黃 勝

福建省電力勘測設(shè)計院

火電廠自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用與研究

黃 勝

福建省電力勘測設(shè)計院

電是我們?nèi)粘Ｉ詈腿粘９ぷ髦胁豢扇鄙俚奈镔|(zhì)，它甚至直接關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)命脈，而電力的生產(chǎn)是一個復(fù)雜的過程，涉及到各方面的知識和要求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力生產(chǎn)過程中使用的電力設(shè)備包括發(fā)電機(jī)等的性能逐漸得到提升，同時整個生產(chǎn)系統(tǒng)的控制也得到了進(jìn)一步改進(jìn)。以前使用的人工模式暴露了許多缺點(diǎn)，很難優(yōu)化龐大而且復(fù)雜的電力調(diào)度。所以自動化控制系統(tǒng)在電力的生產(chǎn)上得到了廣泛應(yīng)用。本文對此進(jìn)行研究分析，以供借鑒。

火電廠；自動化控制系統(tǒng)；應(yīng)用

隨著我國改革開放進(jìn)程的推進(jìn)，促進(jìn)了國內(nèi)各行業(yè)的同步發(fā)展。其中，作為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)重要支柱的電力行業(yè)，更是在發(fā)展建設(shè)中取得了不錯的成績，這大大促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的速度。同時，在電力系統(tǒng)發(fā)展中，火電廠的建設(shè)是發(fā)展的基本保障，也是火電廠安全生產(chǎn)及運(yùn)營的基礎(chǔ)。隨著火電廠生產(chǎn)及管理技術(shù)的創(chuàng)新，自動化管制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，自動化控制系統(tǒng)的推行提高了火電廠的生產(chǎn)能力。

1 自動化控制系統(tǒng)的基本組成

在一個控制系統(tǒng)中，必不可少的組成部分有三個：被控對象、設(shè)備或裝置、人。其中控制裝置是控制系統(tǒng)的核心，所以控制作用都是由控制裝置實(shí)現(xiàn)的，一個控制系統(tǒng)能否順利地實(shí)現(xiàn)其控制目標(biāo)，完成復(fù)雜的控制功能，主要看控制裝置是否穩(wěn)定可靠并具有優(yōu)異的性能。因此，人們在控制裝置的研究方向上給予了巨大投入，而且，隨著生產(chǎn)效率的不斷提高，生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，控制裝置的作用越來越顯得重要，在某些情況下甚至超過了生產(chǎn)設(shè)備，因?yàn)樵谑褂猛瑯由a(chǎn)設(shè)備的情況下，通過改進(jìn)控制裝置就可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

2 火電廠自動控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容

2.1 自動檢測

火電廠自動控制系統(tǒng)能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行中的參數(shù)進(jìn)行自動檢測，確保火電廠設(shè)備的正常運(yùn)行，及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障的設(shè)備，為供電的穩(wěn)定性與持續(xù)性提供保障?；痣姀S自動控制系統(tǒng)能夠?qū)?jīng)過其中的參數(shù)做出反應(yīng)，像是物理量、化學(xué)量等，當(dāng)火電廠設(shè)備處于正常運(yùn)行的情況下，這些參數(shù)會保持在一定范圍內(nèi)，如果超出這一范圍，就證明運(yùn)行中的某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了錯誤，而火電廠自動控制系統(tǒng)能夠及時的找到錯誤的源頭，對其進(jìn)行細(xì)致的分析，從而發(fā)現(xiàn)問題的所在。

2.2 自動保護(hù)

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)事故時，必須啟動保護(hù)系統(tǒng)防止事故進(jìn)一步惡化造成人員傷亡或機(jī)器設(shè)備發(fā)生故障而損壞，這樣可以提高系統(tǒng)的安全性并保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

2.3 順序控制

系統(tǒng)的運(yùn)行主要依靠預(yù)設(shè)的程序和條件，當(dāng)滿足不同的條件時，系統(tǒng)會有不同的動作，保證系統(tǒng)的運(yùn)行的準(zhǔn)確性，不會相互產(chǎn)生干擾。這種控制方式能大大減少操作人員的工作量，節(jié)約人力成本。

