淺析電廠熱控自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性

吳安緯

（國能浙江北侖第一發(fā)電有限公司，浙江 寧波 315800）

現(xiàn)階段，電廠主要的工作目標便是穩(wěn)定供應(yīng)多樣化的市場需求，但由于其需求多變，所以需要實現(xiàn)實時的監(jiān)控與調(diào)整，單純依靠人力難度過大，甚至還會出現(xiàn)失誤。對此，業(yè)內(nèi)人員開始在現(xiàn)有工作體制中，融入信息化技術(shù)，實現(xiàn)自動化轉(zhuǎn)型，進而保障系統(tǒng)穩(wěn)定性。但其復(fù)雜技術(shù)組成和結(jié)構(gòu)特性的背后，意味著較高的管理難度，所以工作人員需要深入了解其結(jié)構(gòu)特點，確定優(yōu)化方向，進而歸納經(jīng)驗，優(yōu)化體制，為未來的行業(yè)進步肅清阻礙。

1 電廠熱控自動化系統(tǒng)概述

電能已成為市場進步與發(fā)展的決定性資源，同時，也是群眾日常生產(chǎn)生活的保障，所以電廠需要保持長周期穩(wěn)定性運行，而硬件配置完善度則是最直觀的影響因素，因為電廠本就是需要依靠設(shè)備才能完成日常工作，所以未來設(shè)備優(yōu)化既是難點也是重點。熱控自動化系統(tǒng)則是基于電力生產(chǎn)工藝特性所衍生出的管理機制，其主張控制生產(chǎn)穩(wěn)定，同時做好全過程檢測，出現(xiàn)異常指標參數(shù)后，第一時間究其原因，改變管理模式。另外，電廠熱控自動化系統(tǒng)也是基于環(huán)保和可持續(xù)理念的衍生物，目的在于提升生產(chǎn)效率的同時，降低環(huán)境污染，穩(wěn)定提高電廠整體的生產(chǎn)技術(shù)水平，利用編程手段替代原有的結(jié)構(gòu)拼接，降低外部環(huán)境的影響，以便于獲取更多資源，應(yīng)對電廠時常出現(xiàn)的突發(fā)型、運行型問題，實現(xiàn)更穩(wěn)定的統(tǒng)籌控制。

2 電廠熱控自動系統(tǒng)的總體框架

電廠熱控自動化系統(tǒng)是新時代技術(shù)融合的重要產(chǎn)物，所以具有典型的高集成性，其性能的實施將依靠多個子系統(tǒng)協(xié)同工作，目前最常見的系統(tǒng)框架可分化為分散控制系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)、實時監(jiān)控系統(tǒng)和視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其各自具有特異化職能，需要獨立的控制管理機制。

2.1 分散控制系統(tǒng)

分散控制系統(tǒng)是多種職能的分化與協(xié)同，需要借助控制端口、網(wǎng)絡(luò)通信端口、運行操作端口和運維開發(fā)端口的職能，將日常電廠管理龐大的工作量分散，同時借助主控設(shè)備完成統(tǒng)籌兼顧，數(shù)據(jù)信息經(jīng)過精簡統(tǒng)籌后，由其分析再生成指令。對此，工作人員能實現(xiàn)信息的有效傳遞，后續(xù)方案的構(gòu)建也能借助分散模式，了解優(yōu)化重心，以免浪費人力物力，再加之工作人員為實現(xiàn)系統(tǒng)的有機融合，協(xié)同管理已成為重要內(nèi)容之一，主張利用完善的配置方案，降低管理風(fēng)險，提升供應(yīng)的穩(wěn)定性。

2.2 輔助控制系統(tǒng)

在整體管理系統(tǒng)職能分化分散的情況下，短期產(chǎn)生的數(shù)據(jù)種類龐大，統(tǒng)籌分析前需要精確的分支信息，同時，分散的工作系統(tǒng)也需要更多人力物力予以管理維護，否則滋生風(fēng)險問題后難以及時發(fā)現(xiàn)，會產(chǎn)生連帶性的負面影響，制約行業(yè)的發(fā)展。對此，輔助控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，可以實現(xiàn)基本自動化運行，無人監(jiān)管時也能自動生成工作數(shù)據(jù)，獲取現(xiàn)場的不正常情況，并對整個信息傳輸通道予以管理，有效減輕主控設(shè)備的運行計算壓力，確保后續(xù)不會出現(xiàn)職能分散、數(shù)據(jù)遺失的問題。

