火電廠自動控制系統優化策略的分析

肖 恒

（神華國華壽光發電有限責任公司，山東 壽光 262714）

0 引 言

自動控制系統在火電廠中的應用是社會發展的主要動力，與當代產業動力需求緊密相連。研究發現，階段性歸納技術問題，可及時發現技術應用中的問題，推動系統升級。因此，火電廠自動控制系統優化策略的探究過程也是火電廠技術整合、創新的過程。

1 自動控制系統概述

自動控制系統是生產設備在無人操控的狀態下，自主按照已設定的生產程序進行生產加工。自動化控制系統在火電廠中的應用主要是指DCS系統的生產應用。該程序一方面運用數字命令實現發電原料傳送、發電原料燃燒以及能力轉換，另一方面借助數字顯示窗口、信息采集與處理程序，關聯產品轉換的各項環節。按照火電廠自動化控制程序的設計結構，可將系統分為程序管理、程序操作與控制和終端控制窗口三部分。三者協作大大縮減了火電廠生產成本，提升了生產效率。

2 火電廠自動控制系統應用中的問題

DCS程序作為火電廠自動控制系統的代表形式，在實際應用中仍存在諸多問題。

第一，硬件故障。自動化控制系統發揮控制作用，需借助其他輔助性元件完成動力轉換。因此，當外部輔助零件出現故障時，自動化控制系統將無法繼續工作。例如，火電廠生產設備限流保護不當，導致輸電線路短路；系統電力傳輸線路破損、連接不當以及線路受潮等，導致自動化控制程序無法啟動，影響電力轉換系統的正常工作。

第二，熱工程序問題。火電廠發電時，動力轉化環節、熱工強度檢測/計算環節是電力轉換的關鍵。由于自動化控制系統程序長期處于一線生產環境下，系統多處于離線工作狀態，但熱工生產信息輸出卻是聯網狀態。若熱工轉換信息系統已更新而自動控制系統未更新，生產中將出現系統信息識別不準確或者信息無法識別的狀況，影響DCS系統的生產能力。

第三，程序信號干擾。實際應用中，DCS系統可能出現受信號影響的情況。一方面，DCS自動控制系統為半開放信號傳輸程序，即系統完全依靠程序信息安全識別窗口進行安全管理，缺少直接的安全管理體系，一旦外部傳輸信號超出正常信號強度，自動控制程序將受到干擾。另一方面，自動化控制系統長期處于干燥、灰塵積壓的環境，外部元件易與空氣摩擦產生靜電，進而對程序信號產生干擾。

3 火電廠自動控制系統的優化策略

為進一步優化火電廠自動控制系統的應用效果，必須解決火電廠自動化控制程序應用中的問題。

3.1 針對性解決硬件故障

結合火電廠自動化控制系統的應用實際，對DCS程序涉及的外部元件進行系統性檢查，并給予解決。第一，處理火電廠電力傳輸線路、動力轉換設備及電力采集系統等方面的外部元件障礙問題，加強自動化控制系統的限流保護強度。第二，將火電廠自動化控制系統關聯的元件應用環境、電源傳輸通路等部分，更換為更安全的限流傳輸控制環境。

火電廠進行自動化控制系統優化時，需以外部應用元件優化為首要環節。安全檢測人員現場勘察發現，自動化控制系統多個連接端的限流保護值差異較大，外部電力系統線路老化，且限流線路極易發生短路。因此，按照最新版自動化控制系統做功功率范圍，重新調換了限流線路和設備元件，以確保自動化控制系統在火電廠發電中的安全應用[1]。

3.2 熱工程序計劃性、目標性調節

3.2.1 熱工程序計劃性調節

火電廠應用自動化控制系統做功時，需經I/O通道程序進行動力供應信號傳輸，再利用終端控制器將產生的信息反饋到中心控制體系。因此，熱工程序優化時，必須確保信息傳輸環節和信息反饋環節的完整，以提升信息傳導速率。

例如，某火電廠自動化生產系統優化時，程序研究人員先按照該火電廠內DCS系統終端反饋窗口數量布設終端自動控制模型。模擬火電廠熱工轉換時，各DCS系統I/O接收渠道的各種情況，然后在故障指令處理程序中加入模擬分析問題的處理方法。而自動化系統的終端控制環節，采取信號指令模糊傳輸法，拓展系統在熱工處理環節的信息識別范圍。熱工程序應用后，檢測自動化系統的熱工運作情況發現，熱工終端反饋數據準確率為98.78%，程序檢測、反饋等周期為30.89～35.88 s，與程序優化前差異較大。可見，計劃性自動化控制系統優化在火電廠動力轉換中發揮了重要作用[2]。

3.2.2 熱工程序目標性調節

目標性人工調節實質上是周期性技術調節的過程。首先，自動化控制程序需定期更新，以確保火電廠動力控制端輸出信息與自動化熱工控制程序相適應。其次，按照火電廠每日生產需求，科學調整自動化程序數據采集命令的范圍。

某火電廠以DCS系統作為火電廠動力轉換的主要控制方法，解決了自動化系統實際應用中存在的信號識別能力差等問題。系統檢驗人員進行程序優化時，在程序管理層設計了系統更新命令，將程序控制環節和程序操控環節統一設定了信息識別檢驗標準A。當外部輸出信息不在A范圍時，自動化程序將提示系統更新。同時，該企業對火電廠自動控制系統中的數據傳輸和熱工計算環節進行了聯網設計。當程序自主檢測到程序新版本時，技術結構將自動更新。此外，自動化系統優化后，系統控制命令信息傳輸體系一部分信息借助云空間存儲，一部分信息利用磁盤存儲。為確保自動化程序可流暢性做功，技術人員只需適當擴充磁盤存儲空間。該火電廠的自動化控制程序處理策略，是數字技術實踐中優化的具體表現[3]。

3.2.3 解決程序信號干擾問題

火電廠的系統信號干擾問題，可通過改善程序安全管理體系的方法解決。某火電廠自動化控制系統優化時，需重設自動化系統安全渠道。程序開發人員在當前技術體系基礎上，增設了火電生產中線路電阻、電壓和電容等環節的檢測。同時，火電廠將程序安全操控命令設定為熱工程序計算和終端反饋信息安全管理兩部分。火電廠動力傳輸時，一旦內部電磁波超出內部電流控制的安全指數，安全防護系統將立即借助絕緣元件進行阻隔。若電磁波的強度較大，系統將立即切斷本次電力傳輸渠道，改為多批次電力功率傳輸。此外，改進后的DCS系統不僅可以自動防護自動化控制程序，而且可以勘測火電廠內自動化程序的應用環境。自動化控制系統啟動后，可隨時監測外部空氣中靜電指數、生產空間中灰塵顆粒指數等，并及時進行安全隱患提示。

3.2.4 建立自動化控制監控結構

由于生產操作空間有限，火電生產始終面臨系統應用故障、火電動力轉換危險等。為體現自動化系統在火電生產中的應用優勢，需增設自動化監控結構，以監測自動化程序的操控情況。

某火電廠自動化控制系統優化時，程序開發人員在基礎程序上增設了局域性監控程序。火電熱工轉換時，該程序主要負責反饋每個環節動力系統轉換的安全性，并及時調節系統數據傳輸不穩定、電力轉換傳輸不可靠等危險因素。

4 結 論

本文通過解決硬件故障和熱工程序的計劃性、目標性調節，解決程序信號干擾問題，建立自動化控制監控結構，優化了火電廠自動控制系統，為社會電力資源綜合開發提供了技術借鑒。