自动化控制技术在电厂的综合应用

文/徐亮

电气工程自动化控制技术是最近才兴起的一个高新技术，短时间内这种高新技术就在电厂内得到了普遍应用，特别是电气工程自动化控制技术在火力发电中的应用，有着综合控制的实际作用，大大提升了火力发电的效率。本文从自动化监测应用和智能应用两方面，对具体的综合应用措施进行了全面分析。

1 自动化监测应用

1.1 炉膛安全监控系统

自动化控制技术在电厂监测技术方面应用有着特别的优势，因为电厂的锅炉容量较大，监测火焰直接影响电厂的工作效应，为了防止出现工作问题，采用炉膛安全监控系统能够对炉膛内的火焰进行切实有效地检测，使锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全启(投)、停(切)，并能在危急工况下迅速切断进入锅炉炉膛的全部燃料(包括点火燃料)。特别是使用最先进的火焰图像检测器采用微处理器，不再是图像的处理，而是对火焰信息进行数值形式的处理，形成计算机记忆计算，便于人工监测更为方便快速、稳定安全。

1.2 光纤传感监控系统

自动化控制技术在电厂的综合监测运用，要借助光纤传感监控系统，使用诸如光纤光栅的印迹等加工程序，或者采用特殊的光纤振动传感技术采用光纤作为前端介质，同时通过光纤将前端信号传输至监控中心主机主，主机响应后通过电力专网向远程调度，实现远程实时监控。特别是其中的微结构光纤，显示了在电厂发动机在活动中获得高度灵敏的检测流体压力的能力。

1.3 软测量技术

软测量是生产过程知识有机的结合起来，应用计算机技术对难以测量或者暂时不能测量的重要变量，选择另外一些容易测量的变量，通过构成某种数学关系来推断或者估计，以软件来替代硬件的功能。自动化控制技术之中的软测量技术能够根据实际数据对锅炉烟气含氧量进行检测和控制，这种测量主要是通过策略锅炉内烟气氧含量的情况，针对性地对助燃空气流量、助燃空气温度、燃气流量、燃气热值、锅炉温、锅炉压、锅炉排烟温度等进行软测量的辅助，这种软测量是对火焰情况策略的辅助，便于建立火焰直接监测的关联模型建设，更好地监测电厂的工作状况。

2 自动化控制的应用

2.1 智能控制

智能化应用可以在电气工程发挥智能诊断故障、智能控制设备、优化整体设计等作用，电气工程也早已脱离传统的概念，已经有着更加新颖的含义。首先，智能控制要在电厂内建立系统管理组件系统，便于对电厂的自动化设备进行有效地控制调节，包括测量值、设定值和输出值的动态棒图与数字双重显示，所有的PID调节均设手自动切换按钮，可实现手动与自动控制之间的无扰切换。

2.2 MATLAB仿真

现阶段电厂能耗指标评估主要使用传统数理统计方法，这些方法难以挖掘数据深层次的信息。所以，电厂内部采用MATLAB仿真技术，利用自动化仿真控制能够避免安装和维护费用过大等问题。因为，MATLAB仿真技术能够利用软件计算，通过数值分析、矩阵运算、信号处理等手段，对电厂内部的DEH(汽轮机数字电液控制系统)等内容进行模拟化的动态系统参数处理，让各系统的工作运行过程有动态的仿真预测，通过这样的预测能够避免一些不必要的设备维护，让电厂自动化控制系统能够更高效地工作。

2.3 总线技术革新

总线技术能够形成自动化的通信连接，实现智能仪器仪表、控制器和电力执行系统等设备的有效连接，使这些设备能够形成一个有机的整体，各设备能够互相配合。特别是分布式控制在一定程度上意味着，PLC、I/O模块与现场设备之间建立了连接，能够将输入和输出模块逐渐进行转换，变为现场的检测器或执行器。逐渐实现统一系统平台的全面建设，为各种自动化项目进行设计、测试以及实施的过程中提供周期性的支持，并使效率得到全面提高

3 自动化节能减排

燃料管理水平对于火电厂经济效益及安全生产具有重要作用。电厂燃料管理系统使用自动化控制技术，能够显著提高电厂燃料管理水平及效率，对于提高电厂节能减排工作有着重要的作用。

（1）自动化节能减排设置要在电厂自动化电气设施内使用变频技术，这种技术能够自动调整开关频率，按照电动机噪声、温升变化的要求持续动态调整，适应电动机状态，确保不会发生降容问题。

（2）要适当地运用燃料预测控制算法，根据生产过程响应对过程动态行为进行描述的一种数学模型，然后根据优化指标将控制量时间序列确定出来，使未来一段时间中被控制变量和期望轨迹之间的误差降到最低。这样做能够确保节能工作一直在可控范围之内。

综上所述，现代社会随着科学技术进步，电气自动化技术在电厂的应用效果不断提升，特别是从监控、自动化控制方面，均能有效提高电厂运行效率与质量，其未来的发展将会依据电气自动化技术的革新，向着低频逐渐发展到高频，与计算机技术紧密结合等方面更深自动化方向前进。