摘要：当前电力行业不断向着自动化、智能化的方向发展，一些新技术被广泛应用于电厂生产运营当中。为了提升发电厂自动化水平，本文首先对智能化技术在当前热工自动化中的应用情况进行了分析，然后结合热工自动化系统中的一些常见问题提出了相关的处理方法，以此来提高电力行业的自动化与智能化水平。
关键词：热工自动化；智能化；DCS系统；问题；对策
一、对热工自动化技术的介绍
热工自动化技术在应用中主要是依靠控制理论、热能工程技术、智能仪器仪表、计算机技术和其他信息技术，实现对热力学相关参数的检测与控制，最终完成对电力能源生产过程的检测、控制、优化、调度、管理以及决策，其最终目的就是保证电厂的安全生产、提高产能与质量，减少能源消耗等。运用热工自动化技术，可以更加精准的掌握发电厂的运转情况，实现主动监测、主动检查，确保设备在工作状态下的安全性和连续性。
二、智能化在热工自动化中的应用
1.智能控制的发展概况及研究内容
智能控制最早在1976年提出，经过几十年的发展，智能控制技术在国外的理论发展已得到良好的完善，且在国内外得到广泛的应用，使电厂热工自动化的需求得到满足。在未来发展过程中，智能控制在电厂热工自动化中的应用将取得良好的成果。由于智能控制系统的特征与研究内容还存在不确定性，因此，对于智能控制的研究领域主要是:(1)智能机器人控制技术在电厂热工自动化中的应用。(2)模糊控制技术的应用。(3)研究智能控制技术的认识论与方法论。
总之，以专业理论为基础展开智能控制在电厂热工自动化的应用，并将实际生产环境、理论、技术相结合，能够使智能控制技术的灵活性与适应性得到提升。
2.智能控制技术的主要方法
模糊控制、神经控制、专家控制是智能控制技术的主要方法。其中模糊控制是指将模糊控制器应用其中，采用模糊语言及规则，对被控制对象的模糊模型系统的动态性与性能指标进行描述，以此使其达到控制的效果。这种技术的应用对技术人员的专业水平有着较高的要求，其应用原理是将该原理代替人对系统的控制。
神经控制也可称之为神经网络控制，其是采用神经网络工具进行建模，主要是对一些精确描述相对较复杂的非线性对象展开建模，或者发挥其推理、诊断故障等作用，这种控制方式就是神经网络控制。对于比较复杂的非线性对象，第一步应当进行建模，之后再发挥其多种功能。
专家控制是指将专家理论技术与控制技术相结合，通过对专家智能的模仿去实现系统的控制。专家控制应达到以下要求:(1)较高的运行可靠性。(2)较强的决策能力。(3)良好的应用通用性。(4)灵活性的处理与控制功能。(5)拟人的能力。
3.智能控制技术的应用方向
3.1自动保护
自动保护是在自动检测基础上延伸而来，自动保护能够实现还原与调整的数据。当生产条件无法恢复时，其可以通过自动检测来发现设备运行中存在的问题，并将这些数据传输到系统中心，并智能的实行暂停，防止由于设备存在问题而导致生产错误的现象发生，使电厂权益得到良好维护。
3.2自动检测
自动检测是采用自动化仪表对各种数据进行测量，之后自动检测热工参数，其中包括运行成分、温度、流量等，对机组的正确运行进行保障，实现系统自动运行的效果。同时，其本身也能够通过检测结果来调整参数，这对收益计算以及报警提供良好的条件。
3.3自动控制
由于电厂热工十分复杂，如果只是依靠传统的人工控制方法，将无法取得良好的运行效率，不仅增加了劳动强度，而且控制效果并不乐观，而智能控制在电厂热工自动化中的应用，能够发挥自动控制的作用，不仅能够使工厂流程更加规范，而且其能够有效规避外部不利因素带来的影响，使其自动调节设备，对保障设备的稳定运行奠定良好基础，有效促进电厂热工自动化的稳定发展。
3.4自动报警
