探討火電廠自動化系統的運用

韓 馳

1東北電力大學自動化工程學院自動化專業11屆畢業生；2大唐琿春發電廠

探討火電廠自動化系統的運用

韓 馳1，2

1東北電力大學自動化工程學院自動化專業11屆畢業生；2大唐琿春發電廠

伴隨著我國科學技術的不斷完善，火電自動化技術在火電廠領域也得到了迅速攀升。文章首要介紹了火電廠自動化的實際意義，剖析了各種先進技術在控制系統中的散布狀況，以供同行日后作業參閱。

火電自動化；火電廠；DCS系統

控制系統的發展將向兩個方向延伸，一個是控制設備的高度智能化、網絡化，另外一個是控制策略的優化，這個方向的發展依賴于實際生產中應用人員與計算機控制技術的深入融合，也就是說，目前人類對計算機的應用還僅僅停留在初級階段，隨著編程技術的發展，人類將來可以在計算機平臺上隨意實現自己的控制策略。

1 自動發電控制及其應用

自動發電控制(Automatic Generation Control，AGC)如今是當代電網控制中心的一項根本和主要的功用，它在電網運行時不僅能完成自動調頻和調峰，而且還可以使電網愈來愈的安全、經濟、方便的在進行。伴著現在電網商業化的軍事化管理，經濟考核力度的不斷擴大，還有不斷的對電能質量要求的改善和普遍提高，我們不能單單靠調度員的指令和人工的操作來進行電網出力的調整，都開始很難來滿足現代化大電網的運行管理的需求，而來更好的來實現AGC。

電網的頻率和功率根據負載的情況和變化的程度來進行調整。對于微小的分量而言，幅度較小，變化的周期也很短，一般情況下是根據頻率的偏差來對它進行調整的，這種情況稱為一次調頻；相反的，對于變化幅度比較大，周期相對比較長的負荷變化，則是需要通過汽輪的發電機組的出力來進行直接改變來達到調頻的目的，這種情況成為二次調頻。當二次調頻是通過電廠工作人員操作和就地手動來控制的；如若是通過電網調度中心的專業部門的能源管理系統來實現控制的，則稱為自動發電控制。

火電廠的AGC操控體系主要由三有些構成：電網調度基地的能量辦理體系(EMS)、電廠端的遠方終端單元(RTU)以及由渙散操控體系(DCS)構成的和諧操控體系(CCS)。EMS和RTU之間的信息傳遞是經過微波通道來進行的，RTU與DCS／CCS之間的信息傳遞是經過硬接線銜接的。

2 火電廠自動化的實際意義

目前,越來越多的火電力發電機組的容量和參數都有所增加,火電自動化的程度也隨之增加,它的優勢在于DCS分散控制系統的出現和廣泛應用,以其強大的功能為機組提供了一個更為安全、更為可靠、更為經濟的運行環境。可由于參與保護的火電參數與機組容量往往是復雜的,使得發生機組或設備誤動以及拒動的幾率越來越多,所以在火電自動化的過程中需要提高保護意識,并且采取一定的措施來提高保護系統,以減少甚至消除DCS系統的故障和火電系統的誤動與據動，這對提高可靠性具有非常重要的現實意義。

3 火電廠自動化安全系統的新技術應用

首先,人機接口技能,現在,DCS人機接口技能的開發也上升到一個新的期間。該設備主要用于中央操控室、記載外表顯現而且替代了BTG盤上的顯現,能夠任意的使工作站內部或者個人計算機的文件圖像得到擴大。CRT的規模現已遠遠不能滿足如今的請求,現在運用一種新式的工業圖形顯現體系IGS能夠界說超越的大畫面,完成把大畫面以翻滾方法在有限的CRT屏幕上出現。這種方法是接連的,自在方向的旋轉,并可運用鼠標,球標或特別翻滾按鈕來操作。

第二,現場總線：現場總線FB作為DCS的將來的發展方向之一,它由DCS操控的通信線路,其意圖是使設備無攪擾和無不良影響。FB能夠替代智能設備,替換后能夠大大下降操控電纜的數量。FB介入以后,體系構造完成了渙散的運營辦理,不只使層次得到了一個提高，而且使發電操控設備得到了一定的保障。

第三,進程操控外表：跟著DCS得到廣泛的重視,曾經商務進程操控外表的運用范圍正在削減。將來的進程操控儀器將在FB的支持下適用于各種的智能執行器以及智能變送器。根據環境請求的提高,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造相對雜亂,價格上升,保護和運用也存在艱難，而且只要很少的有關信息。而國外電廠對此設備的運用,保護和操作尤為重視,因而這種分析儀器成為了發電機組中的關鍵成員。

第四,人工智能與人工神經網絡：人工智能的研究成果將成為自動操控體系中的一個主要支柱。而走向實用期間的則是形式操控體系。溫度和壓力操控體系,是對某點的溫度和壓力檢查，可是在實踐出產進程中,通常不只是一個簡略的操控壓力和溫度,而操控是溫度場的溫度散布,終究的操控量也是散布在某一個空間上的操控形式。

4 提高火電廠自動化系統可靠性研究

主要是提高電廠的火電力自動化體系的牢靠性研究工作,包含合理裝備的硬件和軟件,收集信號的牢靠性,按捺干擾信號,優化操控邏輯,改進操控體系故障的應急計劃等。跟著機組操控牢靠性要求的提高,主要的操控子體系硬件裝備,將運用安全型PLC體系、安全型操控器或它們的結合,而對收集信號的維護則會多選取三選二的判別邏輯。

其次,在系統設計的過程中,應該盡可能的選取成熟技術和組件來完成系統的建設。因為熱控制系統的復雜性的不斷增加,也對熱控制組件的可靠性提出了更高的要求。所以成熟的技術以及采用反饋比較好的元件是能滿足DCS系統作為一個整體的可靠性要求的。因為成熟的組件性能與技術不僅通過了實踐的檢驗,也保證了系統維護的便利。但在設計與安裝的過程中要切忌收縮投資而使質量意識損失,應基于合理的經濟評價使用最好的技術和設備,以保證DCS系統的可靠性以及系統的安全。

結論

火電廠自動化操控是現代操控技能,有著寬廣的發展前景,火力發電廠自動化體系需求一套合理的設計,才能夠確保操控體系的平穩運轉。我們在分布式控制系統的工程設計應基于可靠性分析、使用設計管理和控制的新概念上，也應該逐漸在工程設計的過程中實現現場總線,并積極在火電廠自動化中使用人工智能,以為將來的發展提供良好的基礎。

[1]侯子良.火電廠廠級控制系統概念探討[J].中國電力.2011 (06)

[2]張春生.DCS控制系統在電廠化學水處理過程中的應用和研究[D].華北電力大學2011

[3]馬驊.火力發電廠級監控系統研究及應用[D].華南理工大學2010