火电厂集中控制系统技术分析与优化研究

火电厂集中控制系统技术分析与优化研究

傅彬

马鞍山当涂发电有限公司

摘要：经济的发展、社会的进步，推动了我国综合国力的提升，也折射出火力发电厂发展的路程。近年来在科学技术快速发展的新形势下，火电厂设备的不断更新及技术的不断发展，极大地提高了火电企业的科技含金量，从而促进火电企业安全生产稳定并降低了发电成本，为当前社会迅速发展构建了强大的能源供应保障体系。目前大多数火电企业仍以集中控制系统作为主要控制方式，作为目前主流控制方式，集中控制系统在实际运行中仍存在着些许弊病，对机组的安全稳定运行造成不利影响。因此要积极采取有效措施，提高系统运行的稳定性及可靠性，并尽可能降低供电煤耗，保证火电厂安全高效运行。

关键词：火电厂；集控运行技术；分析优化

引言

电力供应是企业生产的基础、是社会发展的能源支撑。随着社会的不断发展，电网对电力能源供应提出了更高要求。同时，发电企业控制系统的优劣，影响着机组运行的安全性、经济性。集中控制系统是目前比较常用和技术成型的控制系统，但网络信息技术的迅速发展为火电厂单元机组控制系统的管理模式提供了更加实时的、远程的有效载体。

1集中控制系统技术的特点

上世纪火电厂生产过程控制，运行监盘人员作为主力，需要操控复杂的盘面仪表，而且要具备丰富的经验及对数据有极强的敏感性，这样才能有效地保障火电机组安全平稳的运行。但随着计算机技术的发展，传统的运行模式已逐步被更新换代，火电控制系统在科技发展的潮流中也紧跟时代步伐。集中控制系统技术的出现并迅速引入到火电厂控制方式中，实现对电厂各设备系统的联合控制，极大增强设备运行的安全性能，有效地规避了传统控制方式的弊端，提高了设备运行高效性。目前火电厂中集中控制技术作为主流控制技术，在实际应用中仍存在一定的不稳定因素，因此针对引起控制系统不稳定的相关因素要进行分析并加以防范，进一步提高控制系统的安全可靠性。

2集中控制系统技术与传统控制技术的区别

传统火电厂生产运营过程中，设备和系统采用单独控制的方法，而集中控制系统技术则实现了通过分散布置、集中控制，控制方式的不同是最显著的区别。在集中控制系统技术应用过程中，单元机组作为常规的配置，通过控制系统将现场所有设备串联起来，在中央控制室实现运行人员对现场所有设备的操作与控制，将系统的相互分离和集中控制的优势更好显示出来，提高了生产效率，也是生产过程更加安全可靠。然而集中控制系统的保护投入率及自动投入率仍不能做到百分之百，在机组运行过程中更多的操作仍然需要运行人员进行手动干预和调整，所以在集中控制系统后期的发展趋势是控制系统的智能化，通过控制系统自主判断减少因人员误操作带来的不利因素，提高火电厂设备运行的安全性、经济性。

3火电厂集中控制技术优化方向

3.1设备环境

电厂控制系统模硬件主要为控制运算单元及人机接口。电厂集控运行控制模式的运行保障包括电能供应保障和接地系统保障。首先，电厂集控运行控制模式执行架构有严格的环境要求，旨在保证机组的安装与调试顺利进行。再者，计算机作为电厂集控运行控制系统的核心部分，也需要良好的运行环境，为避免受到外界环境的巨大影响，应对计算机环境进行整改，保证其干燥通风，打扫环境减少粉尘，定期维护计算机机体，保证其信号顺利接收发送。接地系统是电厂集控运行控制系统的有效保护措施，要确保具备良好接地，降低设备运行中因干扰电压造成的异常状况发生。因此可以通过合理正确的布线方式、在系统电路中加入滤波器、系统电路中加入隔离变压器、设置交流稳压器和采用屏蔽法对电源变压器进行屏蔽等方法，主要由电磁感应而产生的串模干扰这种情况下，提前将有用信号进行放大，与干扰信号进行有效区分，然后采取滤波器把干扰信号除去；回路中提前实现模/数转换、采用屏蔽等措施。由于带通滤波器的特性可以抑制串模干扰，因此需要在仪表设计电路中加入带通滤波器。一般情况下，干扰信号均比有用信号变化速率快，在设计电路中作为模/数转换器的输入滤波器通常采用二级阻容低通滤波网络。当有用信号的变化速率比干扰信号快时，应适当地改变二级阻容低通滤波网络常数，以减小参数来抑制串模干扰信号。在工作环境充斥着强电或强电磁干扰时，为了避免使测量回路被电网电压损坏，需要利用到隔离放大技术。

