热工自动化系统运行的稳定性

热工自动化系统运行的稳定性

胡东奇 李阳 杨建峰

中国华能北方联合电力有限责任公司乌拉特发电厂  内蒙古巴彦淖尔市 014400

摘要：伴随我国经济水平和科学技术的不断提高，自动化控制体系得到了长足的进步和发展，很大程度上提高了自动化控制体系的性能，与此同时，自动化控制体系的成本投入在逐渐降低，与相似产品进行比较，自动化控制体系的性价比也越来越高，在各个领域得到了广泛的应用。据不完全统计，目前阶段，自动化控制体系在我国新建立的火力发电厂中得到广泛应用，而对于传统的火电厂，虽然还是应用常规控制，但对其中的电力设备进行了自动化变革。该文针对电厂的热工自动化系统进行研究分析，并讨论了国内电厂热工自动化系统中存在的问题，提出优化思路，从而更好地保障发电厂的运行稳定性。

关键词：火电厂；热工自动化；稳定性

1关于火电厂热工自动化系统的构成分析

1.1分散控制系统

分散控制系统在发电厂运行中的主要功能为显示操作集中和控制分散。分散控制系统包括4个相对独立的组成部分：网间通信接口、现场过程控制接口、开发维护接口、运行操作接口。而各个组成部分之间的结合与联系又是通过内部通信网络，这样就可以组成一个多功能、多系统的过程控制程序。整个系统的应用，采用模块化的设计，利用科学合理的配置进行灵活的组合搭配，实现对生产过程监视（如DAS）、控制（如CCS、DEH、SCS、FSSS）、操作和管理，分散控制系统典型功能结构见图1。

1.2辅助控制系统

辅助控制系统在整个热工自动化系统中很重要，是必不可少的一部分，这个系统能够做到无人操控。正常情况下，技术人员可以对控制器进行编程与设计，从而使其自动下达控制命令。通过数据的转换等办法操控整个系统使之正常的运行，再通过对数据的整合与传输到达中央控制系统，对整个程序进行集中调控与指挥，可以让整套系统在没有操作员的基础上自己运行下达指挥命令。

1.3实时监控系统

制定实时监控系统的目的是要对电力的实际运行状况进行监督与控制，并能对各机械设备的具体工作情况进行监督。一经发现有异常的问题，这个系统能够自主地发出指示与命令，还能及时发出报警信息。这个监控系统的组成包括对信息的监管与控制和对机组的实时监控系统两个方面。通过控制设备和数据的链接口将二者联系起来，以达到信息之间的传递和数据资源的共享。

1.4视频网络监控系统

视频网络监控系统是采用摄像的方式将整个设备与厂区运行的过程通过网络传输到电脑上，这个系统在实时监控里很重要。它能保证电厂机械设备的正常运行，所以我们要加强视频的监控系统，特别是在无人检查的地方、值班工作地区和需要危险作业的地方，这样可以及时地对现场的作业进行观察及时发现问题。视频监控系统是实现实时监控的重要手段，有了这个监控系统就可以利用辅助系统里的通信接口对整个火电厂进行监管。同时还能对整个火电厂的具体工作进行监控，以实现对火电厂的有效管理。

2当前我国电厂热工自动化系统运行中的问题

2.1影响因素较多

随着我国经济技术的快速发展，我国对电能的需求越来越大，对电量的消耗也是很大，电力输送应用的地区也越来越多，所有的数据信号在传输的过程中都要有中间的连接口。而当前我国电厂的现状热控系统信号的传输速度并不理想，而且比较分散，也不够集中，所以会造成管理控制的系统发生混乱，这样就会对数据的传输时间造成严重的影响，直接影响工作的效率。与此同时，电力的热控系统机械设备所处环境极为重要，一旦某一设备出现意外的故障很可能造成整个系统不能正常运行影响其稳定性。

2.2设备更新速度较慢

目前我国火电厂的检查与维修还采用的是老旧的管理技术，传统的管理方法存在很多弊端，传统的管理需要大量的人力、物力、财力的大力支持，严重的资源浪费。与企业的节约要求相违背，对机械设备的问题不能及时有效解决，从而造成设备的更大问题以致影响整个火电厂的正常运行。

