电厂热控自动化系统运行的稳定性分析

周 强

（七台河市宝泰隆新材料股份有限公司，黑龙江七台河 154600）

电力已成为人类社会发展、经济发展的一种重要能源，也是人类赖以生存的基本能源。火力发电的稳定性取决于火力发电系统自身的稳定性和可靠性，随着系统中设备的数量还会越来越多，从技术上来看，必须不断地改进自动化控制过程，总结以往的经验，以保证系统的稳定运行。在目前的热控自动控制系统中将动态调整与远程监测技术相融合，使员工可以根据用户的需要，对各生产环节进行科学的控制，减少设备运行时出现的安全事故，并对提高能源的利用率也有很大的帮助。

1 电厂自动控制系统的构成

1.1 分布式控制

所谓的“分布式”，就是由四个不同的操作系统组成，包括开发、维护、控制运行、联网等四个部分。将通信系统和分布式系统有机地融合在一起，形成一个完整的流程控制系统，而这些系统的核心就是模块，通过模块来合理地分配系统的功能。比如，一个电厂，覆盖了水、煤、灰等13个辅助车间的监控，集中在一个单元控制室，与13个辅助车间的独立控制体系相连，从而达到了一个统一的中央控制体系。该系统具有以下特点：13个辅助车间的设备状态信息都集中在数据库中，具有报表、报警、历史记录、运行记录等多种功能。并且，操作人员可以在操作站中对各系统的生产设备进行监测；采用双冗余的结构和双服务器结构，确保了系统的稳定性和安全性，实现了多个PLC 系统的数据信息的整合，有利于分析、管理和优化生产。

1.2 辅助热控系统

在电厂的热控自动化系统中除了采用传统的核心控制方式外，还必须有一个辅助控制系统，而无人操作则是该系统的一个重要特征。在电厂的日常工作中可以采用手动方式由PLC 输入控制命令，然后利用其模块的数据接口和数据交换技术来完成整个热控系统的正常工作，并利用数据传送模块进行数据传送，并将所有的数据集中到主控制系统，可实现无人操作，方便快捷。

1.3 实时监测

目前的实时监测系统分为两个部分，一个是工厂的实时监测系统，另一个是采集和管理信息，两者既可以用数据接口，也可以用控制器来实现，可以在一定程度上实现信息的交换和数据的实时共享。当应用于监测系统时可以根据现场的实际情况进行监测和管理，并对参与生产的机械电气设备进行有效的管理。实时监测系统的主要功能，就是针对电厂设备在使用过程中出现的问题进行及时控制，当出现问题时监测系统会自动报警，让员工在第一时间找到问题所在，进行相应的处置。

1.4 视频网络监控系统

视频网络监控系统在电厂的正常运行过程中发挥着非常关键的作用，可以对整个发电厂进行不间断的监控，保证了电厂的安全与稳定。

2 电厂热控制自动化系统的运行问题

2.1 影响因素复杂

随着我国经济的快速发展，对电力的地域、用电量的要求越来越高，电力部门也在不断地扩展，以适应经济发展的需要。这就造成了在电力和信号之间不断增多的接口，严重地影响了信号的传送速度和质量，同时还会增大故障的离散性，增大了控制自动化系统运行中的保护信号传输时间、控制系统的逻辑不清等问题。为了保证系统的稳定，电厂要加强对设备、系统的维护和管理。

2.2 维修方式的滞后

国内许多电厂仍然采用传统的热控自动化管理和维护方式，采用定期维护的方式，也就是固定时间进行设备的检查。这种维修方式不仅耗费人力物力，而且成效也较低，不利于提高电厂的生产效率。电厂的设备故障具有随机性和不可预测性，如果在维护过程中出现了某些热控部件的失效，将会对整个热控自动化系统的稳定运行产生不利的影响，甚至会导致机组的停机，从而对电厂的正常运行产生不利的影响。

