電廠熱控自動化系統運行的穩定性分析

國家能源集團諫壁發電廠 談瑞強

近年來我國各界的用電需求日漸多樣化，持續增長的電能需求量也使得電廠面臨著較高挑戰。為保證電力系統的可靠穩定運行，電廠熱控自動化系統的穩定性必須得到保障，由此可見本文研究具備的較高現實意義。

1 電廠熱控自動化系統基本構成

為更好滿足社會電能需求，電廠需不斷擴大自身的運營規模和機組容量，更多投運的系統機組對熱控自動化系統也會提出更高要求，現階段熱控自動化系統已成為電力系統安全運行、電廠運行效率提升的關鍵所在。現階段熱控自動化系統的低碳環保性能開始引起業界重視，能否優化熱控效果、貫徹和落實節能降耗原則已成為系統的重要評判標準，為實現這類目標，現有管理機制的創新、新型智能化技術的應用也開始引起廣泛關注，電廠的生產效率及自動化水平提升能夠獲得有力支持。

電廠熱控自動化系統一般可細分為三部分，包括分散控制系統、輔助控制系統、視頻網絡監控系統，分散控制系統由開發維護接口、通信接口、操作接口、現場流程控制接口組成，負責分散控制接口且集中顯示操作，電廠通信網絡用于各接口聯系，各類設備能通過不同的模塊在接口支持下由系統進行有效控制，這種控制具備可靠、靈活等特點；輔助控制系統在電力系統無人運行中發揮著關鍵性作用，通過控制器進行指令的設置，即可自動控制各類設備，交換機和數據接口的穩定性也能得到保障。

傳輸過程的數據信息也能夠由輔助控制系統集中控制，系統控制可由中央控制室實現，保證自動化運作在無人管理情況下實現；視頻網絡監控系統由控制、傳輸、攝像、記錄、顯示等部分組成，能夠實時監控電廠運行情況，在高清攝像機的支持下，系統可實時采集工作人員的工作狀況及各類設備的運行情況，并通過網絡電纜向計算機主機傳輸，在云平臺的支持下，操作人員可負責控制攝像頭的方向及變焦，圖像的錄入、存儲、回放也能夠通過應用錄像處理模式實現，對于出現異常的電廠，錄像回放能夠保證故障原因快速找出[1]。

2 電廠熱控自動化系統穩定性提升策略

2.1 引進智能化分散控制系統

為提升電廠熱控自動化系統穩定性，應引進智能化分散控制系統，該系統具備遠程I/O功能，且能有效提升系統兼容性。通過對智能控制技術的引進，分散控制系統的參數設計和控制邏輯能不斷優化，并形成高度穩定性的單元模塊，智能化提升的單元控制機組在降低誤動、拒動等問題發生幾率方面表現出色。分散控制系統的負荷率及可靠性指標的考量及分析屬于智能化技術應用的關鍵，并保證存在允許范圍內的系統通信總線負荷率，保證存在均衡的負荷率。在建設智能化分散控制系統的同時，還需關注電廠的信息溝通交流需要，開展分散控制模式優化探索，以此結合電廠實際情況階梯化分散控制各類設備，分成多個環節的發電機組控制在提升管理有效性和針對性方面具備較高價值[2]。

2.2 持續更新控制軟件技術

在設計電廠熱控系統的自動化控制程序模塊環節，應設法優化系統控制指標及控制范圍，提升系統對外部干擾的抵抗能力，同時對自動控制過程軟件進行優化，保證其具備更強的過程控制處理能力，以此提供顯示軟件服務滿足過程控制需要，熱控自動化系統即可在滿足現場監控需求的同時具備更高穩定性。在控制軟件技術的持續更新過程中，順序控制的強化也不容忽視，考慮帶電廠運行的安全和穩定直接受到熱控自動化系統有序性影響，控制軟件技術的更新需關注相關內容，并做好對操作人員的培訓，系統控制規范的制定、工作人員操作的規范、常見操作問題的規避均需要得到重視，以此強化順序控制系統，電廠機組故障停機時間縮短、系統的整體性能提升均可順利實現[3]。

2.3 關注輔助系統和冗余設計

電廠熱控自動化系統穩定性提升還應關注輔助系統和冗余設計。電廠熱控自動化系統中輔助系統的重要性較高，需設法提升該系統的應用率，具體可從管理隊伍建設入手，保證相關人員能合理使用輔助控制系統，以此提升電力系統運行效益。還應設法處理物理接口與設備通信間協調關系，保證不同協議和接口的契合度有效提升，系統運行可靠性、信息傳輸安全性均可得到保障。冗余設計關系著熱控設備監督管控能否更好實現，設備運行中安全隱患和異常狀況能通過冗余設計更好找出，這對系統故障幾率降低、相應處理工作開展均能夠帶來積極影響。因此，熱控設備的本身功能、監控功能均需嚴格設置，以此通過冗余設計，更好保證電廠的安全穩定運行[3]。

