自動化控制技術在電廠的綜合應用

文/徐亮

電氣工程自動化控制技術是最近才興起的一個高新技術，短時間內這種高新技術就在電廠內得到了普遍應用，特別是電氣工程自動化控制技術在火力發電中的應用，有著綜合控制的實際作用，大大提升了火力發電的效率。本文從自動化監測應用和智能應用兩方面，對具體的綜合應用措施進行了全面分析。

1 自動化監測應用

1.1 爐膛安全監控系統

自動化控制技術在電廠監測技術方面應用有著特別的優勢，因為電廠的鍋爐容量較大，監測火焰直接影響電廠的工作效應，為了防止出現工作問題，采用爐膛安全監控系統能夠對爐膛內的火焰進行切實有效地檢測，使鍋爐燃燒系統中各設備按規定的操作順序和條件安全啟(投)、停(切)，并能在危急工況下迅速切斷進入鍋爐爐膛的全部燃料(包括點火燃料)。特別是使用最先進的火焰圖像檢測器采用微處理器，不再是圖像的處理，而是對火焰信息進行數值形式的處理，形成計算機記憶計算，便于人工監測更為方便快速、穩定安全。

1.2 光纖傳感監控系統

自動化控制技術在電廠的綜合監測運用，要借助光纖傳感監控系統，使用諸如光纖光柵的印跡等加工程序，或者采用特殊的光纖振動傳感技術采用光纖作為前端介質，同時通過光纖將前端信號傳輸至監控中心主機主，主機響應后通過電力專網向遠程調度，實現遠程實時監控。特別是其中的微結構光纖，顯示了在電廠發動機在活動中獲得高度靈敏的檢測流體壓力的能力。

1.3 軟測量技術

軟測量是生產過程知識有機的結合起來，應用計算機技術對難以測量或者暫時不能測量的重要變量，選擇另外一些容易測量的變量，通過構成某種數學關系來推斷或者估計，以軟件來替代硬件的功能。自動化控制技術之中的軟測量技術能夠根據實際數據對鍋爐煙氣含氧量進行檢測和控制，這種測量主要是通過策略鍋爐內煙氣氧含量的情況，針對性地對助燃空氣流量、助燃空氣溫度、燃氣流量、燃氣熱值、鍋爐溫、鍋爐壓、鍋爐排煙溫度等進行軟測量的輔助，這種軟測量是對火焰情況策略的輔助，便于建立火焰直接監測的關聯模型建設，更好地監測電廠的工作狀況。

2 自動化控制的應用

2.1 智能控制

智能化應用可以在電氣工程發揮智能診斷故障、智能控制設備、優化整體設計等作用，電氣工程也早已脫離傳統的概念，已經有著更加新穎的含義。首先，智能控制要在電廠內建立系統管理組件系統，便于對電廠的自動化設備進行有效地控制調節，包括測量值、設定值和輸出值的動態棒圖與數字雙重顯示，所有的PID調節均設手自動切換按鈕，可實現手動與自動控制之間的無擾切換。

2.2 MATLAB仿真

現階段電廠能耗指標評估主要使用傳統數理統計方法，這些方法難以挖掘數據深層次的信息。所以，電廠內部采用MATLAB仿真技術，利用自動化仿真控制能夠避免安裝和維護費用過大等問題。因為，MATLAB仿真技術能夠利用軟件計算，通過數值分析、矩陣運算、信號處理等手段，對電廠內部的DEH(汽輪機數字電液控制系統)等內容進行模擬化的動態系統參數處理，讓各系統的工作運行過程有動態的仿真預測，通過這樣的預測能夠避免一些不必要的設備維護，讓電廠自動化控制系統能夠更高效地工作。

2.3 總線技術革新

總線技術能夠形成自動化的通信連接，實現智能儀器儀表、控制器和電力執行系統等設備的有效連接，使這些設備能夠形成一個有機的整體，各設備能夠互相配合。特別是分布式控制在一定程度上意味著，PLC、I/O模塊與現場設備之間建立了連接，能夠將輸入和輸出模塊逐漸進行轉換，變為現場的檢測器或執行器。逐漸實現統一系統平臺的全面建設，為各種自動化項目進行設計、測試以及實施的過程中提供周期性的支持，并使效率得到全面提高

3 自動化節能減排

燃料管理水平對于火電廠經濟效益及安全生產具有重要作用。電廠燃料管理系統使用自動化控制技術，能夠顯著提高電廠燃料管理水平及效率，對于提高電廠節能減排工作有著重要的作用。

（1）自動化節能減排設置要在電廠自動化電氣設施內使用變頻技術，這種技術能夠自動調整開關頻率，按照電動機噪聲、溫升變化的要求持續動態調整，適應電動機狀態，確保不會發生降容問題。

（2）要適當地運用燃料預測控制算法，根據生產過程響應對過程動態行為進行描述的一種數學模型，然后根據優化指標將控制量時間序列確定出來，使未來一段時間中被控制變量和期望軌跡之間的誤差降到最低。這樣做能夠確保節能工作一直在可控范圍之內。

綜上所述，現代社會隨著科學技術進步，電氣自動化技術在電廠的應用效果不斷提升，特別是從監控、自動化控制方面，均能有效提高電廠運行效率與質量，其未來的發展將會依據電氣自動化技術的革新，向著低頻逐漸發展到高頻，與計算機技術緊密結合等方面更深自動化方向前進。