火电厂自动化控制系统在施工中如何得到有效实现的分析和探讨

摘 要：电力生产是一个比较复杂的过程，涉及到各方面的知识和内容，随着科学技术的发展，各种电力设备的性能也逐渐得到提升，使得整个电力生产系统进一步得到控制和改进。传统人工模拟电力系统的缺点也随之暴露出来，导致庞大的电力生产自动控制难以得到优化，在这种情况下，高效自动化控制系统被越来越多的投入使用中。由于参与自动化控制的参数也随着机组容量的增大而越来越多，发生机组或设备误动或拒动的几率也越来越大。因此，提高自动化系统的可靠性，减少或消除系统失灵和保护误动、拒动具有非常重要的意义。 本文主要介绍了火电厂的自动化控制系统在施工中如何得到有效实现。

关键词：火电厂；自动化；控制系统；施工；实现

随着电力市场的改革，促进了电力系统市场化的发展，各个火电厂开始采用先进的生产技术以及生产设备，电力市场被科学技术逐渐占领，使得火电厂的信息化以及数字化得到升级，并快速上升到了一个新型的高度。在工业发展一体化的趋势下，火电厂自动化控制的实现成为人们关注的重点问题。

一、火电厂自动化控制的内容分析

通常情况下，火电厂自动化控制的内容主要包括四个方面，首先是自动检测内容，通过自动检测能够反映施工生产中的各个化学量以及物理量，同时还能够反映设备在生产工作中的参数，当反映出的物理量以及化学量与生产工作中的参数出现不符合的现象时，系统就会自动对生产参数进行调整，从而可以保证生产的正常进行。其次是自动保护的内容，当自动化控制系统出现故障时，必须启动自动化保护系统避免事故的恶化，从而减少机器故障造成的人员伤亡，可以实现系统的安全运行，更好的保证系统的可靠性。还有顺序控制以及自动化控制内容，火电厂顺序控制系统的运行主要依靠预设的程序以及条件来实现，当条件不同时，系统的动作会不同，能够保证系统运行的准确性，系统之间也不会产生干扰，采用顺序控制的方式能够减少工作人员的工作量，一定程度上节约了人力成本。其中自动控制系统中有设定的工作条件，当系统的运行方式超过设定的工作条件时，系统就会实现自动调整到最初的工作状态，能够实现自动调节，进而达到自动控制。火电厂的自动控制过程较为复杂，主机和辅助设备需要同步进行控制，并且针对不同的工艺需要采用不一样的工作方法，这样使得控制系统的结果会出现不同。

二、自动化控制系统在施工中的优化设计与实现

（一）自动化控制系统的设计

大多数火电厂主要是将通信方式植入DCS系统中来实现自动化控制，通过工业以太网将现场间隔层和站控层连接在一起，再利用通讯管理机实现控制系统的传输速率。采用这种控制方式不仅融合了集传感和采集为一体的深层次控制方案，还能够降低投资成本，促进系统之间的融合，实现系统的自动化。

（二）火电厂自动化控制系统在施工中的影响因素

火电厂自动化控制系统是火电厂安全经济运行的重要保障，要实现火电厂自动化系统的安全、可靠控制，在火电厂建设过程中，自动化控制系统的设备安装、调试及其控制软件的模拟测试，显得极其重要，否则会留下设备及其软件的重大隐患。

1. 火电厂施工中影响自动化控制系统的原因

（1）火电厂项目单位对自动化控制系统的设备选型和软件系统选择，不够先进，或与原设计不匹配，使软、硬件达不到设计标准要求。

a） DCS软、硬件故障；电缆接线短路、断路、虚接；热控设备电源故障；热控元件故障；中间环节和二次表故障等。

b）热控元件故障 因热工元件故障（包括温度、压力、液位、流量、阀门位置元件、电磁阀、电动执行器等）误发或不发信号，而造成的主机、辅机保护误动、拒动占的比例也比较大。主要原因是元件落后和质量不可靠，单元件工作，无冗余设置和识别缓慢。

