關(guān)于電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

馬強(qiáng)　王洋

【摘 要】火電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，主要包括公共網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、在線監(jiān)控系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)以及相關(guān)的輔助系統(tǒng)等。近年來(lái)，由于社會(huì)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪须娏ο牧枯^大，加上熱控自動(dòng)化系統(tǒng)本身設(shè)計(jì)的問(wèn)題，導(dǎo)致電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性受到很大影響，進(jìn)而影響到整個(gè)電廠機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行。因此，我們應(yīng)高度重視電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題，采取多種管理措施提高電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】電廠；熱控自動(dòng)化系統(tǒng)；穩(wěn)定性；問(wèn)題；對(duì)策

一、電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成

1、分散控制系統(tǒng)（DCS）

分散控制系統(tǒng)的主要功能和結(jié)構(gòu)特征是顯示操作集中和控制分散。它有運(yùn)行操作接口、開發(fā)維護(hù)接口、現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制接口和網(wǎng)間通信接口4個(gè)相對(duì)獨(dú)立的組成部分，各部分通過(guò)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地結(jié)合，形成完整的、功能強(qiáng)大的過(guò)程控制系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)上采用模塊化設(shè)計(jì)方法，通過(guò)靈活組態(tài)和合理配置，可以實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組的模擬量控制系統(tǒng)（MCS）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）、鍋爐燃燒控制和爐膛安全系統(tǒng)（FSSS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）等功能。

2、輔助控制系統(tǒng)

它是保證系統(tǒng)能夠正常工作的重要條件，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在無(wú)人控制的條件下，能夠正常工作的保證。一般采用的是可編程控制器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制設(shè)置，采用數(shù)據(jù)交換機(jī)以及其他數(shù)據(jù)接口的方式，保證系統(tǒng)的順利進(jìn)行，綜合的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由中央控制室完成集中對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無(wú)人控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行。

3、視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)

視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是用于對(duì)火電廠進(jìn)行監(jiān)控的重要工具，電廠的設(shè)備需要進(jìn)行全面的監(jiān)控，在比較危險(xiǎn)的操作以及無(wú)人值班和檢查的地區(qū)，運(yùn)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)的對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，它可以通過(guò)輔助系統(tǒng)的通信接口實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)火電廠實(shí)施監(jiān)控，也能夠?qū)φ麄€(gè)電廠的工作過(guò)程和程序進(jìn)行監(jiān)視，能夠有效的實(shí)現(xiàn)電廠信息的綜合管理。

4、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)火電廠的生產(chǎn)和設(shè)備、電力運(yùn)行的情況進(jìn)行監(jiān)督，當(dāng)有異常問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動(dòng)的發(fā)生動(dòng)作，并同時(shí)報(bào)警。它主要由廠級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控和信息管理系統(tǒng)等兩類組成，是通過(guò)數(shù)據(jù)接口與控制器連接在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)通信的共享。

二、電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問(wèn)題

1、系統(tǒng)穩(wěn)定性影響因素較多

目前，我國(guó)電力消耗量越來(lái)越多，而且電力傳輸距離較遠(yuǎn)，分布范圍較廣，信號(hào)傳輸中有很多中間接口，導(dǎo)致現(xiàn)代火電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的信號(hào)傳輸速度較慢，而且存在很大的故障離散性，因此常常出現(xiàn)控制邏輯混亂的現(xiàn)象，保護(hù)信號(hào)的耗時(shí)較長(zhǎng)。因此相關(guān)的工作人員應(yīng)高度重視設(shè)備的設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝、設(shè)備調(diào)試、設(shè)備運(yùn)行、后期維護(hù)等各環(huán)節(jié)工作，確保整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性，便于系統(tǒng)的安裝、維護(hù)，能夠簡(jiǎn)單的監(jiān)控整個(gè)熱工系統(tǒng)的實(shí)際工作情況。

2、熱控設(shè)備更新速度較慢，系統(tǒng)管理模式較為傳統(tǒng)

目前，大多數(shù)火電廠仍然采用的是定期檢修的傳統(tǒng)管理模式，從而確保整個(gè)機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性。然而，傳統(tǒng)的管理模式需要定期對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行全面檢修，這樣需要投入大量的物力、人力，不符合經(jīng)濟(jì)性的原則。而且，一些電器元件在檢修中出現(xiàn)故障，這樣會(huì)在很大程度上威脅機(jī)組的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的話可能會(huì)造成機(jī)組非停事故。

三、增強(qiáng)火電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定性的對(duì)策

1、實(shí)現(xiàn)火電廠單元控制機(jī)組的智能化設(shè)計(jì)

優(yōu)化單元控制機(jī)組的DCS，有利于提高單元控制機(jī)組的智能化、響應(yīng)性，而且DCS智能化程度、靈敏度越高，整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控能力也就會(huì)越強(qiáng)。在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)不斷創(chuàng)新與發(fā)展的時(shí)代背景下，傳統(tǒng)落后的自動(dòng)控制設(shè)備逐漸被高智能、現(xiàn)代化的分散控制系統(tǒng)取代。在現(xiàn)代火電廠現(xiàn)場(chǎng)熱控自動(dòng)化系統(tǒng)中，可以采用DEH控制系統(tǒng)以及新華DCS控制系統(tǒng)。

2、對(duì)自動(dòng)控制過(guò)程控制軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

