熱電廠自動化的控制技術運用及發展

摘 要：隨著我國經濟的高速發展，電力的應用也越來越廣泛，電力成為人們生活和生產中不可或缺的能源，因此，熱電廠的發電效率也備受人們的關注。熱電廠的發電效率對我國企業的發展起著主要作用。隨著科學技術的不斷更新，許多新的自動化設備出現，傳統的發電設備已經被淘汰，自動化設備的出現提高了熱電廠的發電效率。文章通過分析熱電廠自動化控制技術的應用，提出了使用自動化設備的方案，并對自動化控制技術的發展進行的設想。

關鍵詞：熱電廠；自動化控制技術；運用；發展

隨著科學技術的發展，熱電廠的技術控制逐步實現了由手動控制到自動化控制的轉變，大大地提高了電能的生產效率。自動化裝置在熱電廠的應用也越來越廣泛，越來越普及。在熱電廠自動化裝置的使用過程中，采用測試、通信技術、監控和保護等措施進行自動化管理，對熱電廠的生產效率和生產安全有了很大的保障。

1 熱電廠自動控制技術的分析

微機保護系統的發展成為熱電廠實現了自動化的測量、保護和控制，還方便使用現場總線等技術進行相應的網絡連接，自動化系統ECS出現了，ECS與熱電廠中的其他管理系統結合，實現了熱電廠的信息化管理。ECS由基站控制層、通信控制層和間隔層三部分構成。各個層之間的通信網絡互不干擾。針對不同的ECS，對系統采取的方法也不同。

1.1 ECS按電氣分段進行組網

基站的控制層有維護工程師站、雙冗余系統服務和轉發工作站。系統服務器是對系統的通信、數據進行分析和加工；維護工程師是對系統進行合理的維護和重組；操作員站的主要作用在于使人員和機器進行互動；轉發工作站主要作用在于使熱電廠內的信息進行重組和交換。這種方法非常的簡單實用，可以很容易的實現整體的布局，其中的間隔也十分明確，在系統維護時也非常便捷。這種方法的缺點在于其與DCS之間的控制程度不強，在進行通信時有很多困難。

1.2 ECS按照工藝流程進行組網

在通信控制層面，主控單元的分配原則與DCS相同，都是按照編排好的工藝流程進行重新分配。這種方法與生產流程關聯的不多，在進線和低壓的變壓器進行關聯的時候，關聯程度不強。在關聯過程中，主控單元要與發變組、快切屏、同期平進行關聯。這種方法的主要特征在于其與DCS關聯比較密切，可以簡單的把主控單元和DCS中的中央處理器結合起來，使熱電廠的跳閘系統避免了擾動，為機組的可靠性運作提供了保障，降低了機組的失誤，為熱電廠節省了在啟動和關閉機器上消耗的電力，而且此種方法較為安全，確保了員工的安全。

2 DCS和PLC控制系統在應用中存在的問題

現在，大部分PLC和DCS的產品都由廠家自己的硬件構成，PLC和DCS的構成相互獨立，兩者之間沒有任何的溝通，在通訊過程中也僅僅是依靠網關的接口進行，幾乎不是實現系統之間的關聯。因此，如果熱電廠要想使PLC和DCS進行關聯，就要對軟件系統進行開放，在開放的過程中花費熱電廠很多的資金，同時也耗費很多的人力，兩者在進行關聯的時候，速度也非常慢，達不到熱電廠的要求。一般的PLC和DCS都要將信號接到卡件中，如果信息系統非常的龐大，大量的信號將會聚集在PLC和DCS的入口處，導致了信息的阻塞現象，從而降低了系統的穩定性和安全性。

3 現場總線控制系統FCS控制系統

在FCS系統中，信號在傳輸時采用一對多的模式，采用的是雙向傳輸，其所使用的數字具有很高的精確性，可靠性非常強，設備一般都在被監控的狀態。客戶實現了自由選擇設備，自由地進行設備的關聯。其中智能儀表可以使設備實現通信、監控和計算的功能。

當前，FCS還存在一定的缺陷，它沒有規定的通訊協議，其通訊速度也比較慢，能連接的設備也不多，無法和智能儀表結合使用。熱電廠需要花費大量的資金把智能儀表進行更換。現場的總線可以給熱電廠帶來很大的經濟效益，但是卻無法給熱電廠帶來整體的效益，在進行總線的布置上，需要依靠其他的系統與之配合完善。

4 熱電廠無線電技術的應用

無線電技術是指應用無線的設備，在一定的范圍內通過無線電波將電子的信號轉換成無線電信號，參與到系統的控制和檢測中。無線電技術有以下幾種。

4.1自組織網絡

在自組織網絡中，每臺設備也同時兼有路由器的功能，當一臺設備不能實現網絡的關聯時，就可以通過路由器功能進行聯網，將信號通過其他的網絡裝置實現。這樣就實現了一條信號可以通過多臺設備進行傳輸，即使其中的設備出現了問題，信號也可以安全的被傳達，提高了網絡傳輸的安全性。自組織網路實現了在網絡和環境相對復雜的前提下，網絡中的設備還是可以協調的把信號傳輸出去，增強了傳輸的穩定性。

4.2 蜂巢網絡

在這種網絡通信模式中，實現了信號的轉移，信號可以從一個發射塔轉移到另一個發射塔，通過網絡的發射塔來擴大信號的面積，即使在信號不好的地區也可以接收到信號。

4.3 無線以太網

無線以太網的傳輸速度特別快，相當于有線網的速度。其信號的傳輸能力也非常強，可以穿過墻壁等介質進行信號的傳播。當設備的功率不高，無線以太網可以及時實現網絡的控制。

4.4 全球微波通訊技術

全球微波通訊技術一般應用于距離比較長的傳播中，而且傳播質量比較好。其特點在于可以使用低頻進行傳輸，信號不易受到干擾，且可以覆蓋很大面積。

5 結束語

熱電廠在進行自動化技術應用的時候，要與各類技術相關聯，不要使各類技術處于獨立狀態，可以與計算機通訊技術一起使用。在使用過程中，也應該結合生產要素，通過具體問題分析，進行自動化技術的應用。隨著我國經濟的發展，我國的用電量不斷增大，因此，提高熱電廠自動化技術的應用很有必要，其可以提高熱電廠的運作效率，可以給企業部門及時的供電，促進我國經濟發展實現良性循環。同時，熱電廠自動化技術設備的應用，也給居民的用電提供了方便。

參考文獻

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作者簡介：游字亮，男，河南洛陽人，專科，助理工程師，熱電廠自動化，河南省鄭州市河南大唐電力檢修有限責任公司。