電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性研究

文/吳迪 趙然 王騰

1 熱控自動(dòng)化系統(tǒng)

熱控自動(dòng)化系統(tǒng)是采用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊、智能儀表等現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)電廠運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，從而對(duì)火電廠的性能進(jìn)行優(yōu)化，確保火電廠安全有序運(yùn)行。電廠的熱控自動(dòng)化系統(tǒng)包括分散控制系統(tǒng)、輔助控制系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)視頻檢測(cè)系統(tǒng)等構(gòu)成。

1.1 分散控制系統(tǒng)

分散控制系統(tǒng)又稱DCS，該子系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)過程控制接口、通信接口、操作接口、開發(fā)維護(hù)接口構(gòu)成，不僅可以集中顯示各項(xiàng)操作，而且還可以分散控制各個(gè)接口。通過發(fā)電廠的通信網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)接口聯(lián)系起來，形成一個(gè)功能相對(duì)完善的過程控制系統(tǒng)。分散控制系統(tǒng)是對(duì)各部分的模塊分別控制該部分的設(shè)備，這種配置方式相對(duì)靈活、可靠，提高系統(tǒng)的靈活性和可靠性。

1.2 輔助控制系統(tǒng)

輔助控制系統(tǒng)是火電廠自動(dòng)化系統(tǒng)重要組成部分，通過輔助控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)火電廠的無人運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。輔助控制系統(tǒng)可以利用控制器設(shè)置指令自動(dòng)控制設(shè)備，確保數(shù)據(jù)接口和交換機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。輔助控制系統(tǒng)可以集中控制傳輸過程中的數(shù)據(jù)信息，并利用中央控制室實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制，確保無人控制情況下進(jìn)行自動(dòng)化操作。

1.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)

實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)由信息收集管理系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)接口和控制器兩者連接，既可以實(shí)現(xiàn)信息的互通，而且還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享。通過采集系統(tǒng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電廠的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行簡單，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將異常信息發(fā)送到調(diào)度中心，調(diào)度中心對(duì)異常信息進(jìn)行分析，并立即派遣技術(shù)人員進(jìn)行檢修，確保整個(gè)發(fā)電廠的安全有序運(yùn)行。

1.4 視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)

視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)熱控自動(dòng)化系統(tǒng)功能的關(guān)鍵部分，通過視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)整個(gè)電廠的運(yùn)行情況進(jìn)行有效的監(jiān)控。視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)由攝像、傳輸、控制、顯示、記錄五部分構(gòu)成，高清攝像機(jī)采集電廠廠區(qū)設(shè)備運(yùn)行情況和工作人員的工作視頻圖像和語音信息，并通過網(wǎng)絡(luò)電纜將視頻圖像傳輸?shù)接?jì)算機(jī)主機(jī)，計(jì)算機(jī)將視頻信號(hào)分配到各個(gè)監(jiān)控器和錄像設(shè)備。計(jì)算機(jī)主機(jī)和工作人員可以通過云臺(tái)控制攝像頭的方向并進(jìn)行變焦操作，從而實(shí)現(xiàn)主機(jī)控制多路攝像機(jī)。同時(shí)利用視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的錄像處理模式，將圖像進(jìn)行錄入、回放和存儲(chǔ)等功能，一旦電廠異常情況，通過錄像回放可以找到故障發(fā)生的原因。視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電廠無人操作的重要前提，可以減少電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行故障。

2 電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的主要問題

近年來隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國電網(wǎng)的規(guī)模越來越大，電網(wǎng)分布范圍越來越廣，電網(wǎng)傳輸距離越來越遠(yuǎn)，在傳輸過程中需要大量的中間接口，這一定程度上影響了信號(hào)傳輸效率，出現(xiàn)信號(hào)傳輸不及時(shí)或者誤傳等現(xiàn)象，導(dǎo)致熱控系統(tǒng)由于信號(hào)傳輸不及時(shí)，導(dǎo)致熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行混亂，系統(tǒng)保護(hù)信號(hào)傳輸時(shí)間太長，系統(tǒng)失去保護(hù)功能。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)日新月異，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，極大地提高了電網(wǎng)的自動(dòng)化水平。但是熱控自動(dòng)化系統(tǒng)更新速度比較慢，無法滿足現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展要求。目前大部分火電廠依然采取定期檢修的管理方式，定期檢修不僅造成電力設(shè)備的過度維修，存在嚴(yán)重的浪費(fèi)，因此需要探討適合熱控自動(dòng)化系統(tǒng)管理模式。

3 提高電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的措施

3.1 優(yōu)化熱控系統(tǒng)的邏輯

針對(duì)熱控自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)信號(hào)傳輸不及時(shí)、誤傳現(xiàn)象，采用錯(cuò)容邏輯優(yōu)化熱控自動(dòng)化系統(tǒng)，錯(cuò)容邏輯可以有效控制熱控系統(tǒng)因?yàn)檫壿嫵霈F(xiàn)誤動(dòng)現(xiàn)象，從而減少熱控自動(dòng)化系統(tǒng)誤動(dòng)現(xiàn)象。其次，優(yōu)化熱控系統(tǒng)的保護(hù)邏輯，避免保護(hù)邏輯信號(hào)延時(shí)，無法保護(hù)整個(gè)熱控系統(tǒng)。

3.2 提高熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的抗干擾能力

熱控自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，受到周圍電場(chǎng)、磁場(chǎng)等方面的干擾，熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的儀器精度下降，設(shè)備出現(xiàn)臨時(shí)故障，系統(tǒng)參數(shù)出現(xiàn)紊亂，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組停電跳閘。因此，所以提高熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的抗干擾能力。電廠工作人員加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)儀表儀器的檢查，確保檢測(cè)儀器儀表的檢測(cè)精度。其次，熱控自動(dòng)化系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，需要考慮到電場(chǎng)、磁場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)的影響，并采用屏蔽措施，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

3.3 完善熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的檢修管理模式

當(dāng)前大量先進(jìn)的設(shè)備、技術(shù)廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)的自動(dòng)化、智能化不斷提高，對(duì)熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行提出了新的挑戰(zhàn)。但是我國電廠的熱控自動(dòng)化系統(tǒng)依然采用傳統(tǒng)的運(yùn)行方式，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后電網(wǎng)的發(fā)展。因此，需要完善熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的檢修管理方式。熱控自動(dòng)化系統(tǒng)采用溫度測(cè)量儀、傳感技術(shù)等對(duì)熱控自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行情況，根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行檢修，避免過度檢修。其次，需要對(duì)電廠熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的各個(gè)分散子系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高子系統(tǒng)的信息處理能力、計(jì)算能力、控制能力，對(duì)熱控系統(tǒng)運(yùn)行的各項(xiàng)程序可以積極響應(yīng)，提高熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

4 結(jié)束語

熱控自動(dòng)化系統(tǒng)是發(fā)電廠正常運(yùn)行的關(guān)鍵，隨著我國發(fā)電廠裝機(jī)容量越大，對(duì)熱控自動(dòng)化系統(tǒng)要求越來越高。為了提高熱控自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠行，必須提高熱控自動(dòng)化運(yùn)行的智能化水平、控制水平、抗干擾能力，才能確保整個(gè)熱控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性。