電廠熱控自動化系統運行的穩定性分析

周 強

（七臺河市寶泰隆新材料股份有限公司，黑龍江七臺河 154600）

電力已成為人類社會發展、經濟發展的一種重要能源，也是人類賴以生存的基本能源。火力發電的穩定性取決于火力發電系統自身的穩定性和可靠性，隨著系統中設備的數量還會越來越多，從技術上來看，必須不斷地改進自動化控制過程，總結以往的經驗，以保證系統的穩定運行。在目前的熱控自動控制系統中將動態調整與遠程監測技術相融合，使員工可以根據用戶的需要，對各生產環節進行科學的控制，減少設備運行時出現的安全事故，并對提高能源的利用率也有很大的幫助。

1 電廠自動控制系統的構成

1.1 分布式控制

所謂的“分布式”，就是由四個不同的操作系統組成，包括開發、維護、控制運行、聯網等四個部分。將通信系統和分布式系統有機地融合在一起，形成一個完整的流程控制系統，而這些系統的核心就是模塊，通過模塊來合理地分配系統的功能。比如，一個電廠，覆蓋了水、煤、灰等13個輔助車間的監控，集中在一個單元控制室，與13個輔助車間的獨立控制體系相連，從而達到了一個統一的中央控制體系。該系統具有以下特點：13個輔助車間的設備狀態信息都集中在數據庫中，具有報表、報警、歷史記錄、運行記錄等多種功能。并且，操作人員可以在操作站中對各系統的生產設備進行監測；采用雙冗余的結構和雙服務器結構，確保了系統的穩定性和安全性，實現了多個PLC 系統的數據信息的整合，有利于分析、管理和優化生產。

1.2 輔助熱控系統

在電廠的熱控自動化系統中除了采用傳統的核心控制方式外，還必須有一個輔助控制系統，而無人操作則是該系統的一個重要特征。在電廠的日常工作中可以采用手動方式由PLC 輸入控制命令，然后利用其模塊的數據接口和數據交換技術來完成整個熱控系統的正常工作，并利用數據傳送模塊進行數據傳送，并將所有的數據集中到主控制系統，可實現無人操作，方便快捷。

1.3 實時監測

目前的實時監測系統分為兩個部分，一個是工廠的實時監測系統，另一個是采集和管理信息，兩者既可以用數據接口，也可以用控制器來實現，可以在一定程度上實現信息的交換和數據的實時共享。當應用于監測系統時可以根據現場的實際情況進行監測和管理，并對參與生產的機械電氣設備進行有效的管理。實時監測系統的主要功能，就是針對電廠設備在使用過程中出現的問題進行及時控制，當出現問題時監測系統會自動報警，讓員工在第一時間找到問題所在，進行相應的處置。

1.4 視頻網絡監控系統

視頻網絡監控系統在電廠的正常運行過程中發揮著非常關鍵的作用，可以對整個發電廠進行不間斷的監控，保證了電廠的安全與穩定。

2 電廠熱控制自動化系統的運行問題

2.1 影響因素復雜

隨著我國經濟的快速發展，對電力的地域、用電量的要求越來越高，電力部門也在不斷地擴展，以適應經濟發展的需要。這就造成了在電力和信號之間不斷增多的接口，嚴重地影響了信號的傳送速度和質量，同時還會增大故障的離散性，增大了控制自動化系統運行中的保護信號傳輸時間、控制系統的邏輯不清等問題。為了保證系統的穩定，電廠要加強對設備、系統的維護和管理。

2.2 維修方式的滯后

國內許多電廠仍然采用傳統的熱控自動化管理和維護方式，采用定期維護的方式，也就是固定時間進行設備的檢查。這種維修方式不僅耗費人力物力，而且成效也較低，不利于提高電廠的生產效率。電廠的設備故障具有隨機性和不可預測性，如果在維護過程中出現了某些熱控部件的失效，將會對整個熱控自動化系統的穩定運行產生不利的影響，甚至會導致機組的停機，從而對電廠的正常運行產生不利的影響。

