電廠熱控自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性分析

孫國強

摘 要：電廠生產(chǎn)過程中，發(fā)電機組發(fā)揮著重要作用，而熱控自動化系統(tǒng)可以保證發(fā)電機組的穩(wěn)定性，因此，本文針對電廠熱控自動化系統(tǒng)運行進行分析。文章首先簡單了解電廠熱控自動化系統(tǒng)的構(gòu)成，其次對電廠熱控自動化系統(tǒng)運行過程中存在的問題進行分析，最后提出了優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)控制單元、優(yōu)化系統(tǒng)硬件管理控制、優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)中的邏輯、優(yōu)化系統(tǒng)順序控制技術(shù)、強化輔助控制系統(tǒng)效率等措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：電廠生產(chǎn);熱控自動化系統(tǒng);運行穩(wěn)定性;實時監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：TM6 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）21-0132-02

0 引言

新技術(shù)、新設(shè)備的出現(xiàn)，讓國家電力需求不斷增加，電廠穩(wěn)定性發(fā)展成為現(xiàn)階段的工作重點，熱控自動化系統(tǒng)是電力生產(chǎn)過程中的主要構(gòu)成部分。新時期，熱控自動化系統(tǒng)和電廠穩(wěn)定之間有著無法分割的聯(lián)系，在實際應(yīng)用過程中，會受到多種因素的影響，出現(xiàn)穩(wěn)定性降低的情況。根據(jù)實際生產(chǎn)需求，必須要不斷完善電廠熱控自動化系統(tǒng)，提高電廠整體效率，并且確保電廠發(fā)電機組運行穩(wěn)定性和持久性。

1 電廠熱控自動化系統(tǒng)運行過程中常見問題

1.1 電廠熱控自動化系統(tǒng)運行中的問題

在電力消耗量逐漸增加的今天，電力行業(yè)的發(fā)展速度必須要得到全面的提升，但在取得一定成績的同時，在電廠熱控自動化系統(tǒng)中也出現(xiàn)了很多的運行問題。在電廠熱控自動化系統(tǒng)中應(yīng)用自動化技術(shù)，可以實現(xiàn)各項環(huán)節(jié)的動態(tài)化、實時化的監(jiān)督維護，為監(jiān)管維護任務(wù)提供參數(shù)數(shù)據(jù)，同時也整合了遠程監(jiān)控技術(shù)和動態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)，滿足實際發(fā)電需求，避免電力資源被浪費，讓資源使用效率得到大幅度提高。在電廠熱控自動化系統(tǒng)運行中的問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，存在較多的影響因素，這些影響因素會對信號傳輸造成影響，最終導(dǎo)致控制邏輯系統(tǒng)產(chǎn)生混亂。第二，系統(tǒng)檢修模式缺少創(chuàng)新。新時期，設(shè)備、技術(shù)都在不斷更新，但設(shè)備、系統(tǒng)的檢修模式依然采用傳統(tǒng)的方法，無法保證機組可以安全運行，甚至?xí)?dǎo)致機組停機，威脅電廠的正常運行[1]。

1.2 影響電廠熱控自動化系統(tǒng)運行因素

從國家目前的電力市場來看，電力需求不斷增加，電力傳輸距離也隨之增長，電廠設(shè)計的分布范圍也在逐漸擴張，為了保證信號的穩(wěn)定傳輸，在傳輸工程中設(shè)置了很多的中間接口，但傳輸速度和傳輸質(zhì)量也會受到接口的影響，最終造成電廠熱控自動化系統(tǒng)故障。除此之外，電廠熱控自動化系統(tǒng)經(jīng)常會出現(xiàn)邏輯控制混亂以及保護信號耗時過長的問題，在這樣的情況下，保護信號的反應(yīng)過程也會隨之延長，整個系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運行造成影響。

2 電廠熱控自動化系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1 實時監(jiān)控系統(tǒng)

