探討火電廠自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用

韓 馳

1東北電力大學(xué)自動(dòng)化工程學(xué)院自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)11屆畢業(yè)生；2大唐琿春發(fā)電廠

探討火電廠自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用

韓 馳1，2

1東北電力大學(xué)自動(dòng)化工程學(xué)院自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)11屆畢業(yè)生；2大唐琿春發(fā)電廠

伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷完善，火電自動(dòng)化技術(shù)在火電廠領(lǐng)域也得到了迅速攀升。文章首要介紹了火電廠自動(dòng)化的實(shí)際意義，剖析了各種先進(jìn)技術(shù)在控制系統(tǒng)中的散布狀況，以供同行日后作業(yè)參閱。

火電自動(dòng)化；火電廠；DCS系統(tǒng)

控制系統(tǒng)的發(fā)展將向兩個(gè)方向延伸，一個(gè)是控制設(shè)備的高度智能化、網(wǎng)絡(luò)化，另外一個(gè)是控制策略的優(yōu)化，這個(gè)方向的發(fā)展依賴于實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用人員與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的深入融合，也就是說(shuō)，目前人類(lèi)對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用還僅僅停留在初級(jí)階段，隨著編程技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)將來(lái)可以在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上隨意實(shí)現(xiàn)自己的控制策略。

1 自動(dòng)發(fā)電控制及其應(yīng)用

自動(dòng)發(fā)電控制(Automatic Generation Control，AGC)如今是當(dāng)代電網(wǎng)控制中心的一項(xiàng)根本和主要的功用，它在電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)不僅能完成自動(dòng)調(diào)頻和調(diào)峰，而且還可以使電網(wǎng)愈來(lái)愈的安全、經(jīng)濟(jì)、方便的在進(jìn)行。伴著現(xiàn)在電網(wǎng)商業(yè)化的軍事化管理，經(jīng)濟(jì)考核力度的不斷擴(kuò)大，還有不斷的對(duì)電能質(zhì)量要求的改善和普遍提高，我們不能單單靠調(diào)度員的指令和人工的操作來(lái)進(jìn)行電網(wǎng)出力的調(diào)整，都開(kāi)始很難來(lái)滿足現(xiàn)代化大電網(wǎng)的運(yùn)行管理的需求，而來(lái)更好的來(lái)實(shí)現(xiàn)AGC。

電網(wǎng)的頻率和功率根據(jù)負(fù)載的情況和變化的程度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于微小的分量而言，幅度較小，變化的周期也很短，一般情況下是根據(jù)頻率的偏差來(lái)對(duì)它進(jìn)行調(diào)整的，這種情況稱(chēng)為一次調(diào)頻；相反的，對(duì)于變化幅度比較大，周期相對(duì)比較長(zhǎng)的負(fù)荷變化，則是需要通過(guò)汽輪的發(fā)電機(jī)組的出力來(lái)進(jìn)行直接改變來(lái)達(dá)到調(diào)頻的目的，這種情況成為二次調(diào)頻。當(dāng)二次調(diào)頻是通過(guò)電廠工作人員操作和就地手動(dòng)來(lái)控制的；如若是通過(guò)電網(wǎng)調(diào)度中心的專(zhuān)業(yè)部門(mén)的能源管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的，則稱(chēng)為自動(dòng)發(fā)電控制。

火電廠的AGC操控體系主要由三有些構(gòu)成：電網(wǎng)調(diào)度基地的能量辦理體系(EMS)、電廠端的遠(yuǎn)方終端單元(RTU)以及由渙散操控體系(DCS)構(gòu)成的和諧操控體系(CCS)。EMS和RTU之間的信息傳遞是經(jīng)過(guò)微波通道來(lái)進(jìn)行的，RTU與DCS／CCS之間的信息傳遞是經(jīng)過(guò)硬接線銜接的。

2 火電廠自動(dòng)化的實(shí)際意義

目前,越來(lái)越多的火電力發(fā)電機(jī)組的容量和參數(shù)都有所增加,火電自動(dòng)化的程度也隨之增加,它的優(yōu)勢(shì)在于DCS分散控制系統(tǒng)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,以其強(qiáng)大的功能為機(jī)組提供了一個(gè)更為安全、更為可靠、更為經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行環(huán)境。可由于參與保護(hù)的火電參數(shù)與機(jī)組容量往往是復(fù)雜的,使得發(fā)生機(jī)組或設(shè)備誤動(dòng)以及拒動(dòng)的幾率越來(lái)越多,所以在火電自動(dòng)化的過(guò)程中需要提高保護(hù)意識(shí),并且采取一定的措施來(lái)提高保護(hù)系統(tǒng),以減少甚至消除DCS系統(tǒng)的故障和火電系統(tǒng)的誤動(dòng)與據(jù)動(dòng)，這對(duì)提高可靠性具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 火電廠自動(dòng)化安全系統(tǒng)的新技術(shù)應(yīng)用

