基于绿色电力的电厂自动化控制系统研究

2019-10-09苗森

中国设备工程 2019年16期

苗森

（上海华电闵行能源有限公司，上海 201108）

从现阶段社会发展的实际情况来看，各个能源企业都面临着资源匮乏、供应紧缺的问题，在这种形势下，如何节省资源与保护环境，是电力企业应该思考的主要问题。面对大众日渐增长的物质、文化需求，电力企业就应该秉承着“绿色环保”的基本理念，积极探索一些自动化控制技术，以此促进能源的循环利用，推动电力企业的可持续发展。

1 绿色电厂自动化控制系统的基本要求

1.1 对于电厂体系的基本要求

电力企业还应该寻求一些同自身类型和规模相适应的控制系统，根据这些确定相应的计算方式，使得低能耗的自动化控制得以顺利实施。有时候，为了更加快速地解决掉电力中断的问题，供电企业就需要在实际操作的过程中，按照自身的生产情况，对传送过来的信号进行准确的研究。最后对分析的结果进行统计，制定出一个比较合适的SOE 分辨率，满足周期扫描的各项要求。

1.2 对于电力生产的相关要求

在电气企业运营的过程中，对于自动化控制系统有着不同的要求，企业如果想拥有更好的发展，就需要根据实际的情况，对系统的性能指标和功能等参数进行分析。假设过度的追求一些高配置的硬件，不加以利用，最后的效果也是不够理想的。所以，企业应该设置一个科学化的自动控制单位，尽量在能源需求得到满足的时候，也能确保节能环保理念得以顺利实施。

2 绿色电力下电厂自动化控制系统的应用优势

2.1 数据优势

从以往电力生产来看，工作人员往往会利用大量的时间和精力在各项数据上。但是在新形势背景下，控制系统的出现，则是能够更加快速地实现对数据的探究和转换，工作人员便可以利用计算机来进行相应的统计。同时，绿色电力技术的存在，能够让企业的生产技术有非常明显的提升，这项技术不仅可以降低生产过程中的使用成本，而且还能强化系统的实效性，提升对外界的抵抗能力，更好的保证系统的安全性和准确性。

2.2 效率优势

自动化控制技术大多是由一体化技术、网络和计算机技术所构成，而且会由许多控制单元来合成，对于整个电厂中的供电过程以及其他程序都具备一个监控的作用。这类自动控制系统不仅可以提高发电的效率性，而且还可以减少一些损耗的能源，对于绿色电厂而言，平时所使用的节能设备会直接影响到发电的水平。从以往的电力生产来看，是无法实现信息实时共享的，久而久之，积累的问题也会越来越多。当电厂在应用了一些自动化系统，不仅可以实现信息的共享，而且还能加强设备和系统之间的交流与合作。

3 绿色电力下电厂自动化控制系统的实际应用

3.1 DCS、PLC 控制系统

DCS 则是将计算机和通讯技术相互的结合在一起，该项系统的核心点是微处理设备，让工作人员通过集中监控数据通道，便可以准确地了解到各个节点上的相关信息。这种数字化的模拟混合系统，还具备一定的稳定性，尤其是在人和人频繁交流的时候，系统便可以对目标进行实时的监督。而且这项控制系统也具备一定的优势，操作方便、容易开发，因此它可以被非常广泛地应用到电厂中。

可编程控制系统（PLC）的存在，则是利用编程储存器，便能实现对数字模式的输出和输入。由于上述两个系统一般都是根据自身特点与优势所形成的产品，所以可以选择采用DCS ＋PLC 控制系统的方式，作为一种全新的方案，不仅可以实现对现场的编制，而且还能进行相应的调试。而在实践应用的过程中，首先是对控制系统进行相应的设计，然后对控制算法进行改进，最后去完善硬件方面的工作，这样才能进行系统性的测试和应用。而且从相关的实践效果也可以发现，在这种优化的模块控制中，工作人员也能在最短的时间内，掌握好电厂的运行情况，提高同步跟踪的基本性能，实现对电厂系统的逻辑控制。

3.2 FCS 控制系统

FCS 系统是在DCS 和PLC 系统的基础上所形成的，不仅可以弥补传统技术中的缺陷，而且还可以充分体现出新系统的安全性与可靠性。FCS 主要是选择采用双向一对多的传输模式，在确保数据没有任何问题的前提下，也能让设备一直处于在一个安全的状态下，并且能按照自己的基本需求去选择相应的客户端。但是，这项系统在实际应用的过程中，也存在着一定的局限性，就是通讯的速度比较慢，而且设备所花费的成本较高。因此，相关人员要根据企业的实际情况，合理化地去选择控制系统，这样才能真正地达到一个高效应用的目的。

例如，在某火电厂中FCS 系统的实践应用，设置了相对独立的EFCS，主要是完成电气系统的信息采集和传输，而且在系统中还包含了系统、通信和间隔等三个不同的层面。系统层中涵盖了许多特定功能的服务器与工作站，主要任务就是完成数据的整理与收集，然后负责和DCS 进行通讯。通信层则是由各个不同的通信管理机和协议转换器所组成的，将整个系统都连接在一起，主要是负责现场总线和系统层之间的转换。如图1 所示，如果是从环保的角度来看，FCS 也具备一个低成本、互动性强的特点，设备是“随插随用”，让用户可以自由地去选择一些软件，不同厂家也能进行互换使用，方便日后的更新与维护。同时，FCS 的彻底分散功能，也能代替DCS 中一对一的传输模式，在缩短安装调试时间的时候，也能减少一些维护费用。

图1

3.3 以太网技术

电厂以太网就是在传统太网的基础上所形成的，也是按照工业环境所形成的一种新型的技术模式。在对一些通讯模式和传输方式进行完善后，便能自动化地解决系统中存在的那些缺陷，提高整体的运行效率。同时，这项技术在电厂控制系统中的应用，往往会按照当时的具体情况，以及供电的基本需求进行分析，接着对设备进行升级、改造，这样才可以真正地确保自动化系统的控制效果。

该项技术还具备一个成本低、传输快的优势，可以应用于绿色电厂系统中的各个层面。

除此之外，技术人员还应该意识到在构建自动化系统的过程中，为了避免系统受到过多的干扰，这就要求技术人员要严格地控制安装的质量，确保半导体的制作工艺不会出现任何的问题，以此提高系统的稳定性与安全性。同时，绿色电厂也需要根据一些真实的应用情况，去正确地划分自动化的控制区域，确保每个区域中的划分适当、适量，如果划分的区域过多，就会影响到最后的传输效果。