电厂自动化的控制技术运用及发展

徐斌 曲福学

摘要：科学技术的日新月异使得传统的电厂管理控制系统弊端越来越明显，给电厂工作效率造成了一定的困扰，也给电厂带来经济损失。因此一种全新的管理系统逐渐也应用而生了，成为电厂管理控制工作重点，这种控制系统就是我们当前所讲的电厂自动化控制技术，其出现在提高电厂工作效率和经济效益上起到关键作用，为电力事业的进一步发展做出了积极贡献。本文就针对电厂自动化的控制技术运用及发展展开探析。

关键词：电厂自动化;控制技术运用;发展

电厂自动化控制技术即是以计算机技术、信息技术、遥控技术等构成的现代化电力生产管理体系。微机保护技术作为电厂自动化控制技术的关键，它的不斷发展使得电厂综合保护测量控制装置得到有效的改进，逐渐实现了电力监控目标的采样、测量、控制，也方便了现场总线、工业以及电缆技术网络的应用，并且实现了集成化、全面化和一体化控制，为电厂信息化建设提供了方便。

1自动化控制技术的运用

1.1现场总线控制系统FCS控制技术应用

在FCS系统中，信号传输的方式是一对多的双向传输，所采用的数字信号具有较高的精度、较强的可靠性，相应的设备处于运程监控以及可控状态，对于用户来说，能够由选择设备进行互联。智能仪表的功能包括：实现通信、控制以及运算等。当前的FCS存在的缺陷有：没有统一的通讯协议，此外，目前的现场总线通讯速度较低，所连接的设备也较少，无法支持非智能仪表。所以工厂需要花较大资金进行非智能仪表的更换。

1.2无线电技术应用

1.2.1自组织网络。在自组织网络中，每台网络的设备同时也是邻近设备的路由器，当一台设备无法同网关进行通信时，其信号将会通过其他的开放通道进行传送。它相当于给系统提供了更多的通信路径，提高了信号传输的可靠性。在网络及其环境发生变化的情况下，网络中的设备以及网管能够进行协调工作，保证数据的可靠，也降低了功耗。

1.2.2蜂巢网络。在该模式中，信号从一个发射塔传到另一个发射塔，实现信号移动通信。能够通过增加发射塔的方式来扩大服务面积，在一些偏远地区只需有网络覆盖，就能够享受到通信服务。

2电厂自动化控制技术应用方案

2.1按照电气分段来实现电厂自动化控制技术的方案

其在应用的过程中主要是通过在基站控制层设置两个冗余系统。这一系统是由服务器、维护人员、转发工作站、转发工作人员共同组成的。在这种电力控制系统中，是以服务器作为中心来实现通信、数据处理、存储工作的;维护人员主要是针对系统中存在的异常状态进行处理，而且进行系统维护和组态管理;转发站则是实现电厂各系统之间的数据交换;转发人员是为运行人员提供基础信息，是一种人机交互的工作平台。这种电厂自动化控制技术的应用主要的优点在于工作速度快、方便、实用、简单，也能够在简单的条件下实现电厂的现场总线布置，且整个系统维护和管理工作方便。

2.2按照工艺流程实现电厂自动化控制系统方案

这种电厂自动化控制系统的方案与上面所说的大致相同，在控制层、控制单元以及分配原则上和电气分段大同小异，都是严格按照电力生产工艺原则进行分配的，是于生产流程密切相关的内容，然而在生产设备的保护和监测上存在着显著的差异，例如进线和低压变压器的控制上需要单独进行联网，而且主要的控制单元上还需要接入变电组、切换屏等，这无形之间增加了工作难度。这种电厂自动化控制技术的应用有着各生产环节的关联性强、一体化控制作用明显，能够实现快捷、便利的通信要求，具备着可靠性强的优点。

3电厂自动化的控制技术的发展

3.1 PLC技术的发展

PLC控制技术目前已较为成熟，在电厂应用中较为广泛。PLC控制技术主要是采用一定的算法，赋予其内在逻辑运算与顺序运算等原则，结合可编程存储器实现系统的各个指令要求，从而实现对电路系统中设备、电路信号等的实时监控。PLC技术未来的发展方向集中在对神经网络、设备指令的精准控制方面，实现其控制系统的多功能以及自主智能等特点，在降低经济成本的同时提高其标准化的能力。

3.2 现场总线甚至多现场总线并存的发展

不论是低速现场总线还是高速现场总线，其现阶段的技术仍然存在着各种缺点，如输入信号的不统一、接口的不规范等，其进一步的发展必然是对其进行功能完善。此外，不同的现场总线网桥之间应该实现无缝的对接，将其集中的监控控制站进行多方位的分散是未来发展趋势。

此外，以以太网技术为基础的多现场总线技术是其发展的另一个方向。在技术方面，不同厂家生产的不同软硬件设备在通信规范与要求方面差异化较大，而自动化技术涉及到的学科领域众多，单一的现场总线技术无法适应所有的要求，这就促进了多现场总线的发展。在商业层面考虑，以太网技术能够涵盖信息层、控制层以及设备层等多种网络层级，同时，现场总线应用层的协议与规范是不同厂家共同协商决定、兼顾各方利益与需求的结果，这也促进了以以太网为主体的多现场总线技术的发展。在其进一步的发展过程中，其容错率、信息传输稳定性以及信息网络结构的改进成为主要的发展方向，在集成与灵活性上实现一网到底的自动化控制技术。

3.3 嵌入集成控制技术的发展

嵌入式集成技术主要是对不同的计算机技术进行集成化与网络化，使得其在数据处理与网络通讯、系统管理等方面得到较强的优化，实现多种现场通讯协议、系统数据的统一监控与操作，与现场控制技术融合后成为功能齐全的信息平台。

3.4 多种信息传输方式的融合发展

多种信息传输方式的融合主要是将有线技术与无线技术进行融合，将信息的控制建立在安全稳定的传输渠道中，以保证渠道的畅通，从而充分发挥有线技术与无线技术的优点，实现自动化控制的经济与高效。

4结语

综上可知，在电厂自动化的规划过程中，不仅要与电厂的各类工艺相结合，而且应与生产过程相结合，采用最为合适的总线标准以及检测控制技术，不应采用统一的标准，不同网络系统的互联已可通过以太网等技术实现。总之，本文通过分析自动化控制技术的运用，对自动化控制技术运用方案进行了讨论，以期为电厂自动化技术的发展提供一定的借鉴，促进未来信息化电厂的建设与发展。

参考文献：

[1]张浩，谭克勤等.现场总线与工业以太网络应用技术[M].上海科学出版社，2014

[2]何鑫.自动化控制在绿色电力电厂的有效运用[J].自动化应用，2015（3）.

（作者单位：大化集团有限责任公司）