2.3 热控部件失效的原因

热控部件失效是指部件的可靠性缺失。在发电厂运行过程中最害怕的就是设备故障和运行中断。如果维修不及时，部件就会有问题。因此应该从整体上加强和改进管理，注重系统的容纳度和过载程度，尽量减少此类现象的发生。

3 提高电厂热控自动化系统运行的稳定性措施

3.1 电厂单元控制机组智能化设计

通过提高电厂的智能控制，提高其响应速度，可以提高电厂的自动控制能力。DCS 是一种高智能、高灵敏度的分布式控制系统，可以在现有的计算机技术和网络技术的基础上，对机组的智能化进行持续地改造。在电厂的现场热控自动化系统中采用DEH 和DCS 两种控制方式。目前电厂的热控自动化系统是一个高度集成的系统，对各个环节的连接速度和界面的适应性都有很高的要求，为了提高系统的控制区域的抗干扰性能，必须对各环节的软件进行优化，以提高数据的处理能力，同时还要尽可能地在各方面都提供相应的软件，以满足目前的生产水平。随着现代科技的不断发展，电厂的机械设备也得到了极大地改善，而热能控制系统也是电厂必不可少的一部分，对整个系统的完善和发展起着至关重要的作用。必须要改进控制系统，提高系统的稳定性和安全性，从而保证电厂的稳定发展。

3.2 加强电厂DCS系统操作人员的技术培训

DCS 控制系统的安全状态是DCS 系统功能得以正常运行的前提，也是DCS 系统稳定性的重要保障，如果DCS 系统的操作者出现了操作上的问题，那么DCS 的稳定性就会受到影响，从而影响到DCS 的运行状态，从而影响到电厂的经济和安全。为了提高DCS 控制系统的操作人员的技术水平，将DCS 控制系统技术和技能作为核心，提高了DCS 控制系统操作水平，确保DCS 控制系统功能的发挥与整体稳定性，使得电厂技术、经济、安全等方面目标得以实现。在DCS 控制系统中要提高员工的文化素养，并将其作为主要的学习内容，通过强化培训，使其能够胜任DCS 的运行和控制。需要将DCS 控制系统中的故障和问题结合起来，以便对工作人员进行实务培训，将实际问题作为案例，从而针对性地了解DCS 的相关知识和技术。电厂的热控自动化系统受人为因素的影响较多，为防止人为因素对电厂的热控系统产生不利影响，降低系统的稳定性，需要采取一些行之有效的措施，以提升员工的专业素质和综合素质。①电厂要设立专用培训机构，定期组织员工参加专业培训，让员工掌握有关的知识和技术，并能熟练地使用各类设备。对员工进行系统化、专业化的培训，能够有效地提升员工的技术水平，使其熟练掌握热控制系统的运行，保证火力发电系统的稳定运行。②在热控自动化系统中要配备专业的技术人员，将各类热控自动化辅助设备引入到热控自动化系统中并对数据接口和通信协议进行严格的检查，确保数据的有效交换，保证在实际操作中各接口能够在不同协议的支撑下正常工作。

3.3 加强技术投入，提升热控元件质量

热控单元是电厂和热控系统的基本单元，其技术含量和控制部件的质量直接影响到热控设备的性能。通过对电厂实际运行的分析，发现许多电厂热控设备的失效都是由元器件引起的，尤其是随着电厂智能化和自动化水平的不断提高，热控元件的重要性日益凸显。电厂在选用热控元件时应根据其自身的装置和系统的具体要求，选用合适的设备，以确保其最大的效能。还要对热控部件的品质进行严格的检查，尤其是热控元件的采购，必须要经过严格的审查，以挑选出质量好、安全性好、技术好、工作稳定的热控元件。