自动报警主要是面对异常情况时，采用红灯灯光与报警器向工作人员传达信息。在检测到电厂热工系统存在无法自行解决的问题时，系统可以启动自动报警向工作人员传达系统故障，并将这些异常的信息传达到控制台。这有利于维修人员对维修系统提供良好的条件，有助于维修人员进一步检测与维修，有效促进电厂热工的稳定运行，保障电厂热工的安全性、可靠性。
4.智能控制在电厂热工自动化中的应用
4.1燃气轮机温度控制的应用
燃气轮机作为电厂生产经营中的重要设备，与电厂的实际生产效率有着密切联系。由于燃气轮机温度控制发挥的重要作用，因此，电厂应当将燃气轮机放在重要位置。随着我国科技的快速发展，智能控制技术得到很大提升，将智能控制技术应用到燃气轮机的温度控制中，有助于实现智能化的温度控制，以此使燃气轮机的运行效率得到提升。同时，将智能控制技术应用于燃气轮机的温度控制中，不仅能实现自动化、智能化的温度控制，还能够解决燃气轮机温度不稳定的问题，控制燃气轮机系统的稳定运行。另外，还能提升电厂热工自动化系统的精度，由于燃气轮机运行过程中会受较多因素的影响，而应用智能控制技术能解决这一问题。该技术的应用能够检测出对燃气轮机运行的不利因素，之后将这种外部因素进行规避，保证燃气轮机运行的安全，为保障燃气轮机运行的稳定性、高效性与安全性奠定基础。
4.2在启动控制中的应用
燃气轮机在启动过程中不仅要考虑到温度的变化，而且还要承受气压变化带来的影响。虽然燃气轮机在设计上考虑到了温度与气压的因素，但是在实际应用过程中，仍然存在或多或少的问题，给电厂生产带来不良影响。而将智能控制技术引入燃气轮机中，能够有效解决启动出现的问题，其能根据温度与气压的变化进行智能化的调整，防止发生启动失败等问题，为保障燃气轮机顺利启动奠定了基础，促进电厂生产效率的提高。
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4.3在加、减速控制中的应用
将智能控制技术应用于燃气轮机的加、减速控制中，能够有效保证燃气轮机运行的安全。智能控制技术能够有效控制燃气轮机的加、减速，为保障燃气轮机的正常运行奠定基础。
4.4在稳态控制控制中的应用
将智能控制技术所具有的稳态控制，能够使燃气轮机在负载状态时稳定、良好的运行。燃气轮机的智能化控制、良好的稳态控制，能够将运行过程中存在的问题进行分析，并采取有效措施解决，保障燃机的稳定运行。
4.5在给水控制中的应用
电厂热工自动化中的给水控制不可忽视，将智能控制技术应用于电厂热工自动化中，能够有效控制和提高电厂热工给水控制的自动化水平。该技术有助于智能调节电厂变频器，其主要是采用模糊控制的方法来实现，对控制电力输出发挥重要作用。与传统热工系统的运行相比，智能控制技术在电厂热工自动化给水加药中的应用，能对电厂热工管理中存在的问题得到改善，特别是能提高给水水质的控制效果，促进电厂生产运行效率，为推动电厂的良好发展提供保障。
4.6在机组负荷控制中的应用
机组运行效率与电厂生产运行效率有着直接联系，因此，控制机组运行具有重要意义。智能控制技术应用于电厂热工自动化控制中，能实现智能控制机组负荷，可以全面分析机组的运行情况。由于机制的运行状态会出现一些变化，智能控制技术的应用，对机组运行状况能准确了解，对其中存在的问题及时发现，并通过智能控制采取有效措施，使机组稳定运行。在应用智能控制技术时，应当从实际情况出发，考虑到电厂热工控制中存在的不良因素，保证所安装的单元机组控制装置良好的抗干扰能力，以此使其更好的适应电厂的运行环境，提高电厂热工自动化控制的效率。
三、电厂热工自动化系统中的常见问题
1.DCS系统故障