2关于火电厂自动化系统组成的分析

2.1辅助控制系统

辅助控制系统在整个热工自动化系统中非常重要，是系统中不可缺少的组成部分，可以无人控制。在正常情况下，技术人员可以对控制器进行编程和设计，使其自动发出控制命令。通过数据转换等方式控制整个系统使其正常运行，然后通过数据集成和传输到中央控制系统，对整个程序进行集中控制和命令，可以让整个系统在没有操作员的基础上运行自己的命令。

2.2实时监控系统

开发的实时监控系统是对电力的实际运行进行监控，并能对机械设备的具体工作进行监控。一旦发现有异常问题，系统可以自动发送指令和命令，也可以及时发送报警信息。该监控系统由信息监控和机组实时监控两部分组成。控制装置与数据链路端口连接，实现信息传递和数据资源共享。

2.3视频网络监控系统

视频网络监控系统是利用摄像机的方式将整个设备和工厂的运行过程通过网络传输到计算机上，该系统在实时监控中非常重要。它能保证发电厂机械设备的正常运行，因此应加强视频监控系统，特别是在无人检查的地方，工作区值班和需要危险作业的地方，以便能及时观察现场作业情况及时发现问题。视频监控系统是实现实时监控的重要手段，利用该监控系统可以利用辅助系统中的通信接口对整个热电厂进行监控。同时对整个热电厂的具体工作进行监控，实现对热电厂的有效管理。

2.4电厂热工自动化系统

2.4.1配电控制系统

采用自律分布式系统结构。目前，自律分布式控制系统在火电厂热工自动化系统中的应用比例较高。由于其稳定性和可靠性高，运行效率较高。在运行过程中，系统具有可控性和协调性两个特点，与传统的DCS相比具有很大的优势。现有的DCS系统包括分层分布式系统和水平分布式系统，各有特点。在分层分布式系统中，一旦上层子系统在运行中出现问题，下层子系统就无法实现调节，但它可以实现局部控制功能，因此协调性差，具有较强的自律性；在水平分布式系统的运行过程中，如果某些子系统不能停止工作，则不会影响其他子系统的运行，但不能实现子系统之间的信息交换，从而失去控制功能。所以这种系统协调性强，缺乏控制。人机界面技术DCS人机界面技术也在发展中。工业图形显示系统（IGS）是最常用的人机界面设备之一。IGS正朝着大屏幕、高速、高密度、多画面、多窗口、多媒体的方向发展。这些大屏幕显示设备主要用于中央控制室，同时显示大量操作人员需要了解的信息。它可以代替btg光盘上的显示和记录仪表，放大文件、图像或从工作站或个人计算机传送会议消息。新的IGS可以定义超过CRT尺寸的大屏幕，并且以滚动方式在有限的CRT屏幕上显示逻辑大屏幕。这种滚动方式是连续的、任意方向的，可以用鼠标、球标或专用滚动键操作。还可以在保持原始图像输入/输出功能的前提下放大或缩小图像，并且在CRT上显示多个图像。EIC集成技术在前一发电控制过程中，电气控制装置e（电气）、仪表I（仪表）和计算机控制装置c（计算机）相互独立，采取安装方式。在现代科学技术的支持下，国家开展了三电一体化技术应用，三机合一，统一规划和完成了DCS，这是DCS未来的发展方向。现场总线也是自动化系统未来的发展方向，它是热工自动化系统控制的通信线路，能有效消除干扰，同时也能消除一些不利影响。本发明不仅有效减少了现场控制电缆的数量，而且有效避免了远距离传输带来的信号差异问题，保证了自动控制系统分散管理和运行的实现，提高了现场设备的智能化水平，保证了发电设备的安全稳定运行，也极大地影响了发电设备的维护。

结语

在城市发展中，有一个良好的配电网系统和配套措施是十分关键的，本文通过对城市配电网的基础研究，并对笔者的数据进行研究、整理，主要对电网系统、一次设备等内容做具体研究，通过结合城市配电网的具体情况，找出一些问题，得出相应的结论，用于指导配电网工作的具体实施程序和规划，可以加强运行过程的细化和规范化。在配电网方面，企业应选择性价比高、节约设备、维护成本低、维护效率高的设备。强化设备的基本程序和性能，制定严格的技术要求，强化设备的监督功能。

参考文献：

[1]李铎.彭勃.电厂热工自动化技术的现状及进展研究[J].科技与企业，2013.

[2]古松.刍议电厂热工自动化控制技术[J].城市建设理论研究（电子版），2013.