探讨火电厂自动化系统的运用

韩 驰

1东北电力大学自动化工程学院自动化专业11届毕业生；2大唐珲春发电厂

探讨火电厂自动化系统的运用

韩 驰1，2

1东北电力大学自动化工程学院自动化专业11届毕业生；2大唐珲春发电厂

伴随着我国科学技术的不断完善，火电自动化技术在火电厂领域也得到了迅速攀升。文章首要介绍了火电厂自动化的实际意义，剖析了各种先进技术在控制系统中的散布状况，以供同行日后作业参阅。

火电自动化；火电厂；DCS系统

控制系统的发展将向两个方向延伸，一个是控制设备的高度智能化、网络化，另外一个是控制策略的优化，这个方向的发展依赖于实际生产中应用人员与计算机控制技术的深入融合，也就是说，目前人类对计算机的应用还仅仅停留在初级阶段，随着编程技术的发展，人类将来可以在计算机平台上随意实现自己的控制策略。

1 自动发电控制及其应用

自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)如今是当代电网控制中心的一项根本和主要的功用，它在电网运行时不仅能完成自动调频和调峰，而且还可以使电网愈来愈的安全、经济、方便的在进行。伴着现在电网商业化的军事化管理，经济考核力度的不断扩大，还有不断的对电能质量要求的改善和普遍提高，我们不能单单靠调度员的指令和人工的操作来进行电网出力的调整，都开始很难来满足现代化大电网的运行管理的需求，而来更好的来实现AGC。

电网的频率和功率根据负载的情况和变化的程度来进行调整。对于微小的分量而言，幅度较小，变化的周期也很短，一般情况下是根据频率的偏差来对它进行调整的，这种情况称为一次调频；相反的，对于变化幅度比较大，周期相对比较长的负荷变化，则是需要通过汽轮的发电机组的出力来进行直接改变来达到调频的目的，这种情况成为二次调频。当二次调频是通过电厂工作人员操作和就地手动来控制的；如若是通过电网调度中心的专业部门的能源管理系统来实现控制的，则称为自动发电控制。

火电厂的AGC操控体系主要由三有些构成：电网调度基地的能量办理体系(EMS)、电厂端的远方终端单元(RTU)以及由涣散操控体系(DCS)构成的和谐操控体系(CCS)。EMS和RTU之间的信息传递是经过微波通道来进行的，RTU与DCS／CCS之间的信息传递是经过硬接线衔接的。

2 火电厂自动化的实际意义

目前,越来越多的火电力发电机组的容量和参数都有所增加,火电自动化的程度也随之增加,它的优势在于DCS分散控制系统的出现和广泛应用,以其强大的功能为机组提供了一个更为安全、更为可靠、更为经济的运行环境。可由于参与保护的火电参数与机组容量往往是复杂的,使得发生机组或设备误动以及拒动的几率越来越多,所以在火电自动化的过程中需要提高保护意识,并且采取一定的措施来提高保护系统,以减少甚至消除DCS系统的故障和火电系统的误动与据动，这对提高可靠性具有非常重要的现实意义。

3 火电厂自动化安全系统的新技术应用

首先,人机接口技能,现在,DCS人机接口技能的开发也上升到一个新的期间。该设备主要用于中央操控室、记载外表显现而且替代了BTG盘上的显现,能够任意的使工作站内部或者个人计算机的文件图像得到扩大。CRT的规模现已远远不能满足如今的请求,现在运用一种新式的工业图形显现体系IGS能够界说超越的大画面,完成把大画面以翻滚方法在有限的CRT屏幕上出现。这种方法是接连的,自在方向的旋转,并可运用鼠标,球标或特别翻滚按钮来操作。

第二,现场总线：现场总线FB作为DCS的将来的发展方向之一,它由DCS操控的通信线路,其意图是使设备无搅扰和无不良影响。FB能够替代智能设备,替换后能够大大下降操控电缆的数量。FB介入以后,体系构造完成了涣散的运营办理,不只使层次得到了一个提高，而且使发电操控设备得到了一定的保障。

第三,进程操控外表：跟着DCS得到广泛的重视,曾经商务进程操控外表的运用范围正在削减。将来的进程操控仪器将在FB的支持下适用于各种的智能执行器以及智能变送器。根据环境请求的提高,使之各大品牌的分析仪器逐年添加,可是品牌分析仪器的构造相对杂乱,价格上升,保护和运用也存在艰难，而且只要很少的有关信息。而国外电厂对此设备的运用,保护和操作尤为重视,因而这种分析仪器成为了发电机组中的关键成员。

第四,人工智能与人工神经网络：人工智能的研究成果将成为自动操控体系中的一个主要支柱。而走向实用期间的则是形式操控体系。温度和压力操控体系,是对某点的温度和压力检查，可是在实践出产进程中,通常不只是一个简略的操控压力和温度,而操控是温度场的温度散布,终究的操控量也是散布在某一个空间上的操控形式。

4 提高火电厂自动化系统可靠性研究

主要是提高电厂的火电力自动化体系的牢靠性研究工作,包含合理装备的硬件和软件,收集信号的牢靠性,按捺干扰信号,优化操控逻辑,改进操控体系故障的应急计划等。跟着机组操控牢靠性要求的提高,主要的操控子体系硬件装备,将运用安全型PLC体系、安全型操控器或它们的结合,而对收集信号的维护则会多选取三选二的判别逻辑。

其次,在系统设计的过程中,应该尽可能的选取成熟技术和组件来完成系统的建设。因为热控制系统的复杂性的不断增加,也对热控制组件的可靠性提出了更高的要求。所以成熟的技术以及采用反馈比较好的元件是能满足DCS系统作为一个整体的可靠性要求的。因为成熟的组件性能与技术不仅通过了实践的检验,也保证了系统维护的便利。但在设计与安装的过程中要切忌收缩投资而使质量意识损失,应基于合理的经济评价使用最好的技术和设备,以保证DCS系统的可靠性以及系统的安全。

结论

火电厂自动化操控是现代操控技能,有着宽广的发展前景,火力发电厂自动化体系需求一套合理的设计,才能够确保操控体系的平稳运转。我们在分布式控制系统的工程设计应基于可靠性分析、使用设计管理和控制的新概念上，也应该逐渐在工程设计的过程中实现现场总线,并积极在火电厂自动化中使用人工智能,以为将来的发展提供良好的基础。

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[2]张春生.DCS控制系统在电厂化学水处理过程中的应用和研究[D].华北电力大学2011

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