2.3 熱控部件失效的原因

熱控部件失效是指部件的可靠性缺失。在發電廠運行過程中最害怕的就是設備故障和運行中斷。如果維修不及時，部件就會有問題。因此應該從整體上加強和改進管理，注重系統的容納度和過載程度，盡量減少此類現象的發生。

3 提高電廠熱控自動化系統運行的穩定性措施

3.1 電廠單元控制機組智能化設計

通過提高電廠的智能控制，提高其響應速度，可以提高電廠的自動控制能力。DCS 是一種高智能、高靈敏度的分布式控制系統，可以在現有的計算機技術和網絡技術的基礎上，對機組的智能化進行持續地改造。在電廠的現場熱控自動化系統中采用DEH 和DCS 兩種控制方式。目前電廠的熱控自動化系統是一個高度集成的系統，對各個環節的連接速度和界面的適應性都有很高的要求，為了提高系統的控制區域的抗干擾性能，必須對各環節的軟件進行優化，以提高數據的處理能力，同時還要盡可能地在各方面都提供相應的軟件，以滿足目前的生產水平。隨著現代科技的不斷發展，電廠的機械設備也得到了極大地改善，而熱能控制系統也是電廠必不可少的一部分，對整個系統的完善和發展起著至關重要的作用。必須要改進控制系統，提高系統的穩定性和安全性，從而保證電廠的穩定發展。

3.2 加強電廠DCS系統操作人員的技術培訓

DCS 控制系統的安全狀態是DCS 系統功能得以正常運行的前提，也是DCS 系統穩定性的重要保障，如果DCS 系統的操作者出現了操作上的問題，那么DCS 的穩定性就會受到影響，從而影響到DCS 的運行狀態，從而影響到電廠的經濟和安全。為了提高DCS 控制系統的操作人員的技術水平，將DCS 控制系統技術和技能作為核心，提高了DCS 控制系統操作水平，確保DCS 控制系統功能的發揮與整體穩定性，使得電廠技術、經濟、安全等方面目標得以實現。在DCS 控制系統中要提高員工的文化素養，并將其作為主要的學習內容，通過強化培訓，使其能夠勝任DCS 的運行和控制。需要將DCS 控制系統中的故障和問題結合起來，以便對工作人員進行實務培訓，將實際問題作為案例，從而針對性地了解DCS 的相關知識和技術。電廠的熱控自動化系統受人為因素的影響較多，為防止人為因素對電廠的熱控系統產生不利影響，降低系統的穩定性，需要采取一些行之有效的措施，以提升員工的專業素質和綜合素質。①電廠要設立專用培訓機構，定期組織員工參加專業培訓，讓員工掌握有關的知識和技術，并能熟練地使用各類設備。對員工進行系統化、專業化的培訓，能夠有效地提升員工的技術水平，使其熟練掌握熱控制系統的運行，保證火力發電系統的穩定運行。②在熱控自動化系統中要配備專業的技術人員，將各類熱控自動化輔助設備引入到熱控自動化系統中并對數據接口和通信協議進行嚴格的檢查，確保數據的有效交換，保證在實際操作中各接口能夠在不同協議的支撐下正常工作。

3.3 加強技術投入，提升熱控元件質量

熱控單元是電廠和熱控系統的基本單元，其技術含量和控制部件的質量直接影響到熱控設備的性能。通過對電廠實際運行的分析，發現許多電廠熱控設備的失效都是由元器件引起的，尤其是隨著電廠智能化和自動化水平的不斷提高，熱控元件的重要性日益凸顯。電廠在選用熱控元件時應根據其自身的裝置和系統的具體要求，選用合適的設備，以確保其最大的效能。還要對熱控部件的品質進行嚴格的檢查，尤其是熱控元件的采購，必須要經過嚴格的審查，以挑選出質量好、安全性好、技術好、工作穩定的熱控元件。