實施監(jiān)控系統(tǒng)在電廠熱控自動化系統(tǒng)中可以分為兩個部分，分別為：廠級的實施監(jiān)控系統(tǒng)和信息資料的收集管理系統(tǒng)。這兩個部分利用數(shù)據(jù)接口和控制器進行連接，實現(xiàn)信息、資料的流程和共享。實時監(jiān)控系統(tǒng)最大特點就是實時性、動態(tài)化，讓監(jiān)督管理工作的有效性得到大幅度提高，尤其是對實際運行狀態(tài)的分析，為生產(chǎn)機械設(shè)備的管理工作奠定了良好的基礎(chǔ)，主要目的就是為設(shè)備運行過程提供良好的幫助，讓管理人員可以及時的展開處理措施。一旦系統(tǒng)發(fā)生問題，那么實時監(jiān)控系統(tǒng)就會將報警信息發(fā)送給工作人員，并且啟動輔助控制系統(tǒng)和分散控制系統(tǒng)對在電廠熱控自動化系統(tǒng)中的故障進行處理，給工作人員創(chuàng)造更多的反應(yīng)時間，確保維修和調(diào)控工作的穩(wěn)定運行[2]。

2.2 分散控制系統(tǒng)

分散控制系統(tǒng)主要包括四個方面，分別為：網(wǎng)間通信接口、開發(fā)維護接口、現(xiàn)場過程控制接口以及運行操作接口。分散控制系統(tǒng)在在電廠熱控自動化系統(tǒng)中可以更加清晰的表現(xiàn)出相鄰節(jié)點之間的控制狀況，對系統(tǒng)實現(xiàn)分散管理控制，是目前電廠生產(chǎn)工程中最常見技術(shù)。分散控制系統(tǒng)中同時結(jié)合了內(nèi)部的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，讓系統(tǒng)更加健全化。分散控制系統(tǒng)應(yīng)用價值不僅在于對各部分進行分模塊的調(diào)控，同時也可以對下屬模塊部分進行有效管理，因此在電廠熱控自動化系統(tǒng)中擁有著極高的使用效率。

2.3 輔助控制系統(tǒng)

輔助控制系統(tǒng)在電廠熱控自動化系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的歐洲用，因此需要得到全面的應(yīng)用和管理。電廠熱控自動化系統(tǒng)通過輔助控制系統(tǒng)的應(yīng)用和管理，可以實現(xiàn)自動控制，不需要技術(shù)人員的手動調(diào)控管理，只需要借助編程工作中的自動控制指令，就可以完成相應(yīng)的工作。在實際應(yīng)用的過程中，通過數(shù)據(jù)交換機輔助控制系統(tǒng)可以和其他數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)協(xié)同合作，以此保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠的運行。與此同時，還可以借助中央控制室，實現(xiàn)宏觀整體上的調(diào)控。報警系統(tǒng)作為輔助控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵，也會得到控制，比如：某電廠建立了專門的檢查小組，定期對輔助控制系統(tǒng)進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)、處理遇到的問題[3]。

3 電廠熱控自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)化措施分析

3.1 優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)控制單元

優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)控制單元是電廠熱控自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性優(yōu)化措施中最常見的一種，通過優(yōu)化設(shè)計可以提高子系統(tǒng)的控制和智能化管理，不僅如此，還能夠加強對整個系統(tǒng)的監(jiān)控能力。優(yōu)化設(shè)計工作主要針對電廠熱控自動化系統(tǒng)中各分散子系統(tǒng)進行設(shè)計，以此提高子系統(tǒng)的控制和智能化管理，同時加強對整個系統(tǒng)的監(jiān)控能力。比如：DEH系統(tǒng)，就是汽輪機數(shù)字式電液控制系統(tǒng)，將這個系統(tǒng)和電廠熱控自動化系統(tǒng)中的軟件進行優(yōu)化和設(shè)計，可以全面優(yōu)化軟件功能，讓其充分發(fā)揮出自身的控制作用，并且滿足實時監(jiān)控需求，對電廠熱控自動化系統(tǒng)進行監(jiān)控。新時期，將計算機技術(shù)、電子信息技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，就可以對設(shè)計系統(tǒng)進行優(yōu)化，并且形成一個智能化、系統(tǒng)化的管理系統(tǒng)。比如：某電場中，對軟件處理數(shù)據(jù)的速度進行優(yōu)化，加入了顯示、監(jiān)控、搜索、控制等多項功能，同時還引入了文件打印功能，可以及時打印系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)報告，為控制人員減輕工作壓力，也能夠及時上報系統(tǒng)故障，讓系統(tǒng)工作效率得到科學(xué)的調(diào)整。