2.4 自動控制

火電廠自動控制系統(tǒng)的主要作用就是實(shí)現(xiàn)供電過程中的自我控制。當(dāng)火電廠設(shè)備在運(yùn)行的時候，超過了預(yù)先設(shè)定的條件，就會造成設(shè)備壓力過大、荷載過量而發(fā)生故障。但是，有了火電廠自動控制系統(tǒng)之后，即使面對這種情況，火電廠也能夠自主的進(jìn)行調(diào)整，使設(shè)備重新回到穩(wěn)定的工作狀態(tài)上。

3 火電廠自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用

3.1 在智能化技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)中的應(yīng)用

自動化控制系統(tǒng)發(fā)展最快的兩大部分是智能化技術(shù)與現(xiàn)場總線技術(shù)，兩者之間存在著即獨(dú)立又相互依存的關(guān)系。首先，智能化技術(shù)是建立于微電子技術(shù)之上而形成的一種超規(guī)模的集成電路，并將CPU、存儲器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、輸入輸出回路功能集中于一小塊單機(jī)芯片中，從而使模擬信號這一部分從原來的計算機(jī)客戶端轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場端。另外，智能化技術(shù)將原來計算機(jī)所接收的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，使工作人員在操作中更容易讀懂信息。同時，智能化技術(shù)在現(xiàn)場檢測設(shè)備及儀器中只需安裝一個極小的集成線路控制器就可以實(shí)現(xiàn)傳感器之間的模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程，大大地提高了信號轉(zhuǎn)換過程的精確度。另外，數(shù)字信號的傳輸技術(shù)完全可以避免模擬信號傳輸過程中所發(fā)生的信號衰弱、信號干擾等多方面長期以來都難以解決的問題，大大提高了系統(tǒng)的工作效率。

3.2 自動檢測技術(shù)與設(shè)備在自動化控制系統(tǒng)中的利用

光纖傳感器主要包含半導(dǎo)體光纖式溫度計，此種儀器通常運(yùn)用于超高變壓器中對熱點(diǎn)溫度進(jìn)行測量方面，由于變壓器線圈中最熱點(diǎn)絕緣常常因?yàn)檫^熱造成老化，不嚴(yán)重時會使變壓器損壞，嚴(yán)重時就有可能發(fā)生重大事故。而現(xiàn)代化新型技術(shù)的運(yùn)用可以在一定程度上充分運(yùn)用變壓器，提升經(jīng)濟(jì)效益，使其可以處在最佳運(yùn)行狀態(tài)，同時為系統(tǒng)中其他相關(guān)設(shè)備順利工作提供了可能，這也是自動化重要的步驟之一。

3.3 分散式控制系統(tǒng)DCS的應(yīng)用

分散式控制系統(tǒng)DCS是由各種工作站通過局域網(wǎng)連接而成，工程師站，操作管理站，信息管理站完成系統(tǒng)的組態(tài)，監(jiān)視操作和運(yùn)行管理，現(xiàn)場測控站完成過程信息的采集和控制DCS控制系統(tǒng)的核心思想是分散控制，集中監(jiān)控.至今，DCS控制系統(tǒng)的技術(shù)已相當(dāng)成熟，可以滿足火電廠熱工自動化控制可控性和協(xié)調(diào)性的需要通過DCS系統(tǒng)的應(yīng)用除了可以避免火電廠熱工自動化控制中一個子系統(tǒng)故障而引起整個系統(tǒng)問題的問題池可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)和調(diào)整。分散式控制系統(tǒng)DCS現(xiàn)場應(yīng)用兩種方式層次型與水平型這不但可以實(shí)現(xiàn)火電廠熱工自動化控制的可控性而且還可以實(shí)現(xiàn)火電廠熱工自動化控制的可協(xié)調(diào)性通過合理的功能調(diào)整和定位來確保熱工自動化控制系統(tǒng)對火電廠生產(chǎn)和運(yùn)行的調(diào)節(jié)。

結(jié)束語

在經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的帶動下，自動化控制系統(tǒng)無論是在功能上還是在結(jié)構(gòu)上都得以完善，盡管在實(shí)際運(yùn)行中依然會有部分問題存在，但整體影響并不大，為減少問題出現(xiàn)，還需要采取有效措施加以改進(jìn)，以便適應(yīng)工程需要。只要不斷研究與探索，自動化系統(tǒng)將在火電廠應(yīng)用中發(fā)揮更大作用。

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