摘要：近年来，随着我国电力系统和社会城镇化的不断发展，对电能的需求不断增加，导致火电厂的生产规模也在不断扩大。为了有效地保证火电厂的供电安全和稳定，降低发电运行成本，国内大多数火电厂基本上都采用了自动控制系统。根据火力发电厂自控系统的实际运行情况，在阐述火力发电厂自控系统常见问题及分析的基础上，深入分析研究了提高火力发电厂自控系统性能的方法和措施。
关键词：火电厂；自动控制系统；优化策略
1 引言
近年来，随着经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高，对电能的需求和供电的稳定已成为变电站运行的重点，火力发电厂自控系统逐渐成为变电站运行的重要组成部分，自动控制系统问题成为电力部门普遍关注的问题。但近年来，在火力发电厂自动控制系统分析过程中，发现了许多致命的问题。有的甚至危及电力系统的安全稳定运行。这不仅会影响火力发电厂的效益，还会影响供电的安全性和可靠性。如何优化火电厂的自动控制，保证配电网的可靠性，是火电厂必须面对的重大挑战。
2 自动控制系统概述
自动控制系统是生产设备在无人操控的状态下，自主按照已设定的生产程序进行生产加工。自动化控制系统在火电厂中的应用主要是指DCS系统的生产应用。该程序一方面运用数字命令实现发电原料传送、发电原料燃烧以及能力转换，另一方面借助数字显示窗口、信息采集与处理程序，关联产品转换的各项环节。按照火电厂自动化控制程序的设计结构，可将系统分为程序管理、程序操作与控制和终端控制窗口三部分。三者协作大大缩减了火电厂生产成本，提升了生产效率。
3 控制系统的设计
3.1 组成
这一系统的主要组成部分就包含有组控系统、电站管理系统以及机组自动发电控制。在这之中前两者都是通过可编程控制器来实现的，使控制系统本身的适应能力得以大大提升。除此之外，它还能够在恶劣的环境之喜爱与强电设备一起进行工作，由此在很大程度上保证了发电站本身的稳定性与可靠性。而后者的实现是依赖于独立的装置，它能够确保发电机的停机、启动，还能够实现静态同步以及动态同步等，除此之外还具有一定的过流保护以及逆功率等内容。与此同时，该机组控制当中还包含有相应的IP服务网口，确保能够实现远程监测。
3.2 控制模式
该控制系统的确立主要是将发电子机组的实际负荷以及运行状况作为基础，并以此协调完成其供电站、机组以及组内的逻辑控制，最大程度上保证供电的可靠性。该模式主要分为电站控制模式以及机组控制模式两种。其中后者主要依赖于机组自动发电控制，并且还受到组控系统的控制。机组自动发电控制能够自动完成机组的并网、启动以及负荷调整及停机等内容，还会在故障的情况下实现停机以及自动解列。除此之外，该模式还能够将其控制系统当中的电压调整指令以及要求负荷等内容完成，确保其机组间电压以及无功功率的自动调整以及有功功率的自动分配等等；另外还可对运行状态进行显示，并修改及监视系统所给定的参数等内容。而前者当中主要包含有组控系统以及电站管理系统，主要内容是完成逻辑控制与机组自动发电控制之间的通信。在这之中电站控制系统能够将两组发电单元之间的同步功能以及功率分配等实现，而组控系统则能够将本组当中机组的启停顺序控制、电压调整等功能实现。
4 火电厂自动控制系统的优化策略
4.1 针对性解决硬件故障
结合火电厂自动化控制系统的应用实际，对DCS程序涉及的外部元件进行系统性检查，并给予解决。第一，处理火电厂电力传输线路、动力转换设备及电力采集系统等方面的外部元件障碍问题，加强自动化控制系统的限流保护强度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二，将火电厂自动化控制系统关联的元件应用环境、电源传输通路等部分，更换为更安全的限流传输控制环境。火电厂进行自动化控制系统优化时，需以外部应用元件优化为首要环节。安全检测人员现场勘察发现，自动化控制系统多个连接端的限流保护值差异较大，外部电力系统线路老化，且限流线路极易发生短路。因此，按照最新版自动化控制系统做功功率范围，重新调换了限流线路和设备元件，以确保自动化控制系统在火电厂发电中的安全应用。
4.2 应用PLC控制系统
随着我国电力改革的进一步深化，电力企业近年来逐步实现了竞价上网、厂网分开的运行模式。这就迫使火力发电厂也要不断的进行改革，采取有效的方法来减小发电的运行成本，从而不断的提高发电的生产效率。因此，火力发电厂自动化控制系统的实施是火力发电厂的必然选择。目前，在发电厂火力发电机组的设计过程中一般都遵循自动化控制水平较高的设计原则。例如在进行辅助车间部分设计时，大都采用输煤、水处理、除灰等技术，集中缩小监控点的范围。建立控制检测网络，结合成熟可靠的PLC可编程控制器及以太网，从而实现单元控制室对整个辅助车间进行控制、检测。
4.3 形成完备的自动化控制系统体系
从上文的讨论当中，我们可以了解到，自动化控制系统对于我们煤炭开发产业的发展具有无比重要的意义。但是，我国的自动化控制系统还是不够完备，这给我们顺利地开展自动化控制工作带来了一定的阻碍。但是目前，很多的工程师和科学家正在积极地对自动化控制系统进行完善，争取能够在一个完善的系统基础之上，进行我们的发电工作。具体来讲，我国的电气自动化控制系统在未来的一段时间之内将会朝着系统总分式发展。这个方面可以在我们的自动化控制系统当中得到体现。在传统意义上的电气自动控制系统的应用过程当中，我们往往需要一个总的CPU来对整个系统进行调控，从而实现对于系统的控制。但是，这种技术有着一些缺点，比如不够稳定、灵活度低等，这些缺点也造成了电子自动化控制的效率不够高，精度不够大。因此，我们可以大胆预测，为了进一步提高生产的效率，自动化技术将实现总分式系统化的发展。整个系统可以被分为若干个组成部分，每一个部分都可以有效地调控一块区域，总的操作系统则可以对每一个分系统进行调控。这样一来，自动化控制系统的效率将会得到进一步的提高。
4.4 建立自动化控制监控结构
由于生产操作空间有限，火电生产始终面临系统应用故障、火电动力转换危险等。为体现自动化系统在火电生产中的应用优势，需增设自动化监控结构，以监测自动化程序的操控情况。某火电厂自动化控制系统优化时，程序开发人员在基础程序上增设了局域性监控程序。火电热工转换时，该程序主要负责反馈每个环节动力系统转换的安全性，并及时调节系统数据传输不稳定、电力转换传输不可靠等危险因素。
5 结束语
在供电系统当中，发电站的自动控制系统发挥了至关重要的作用。它和继电器控制系统相比较，主要使用了自动化的控制系统，其整体机组控制系统极为简便，并且可靠性极高，能够通过通信网络等内容更加方便地将其发电站的控制程序归入到中央管理系统当中，并且通过计算机网络技术、通信技术以及软件工程等内容实现了对于被控制发电站的集中性监控管理，其不管是切换速度、功率分配、远程监控还是冗余度等内容都能够在最大程度上保证完成该会场的供电内容。
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论文作者:严国鑫
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
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