3.4 加速电源控制机组的智能化与自动化建设

在电厂的热控自动化系统中，单元控制装置是一个非常关键的环节，引入了自动化技术，实现了有效的控制。要改善电厂的自控系统，就需要在电厂的机动性和灵活性上，利用这种高效率的装置，来实现对电厂的动态监测。智能技术的飞速发展，使现有的自动化设备不断落后、淘汰，在今后的电力系统中将会有更多的新的智能化设备。在电厂热控系统中采用了DCS、DEH 等智能系统，对提高机组的工作效率起到了很好的作用。

3.5 加强APS技术与装备维修

APS 技术是热控自动化系统中的一个重要组成部分，为了保证整个热控自动化系统的正常运转，各部分的协调与干预时间至关重要，相关的条款和操作规范是保证整个热控自动化系统合理化的前提。加强APS 技术可以有效降低运行错误，缩短启动时间，有利于提高整个热控自动化系统的性能。对设备的维修制度和周期也要进行相应的调整，制定一个灵活、健全的制度，对各主要环节进行记录与分析，以保证整个系统的稳定运转。为了解决热控自动化系统中存在的数据传输不及时、误传等问题，利用错误容量逻辑对热控自动化系统进行了优化，该方法能有效地抑制由于逻辑错误引起的热控系统的误动，降低了热控自动化系统的误动。对热控电路进行优化，以防止保护逻辑的延迟，从而使整个热控制系统失去保护。热控自动化系统在运行期间，由于周围电场、磁场等因素的影响，使其精度降低，造成设备暂时失效，使系统参数发生混乱，造成机组断电和跳闸。优化热控电路就可以改善热控制自动化系统的抗干扰性。为了保证测试仪器的准确性，电厂员工必须加强对测试仪器设备的检验。在设计热控系统时，应考虑电场、磁场对系统的影响，采取相应的屏蔽措施，以增强系统的抗干扰性。随着电网自动化和智能化的不断提高，热控自动化的应用越来越广泛。然而，目前国内火力发电厂的热控自动化系统仍停留在传统的运行模式上，与电力市场的发展有很大差距。为此，必须对热控制自动化系统进行改变。热控自动化系统通过使用测温仪、传感技术来实现对热控自动化系统的实时监控，及时掌握设备的工作状况，并根据实际操作状况进行维修，防止过多的维修。要对火力发电厂热控自动化系统中的各个子系统进行优化，以改善其信息处理能力、计算能力和控制能力，使热控系统的各项操作程序能够得到积极的响应，从而使热控系统的工作效率得到进一步的提升。

3.6 采用先进的技术进行系统故障的高效处理

在处理系统的逻辑错误时应注意采用合理、有效的方法，对系统逻辑的设计缺陷进行最小化，以防止在新装置的运行中出现同样的错误和问题，从而有效地减少了误动作和拒绝动作的发生。在对该系统进行特定的优化处理时首先要对该系统进行性能检测，并根据各检测点的结果来判定和评估该系统的逻辑是否合理，在此基础上，通过添加质量代码来提高检测结果的准确性，使系统在以后的工作中对信号路基的实际状况做出准确的判断，并给出相应的操作命令，避免出现拒动、误动等问题。其次，当有关工作人员在进行热控设备故障时要防止发生这种故障，就需要对整个热控系统的工作环境进行优化，以便对引起故障的相关风险因素进行及时有效地控制和处理。员工每天都要对设备的运行状态、环境中的温度、湿度进行实时监测，一旦出现异常，应立即采取相应的处理措施。

4 结束语

为适应不断增加的用电需求，各电厂企业纷纷改革传统的控制方式，将热控自动化技术引入到目前的电的控制系统中，利用热控自动化技术，可以实现对电厂设备进行远程监控，同时还可以对电力系统的运行情况进行实时监测，从而及时了解到电厂设备的故障。热控自动化技术不仅可以用于电力系统的运行，而且可以作为电厂内部各种动态监测工作的参考。为了实现对电厂的设备进行远程监测和实时的参数更新，需要不断对电厂的热控技术进行改进和优化。