2.3 實時監(jiān)控系統(tǒng)

電廠內(nèi)部無論是電力生產(chǎn)供應(yīng)指標還是工藝過程運行穩(wěn)定性據(jù)需要被嚴格管控，否則，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)失準的情況，造成下一階段工作效率波動，尤其是在自動化系統(tǒng)普及的當下，數(shù)據(jù)誤差在未引發(fā)事故前，很難提前預(yù)知，事故問題頻發(fā)。

對此，在靈活運用實時監(jiān)控系統(tǒng)后，首先，會使用計算機的集成能力，將各個設(shè)備的運行參數(shù)予以獲取，后續(xù)統(tǒng)籌分析，找出數(shù)據(jù)失準的源頭，提出優(yōu)化方案。其次，在出現(xiàn)非常規(guī)的風(fēng)險問題時，輔助系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)督，并及時預(yù)警，降低資金損耗。

2.4 視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

目前，縱觀制約電廠發(fā)展的諸多因素后可知，其數(shù)值過于抽象，許多參數(shù)的變化需要經(jīng)過計算才能得知是導(dǎo)致管理效率不穩(wěn)定的主要因素，所以工作人員需要對硬件予以優(yōu)化，應(yīng)用視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將抽象的事物具象化，提升管理規(guī)范性。對此，首先，需要借助視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將抽象的電能供應(yīng)及消耗的情況制成圖表，后續(xù)參考時結(jié)合數(shù)據(jù)浮動即可完成分析。其次，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的檢查系統(tǒng)控制，促使電廠全面達到安全和穩(wěn)定的結(jié)果，過程中的安全隱患能夠分畫面實時監(jiān)控，降低誤差出現(xiàn)的可能性，從而實現(xiàn)實時監(jiān)管與分析，促使日常管理更為完善客觀。

3 影響電廠熱控自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素

電廠在實際工作時，許多主客觀因素會影響熱控自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，例如，硬件設(shè)備故障、突發(fā)事件影響及管理機制的不全面等。對此，工作人員若想進一步發(fā)揮電廠熱控自動化的效益，需要了解各影響因素，再隨之提出有效的應(yīng)對方案，促使其優(yōu)勢發(fā)揮，穩(wěn)定應(yīng)對多樣化需求。

3.1 熱控元件故障

雖說電廠熱控自動化系統(tǒng)具有典型的高集成性，但其并非多種技術(shù)的縫合，而是利用自身核心地控制元件作為主導(dǎo)，后續(xù)將各道工藝融入其中，提升運算管理效率，所以熱控元件的運行情況將是最直觀的管理難點，不及時修理威脅較大。

對此，首先，元件可能會失去真實性，其意味著電廠后續(xù)管理機制的落實無法得到有效保障，甚至?xí)驗榻Y(jié)構(gòu)故障導(dǎo)致其處于失衡狀態(tài)，致使系統(tǒng)無法及時檢測到異常，逐漸堆積后形成安全事故，致使元器件出現(xiàn)磨損，帶來高昂的運維成本。其次，磨損問題。熱控元件作為工作人員提升工作效率的重要因素，需要長周期地高強度工作，一旦頻繁出現(xiàn)管理不當?shù)膯栴}，熱控元件會頻繁處于過載或高強度工作狀態(tài)，后續(xù)管理者難以防止風(fēng)險問題，易造成嚴重的經(jīng)濟損失乃至安全事故。

3.2 DCS 系統(tǒng)問題

DCS 系統(tǒng)學(xué)名叫作集散控制系統(tǒng)，其屬于電廠內(nèi)部典型的集中控制系統(tǒng)，內(nèi)部包含控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)等多個領(lǐng)域，功能十分多樣，是實現(xiàn)總體調(diào)控的重要支撐。但其在運行時，局部零件損壞或性能下降較常見，會直接影響運行管理的穩(wěn)定性。

