关于电厂热控自动化系统稳定性研究

刘子良 王正通

摘   要：随着我国经济建设的推进，为了满足生活生产的用电量，对电力行业的发展也提出了新的需求，热控自动化系统是电厂机组控制系统的核心，结构相对复杂，在电厂的日常工作中起着非常重要的作用，为了保障电厂整体机组的正常运行，就需要热控自动化系统能够安全、稳定地运转。所以为了确保电厂运行的安全性，对热控自动化系统的稳定性进行研究是非常必要的一种措施。本文通过阐述电厂热控自动化系统的结构，针对该系统日常运行中的问题展开讨论，对加强电厂热控自动化系统运行的稳定性措施进行了研究。

关键词：电厂  热控自动化系统  稳定性

中图分类号：TM621                                文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）02（b）-0061-02

影响电厂热控自动化系统的安全性和稳定性的因素有很多，首先由于其结构相对复杂，包涵了对内外部联通的公共网络系统，实时监测电厂运行状况的在线监控系统，方便工作人员操控的分散 控制系统和其他的相关辅助系统等，自身系统设计对运行的安全性就存在一定的隐患，其次，近些年来，随着我国现代化建设的进程，人们生产生活中的耗电量持续增加，对所有电厂的热控自动化系统而言，都是一种挑战。所以分析热控自动化系统存在的问题并找到相应的解决方案，是每一个相关人员都需要钻研的课题。

1  关于电厂热控自动化系统结构的分析

1.1 分布式计算机控制系统

分布式计算机控制系统，也可以称为分散控制系统或集散控制系统（DCS），其原理是以微处理芯片为基础，通过仪表将控制功能分散后集中现实操作来完成的综合协调控制系统。在电厂热控自动化系统中的应用端，可以链接网间通信、现场过程控制、开发维护、运行操作等四个独立接口，分散控制系统通过集中管理模式和分散控制环节的思路，能够将系统操作分级并完成自我管理的结构形式，通过系统内部通信网络为核心，使该系统各个组成部分有机结合。同时分散控制系统还可以采用模块化设计结构，可以将顺序控制、炉膛安全、锅炉燃烧控制、数据采集、火电机组模拟量控制等系统完成统一配置和灵活组合[1]。

1.2 热控辅助控制系统

电厂热控自动化系统的运行，除了常规的核心控制系统以外，还需要辅助控制系统的帮助，其中无人操控是热控辅助控制系统的标志。在电厂的正常运行过程中，辅助系统可以通过可编程的控制器人工输入自动控制指令，再通过其他模块数据接口和数据交换机技术实现整个热控系统的正常运行，同时还可以通过数据传输模块实现综合数据传输，该系统能够将综合数据统一传输至中央控制系统中，且能够实现无人操作，非常便捷。

1.3 热控实时监控系统

对电厂各环节实时监控的意义在于共享各部分工作内容和实时信息的传输，实时监控系统能够通过连接控制器和数据端口实现这一目的，该系统包涵了信息管理和厂级实时监控系统两大部分来完成对系统和设备的监控功能。电厂热控自动化系统因其复杂性，导致难以实现人工监控，这時就需要用到热控实时监控系统，以实现对电厂实际运行状况和各类生产设备工作状态的动态监督。实时监控系统能够在热控系统和设备出现异常时，自动进行报警并给予动作提示。

1.4 热控视频网络监控系统

由于电厂结构的复杂性，会存在很多人工难以检查的区域和操作危险系数较大的区域，如果先要在这些区域进行实时监控，保障电厂设备和系统的安全运行，可以使用视频网络监控系统。视频网络监控系统的特点是一旦完成安装，就能够通过连接辅助系统中的通信接口完成整个电厂设备运行的实时监控，同时还可以通过厂级管理信息系统的接口，对电厂热控系统的工作程序和进程进行记录和反馈，可以对全厂运行的综合信息进行整合和统计。

