大力度防控電源故障，使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定、可靠[5]。

2.2 電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)改造措施

2.2.1 明確系統(tǒng)改造目標(biāo)

要推進(jìn)電力產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，就要不斷提高電廠安全生產(chǎn)效率，為此，電廠技術(shù)人員要結(jié)合電廠規(guī)模以及業(yè)務(wù)運(yùn)作特征等，合理設(shè)定熱工自動(dòng)化系統(tǒng)改造目標(biāo)，提升系統(tǒng)運(yùn)作有效性、安全性。通過設(shè)定確切的改造目標(biāo)，可使能源利用效率明顯提升，幫助作業(yè)人員降低工作量和工作強(qiáng)度，并使熱工自動(dòng)化水平不斷提升。改造目標(biāo)的設(shè)定要以熱工自動(dòng)化實(shí)際情況為基礎(chǔ)，科學(xué)預(yù)測(cè)系統(tǒng)改造成效，使熱工系統(tǒng)保持更高的智能化水平，經(jīng)過有效改造使電廠保持有序、協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.2.2 合理擬定技術(shù)改造方案

結(jié)合電廠實(shí)際運(yùn)行情況擬定技術(shù)改造方案，嚴(yán)格實(shí)施方案內(nèi)容，避免改造過程中出現(xiàn)重復(fù)改造問題。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，要將推進(jìn)電廠可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)合理制定熱工自動(dòng)化系統(tǒng)改造措施，保證相關(guān)改造工作可以有序、精準(zhǔn)的落實(shí)。改造方案設(shè)計(jì)中，要遵循節(jié)約系統(tǒng)改造成本原則，結(jié)合實(shí)際情況和具體需求，對(duì)設(shè)備控制功能進(jìn)行合理改造，恰當(dāng)?shù)倪x定熱工自動(dòng)化設(shè)備。有關(guān)工作人員要根據(jù)電廠既有設(shè)備技術(shù)水平，對(duì)人工自動(dòng)化系統(tǒng)擬定分期改造方案，確保相關(guān)方案在實(shí)際實(shí)施中具有良好的包容性、拓展性，不斷提高熱工系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備整體自動(dòng)化水平。

2.2.3 配套選用熱工自動(dòng)化設(shè)備

目前市場(chǎng)中具有多類熱工自動(dòng)化設(shè)備，而自動(dòng)化設(shè)備具有較高專業(yè)性，要安排掌握專業(yè)知識(shí)的工作人員進(jìn)行設(shè)備選型。同時(shí)，電廠還可以招標(biāo)形式優(yōu)選性能高、質(zhì)量佳、性價(jià)比高的熱工自動(dòng)化設(shè)備，并和具有良好信譽(yù)度和較高社會(huì)好評(píng)度的設(shè)備供應(yīng)商合作，安排專業(yè)工作人員定期或不定期地對(duì)熱工自動(dòng)化設(shè)備安裝以及調(diào)試工作進(jìn)行調(diào)研，充分掌握設(shè)備質(zhì)量情況，保證自動(dòng)化系統(tǒng)改造項(xiàng)目順利、有序地推進(jìn)。

3 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)，可有效提升系統(tǒng)運(yùn)行效率，節(jié)約運(yùn)行成本，促進(jìn)電廠的可持續(xù)性發(fā)展。在電廠運(yùn)行管理期間，要高度關(guān)注對(duì)熱電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，科學(xué)制定前期規(guī)劃，充分明確技術(shù)改造目標(biāo)，強(qiáng)化人員管理。同時(shí)，要注意選擇專業(yè)的自動(dòng)化設(shè)備裝置，積極改造電源以及計(jì)算機(jī)軟件等，通過電廠改造升級(jí)提升電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。