3.2降低厂用电率

火电厂实际运营过程中，大量的辅助设备一直处于运行状态，这也导致厂用电对电能的消耗较大，在火电厂整体能源消耗量中占比较大。这就需要在实际工作中做好节能降耗措施的落实，实现火电厂的可持续发展。在具体工作中，宜加快改造的步伐。可以利用变频泵代替厂内的工频泵，采用变频的运行方式，有效地控制厂用电的消耗量，实现能耗的下降。火电厂处于低负荷运行状态时，需要将部分辅机停止运行，实现对厂用电率的有效控制。针对现场的照明设施也要加大控制力度，具体要结合现场的实际情况来确定照明设备的开启，一些光线较为充足的区域则要将照明灯关闭，而且厂区内也需要加强节能管控力度，有效减少电能的消耗。如在实际运行过程中，对于不需要冷却的设备，宜适当将通风塔的冷却风机关闭，确保厂用电率降低。另外，还要严格按照火电厂空冷岛运行管理规定，空冷换热翅片要保证具有较好的清洁度，调整运行状态下的空冷岛真空，实现对燃煤消耗量的有效控制，确保厂用电节能目标的实现。

3.3操作环境控制

电厂集控运行控制模式执行架构包括电子室和控制室。电厂集控运行控制模式的运行保障包括电能供应保障和接地系统保障。首先，电厂集控运行控制模式执行架构有严格的环境要求，旨在保证机组的安装与调试顺利进行。再者，计算机作为电厂集控运行控制系统的核心部分，也需要良好的运行环境，为避免受到外界环境的巨大影响，应对计算机环境进行整改，保证其干燥通风，打扫环境减少粉尘，定期维护计算机机体，保证其信号顺利接收发送。接地系统是电厂集控运行控制系统的有效保护措施，使设备良好接地；抗干扰技术在电厂集控运行控制系统中占有极其重要的作用。交流电源所导致的干扰主要是来自50Hz交流电网。因此可以通过合理正确的布线方式、在系统电路中加入滤波器、系统电路中加入隔离变压器、设置交流稳压器和采用屏蔽法对电源变压器进行屏蔽等方法，主要由电磁感应而产生的串模干扰这种情况下，提前将有用信号进行放大，与干扰信号进行有效区分，然后采取滤波器把干扰信号除去；回路中提前实现模/数转换、采用屏蔽等措施。由于带通滤波器的特性可以抑制串模干扰，因此需要在仪表设计电路中加入带通滤波器。一般情况下，干扰信号均比有用信号变化速率快，在设计电路中作为模/数转换器的输入滤波器通常采用二级阻容低通滤波网络。当有用信号的变化速率比干扰信号快时，应适当地改变二级阻容低通滤波网络常数，以减小参数来抑制串模干扰信号。在工作环境充斥着强电或强电磁干扰时，为了避免使测量回路被电网电压损坏，需要利用到隔离放大技术。

结语

近年来在社会和经济快速发展的新形势下，用电需求呈现出快速增长的态势，这也对电厂的生产运营提出了更高的要求。在火电厂生产运行中，采取集控运行的方式时，由于多种因素会导致能耗过高的问题，因此要采取有效的措施进行节能降耗，进一步提升火电厂集控运行性能，为火电厂的智能化发展起到积极的促进作用。

参考文献

[1]许亮，高文俭.火电厂集控运行技术的相关问题分析[J].自然科学（文摘版），2015（10）：48.

[2]杨晓晨.火电厂集控运行现状与优化方案研究[J].建筑工程技术与设计，2017（21）：2649.