（2）火电厂施工时选择的施工队伍技术等综合素质不高，导致火电厂自动化控制系统设备等安装调试的总体质量基础差。原因大致可以概括为：

a）人为因素：安装、调试存在缺陷。信号处理卡、输出模块、设定值模块、网络通讯等故障引起。电缆接线短路、断路、虚接引起的保护误动主要原因是电缆绝缘参数不够，或破坏、接线柱进水、空气潮湿腐蚀等引起。 或因人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起烧损。

b）设备故障：随着DCS、热控系统自动化程度的提高，热控中加入了DCS系统一些过程控制站电源故障停机保护。因热控设备电源故障引起的热工保护误动、拒动的次数也有上升的趋势。主要原因是热控设备电源接插件接触不良、电源系统设计不可靠导致。

c）施工质量：安装、调试存在缺陷 许多机组因DCS、热控设备系统设计、安装、调试存在质量缺陷导致机组热工保护误动或拒动。

（三）火电厂施工中影响自动化控制系统质量应采取的措施

（1）尽量采用技术成熟、可靠的DCS、热控设备和软件。随着自动化程度的提高，对自动控制的可靠性要求也越来越高，所以，采用技术成熟、可靠的自动控制设备和软件对提高系统整体可靠性有着十分重要的作用。在合理投资的情况下，一定要选用品质好、运行业绩佳的自动控制设备和软件，以提高自动控制系统的整体可靠性和保护系统的安全性。

（2）施工中应尊重原DCS、热控原有的设计，设备厂家经多年的研究和实践设计出来的，较为成熟，电厂作为设备的使用者在征得厂家同意前不应随意对其进行更改，只能进行补漏和完善。对一些重要自动控制信号也应进行冗余设置，以提高其可靠性，对故障查找、软化和排除十分快捷和方便。

（3）施工中安装调试设备应建立试运记录，对重要DCS、热控系统所用的硬件设备实行跟踪记录制度。提高自动控制硬件质量和软件的自诊断能力。自动控制和保护系统的可靠性与系统硬件设备的可靠性直接相关，所以必须保证系统硬件设备的可靠性，尤其是保护出口卡件的可靠性，常规的做法是每次保护投入试运前对检测元件及卡件进行校验，确认合格再投入试运对设计、施工、调试、检修质量严格把关。。在试运中做好记录，严格跟踪保护系统校验的每一个过程数据，才能有效保证自动化控制系统良好试运行，避免施工事故的发生。

结束语：火电厂自动化控制系统的实现不仅能够减少能源的浪费，提高电厂的生产效率，同时也是减少电厂污染物排放的主要方式与手段。通过自动化控制系统的高质量运行管理，能够促进锅炉效率的提升，充分利用燃料的发热量，减少电厂生产过程中中间环节的浪费现象，降低电位电能的成本，从而实现了节能的目的。作为发电的主体，火电厂在能源价格增长的情况下面临着激烈的发展竞争，利润也遭受到了严重的打击，其生存的唯一出路就是不断优化系统运行方式，保证安全可靠经济运行，实现机组多发满发电，提高机组利用小时数，降低发电成本。在此过程中，除了文中的控制系统实施之外，我们需要采用优化软件对火电厂的多种变量进行调节，对控制量以及调节量不断进行约束，从而有效降低现场设备的负荷量，有效减少设备在运行过程中所遭受的损耗，进一步提升机组的运行效率。总之，在电厂机组规模不断扩大的情况下，火电厂通过提高自动化控制系统质量，使安全生产效率会不断提升，促进发电企业获得更多的效益。

参考文献

[1]韩振东.火电厂自动化控制系统应用与研究[J].环球市场信息导报，2013，（48）：104-104.

[2]廖毅清.简析火电厂热工自动化控制系统维修及特点[J].中国信息化，2013，（14）：389-389.

[3]郑通武.火电厂热工自动化控制系统维修及特点[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（5）：2230-2231.

[4]刘艳丽.小议火电厂自动化控制改造的有效方法[J].黑龙江科技信息，2012，（31）：34-34.

[5]翟伟翔，周宇华，苏适等.火电厂厂级自动电压控制系统研制[J].电力自动化设备，2011，31（11）：130-134.