3.4 加速電源控制機組的智能化與自動化建設

在電廠的熱控自動化系統中，單元控制裝置是一個非常關鍵的環節，引入了自動化技術，實現了有效的控制。要改善電廠的自控系統，就需要在電廠的機動性和靈活性上，利用這種高效率的裝置，來實現對電廠的動態監測。智能技術的飛速發展，使現有的自動化設備不斷落后、淘汰，在今后的電力系統中將會有更多的新的智能化設備。在電廠熱控系統中采用了DCS、DEH 等智能系統，對提高機組的工作效率起到了很好的作用。

3.5 加強APS技術與裝備維修

APS 技術是熱控自動化系統中的一個重要組成部分，為了保證整個熱控自動化系統的正常運轉，各部分的協調與干預時間至關重要，相關的條款和操作規范是保證整個熱控自動化系統合理化的前提。加強APS 技術可以有效降低運行錯誤，縮短啟動時間，有利于提高整個熱控自動化系統的性能。對設備的維修制度和周期也要進行相應的調整，制定一個靈活、健全的制度，對各主要環節進行記錄與分析，以保證整個系統的穩定運轉。為了解決熱控自動化系統中存在的數據傳輸不及時、誤傳等問題，利用錯誤容量邏輯對熱控自動化系統進行了優化，該方法能有效地抑制由于邏輯錯誤引起的熱控系統的誤動，降低了熱控自動化系統的誤動。對熱控電路進行優化，以防止保護邏輯的延遲，從而使整個熱控制系統失去保護。熱控自動化系統在運行期間，由于周圍電場、磁場等因素的影響，使其精度降低，造成設備暫時失效，使系統參數發生混亂，造成機組斷電和跳閘。優化熱控電路就可以改善熱控制自動化系統的抗干擾性。為了保證測試儀器的準確性，電廠員工必須加強對測試儀器設備的檢驗。在設計熱控系統時，應考慮電場、磁場對系統的影響，采取相應的屏蔽措施，以增強系統的抗干擾性。隨著電網自動化和智能化的不斷提高，熱控自動化的應用越來越廣泛。然而，目前國內火力發電廠的熱控自動化系統仍停留在傳統的運行模式上，與電力市場的發展有很大差距。為此，必須對熱控制自動化系統進行改變。熱控自動化系統通過使用測溫儀、傳感技術來實現對熱控自動化系統的實時監控，及時掌握設備的工作狀況，并根據實際操作狀況進行維修，防止過多的維修。要對火力發電廠熱控自動化系統中的各個子系統進行優化，以改善其信息處理能力、計算能力和控制能力，使熱控系統的各項操作程序能夠得到積極的響應，從而使熱控系統的工作效率得到進一步的提升。

3.6 采用先進的技術進行系統故障的高效處理

在處理系統的邏輯錯誤時應注意采用合理、有效的方法，對系統邏輯的設計缺陷進行最小化，以防止在新裝置的運行中出現同樣的錯誤和問題，從而有效地減少了誤動作和拒絕動作的發生。在對該系統進行特定的優化處理時首先要對該系統進行性能檢測，并根據各檢測點的結果來判定和評估該系統的邏輯是否合理，在此基礎上，通過添加質量代碼來提高檢測結果的準確性，使系統在以后的工作中對信號路基的實際狀況做出準確的判斷，并給出相應的操作命令，避免出現拒動、誤動等問題。其次，當有關工作人員在進行熱控設備故障時要防止發生這種故障，就需要對整個熱控系統的工作環境進行優化，以便對引起故障的相關風險因素進行及時有效地控制和處理。員工每天都要對設備的運行狀態、環境中的溫度、濕度進行實時監測，一旦出現異常，應立即采取相應的處理措施。

4 結束語

為適應不斷增加的用電需求，各電廠企業紛紛改革傳統的控制方式，將熱控自動化技術引入到目前的電的控制系統中，利用熱控自動化技術，可以實現對電廠設備進行遠程監控，同時還可以對電力系統的運行情況進行實時監測，從而及時了解到電廠設備的故障。熱控自動化技術不僅可以用于電力系統的運行，而且可以作為電廠內部各種動態監測工作的參考。為了實現對電廠的設備進行遠程監測和實時的參數更新，需要不斷對電廠的熱控技術進行改進和優化。