關于綠色電力的電廠自動化控制

何奕星

當今社會對節能環保的要求變得越來越高，對于電力企業而言，順應時代潮流加快發展綠色電力是一種必然的發展趨勢，也是國家長遠發展戰略的重要基礎和保證。本文首先闡述了當前自動化控制對電力生產過程的要求標準以及控制方法，分析了自動化控制的自身優勢，并對當前社會生產過程中使用的幾種常見控制系統進行了分析，以期為控制系統的選擇提供相應的幫助。

綠色電力；自動化控制；節能環保

1.自動化控制影響下的電力生產要求標準和控制方法

當前電力生產過程的要求標準。隨著社會現代化水平的不斷提升，人們對電力生產和供應的要求變得越來越高，在這種形勢下，電力企業除了要保證電力供應的正常要求外，還需要不斷對供電的質量和損耗進行控制，進而使得整個電力生產過程的廢棄物排放量保持在一個最低的水平，從而為整個社會的環境保護工作提供一定的幫助。總的來說，當前電力企業除了要保證電力生產過程的順利和供電的質量，還要不斷使自身生產過程實現高效、經濟、環保以及管理控制的自動化。

電力生產企業自動化控制系統的控制方法。在利用自動化控制系統進行電力生產時，電力企業應該重點對自動化控制系統的功能要求、性能指標等參數進行詳細的考察和分析，不必過分的對制造者如何實現這些功能進行深究，因為，制造者會根據制造過程中的利害分析和設計要求進行系統的制造和完善。因此，電力企業在進行自動化系統建設時，不應該將注意力全部集中到硬件水平、數量等方面上，而是要從自身企業的實際要求出發，根據生產過程的系統運行、生產規模以及不同區域之間的經濟指標等因素對系統功能的合適性進行考慮。過分追求高配置的硬件可能會給自動化系統帶來相反的影響，電力企業的自動化控制系統應該朝著簡練、實用的放線發展，避免產生分散、復雜、負載量低的自動化控制系統。此外，電力生產企業還應該根據自身生產過程對自動化控制單位進行科學合理的設置，為了使整個自動化控制系統的反應時間得到提升，在保證生產過程以及質量的前提下，控制站的數量應該盡量減少。電力生產企業還應該從自身的生產規模以及生產類型出發，選擇適合自身的可用率指標，并根據其進行相關計算方法的確定，從而實現自動化控制過程的功耗比率降低。還有就是為了解決掃描周期太短和中斷次數太多現象對自動化控制系統的影響問題，實際操作過程中，電力生產企業應該對自身的生產狀況以及信號性質進行較為全面的分析和考察，然后根據分析結果制定相應的適合的SOE分辨率和掃描周期要求，并對整個系統的響應時間進行科學合理的控制，從而避免因掃描周期過短而產生系統問題。同時，自動化控制系統中的配置裕度也要進行相關的定義和完善，避免因控制裕度的問題而產生資源的浪費，給系統的正常運行帶來一定的影響。

總的來說，當前電力生產企業的自動化控制系統在設立時，大多對系統一些基本的性能指標規范產生忽視，所以，電力生產企業應該從上述這些方面進行綜合的考慮，找出適合的指標體系，進而真正實現電力生產過程的節能環保，為綠色電力的創建做出貢獻。

2.綠色電廠前提下，電力生產自動化控制系統的優勢

電力生產企業的自動化控制系統是以計算機技術、網絡技術以及機電一體化技術為基礎建立而成的，它通常是由很多個控制單元共同組成，對電廠的整個生產過程以及電力輸送過程進行有效的監控，對涉及到的具體設備運行進行精細的自動化控制，從而實現了系統對電力生產過程的智能監控和故障診斷。電力生產企業的自動化控制系統具有以下幾個優勢：

提升發電效率，減少能耗損失。對于電力生產企業而言，不同設備之間的相互協作對發電效率的提高和能好水平的降低有著直接的影響作用。以往的發電過程，生產過程相互分離，不同環節的信息無法實現資源共享。但是自動化控制系統的應用可以使不同設備和生產階段的信息實現共享，并能夠利用計算機實現不同設備和系統之間的科學合理協調生產。

實現各種參數之間的快速優化。以往的電力生產過程需要花費大量的時間和精力來對各種數據參數進行調整，在自動化控制系統應用后，可以簡單的利用計算機對各種數據參數進行優化，并根據實際情況進行及時的調整。

總線技術的應用，提升效率。電力生產企業所應用的自動化控制系統大多利用的是總線的技術進行各種通信活動，這一技術通信過程的成本降到了最低，而且使整個自動化控制過程變得更加靈活和可靠，使外界環境的影響大大降低，總的精確度水平得到有效的提高。

3.綠色電力電廠自動化控制系統模式

集散控制系統（DCS）。這一控制系統主要是利用通信網絡對電力生產過程進行相關的控制和監控操作的計算機系統，它包含了計算機技術、通信技術、控制技術等多種技術類型，具有分散控制、集中控制、配置靈活多樣等特點。對于集散控制系統而言，它主要是由現場I/O層，過程控制層、機組監控層、生產管理層和決策管理層五個部分構成，這種控制系統的整體靈活性較強，而且在實際的應用過程中，可以根據不同的需要利用計算機網絡與其他的計算機設備相連接進而實現更為先進的集中化管理控制。這一系統也存在著自身明顯的缺陷，比方說，當自動化控制系統的規模需要進行擴大時，這一系統的某些部分可能出現“瓶頸”的現象，從而使整個系統的信號傳輸出現問題，大大降低了系統的可靠性和安全性，而且這一系統所使用的模擬信號精確度較差，很容易受到外界環境的影響。

可編程控制器(PLC)。該控制器在工業環境中使用的數字操作的電子系統，使用可編程存儲器內部儲存的用戶設計的指令采用面向操作的邏輯語言。以繼電器邏輯梯形圖為表達式，易于操作者掌握，PLC高抗干擾，密封及堅固，采用模塊結構。可以針對不同的控制對象進行組合和擴展。

現場總線控制系統(FCS)。現場總線控制系統采取一對多雙向傳輸信號，使大量設備級數字化狀態和診斷信息傳輸至中控室不會增加成本和實時通訊負荷。做到“設備狀態維修”。同時大量的現場實時信息為管理決策提供了基礎。FCS具有減少電纜、減少設計、安裝、調試和運行維護工作量、易于擴展等優點。使自動控制系統在其設計、集成、安裝、調試、運行、維護、升級的整個生命周期里。節省投資，增加效益。FCS在電廠的信息化和實時診斷、設備管理、節省建設投資等方面具有顯著優越性。

工業以太網技術。工業以太網技術是一系列技術的總稱。工業以太網是經過適應性的改造工業應用環境。實時性改進通信，確定性的改進傳輸，并添加了一些控制應用功能后形成的技術主體。

工業以太網解決了確定性問題和實時性問題，也解決了工業生產環境使用和網絡供電問題；這就讓工業以太網具有了結構簡單、成本低廉、易于安裝、傳輸速度高、功耗低、冗余能力強、軟硬件資源豐富、兼容性好、靈活性高、易于集成、支持幾乎所有流行的網絡協議等優點，是最理想的電廠自動化控制平臺。

[1]何鑫.自動化控制在綠色電力電廠的有效運用.自動化應用，2012.03

[2]許立昌.關于綠色電力的電廠自動化控制.電力自動化設備，2007.10

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