2  电厂热控自动化系统运行中存在的问题

2.1 系统稳定性影响因素复杂

随着我国现代化经济建设的发展，电力需求的地理范围和耗电量急剧增加，电力行业为了紧跟经济建设的脚步，电力传输的距离和范围也在不断地扩大。这种情况的出现直接导致了电力传输和信号传输的过程中增加了越来越多的接口，会使信号的传输速度和传输质量都受到极大影响，也会导致故障离散性变大，增加热控自动化系统运营过程中保护信号耗时，热控系统逻辑混乱等现象。在这种情况下，该系统运行的稳定性受到了不稳定因素的影响，对此各电厂需要加强对设备和系统运行等方面的维护管理工作，确保整个系统运行的稳定性。

2.2 热控设备及系统检修模式落后

我国电厂传统的设备和系统检修模式采用定期检修，为了确保整个机组的平稳运行，会对厂内的所有设备和系统进行定期的全面检修，这种检修模式需要消耗大量的工时和材料，时效性和性价比较低，同时还会对电厂的正常运营产生影响。另外电厂热控系统故障具有不确定性，一旦热控软件在检修周期过程中出现故障，就会对电厂机组的正常运行造成影响，甚至会导致机组停机。显然这种检修模式已经不适合目前的电厂热控自动化系统的运行特点，亟待改正[2]。

3  增强电厂热控自动化系统运行稳定性的措施

3.1 电厂单元控制机组智能化设计

将电厂单元控制机组实现智能化并提升其反应速率，能够有效提升电厂热控自动化监控的能力，上文提到过的DCS分散控制系统，具有智能化程度高，灵敏度强的特性，在结合了当下计算机技术和互联网技术的前提下，能够实现机组智能化的不断创新，所以在现代电厂现场热控自动化系统中，为了应对复杂的工作环境，可以使用DEH控制系统和DCS控制系统。

3.2 优化自动控制过程中的控制软件

当下电厂的热控自动化系统集成度非常高，各个环节的链接速率和接口适应性的要求很高，想要提升系统控制范围内的抗干扰能力，就需要对自控控制过程中的软件进行相应的优化，使得每个环节的过程控制处理能力得到提升，并在每一处过程控制中尽量提供各软件的显示服务，才能够满足当下厂级监控信息系统的应用需求。

3.3 辅助控制系统应用率的提高

想要提高辅助控制系统的应用率，需要从三個方面来解决，首先就是要将电厂的辅助控制系统实现全面应用，该系统可以全面匹配到电厂的各个工作区域中，对各个系统操作环节进行对接，这样可以更好地链接厂内每个区域的信息交互，另外还需要对相应系统的管理人员进行相关的业务培训，提升其业务素质才能够保证辅助系统的正常操作和管理。最后为了保障系统能够正常有效地运行，还需要妥善处理设备之间的物理接口、通信协议，协助数据之间的转换。

3.4 强化APS技术和设备维护

APS技术表示热控自动化操作中的顺序控制系统，想要让电厂实现正常运行，各个环节之间的配合和介入时机非常关键，各项协议之间的关联性和操作规程是保障热控自动化系统合理化的基础。所以强化APS技术能够有效地减少操作失误和机组启停时间，对于热控自动化系统整体性能的提升有较大帮助。另外对于设备的维护制度和周期也应该进行调整，建立灵活健全的制度，针对关键环节进行故障记录和分析，确保整体系统的运行稳定性。

4  结语

综上所述，为了进一步满足我国现代化建设所需要的电力资源，为国民生活、生产供电，相应电力部门强化对相关操作人员的培训和电厂热控自动化系统稳定性的管控。本文通过对该系统各项技术的应用，以及目前该技术存在的问题进行分析，针对如何提高自动化运行效率和质量，以及监控和维护等措施进行了探究，希望能够让相关工作人员得以借鉴，为电力行业发展提供助力。

参考文献

[1] 韩磊. 电厂热控自动化系统稳定性研究[J]. 现代工业经济和信息化，2017，7（12）：89-90.

[2] 何军强，马海梅.电厂热控自动化系统运行的稳定性研究[J].科技展望，2016，26（5）：102.

[3] 黄浪涛.关于电厂热控自动化系统稳定性分析[J]. 科技资讯，2014，12（36）：103.