火电厂自动化控制系统应用与研究

习晨浩

摘要：由于现代社会的科技水平已经达到一个相对的高度，并且已经融入至社会的各个层面当中，然而对于火电厂来说，现代的科技发展对其以往的技术模式带来了极大的变化，现如今已朝着自动化技术进行实行性的发展。火电厂在现场总线的基础上，对于电气技术进行了自动化控制的改变，进而加强了火电厂的电气质量，加强了火电厂的发展力度。而本文就针对现场总线的基础之上，火电厂自动化控制的应用进行探讨。

关键词：火电厂;自动化;应用

引言

随着我国经济水平和科学技术的不断提高，自动化控制系统得到了长足的进步和发展，从很大程度上提高了自动化控制体系的性能，与此同时，自动化控制系统的成本投入在逐渐降低，与相似产品进行比较，自动化控制系统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，现阶段，自动化控制系统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。

1火电厂自动化概述

火电厂自动化技术，其组成部分是由不定量的自动化子系统组成的综合系统。其中最常见的子系统有厂级监控信息系统、机组DCS系统、辅助车间PLC程控系统等，这些系统各自具有各自的独立性，因功能的不同管理的部分也不相同，而在保留独立性的前提下，子系统直接的互通性也得到了一定的保障，进而形成大范围上的火电厂自动化技术体系。火电厂自动化技术，所包含的功能全面，与传统模式相比其优势巨大，在实际运作中可以发现，自动化技术首先避免了人工工作容易出现的失误等现象，此外因为其代替了不少以往需要人工进行作业的工作环节，进而减低了人力资本的投入，对于人工祖业的强度也有效的降低，在企业的角度上来说，采用自动化技术是一种一劳永逸的变化，可以从多个层面上加强企业的发展力。

2火电厂自动化的应用

2.1推广使用火电厂自动控制辅助系统

火电厂的运营和生产压力正在与日俱增，在工作中一旦出现操作上的失误，就会给电厂带来巨大的损失，甚至让火电厂直接陷入瘫痪状态。为了避免这种况发生，就必须推广和使用自动控制辅助系统，自动控制辅助系统会为火电厂工作的安全运转提供保障。湖南大唐华银耒阳发电分公司，就是使用辅助系统的典型代表。该厂非常重视对技术人员的培训工作，通过培训，让员工的能力和专业素质得到了显著的提高，并教会员工熟练地掌握辅助系统的使用方法和技巧。而且该厂根据不同车间设备的情况，针对性地设计了不同类别的辅助控制系统，良好地处理了各车间设备物理接口与通信协议的关系，使数据能在两者间进行转换。通过使用自动控制辅助系统，该厂的效益也逐年稳定增加，显著提升了自身的竞争力。

2.2主蒸汽压力的普遍调节措施

主蒸汽压力一般是在锅炉燃烧的过程中进行调节系统的，该压力由一系列的监测数据组成的，其不仅保证了火电机组的安全运行，还保证了锅炉汽机能量的平等分配，也是机组调节压力的重要数据。主蒸汽调节压力的普遍措施有两种，一种是在能量平衡的状态下进行调节，另一种是在特定值出现偏差和主蒸汽压力的状态下进行调节。第二种措施还可以分成两小类，一个是在特定值出现偏差和主蒸汽压力的状态下进行单回路调节，另一个是在特定值出现偏差和主蒸汽压力的状态下进行双回路调节。在调节燃煤量的过程中，单回路的控制信号主要只包括了偏差，双回路不仅包括偏差，还有导前信号。

2.3主蒸汽压力LQ次优调节的措施

因为火电厂锅炉具备以下几个特点：体积大、容量以及热惯性大等，所以，对应的调节部件也会出现迟延等这些特征，同时还包含了主蒸汽压力。通常情况下，迟延特征的出现很容易导致调节系统的超调量增大，还有调节过渡时间的变长，从而影响机组发电的经济效益以及设施运行的安全性能。在现代工业生产中，一般采用PID调节器和Smith预估器进行改变迟延特征的调节措施。这个措施十分的了解到调节器和预估器两者之间存在的不足和缺陷，结合了最优控制理论方面的线性二次型的问题进行相应的调节，该理论具有以下几种优势：容易进行闭环

2.4对火电厂设备进行控制

相关人员可以通过对单片机技术、微机通讯技术和电气自动化进行合理应用的方式，实现对设备进行PLC控制的目标，这一做法的好处不仅体现在远程控制工作的有效落实，还体现在对设备运行状态进行实时监控的方面，除此之外，PLC控制还具备火电厂所需的报警功能，通过调查可以发现，现阶段，电气自动化已经被各火电厂广泛应用在对以空压机系统为代表的各个设备进行控制的过程中。各火电厂内均存在由浮充装置及蓄电池组共同构成的直流系统，如果该系统在工作过程中出现接地或是绝缘异常的现象，便极易导致保护误动问题的发生。现阶段，各火电厂均通过对电气自动化进行合理应用的方式，在厂内针对蓄电池和直流绝缘设置了相应的监察装置，该装置的作用是将出现异常的蓄电池或馈线向相关人员进行及时反馈，以便其便能够在第一时间发现并解决问题，避免不利影响范围的进一步扩大。

2.5信息管理系统得到扩展

火电厂热工自动化技术的提高和发展离不开计算机技术，而自动化技术作为一种信息管理的综合控制系统，其重要技术支撑是计算机技术，理论依据是自动控制理论。目前阶段，我国火电厂热工自动控制体系中比较成熟的产品是DCS系统，其构架模式非常成功，广受市场欢迎，极大方便了人们日常的生产生活。

2.6自律分布系统结构

自律分布系统结构具备自律可控性和自律协调性等特点。该系统能够在机组出现不良问题时，能够协调自身的状态，并在机组运行过程中对设备进行实时调节、控制。自律系统与传统自动化系统有着很大差异，传统自动化系统在一个子系统出现问题时就会影响到整个系统;但自律分布系统由于其子系统都保持着独立运行装填，如果子系統出现问题，其他子系统依然能够继续运作，在维修中也可以直接关闭独立子系统，从而提高设备机组运行效率。但从自律系统应用现状分析，我国主要是采用集散控制系统，只能用作与集中控制形式，缺乏控制性与协调性。

2.7过程控制仪表

随着我国自动化控制技术不断发展，其普及范围也在不断提高，导致常规检验控制仪器使用范围逐渐降低。由于传统仪表设备的应用范围的局限性，提出一种新型控制仪表是在必行。过程控制仪表能够在FB支持下通过各种智能变送器与执行器协调运行，并且实现多个设备的功能互补，如果机组设备在运行过程中出现停运或故障问题，能够为仪表运行提供可靠的环境。即使是设备损坏，过程控制仪表也能够对设备进行检测，为后续维修奠定坚实的基础。

结束语

火电厂在运行、发电等过程中，随着自动控制系统在火电厂自动化中的广泛应用，智能检测、控制生产过程在逐步的得以实现，使得电力企业的生产效率大大提高的同时，还大力缩减了物力、人力、财力，便于电力企业向现代化方向进行转型，从而为我国电力事业的发展提供了有力的技术支撑和理论指导。

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