首先,人機(jī)接口技能,現(xiàn)在,DCS人機(jī)接口技能的開(kāi)發(fā)也上升到一個(gè)新的期間。該設(shè)備主要用于中央操控室、記載外表顯現(xiàn)而且替代了BTG盤(pán)上的顯現(xiàn),能夠任意的使工作站內(nèi)部或者個(gè)人計(jì)算機(jī)的文件圖像得到擴(kuò)大。CRT的規(guī)模現(xiàn)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足如今的請(qǐng)求,現(xiàn)在運(yùn)用一種新式的工業(yè)圖形顯現(xiàn)體系IGS能夠界說(shuō)超越的大畫(huà)面,完成把大畫(huà)面以翻滾方法在有限的CRT屏幕上出現(xiàn)。這種方法是接連的,自在方向的旋轉(zhuǎn),并可運(yùn)用鼠標(biāo),球標(biāo)或特別翻滾按鈕來(lái)操作。

第二,現(xiàn)場(chǎng)總線：現(xiàn)場(chǎng)總線FB作為DCS的將來(lái)的發(fā)展方向之一,它由DCS操控的通信線路,其意圖是使設(shè)備無(wú)攪擾和無(wú)不良影響。FB能夠替代智能設(shè)備,替換后能夠大大下降操控電纜的數(shù)量。FB介入以后,體系構(gòu)造完成了渙散的運(yùn)營(yíng)辦理,不只使層次得到了一個(gè)提高，而且使發(fā)電操控設(shè)備得到了一定的保障。

第三,進(jìn)程操控外表：跟著DCS得到廣泛的重視,曾經(jīng)商務(wù)進(jìn)程操控外表的運(yùn)用范圍正在削減。將來(lái)的進(jìn)程操控儀器將在FB的支持下適用于各種的智能執(zhí)行器以及智能變送器。根據(jù)環(huán)境請(qǐng)求的提高,使之各大品牌的分析儀器逐年添加,可是品牌分析儀器的構(gòu)造相對(duì)雜亂,價(jià)格上升,保護(hù)和運(yùn)用也存在艱難，而且只要很少的有關(guān)信息。而國(guó)外電廠對(duì)此設(shè)備的運(yùn)用,保護(hù)和操作尤為重視,因而這種分析儀器成為了發(fā)電機(jī)組中的關(guān)鍵成員。

第四,人工智能與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：人工智能的研究成果將成為自動(dòng)操控體系中的一個(gè)主要支柱。而走向?qū)嵱闷陂g的則是形式操控體系。溫度和壓力操控體系,是對(duì)某點(diǎn)的溫度和壓力檢查，可是在實(shí)踐出產(chǎn)進(jìn)程中,通常不只是一個(gè)簡(jiǎn)略的操控壓力和溫度,而操控是溫度場(chǎng)的溫度散布,終究的操控量也是散布在某一個(gè)空間上的操控形式。

4 提高火電廠自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性研究

主要是提高電廠的火電力自動(dòng)化體系的牢靠性研究工作,包含合理裝備的硬件和軟件,收集信號(hào)的牢靠性,按捺干擾信號(hào),優(yōu)化操控邏輯,改進(jìn)操控體系故障的應(yīng)急計(jì)劃等。跟著機(jī)組操控牢靠性要求的提高,主要的操控子體系硬件裝備,將運(yùn)用安全型PLC體系、安全型操控器或它們的結(jié)合,而對(duì)收集信號(hào)的維護(hù)則會(huì)多選取三選二的判別邏輯。

其次,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)該盡可能的選取成熟技術(shù)和組件來(lái)完成系統(tǒng)的建設(shè)。因?yàn)闊峥刂葡到y(tǒng)的復(fù)雜性的不斷增加,也對(duì)熱控制組件的可靠性提出了更高的要求。所以成熟的技術(shù)以及采用反饋比較好的元件是能滿足DCS系統(tǒng)作為一個(gè)整體的可靠性要求的。因?yàn)槌墒斓慕M件性能與技術(shù)不僅通過(guò)了實(shí)踐的檢驗(yàn),也保證了系統(tǒng)維護(hù)的便利。但在設(shè)計(jì)與安裝的過(guò)程中要切忌收縮投資而使質(zhì)量意識(shí)損失,應(yīng)基于合理的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)使用最好的技術(shù)和設(shè)備,以保證DCS系統(tǒng)的可靠性以及系統(tǒng)的安全。

結(jié)論

火電廠自動(dòng)化操控是現(xiàn)代操控技能,有著寬廣的發(fā)展前景,火力發(fā)電廠自動(dòng)化體系需求一套合理的設(shè)計(jì),才能夠確保操控體系的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。我們?cè)诜植际娇刂葡到y(tǒng)的工程設(shè)計(jì)應(yīng)基于可靠性分析、使用設(shè)計(jì)管理和控制的新概念上，也應(yīng)該逐漸在工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線,并積極在火電廠自動(dòng)化中使用人工智能,以為將來(lái)的發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)。

[1]侯子良.火電廠廠級(jí)控制系統(tǒng)概念探討[J].中國(guó)電力.2011 (06)

[2]張春生.DCS控制系統(tǒng)在電廠化學(xué)水處理過(guò)程中的應(yīng)用和研究[D].華北電力大學(xué)2011

[3]馬驊.火力發(fā)電廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)研究及應(yīng)用[D].華南理工大學(xué)2010