首先，性能不穩(wěn)定，現(xiàn)階段集散控制系統(tǒng)的性能極為多樣，除常規(guī)的數(shù)據(jù)記錄與傳遞外，還包含設(shè)備、狀態(tài)監(jiān)控的信息分析等多重職能，所以其異變的形式也相對多樣，可任意局部性能不穩(wěn)定，都可能導(dǎo)致整體陷入故障狀態(tài)，進而引發(fā)事故問題。其次，組態(tài)監(jiān)控和中央處理問題，其屬于典型的遠程事故類型，本身其工作時便存在不穩(wěn)定因素影響，一旦監(jiān)控失去性能或中央處理器運行不暢，會導(dǎo)致整個集散控制系統(tǒng)失去應(yīng)有的平衡能力，內(nèi)部集成的元件均會受到影響，造成不必要的經(jīng)濟損失。

3.3 設(shè)備檢修不完整

電廠的熱控設(shè)備是典型的信息化設(shè)備，其性能多樣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以對應(yīng)檢修管理也應(yīng)當做出調(diào)整。但實際工作過程中，大部分電廠并未意識到信息化技術(shù)的特殊性，檢修模式依舊如常態(tài)，致使許多潛在問題未被發(fā)掘，運維成本隨之上升。

首先，始終沿用定期檢查模式。工作人員挑選固定時間，對同批次設(shè)備予以檢查，發(fā)現(xiàn)問題再予以解決，但由于現(xiàn)有的工作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精密，所以檢查需要耗費更多的人力物力，對應(yīng)的檢修管理效果不佳，機組的運維管護成本無法得到保障。其次，現(xiàn)有的檢修工作只是在上報故障信息后才會開展，造成了一定的信息延后性，即使維修及時也會出現(xiàn)一定不可控的損失，在未來愈加激烈的市場競爭中，便可能失去先機，只是收益下降。

3.4 系統(tǒng)邏輯問題

其一般體現(xiàn)為設(shè)備的不適配性，該類問題大多會在新型設(shè)備中出現(xiàn)。因為市場環(huán)境的變化，現(xiàn)有電廠的核心設(shè)施其建設(shè)目標不統(tǒng)一，協(xié)同運行時受制于設(shè)備特性容易出現(xiàn)系統(tǒng)配合不暢的問題，后續(xù)便會衍生為邏輯錯誤，致使損耗出現(xiàn)。

首先，新型設(shè)備缺少完善的適應(yīng)流程，接入使用后可能因為不合邏輯的點，出現(xiàn)系統(tǒng)運行不暢的問題，后續(xù)控制系統(tǒng)會發(fā)出錯誤信號，致使機器出現(xiàn)控制錯亂的情況，輕則導(dǎo)致設(shè)備磨損加重，重則會出現(xiàn)指令失準的情況，誘發(fā)硬件缺陷問題。其次，現(xiàn)有的電廠借助高集成性的設(shè)備特性，相繼研發(fā)出了多種功能模組，但其實際使用時只考慮了物理層面的連接，并未注重其適配性，后續(xù)還可能因此導(dǎo)致設(shè)備運行癱瘓，無法實現(xiàn)穩(wěn)定的安裝、運行和設(shè)計，保障其基本的科學(xué)性的穩(wěn)定性。

4 提升電廠熱控自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性的有效路徑

4.1 優(yōu)化元件管理

對于電廠熱控自動化系統(tǒng)而言，元件是其實現(xiàn)性能的重要渠道，同樣也是最直觀的故障誘因，所以工作人員需要結(jié)合其實際特點，建立完善的管理方案，并針對現(xiàn)行的技術(shù)手段，尋求創(chuàng)新路徑，以便捷系統(tǒng)的總體控制，降低風(fēng)險問題的滋生。

對此，首先，需要深入了解元件的系統(tǒng)控制與響應(yīng)能力，后續(xù)結(jié)合現(xiàn)代智能化和信息化技術(shù)的特點，完善系統(tǒng)監(jiān)控體制，在實際工作過程中，結(jié)合時代背景，融合電子技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)有害，將其硬件性能最大化利用，實現(xiàn)統(tǒng)籌調(diào)控。其次，工作人員需要深刻明確系統(tǒng)控制元件的全面性特點，結(jié)合相關(guān)的技術(shù)手段，最大程度提高系統(tǒng)處理能力，以便于未來更有效的控制系統(tǒng)功能運轉(zhuǎn)，利用持續(xù)推陳出新的技術(shù)優(yōu)勢，提升其硬件完善度，后續(xù)建立對應(yīng)的工作模式，實現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)變。

4.2 靈活使用APS 技術(shù)