3.2 優(yōu)化系統(tǒng)硬件管理控制

對于電廠熱控自動化系統(tǒng)而言，硬件管理控制也是保證、優(yōu)化系統(tǒng)穩(wěn)定性的一種措施，現(xiàn)階段，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，也出現(xiàn)了很多硬件設(shè)備，這些硬件設(shè)備應(yīng)該逐步應(yīng)用到電廠系統(tǒng)中，以此給系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供保障。如果在實際運行過程中，硬件設(shè)備出現(xiàn)的問題，那么整個系統(tǒng)都會受到嚴(yán)重的影響，因此要優(yōu)化系統(tǒng)硬件管理控制，采取科學(xué)的方式，提高功能質(zhì)量，運行效果。在硬件系統(tǒng)運行過程中，會受到外界環(huán)境的影響，出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，因此要在選擇系統(tǒng)硬件時，對系統(tǒng)硬件的環(huán)境需求條件進行分析，根據(jù)實際情況，選擇最合適的硬件，以此保證硬件質(zhì)量，同時也能夠保證硬件型號、功能等都可以滿足電廠熱控自動化系統(tǒng)安全運行。比如：某電廠在采購硬件設(shè)備的過程中，安排了管理人員結(jié)合實際情況對硬件系統(tǒng)進行驗收，同時落實日常監(jiān)督和檢查工作，重點監(jiān)控硬件影響因素的變化情況，保證對系統(tǒng)中細節(jié)區(qū)域的保護，從根本上減少故障的發(fā)生。不僅如此，該企業(yè)還在實際應(yīng)用的過程中制定了相應(yīng)的管理體制，完善了管理制度，為優(yōu)化管理工作提供參考。以某電廠為例，該電廠針對單元控制機組進行了全面的革新，作為在電廠熱控自動化系統(tǒng)中最關(guān)鍵的硬件設(shè)備，單元控制機組的高效性，可以讓機組運行更加穩(wěn)定。該電廠利用全新的智能化設(shè)備替換傳統(tǒng)的自動化設(shè)備，在現(xiàn)代化、智能化設(shè)備的支持下，在電廠熱控自動化系統(tǒng)中形成了以DEH、DCS為核心的控制系統(tǒng)，有效提高了設(shè)備運行效率。

3.3 優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)中的邏輯

優(yōu)化電廠熱控自動化系統(tǒng)還可以從邏輯系統(tǒng)入手，通過前文分析可知，邏輯系統(tǒng)是影響穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。而在優(yōu)化了邏輯系統(tǒng)后，錯誤指令的發(fā)出和故障發(fā)生概率都會得到一定的降低。因此，在設(shè)計初期就采用科學(xué)合理的技術(shù)方案非常重要，尤其是在性能測試階段，必須要選擇合理的邏輯系統(tǒng)，以此減少錯誤的發(fā)生。比如：某電廠在對熱控自動化系統(tǒng)進行設(shè)計的郭恒中，采用了取二保護邏輯和質(zhì)量碼對測點質(zhì)量問題進行測試，根據(jù)測試結(jié)果判斷系統(tǒng)的可靠性，不僅如此，測試結(jié)果也可以幫助有關(guān)工作人員更好的了解信號路基，最大程度降低錯誤的發(fā)生。以某電廠為例，在該電廠熱控自動化系統(tǒng)中經(jīng)常會出現(xiàn)誤動、不動的情況，通過邏輯設(shè)計優(yōu)化，該電廠落實了“三取二”形式，實現(xiàn)了科學(xué)保護，并且借助質(zhì)量代碼技術(shù)，對每一個監(jiān)控點進行實時運行監(jiān)督，及時反饋異常信號，不僅保證了邏輯性合理，也提高了系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性，降低電廠熱控自動化系統(tǒng)中存在的風(fēng)險問題。