2.4 設法優化系統的邏輯設計

結合電廠熱控自動化系統的邏輯設計要求，為更好提升其運行穩定性，技術人員須設法升級優化系統的邏輯設計，如升級邏輯判斷系統，運行過程中電廠系統的浮動和故障能有效減少，具體操作需采用“3類2類”格式，同時借鑒25項反措等經驗，通過充分發揮保護功能，實現程序質量提升，全方位系統化的所有監控點監測將更好開展，異常信號找出、反饋處理工作針對性優化自然能夠順利實現。在邏輯判斷系統的支持下，分析、判斷信號邏輯并進行改進，工作人員工作負擔將有效減輕，系統穩定性也能夠同時提升，同時實現設備運行安全隱患規避具備較高實用價值。

2.5 健全檢修模式

電廠熱控自動化系統應用的現代化設備和先進技術近年來不斷增多，智能化和自動化水平持續提升，但這對系統運行穩定性也帶來了很多新的挑戰。結合實際調研可發現，在檢修管理熱控自動化系統時傳統檢修模式仍較為常見，這種傳統模式無法滿足自動化系統發展要求，因此必須設法健全檢修模式，充分應用傳感技術、溫度測量儀等實時監測熱控自動化系統，通過對設備運行情況的實時掌握，檢修工作可結合設備運行狀態針對性開展，檢修不及時、過度檢修等問題均可有效規避。此外還應設法優化相應的子系統，提高其控制能力、信息處理能力、計算能力，保證子系統更好響應熱控系統中的各類程序，系統運行效果和效率能夠更好得到保障。

2.6 關注硬件管理和人員培訓工作

硬件設備的支撐直接關系著電廠熱控自動化系統正常運行，系統運行效果會直接受到硬件設備穩定性影響，如存在經常出現故障的系統硬件設備，成本投入增大、維護工作量提升、系統頻繁停機等問題均將頻繁出現，電力系統運行的可靠性和連續性自然會受到影響。因此須做好系統硬件管理工作，保證硬件設施質量，硬件的性能、質量、性能需基于系統需求確定，電廠熱控自動化系統正常運行將更好得到保障。

在關注硬件管理的同時人員培訓工作也需嚴格開展，對于運行工藝繁瑣且復雜的熱控自動化系統來說，系統本身涉及大量專業知識，對相應人員的綜合素質和專業技能掌握情況存在較高要求，如無法滿足這類要求系統運行很容易受到各類因素限制，故障發生幾率也會大幅提升。因此，具體實踐需設法優化相關人員的工藝技術、專業知識，以此有效控制各類干擾因素，降低運營因素引發故障的幾率。在具體的崗位培訓工作中，需保證參訓人員的綜合素質和專業能力有效提升，更好適應崗位需要，具體培訓需圍繞影響熱控自動化系統穩定性的關鍵因素展開，如重點開展計算機編程語言的培訓，輔以專業實踐小組的針對性建設，以及定期培訓與考核的嚴格落實，即可保證工作人員熟練掌握電廠熱控自動化系統操作相關技能，更好為系統穩定運行提供支持。

3 實驗論證

3.1 實驗方法

以某電廠開展的智能化分散控制系統建設探索為例，該系統具備較高的靈敏度和較強的監控能力，同時擁有更大的監控范圍，系統的硬件型號基于設備環境針對性選擇，驗收的嚴格開展、細節的維護也得到高度重視。智能化分散控制系統還擁有完善的自動控制軟件，通過對軟件設備控制范圍的科學規劃，軟件設備的抗干擾性得到重視，系統的處理能力保障、設備功能實現、監控需求滿足也獲得有力支持。為驗證智能化分散控制系統的實用性，分別對傳統系統和智能化分散控制系統進行實驗論證。在針對性開展軟硬件設備性能檢測的過程中，通過UPS分別檢測硬件運行穩定性和軟件系統抗干擾性，具體實驗前需做好現場周圍環節的嚴格勘察，并對熱工信號系統進行檢查，以此保證實驗有效性。

3.2 結果對比

開展實驗對比可得到抗干擾性能對比結果，通過針對性對比可發現，傳統軟件設備存在較弱的抗干擾性能，而智能化分散控制系統采用的新方法存在較強抗干擾性能，電廠監控及熱控自動化系統正常運行需要能夠較好滿足。傳統硬件設備存在較弱的穩定性，而智能化分散控制系統則具備較強的穩定性，電廠熱控自動化系統操作的穩定性需求滿足和工作效率提升得以實現。結合具體實驗可確定，抗干擾能力強的軟件設備能更好地服務于電廠熱控自動化系統，穩定性更高的硬件設備也能夠為電廠熱控自動化系統穩定性保障提供支持。

綜上，電廠熱控自動化系統運行的穩定性會受到多方面因素影響。在此基礎上，本文涉及的引進智能化分散控制系統、設法優化系統的邏輯設計等內容，則提供了可行性較高的電廠熱控自動化系統優化路徑。為更好保障電廠熱控自動化系統運行穩定性，電廠工作人員的統一管理、各環節的針對性技術改造同樣需要得到重視。