火电厂自动化控制系统应用与研究

黄 胜

福建省电力勘测设计院

火电厂自动化控制系统应用与研究

黄 胜

福建省电力勘测设计院

电是我们日常生活和日常工作中不可缺少的物质，它甚至直接关系到国家经济命脉，而电力的生产是一个复杂的过程，涉及到各方面的知识和要求。随着科学技术的发展，电力生产过程中使用的电力设备包括发电机等的性能逐渐得到提升，同时整个生产系统的控制也得到了进一步改进。以前使用的人工模式暴露了许多缺点，很难优化庞大而且复杂的电力调度。所以自动化控制系统在电力的生产上得到了广泛应用。本文对此进行研究分析，以供借鉴。

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随着我国改革开放进程的推进，促进了国内各行业的同步发展。其中，作为我国经济建设重要支柱的电力行业，更是在发展建设中取得了不错的成绩，这大大促进了我国经济建设发展的速度。同时，在电力系统发展中，火电厂的建设是发展的基本保障，也是火电厂安全生产及运营的基础。随着火电厂生产及管理技术的创新，自动化管制系统应运而生，自动化控制系统的推行提高了火电厂的生产能力。

1 自动化控制系统的基本组成

在一个控制系统中，必不可少的组成部分有三个：被控对象、设备或装置、人。其中控制装置是控制系统的核心，所以控制作用都是由控制装置实现的，一个控制系统能否顺利地实现其控制目标，完成复杂的控制功能，主要看控制装置是否稳定可靠并具有优异的性能。因此，人们在控制装置的研究方向上给予了巨大投入，而且，随着生产效率的不断提高，生产规模的不断扩大、产品质量要求的不断提高，控制装置的作用越来越显得重要，在某些情况下甚至超过了生产设备，因为在使用同样生产设备的情况下，通过改进控制装置就可实现生产效率和产品质量的提高。

2 火电厂自动控制系统的主要内容

2.1 自动检测

火电厂自动控制系统能够对设备运行中的参数进行自动检测，确保火电厂设备的正常运行，及时发现出现故障的设备，为供电的稳定性与持续性提供保障。火电厂自动控制系统能够对经过其中的参数做出反应，像是物理量、化学量等，当火电厂设备处于正常运行的情况下，这些参数会保持在一定范围内，如果超出这一范围，就证明运行中的某一个环节出现了错误，而火电厂自动控制系统能够及时的找到错误的源头，对其进行细致的分析，从而发现问题的所在。

2.2 自动保护

当系统出现事故时，必须启动保护系统防止事故进一步恶化造成人员伤亡或机器设备发生故障而损坏，这样可以提高系统的安全性并保证系统可靠运行。

2.3 顺序控制

系统的运行主要依靠预设的程序和条件，当满足不同的条件时，系统会有不同的动作，保证系统的运行的准确性，不会相互产生干扰。这种控制方式能大大减少操作人员的工作量，节约人力成本。

2.4 自动控制

火电厂自动控制系统的主要作用就是实现供电过程中的自我控制。当火电厂设备在运行的时候，超过了预先设定的条件，就会造成设备压力过大、荷载过量而发生故障。但是，有了火电厂自动控制系统之后，即使面对这种情况，火电厂也能够自主的进行调整，使设备重新回到稳定的工作状态上。

3 火电厂自动化控制系统应用

3.1 在智能化技术和现场总线技术中的应用

自动化控制系统发展最快的两大部分是智能化技术与现场总线技术，两者之间存在着即独立又相互依存的关系。首先，智能化技术是建立于微电子技术之上而形成的一种超规模的集成电路，并将CPU、存储器、数据转换器、输入输出回路功能集中于一小块单机芯片中，从而使模拟信号这一部分从原来的计算机客户端转移到现场端。另外，智能化技术将原来计算机所接收的模拟信号转换为数字信号，使工作人员在操作中更容易读懂信息。同时，智能化技术在现场检测设备及仪器中只需安装一个极小的集成线路控制器就可以实现传感器之间的模拟信号与数字信号的转换过程，大大地提高了信号转换过程的精确度。另外，数字信号的传输技术完全可以避免模拟信号传输过程中所发生的信号衰弱、信号干扰等多方面长期以来都难以解决的问题，大大提高了系统的工作效率。

3.2 自动检测技术与设备在自动化控制系统中的利用

光纤传感器主要包含半导体光纤式温度计，此种仪器通常运用于超高变压器中对热点温度进行测量方面，由于变压器线圈中最热点绝缘常常因为过热造成老化，不严重时会使变压器损坏，严重时就有可能发生重大事故。而现代化新型技术的运用可以在一定程度上充分运用变压器，提升经济效益，使其可以处在最佳运行状态，同时为系统中其他相关设备顺利工作提供了可能，这也是自动化重要的步骤之一。

3.3 分散式控制系统DCS的应用

分散式控制系统DCS是由各种工作站通过局域网连接而成，工程师站，操作管理站，信息管理站完成系统的组态，监视操作和运行管理，现场测控站完成过程信息的采集和控制DCS控制系统的核心思想是分散控制，集中监控.至今，DCS控制系统的技术已相当成熟，可以满足火电厂热工自动化控制可控性和协调性的需要通过DCS系统的应用除了可以避免火电厂热工自动化控制中一个子系统故障而引起整个系统问题的问题池可以实现对系统状态和调整。分散式控制系统DCS现场应用两种方式层次型与水平型这不但可以实现火电厂热工自动化控制的可控性而且还可以实现火电厂热工自动化控制的可协调性通过合理的功能调整和定位来确保热工自动化控制系统对火电厂生产和运行的调节。

结束语

在经济与科技发展的带动下，自动化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，自动化系统将在火电厂应用中发挥更大作用。

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