設(shè)置自動(dòng)化控制程序模塊的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)控制范圍以及控制指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，使整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力提高。而且，應(yīng)該注意自動(dòng)控制過(guò)程軟件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高整個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程控制處理能力，在每一個(gè)過(guò)程控制中能夠提供顯示軟件、過(guò)程監(jiān)視軟件、控制算法軟件、信息檢索軟件、報(bào)表打印軟件、控制程序軟件等服務(wù)，能夠最大限度的滿足電廠現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的應(yīng)用需求。

3、提高輔助控制系統(tǒng)的應(yīng)用率

應(yīng)加大對(duì)火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)管理人員的專業(yè)知識(shí)教育以及業(yè)務(wù)培訓(xùn)，豐富他們的專業(yè)管理知識(shí)以及系統(tǒng)控制能力，充分發(fā)揮輔助控制系統(tǒng)的作用，不僅應(yīng)用于主機(jī)控制系統(tǒng)中，也應(yīng)該在輔助生產(chǎn)車間內(nèi)應(yīng)用。由于每一個(gè)車間的應(yīng)用設(shè)備存在一定差異，配套的輔助控制系統(tǒng)也存在一定差異，因此對(duì)應(yīng)接口通信協(xié)議自然會(huì)有所區(qū)別，因此應(yīng)做好物理接口和設(shè)備通信協(xié)議之間的關(guān)系轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，確保整個(gè)控制系統(tǒng)的正常、有效運(yùn)行。

4、合理強(qiáng)化APS技術(shù)，注重設(shè)備維護(hù)

APS技術(shù)也即是指火電廠機(jī)組的順序控制系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)火電廠自動(dòng)化控制的重要基礎(chǔ)條件，因此應(yīng)提高相關(guān)操作人員的專業(yè)技術(shù)水平，要求嚴(yán)格按照規(guī)定操作執(zhí)行，避免出現(xiàn)失誤，盡可能將機(jī)組停止、啟動(dòng)的時(shí)間減少，提高熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的反應(yīng)能力以及整體性能。

四、火電廠中提升熱控系統(tǒng)可靠性的策略

1、對(duì)熱控關(guān)系定期檢修

對(duì)熱控系統(tǒng)一定要做到定期檢修，這樣才能提升系統(tǒng)的接插件在工作上的可靠性與穩(wěn)定性。所以，熱控系統(tǒng)相關(guān)工作人員第一要考慮的要點(diǎn)是對(duì)于熱控系統(tǒng)做專業(yè)檢修的工作，對(duì)可預(yù)見的故障做仔細(xì)檢查，便于對(duì)各類安全隱患做到早發(fā)現(xiàn)、早治理。相關(guān)工作人員在做檢修工作的時(shí)候，切記要遵循規(guī)定程序與標(biāo)準(zhǔn)行事，在指定監(jiān)督人員監(jiān)督下對(duì)所有檢修工作予以完成，確立系統(tǒng)可以達(dá)到指定性能與指標(biāo)系數(shù)要求。特別要注意的是針對(duì)系統(tǒng)的接插件穩(wěn)定性做檢查的時(shí)候，確保接插件穩(wěn)定工作，還有接插件規(guī)范性操作，盡量避免插座的運(yùn)用，避免破損與碎片造成的事故。

2、借鑒先進(jìn)技術(shù)改進(jìn)熱控系統(tǒng)

先進(jìn)技術(shù)可以說(shuō)是幾乎每一項(xiàng)工作順利開展的重點(diǎn)和核心，熱控保護(hù)工作自然也不例外，對(duì)于熱控系統(tǒng)的保障有著很深遠(yuǎn)的作用。我們結(jié)合大量實(shí)例研究，熱控保護(hù)相關(guān)系統(tǒng)當(dāng)中會(huì)有百分之七十左右的故障是因?yàn)閷?duì)元器件選擇不準(zhǔn)確造成的。所以，熱控系統(tǒng)元器件對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備正常運(yùn)行都是至關(guān)重要的。假使系統(tǒng)當(dāng)中元器件性能很低或達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，都將會(huì)使系統(tǒng)效能發(fā)揮出現(xiàn)問(wèn)題。想要確保熱控系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù)第一要做到的是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化、性能高的元器件進(jìn)行選擇，進(jìn)一步對(duì)熱控保護(hù)相關(guān)系統(tǒng)加以應(yīng)用。

3、提高熱控接地系統(tǒng)的抗干擾水平

熱控系統(tǒng)在地下有接地系統(tǒng)，這種系統(tǒng)周圍的環(huán)境非常惡劣，常常會(huì)因?yàn)橹車h(huán)境發(fā)生變化而使得測(cè)量精確性下降、控制系統(tǒng)誤發(fā)信號(hào)或者設(shè)備發(fā)生臨時(shí)故障，這些問(wèn)題最終都會(huì)導(dǎo)致機(jī)組跳閘，使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。因此，熱控系統(tǒng)要想穩(wěn)定運(yùn)行，還要保證接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性，平時(shí)要不斷提升接地系統(tǒng)的抗干擾水平。電纜屏蔽層和機(jī)組振動(dòng)信號(hào)柜會(huì)干擾整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行，因此，在其安裝過(guò)程中，要避免發(fā)生這種情況。

結(jié)束語(yǔ)：

電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)是維護(hù)電力正常運(yùn)行的關(guān)鍵，其穩(wěn)定性會(huì)直接影響到整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行，因此必須確保熱控設(shè)備的正常、可靠運(yùn)行，還應(yīng)該提高線路的抗干擾能力、接口設(shè)計(jì)的合理性，提高整個(gè)系統(tǒng)的智能化程度。

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