一是通信故障。假如一个节点内不存在数据或信息，那么当一个节点向这个节点传输所要查询数据和信息时，因为收不到对方的反馈，它就会反复询问，此时网络就会被堵塞，通信就会被阻碍;二是硬件故障。当I/O模件遭受损坏后，故障就会暴露无遗。但这种故障很容易被工作人员所察觉和发现，其中参数不变化就是一个重要指征，但由于监管人员的舒疏忽，没有及时检测参数变化，也会造成这一故障的发生。此外，硬件的日常维护也是必不可少的，环境、温度、USB借口、计算机主板等问题也会在一定程度上产生影响。三是软件故障。这一类的故障主要是因为系统自身存在的缺陷所导致的，主要体现在:1.CPU初始化失败;2.通讯压力过大导致系统发生混乱;3.数据没有随元件的升级发生更新。
2.系统逻辑故障
通常来讲，一台新设备发生系统逻辑故障的概率要稍微大一些，因为设备在运行初期阶段，系统尚属磨合状态，一些不符合逻辑设计的问题会凸显出来。由于设备无法辨别系统的错误而发出的错误动作、错误数据和错误信息导致机组失灵。此外，当ETS或者FSSS出现元件问题时，不仅会对系统安全造成影响，还会为生产单位带来无法估量的财产损失。
四、针对热工自动化问题的发展对策
1.加强DCS操控体系的运行与管理
一方面要加强对DCS操控体系的检查与管理。对于这种程序复杂的软件来说，组态和修改都必须严格按照规则来设定。系统正式投入使用之前，一定要进行综合评估和全面测试，防止新系统在投入生产时发生瘫痪。同时，要不断加强对工艺和程序的检修，电源和零部件时刻保持清洁尤为重要，切记及时擦拭灰尘，调节温度，做好数据和信息的备份管理，务必严格遵守生产细则，做好检修工作。另一方面，加强UPS电源维护。可以借助红外线测温仪测量接线端的实际温度，做好详实记录，如果温度过高或是电压增大，一定要严格监测数据，在第一时间作出相应的反应对策。定期更换I/O模件，正确使用电池，及时清理风扇，疏通风道。
2.维护好保护装置的信号传递
保护装置在发电厂热工自动化实现过程中的作用是显而易见的，通常来说，保护装置只要合乎规定，都不产生安全隐患。但在生产活动中，因为环境、地域的差别，保护装置产生的影响也不尽相同。当温度过低时，就会导致设备在传达信号过程中出现偏差;当设备放置于磁场较强的地区时，磁场就会干扰信号的传输。所以，要通过不断优化设备的元件，让新机组尽可能的减少受到外界环境等因素的制约。
3.提高工作人员业务素质和技能
各个生产车间要把从业人员的业务培训和岗位技能锻炼把在首要位置，重视对专业人才的培养。首先，引进专业技术人才，只有熟悉和掌握热工自动化领域最新科技信息的专业人才才能够带来新技术，才能不断提高劳动技能和生产效率。其次，针对不同类别的员工进行培训。培训要讲究方法，要量体裁衣，就不同岗位需求、不同工种开展。既要加强理论知识的学习，又要注意加强实践技能的检测。第三，加强理论联系实践。一些高校毕业生往往有着过硬的专业知识，但实际操作能力极其欠缺，导致在生产过程中错误连连，可以采取“老带新、新教老”的模式，达到双赢。
五、结语
总之， 电厂热工自动化与智能化的发展，大大提升了热工系统控制的准确性、全面性， 通过智能控制中的检测与调整功能， 还能实现设备的自我保护、自动检测、自动控制及自动报警， 其优势对推动电厂的发展起着重要作用。因此， 在日常的生产运行中必须针对出现的问题做好检查检修工作，加强管理， 为提升电厂生产的效率奠定良好的基础。
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论文作者:李超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：电厂论文; 燃气轮机论文; 热工论文; 智能控制论文; 技术论文; 系统论文; 机组论文; 《电力设备》2018年第16期论文;