3.4 優(yōu)化系統(tǒng)順序控制技術(shù)

系統(tǒng)順序控制技術(shù)也被稱為APS，對APS的優(yōu)化，就是在設(shè)計過程中對順序控制進行優(yōu)化，通過這種方式不僅可以讓系統(tǒng)的操作技術(shù)水平得到提高，同時也可以更好的控制操作行為。優(yōu)化系統(tǒng)順序控制技術(shù)可以讓電廠熱控自動化系統(tǒng)得到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的管理，對控制系統(tǒng)進行合理優(yōu)化，以此可以有效節(jié)約設(shè)備運行時間，提高系統(tǒng)能力，為設(shè)備維護提供各更加便捷的方式。比如：在優(yōu)化電廠熱控自動化系統(tǒng)順序控制技術(shù)可以對設(shè)備的開始、停止時間進行條恒，以此為設(shè)備維護工作提供機會，同時還可以對設(shè)備的詳細情況進行記錄，以此提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，讓系統(tǒng)得到全面的發(fā)展。由此可知，APS系統(tǒng)對電廠熱控自動化系統(tǒng)的重要性，比如：某電廠在相應(yīng)的操作車間張貼系統(tǒng)APS技術(shù)的重要性，并且明確具體的操作規(guī)范指南，在一些重點區(qū)域標(biāo)出錯誤操作的禁止標(biāo)志，并且設(shè)置了自動報警裝置，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)錯誤后，裝置會發(fā)出聲響、叫停設(shè)備，第一時間完成停機動作，確保其他設(shè)備沒有受到影響，根據(jù)這一應(yīng)用，可以看出APS技術(shù)在提高電廠熱控自動化系統(tǒng)啟停效率上的作用。

3.5 強化輔助控制系統(tǒng)效率

除了上述幾個方面之外，在實際應(yīng)用的過程中，還要強化輔助控制系統(tǒng)效率，提高車間輔助系統(tǒng)合理運用水平，可以有效提高電廠工作效率。不僅如此，工作人員、生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備的革新也非常重要，定期對管理人員、專業(yè)操作人員進行培訓(xùn)指導(dǎo)，也可以降低人為因素對電廠熱控自動化系統(tǒng)的影響，落實科學(xué)的使用、保養(yǎng)、維修工作制度，以此可以讓電廠工作效率得到提高。強化工作人員的培訓(xùn)力度，可以讓自動化系統(tǒng)在協(xié)議支持下穩(wěn)定落實，比如：某電廠建立了專門的培訓(xùn)中心，讓工作人員可以掌握專業(yè)的電廠熱控自動化技術(shù)，合理操控設(shè)備運行。工作人員專業(yè)性提高后，會對在電廠熱控自動化系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障形成全面的了解，并且將一些輔助性設(shè)備更好的應(yīng)用到系統(tǒng)中。以該電廠為例，在實際應(yīng)用過程中，在培訓(xùn)過程中，重點針對通信協(xié)議、數(shù)據(jù)接口的檢查管理，數(shù)據(jù)交換工作等內(nèi)容進行培訓(xùn)，讓工作人員可以配合不同協(xié)議，幫助自動化系統(tǒng)完成工作。

4 結(jié)語

綜上所述，電力需求量日益增加，電廠發(fā)展要求也在逐漸提升，在電廠運行過程中，建立科學(xué)的管理制度，降低系統(tǒng)運行問題，是現(xiàn)階段的關(guān)鍵內(nèi)容。想要提高熱控系統(tǒng)穩(wěn)定性，就要對相應(yīng)的控制系統(tǒng)進行設(shè)計，熱控系統(tǒng)屬于電廠運行的核心部分，保證熱控自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性運行，不僅可以提高系統(tǒng)安全性，還能夠讓電廠發(fā)電機組得到穩(wěn)定運行，提高發(fā)電效率、發(fā)電質(zhì)量，有效滿足社會上對電力的需求。

參考文獻

[1] 白明強，張亞彬.電廠熱控自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性分析[J].科技風(fēng)，2019（17）：199.

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[3] 吳迪，趙然，王騰.電廠熱控自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（03）：122.