摘 要：随着科技的不断发展，我国很多热电厂引进了先进的技术，a实现了热工的自动控制，提高了工作效率，也提高了热电厂供热的质量。为了促进热电厂更好的发展，必须做好自动控制系统的完善工作，还要保证热工设备的稳定运行。本文对热电厂热工自动控制系统及其组成进行了介绍，还对提高热电厂热工自动控制可靠性的策略进行了研究，希望对相关工作者提供一定帮助，促进热力行业可以更好的发展。
关键词：热电厂；热工；自动控制；可靠性
1 火电厂热工自动控制系统
火电厂热工自动控制系统是火电厂运用计算机软件对火电厂的运营进行自动化控制的系统。它是火电厂运营的核心部分，控制着火电厂各大设备的运行。这一系统包括火电厂燃料控制、气泡水位控制、引风控制、过热和再热蒸汽温度控制以及火电机炉协调控制系统等。火电厂热工自动控制系统能够对火电厂生产运营的各个环节进行一体化和智能化的控制，保障火电厂的正常运营。
近年来电力应用的大增，对火电厂热工自动控制系统提出了更高的要求，为了让满足市场对火电厂的更高要求，火电厂需要不断提高热工自动控制系统的可靠性。火电厂的管理人员要对电厂设备进行定期检查，保障电厂硬件设备的正常。另外要加强对管理人员的培训，让他们更好的操作控制系统，充分发挥自动控制系统的作用。要想使这一系统更好的为火电厂运营服务，需要注意加强对这一系统的优化更新，不断提高热工自动控制系统的性能和安全可靠性，保障电厂各个系统的安全高效运行。
2 火电厂控制系统的组成
2.1 分散控制系统（DCS）
分散控制系统是计算机系统组成的核心部件之一，在火电厂的每个组件中都有分散控制系统，在火电厂的两台机组之间的数据线 ，一般都是接到线路的公共网络系统 ，实现机组之间的互相连通 ，保证数据的正常连通。在机组的操作台上 ，应该尽可能的安装 DCS 和 DEH 操作的按钮 ，便于管理员进行正常的工作 ，减少系统出现故障的处理时间 ，以保证分散控制系统在电机组出现问题的时候 ，能够自动工作 ，保证机组的安全。
2.2 辅助控制系统
它是保证系统能够正常工作的重要条件 ，是实现系统在无人控制的条件能够下 ，能够正常的工作。其次是辅助系统。辅助系统主要是可编程控制器、交换机、人机交互接口组成，辅助系统在各个部分都会有，表现形式也各不相同，各辅助系统主要是为可实现各部分的无人监控而设置，最终可以实现控制中心监控管理，实现无人值班的运行模式。
2.3 视频网络监控系统
视频网络监控系统主要用于对火电厂进行监控的重要工具，火电厂的设备需要进行全面的监控，在比较危险的操作以及无人值班和检查的地区 ，运用视频监控系统可以实时的这些区域进行监控 ，它可以通过辅助系统的通信接口实现对整个火电厂的实施监控 ，也能够对于整个电厂的工作过程和程序进行监视 ，能够有效的实现电厂信息的综合管理。全厂对重要设备的运转状态、危险程序的操作场合以及无人值班区域都可以运用数字视频网络系统进行监视。以实现对全厂的各个生产程序以及生产场的直观监视。数字视频网络系统可通过通信接口实现与厂级管理信息系统的连接 ，最终实现对全厂信息的综合管理。
2.4 实时监控系统和网络系统
实施管理系统包括两部分内容，一是设备运行状态的实时监控，另一部分是厂区管理信息的实时监控。实时监控配合机组的分散系统、辅助系统最终实现整个系统的实时信息的相互间传送。网络系统是整个系统的基础部分，主要的职责是数据传送，也就是传输通道。主要给数字视频传送数据，实现视频监控。
3 提升火力发电厂热工自控系统可靠性的措施
3.1 自动化软件的优化设计
通过对自动化控制软件进行设计优化，提高控制软件的抗干扰能力，使系统能够拥有更加广泛的应用范围以及较广的技术指标。火力电厂的发电机组工作运行时，会产生一定量的电磁干扰，对周围控制设备与控制系统的稳定运行有着一定影响。因此，通过优化过程控制设备与程序，提高相关设备抗干扰能力，从而提升控制设备的运行可靠性。
当前火力电厂之间竞争较为激烈，而利用热工自控系统能够降低电厂内部损耗，提升电厂经济效益，从而加强电厂行业竞争力。为了电厂移植、改造方便，改进过程控制设备的兼容性、从而提高系统移植性是目前评价自动化设备、软件的重要指标。因此，在设计相关软件、设备时，需注重兼容性、移植性的优化、改进设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2 提升火电厂辅助控制系统的应用程度
必须对火电厂自动控制系统的管理人员进行相关的业务培训，提高他们控制和管理的能力，整体提升他们的业务素质，将火电厂的辅助控制系统全面的应用到电厂的控制系统中，不仅在自动控制系统中使用，还应在辅助生产车间内进行全面的提升和推广，能够有效的提升电力的效益，由于车间使用的设备不一样，相对应的辅助控制系统也不一样，相应的借口的通信协议也不一样，这样就需要有效的处理好设备的通信协议和物理接口之间的关系和数据之间的转换问题，保证系统能够正常的工作，也要便于工作人员的操作，同时还要做好接口和不同协议之间的安全工作；