APS 技術(shù)也被稱為優(yōu)化設(shè)計順序控制系統(tǒng)，其核心目的在于對現(xiàn)有復(fù)雜的硬件體系予以集合管理，降低過程中的數(shù)據(jù)處理難度，并將熱控自動化概念貫徹落實，實現(xiàn)硬件的有效維護、軟件的穩(wěn)定運行，進而助力DCS系統(tǒng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

對此，首先，工作人員需要靈活掌握APS 技術(shù)的優(yōu)勢和特點，借助現(xiàn)有的硬件資源，實現(xiàn)系統(tǒng)規(guī)范化操作的同時，有效降低系統(tǒng)風(fēng)險。但過程中需要注意技術(shù)相關(guān)硬件設(shè)備的安裝與使用，需要嚴格按照既定的標準來執(zhí)行，不可私自調(diào)整順序。其次，APS 技術(shù)與DCS 系統(tǒng)相配合，能夠準確調(diào)整設(shè)備運行參數(shù)，后續(xù)還能管理設(shè)備啟停等，所以其屬于典型的終端類設(shè)備，后續(xù)在應(yīng)用時需要完善輔助系統(tǒng)，再結(jié)合效益轉(zhuǎn)化模式，盡可能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以免出現(xiàn)數(shù)值波動頻繁或系統(tǒng)運算不暢的問題。

4.3 完善檢修模式

電廠是依靠硬件設(shè)備才能完成工作的典型產(chǎn)業(yè)，所以硬件設(shè)備維護是保障現(xiàn)場穩(wěn)定性的重要指標，尤其在信息化技術(shù)持續(xù)推陳出新的當下，硬件設(shè)備維護體系也應(yīng)當基于信息化環(huán)境做出創(chuàng)新性，以應(yīng)對未來多變的工作環(huán)境，以免產(chǎn)生過多的運維自費。

對此，首先，工作人員需要建立信息化監(jiān)控系統(tǒng)，除檢查操作規(guī)范性外，還需了解設(shè)備特點，獲取準確的運行參數(shù)，當局部參數(shù)出現(xiàn)異常時，及時判斷其問題所在，后續(xù)針對的處置，以免產(chǎn)生資金浪費，再定期復(fù)核，保障設(shè)備長周期運行質(zhì)量。其次，需要實現(xiàn)預(yù)先性管理，尤其是在設(shè)備結(jié)構(gòu)精密的情況下，工作人員需要成立專屬的運維管理部門，實際工作時，先調(diào)研其運維情況，對超支的部分予以優(yōu)化，并要求職工在發(fā)現(xiàn)異常情況的第一時間上報，并非事后維修，盡量做到管理全面、細致。

4.4 強化設(shè)備邏輯管理

為實現(xiàn)硬件運行邏輯的穩(wěn)定，工作人員需要了解各個硬件設(shè)備的特點，實際使用時，結(jié)合熱控自動化系統(tǒng)，促使其更為穩(wěn)定、系統(tǒng)邏輯更加合理，并將其管理工作分階段劃分，實現(xiàn)獨立操作與協(xié)同管理，提升系統(tǒng)可靠性，保障信號良好。

對此，首先，初期設(shè)計邏輯的管理，應(yīng)當重視設(shè)備優(yōu)勢發(fā)揮，并結(jié)合自身現(xiàn)有資源，做好硬件調(diào)控，在不影響各自獨立職能的情況下，盡量實現(xiàn)整合管理，降低運維控制的人力物力損耗，顯著提升可靠性。其次，過程使用邏輯管理，需要在工作需求的影響下，以提升整體性能為首要目標，保障信號穩(wěn)定，降低故障問題出現(xiàn)的概率，并預(yù)估近期的故障問題，實現(xiàn)硬件系統(tǒng)優(yōu)化。

5 結(jié)語

綜上所述，電力行業(yè)得益于科學(xué)水平和經(jīng)濟條件的發(fā)展，其運營管理更為科學(xué)，許多硬件設(shè)施的優(yōu)化更為立體、適配。其中熱控自動化系統(tǒng)便是重要代表，其能夠聯(lián)合實際需求，針對系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定，構(gòu)建完整的控制框架。但考慮到熱控自動化系統(tǒng)完善度和系統(tǒng)性能具有特異性，因此，工作人員需要調(diào)查其使用需求和工作模式，逐漸建立固有的運維管護機制，以保障其穩(wěn)定性為首要目標，最終以點帶面，帶動行業(yè)實現(xiàn)長周期穩(wěn)定發(fā)展。