火电厂自动化控制系统应用与探讨

内蒙古能源发电投资集团有限公司电力工程技术研究院 张 伟



火电厂自动化控制系统应用与探讨

内蒙古能源发电投资集团有限公司电力工程技术研究院 张 伟

【摘要】随着人们生活水平的提升，人们对电能的需求也在增加，并成为日常生活不可缺少的重要组成部分，在电力生产所使用的电力设备中，发电机性能也在逐渐提升，生产系统控制也成为了电厂关注重点。火电厂是我国主要发电场地，在科技发展的带动下，自动化控制系统被应用到电力生产中，促进了火电厂发展，因此，本文将从火电厂自动化控制系统分类情况入手，重点研究适用于火电厂应用的微机分散控制系统。

【关键词】火电厂；自动化控制系统；应用

电能从生产到应用的过程较为复杂，并成为人们生产生活中不可缺少的重要力量，电的应用对国民经济增长有极大的促进作用。在科技发展的带动下，火电厂发电设备也实现了高科技，控制系统也得以改进，以往的人工模式中存在较大缺陷，难以调度电力，为解决这种情况，自动化控制系统被应用到火电厂中，因此，有必要分析与研究火电厂自动化控制系统。

1 火电厂自动化控制系统分类研究

1.1 火电厂传统电气控制系统

上世纪八十年代我国火电厂所应用的控制系统主要为以I/O为基础的微机分散系统，其利用危机分散系统设置了单独控制器，并通过I/O接口传递控制命令。该时期的电气自动化控制中微积分散系统并不具有直接控制电气的能力，对其控制则是由独立电气自动装置来完成的，这种控制方式较为成熟，现场运行期间也可以快速反映，且可以边控制边观察控制结。但随着计算机通讯技术的发展，电力系统接入用户也在增多，现有设备条件受到很大限制，难以满足自动化处理，极大的影响到系统管理效率，因此，就要做好控制系统改进与完善工作，将控制装置整合在一起[1]。

上世纪九十年代末期，火电厂所应用的自动化系统为现场总线技术，联系现有火电厂工艺形成控制网络，在该模式中也含有数据采集系统的硬接线内容，其中的信心采集与系统控制都需要利用现场总线完成。而输煤系统等要获得电气信息也要依赖于ECS通信网，也是ECS成为了火电厂自动化控制与监管的系统之一,并被广泛应用于各处，但该控制系统传输效率却很低，网络拓扑结构也出现设计部合理情况，导致通讯节点过少，很容易发生故障，给系统运行带来较大影响[2]。

1.2 以工业以太网技术为基础的火电厂电气自动化控制系统

随着微电子技术发展，电气综合保护测控能力得以显著提升，基本实现了以交流采样为基础的保护、滤波以及通信，但这些测控能力却较为重视于工业以太网技术，该技术所需成本较少、容量较大，传输效率也很高，整体拓扑结构相对较好，同时有具有开放性，有效弥补来了原有控制系统的不足，可见，以太网技术应用到火电厂自动化控制中有很大益处。

将微积分散系统应用到火电厂自动化控制中，可以不仅减少了通信管理机的应用，还使得控制系统传输效率得以显著提升。微积分散系统与其他系统之间的联系是通过站控层通信子站来实现的，其中有多台子站，同时，还有以太网通信等，很多火电厂都是利用以太网实现了自动化，并经过多年发展，以太网自动控制技术也趋于成熟，不仅减少了投资成本，还优化了微积分散系统与ECS之间的联系，使得系统不断融合，整个系统都实现了自动化[3]。

2 微机分散自动化控制系统

2.1 微机分散控制子系统

微积分散控制系统在不受软硬件制约的条件下，各功能模块也在发生变化，能够满足不同火电厂的不同需求。常用微积分散子系统主要有以下几种：首先，数据采集子系统，它能够利用在线传输技术可以将各部分的信号连接在一起，同时也可以独立出来，成为上下机位于一体的结构。它也可以构成小型集散系统，真正实现网络实时控制。该系统还可以为热力系统提供流程图，并检测运行数据，如果发现有异常情况便会发出警报，此外，还可以将其中的系统参数变化趋势记录下来，预测出系统运行情况，并记录系统参数，以供日后查阅；其次，模拟量控制系统，它所体现的是机组自动化水平，通过对锅炉等设定的调控与运行，可以使系统工艺水平得以提升，在减少投入成本时，也使系统运行效率得以提升；最后，顺序控制系统。顺序控制系统的应用极大的减少了人工操作，相关工作人员只要按照指示按动按钮即可完成工作，不需要人工切换，工作人员也可以在自动运行期间根据自身需求选择想要的信息，并通过自检程序了解系统运行情况，防范以外事件的发生，真正实现保护系统的目的。

2.2 微机分散控制系统优点

通过调查研究得知，微机分散控制系统主要有以下三大特点：

第一，微积分散系统可靠性较高，该系统主要结构为拓扑结构，可以将系统控制能力分散到合适的操作点中，既实现了相互独立，又保证了它们之间的联系，确保一处发生故障以后，其他站点也可以正常运行，而不会出现性能丧失的情况。

第二，微积分散控制系统具有开放性，其开放性体现在该系统的设计上，在设计该系统时十分注重标准化与模块化，同时，其兼容性与可扩展性较好，便于微积分散控制系统接入，还不会出现兼容问题，即便卸载原有系统也不会有不良影响出现[4]。

第三，微积分散系统功能多样化，微积分散控制系统所具有的功能较为多样，既有顺序控制，还有连续控制与处理控制，同时也可以满足各种特殊要求。此外，该系统的灵活性与协调性也很好。

在经济与科技发展的带动下，微积分散控制系统无论是在功能上还是在结构上都得以完善，尽管在实际运行中依然会有部分问题存在，但整体影响并不大，为减少问题出现，还需要采取有效措施加以改进，以便适应工程需要。只要不断研究与探索，微积分散系统将在火电厂自动化控制系统应用中发挥更大作用。

参考文献

[1]石一.火电厂自动化控制系统应用与研究[J].电子技术与软件工程,2014,11:267-268.

[2]朱朝柱.热工自动化控制系统在火电厂的应用[J].电子技术与软件工程,2014,23:237.

[3]杜晓伟.关于火电厂电气自动化中分散控制系统的应用[J].科技传播,2011,24:130+133.

[4]王玉铎.试论火电厂自动化控制系统应用与研究[J].科技与企业,2013,19:135.

张伟（1981—），男，陕西咸阳人，大学本科，工程师，现供职于内蒙古能源发电投资集团有限公司电力工程技术研究院，研究方向：火电厂的自动化应用。

作者简介：