3.3 集中配置
对单元机组进行集中配置是目前火电厂提升自动控制系统可靠性的一个有效措施，也是未来技术改造的重点内容。以往火电厂都是某一个单元机组单独使用或两个机组共同使用一个监控系统，这样监控设备费用支出较大，而且监控系统处于分散状态不易进行统一管理。伴随着技术水平的不断提升，火电厂可以设置电子室来对多个单元机组进行监控，而且由于经济发展需求促进电能需求量持续增长，装机容量同时呈现上升趋势，火电厂集控室的规模也越来越大，逐渐形成全厂单元机组集合的大型控制室。这些发展趋势这单元机组集中配置得到落实，但是在实际操作中部分火电厂由于生产程序不同，无法形成完全统一的大型控制室，此时应该在现实基础上尽可能进行集中配置，以实现节约设备成本持续提高效率的本质要求。
3.4 智能化控制
智能化控制是目前自动控制系统的主流发展趋势，也是未来最主要的研究领域。以往火电厂单元机组一般都使用分散控制系统，这种方式迅速提升了单元机组的管理监控效果，但是其智能化水平仍然比较低。近些年来计算机广泛应用于各个领域，促进自动控制技术的迅猛发展，微型控制器、智能仪表仪器、智能软件的问世，简化了各种智能自动控制系统的使用，节约人力物力，提升火电厂整体社会经济效益。另外使用智能化自动控制系统，能够避免一些人为因素引发的事故及失误，增强自动化控制系统的可靠性。比如在锅炉运行过程中设置子系统对燃料量进行智能控制，确保各项指标维持最佳状态，提升燃料效率，降低环境污染。
3.5 APS技术的应用
APS主动阶段开关，APS动态节能也是微星独家采用的节能技术，APS是依据CPU的负载自动调整CPU的供电相数。APS技术实际上是机组级顺序控制系统。其特点是在少量人工或者非人工干预的情况下，系统自动完成整台机组的运作。由于APS的实质是电厂运行的程序化，其可以大大减轻工作人员的T作强度，避免人为操作中的不稳定因素，缩短机组启停时间。因此，将会成为未来机组控制发展的方向之一。
4 提高热工保护可靠性的措施
4.1 采取冗余措施
采取“四取三”、“四取二”、“三取二”、“二取一”等冗余措施，可有效提高热工保护系统的动作可靠度，降低误动及拒动的概率。在实施过程中，要关注的是，信号的冗余要实现全过程冗余。包括取样要独立，信号电缆要分离，DCS/PLC通道要分散在不同的卡件，信号电源要分开，动作回路电源要分开等。
4.2 加强环境管理
热工保护装置及相关的测量装置、执行机构等大量采用集成电路器件，对环境温度、湿度、粉尘、振动等环境因素比较敏感。每种设备均有其正常工作环境的要求，误发满足的话将导致装置可靠性降低，引起热工保护拒动或误动。
4.3 量值传递
应按照技术监督有关规定的要求，建立规范的热工计量管理体系。该体系包括必要的场所、合格的检定人员、必要的标准计量设备、有关规定及清晰的标准溯源体系。现场测量装置应按照检定周期的要求安排检定，电厂无法独立完成的特殊设备（如TSI测量装置）应送到有检定资质的单位检定合格后使用。
4.4 做好启动前传动试验
每次机组启动前都要做好热工保护系统的传动试验。试验前，加强运行人员与热工人员沟通，运行人员应熟悉本项试验步骤，加强监护，及时发现并处理热工保护系统工作异常状况。对于具备条件的系统要进行系统运行工况模拟传动试验，并重点检查保护初始触发条件、出口指令、执行机构动作行为等环节的逻辑关系。启机前的传动试验，可以有效检测系统工作逻辑的异常情况，将事故消灭于萌芽状态。
5 结语
随着国民经济的发展，社会生活生产对电力的需求量越来越大，同时对电能的质量要求也越来越高。火电厂热工自动化为火电厂的发展提供了技术支持，也为改善供电质量打下基础。目前，火电已经是我国主要的电能来源，这就要求火电厂热工自动化设备始终处于安全运行状态，必须保证火电厂的快速反应。火电机组的可靠性关系到整个电网的运行安全和供电质量。采用先进的自动控制系统是火电机组发展的必然趋势。本文简单介绍了热工自动控制可靠性分析，希望能对同行有所帮助。
参考文献：
[1]薛标文. 樊立云. 米广鹤.风量测量装置在火电厂中的应用[J].内蒙古科技与经济，2011（06）.
[2] 李成志.火电厂热工自动控制可靠性的探讨[J].科技风，2013（16）.
[3]张帅.火电厂热工自动控制可靠性分析[J].科技传播，2013（04）.
[4]鲁登峰. 胡仕红.火电厂热工自动化设计中的节能减排解析[J].通讯世界，2013（17）.
[5]宋莉.探讨火电厂热工自动控制的可靠性[J].电子技术与软件工程，2013（18）.
论文作者:张婧
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/12
标签：火电厂论文; 热工论文; 系统论文; 机组论文; 电厂论文; 控制系统论文; 可靠性论文; 《电力设备》2017年第22期论文;