摘要：随着电力科学技术的发展，尤其是在热工仪表自动化技术上获得的成就，电力企业对热工仪表的性能和安全要求也在不断提高，有效利用热工仪表自动化技术，可促进火电厂健康稳定地发展。热工仪表是火电厂正常生产运行中的关键组成部分，将电缆线路和仪表仪器连接起来形成回路，从而可对热工系统中相关设备进行调试，这样就能保证火电厂设备的正常运行，提高其可靠和安全性。
关键词：火电厂；热工；电气控制系统；一体化；应用
1 电气 - 热控一体化控制技术的重要作用
该控制技术发挥作用的过程是通过发电厂内监控设备，收集并整理各类数据交换信号，以此控制发电厂电气的运行。监测数据信号包括各个设备的运行状态，同时将信息上传到管理平台，如果发现问题能在第一时间发出预警信号，防止操作失误和一些危险情况出现。自动化系统的工能主要体现在实时的监测和控制各个设备，还有一些辅助功能，具体为多数据反馈实现。而其监测和控制的对象包括设备和设施运行状态，还有一些其他运行参数，其测量工作的完成一般通过主接线图方式完成。另外，此系统中还设置辽阔自动报警功能，如果运行中的设备出现异常或者直接出现故障，能直接发出预警信号，有助于维修工作人员发现问题，从而解决问题，防止异常或者故障向更大范围蔓延，降低了损失。该设备还能为火电厂设备管理工作提供方便，其设置了检修报表功能和生活被开关次数记录功能，其辅助功能可能实现线上管理，远程对设备进行校核、诊断故障、检修状态等，还可以运用脉冲信号和测控装置，统计出电量数据。
2一体化应用过程中需要解决的重点问题
1）电气监控系统和DCS系统之间的接口问题应用CSPA-2000系统时，实现与DCS系统之间通信能够采取两种不同的方式，其一利用分散电气监控系统中站控层转发工作站和DCS系统中的站级通信网关实现通信，这些数据之中含有DCS系统控制过程中所需的大部分数据信息，进行通讯接口的选择时能够选用以太网或者是选用RS-485接口，相关规约可以采用OPC规约或者Modbus规约，此种通信方式仅仅是分散电气监控系统向DCS系统转发一些实时的监控数据信息，并不能实现数据信息的双向传输。还有一种信息传输方式便是利用分散电气监控系统中的控制层主控单元直接 和DCS系统中DPU单元进行连接，可以使用RS-485作为通信方式，或者通过以太网方式完成通信，此种通信方式能够实现数据信息的双向交流。2）一体化控制中时钟对时的问题在一体化控制系统之中，要确保两个系统中各个数据的时间标识要保持一致，也就是应当确保不同系统中的时钟要能够同步。依照电厂之中监控系统相关要求，通常系统中时钟的同步精度应当控制在20 ms之内。不过，要是采用以太网信息传输方式，因为在信息传输的过程中，所发生的延时具有较强不确定性，一般情况下对时精度只可以控制在150 ms之内，无法达到系统对于时钟同步精度的相关要求。针对这一问题，能够将两个系统均和GPS卫星的同步时钟进行对时操作，这样可以确保时钟对时的精度进一步提升，从而达到系统正常运行的要求。
3 电气、热工控制差异区别
因为火电厂中电气与热工的控制对象并不完全一样，所以想要实现电气 - 热控一体化控制，必须先把被控对象之间的差异区分清楚。首先分析电气控制，其对象有三类：第一，模拟量的检測和控制，采样在 us-ms 级、控制在 ms 级；第二，保护联锁回路，要求在 ms 级；第三，用于波形分析信号在 us级（如故障录波器）。分析热工控制，其对象也有三类：第一，模拟量的检测和控制，采样在 100ms 级、控制制在 60s 级：第二，保护联锁回路，要求在 10ms 级：第三，用于波形分析的在微秒 us 级（如 TDM）。因为其两者的控制对象不同，热工 DCS系统的控制器，并不具备处理电气大数据包信号（如录波）的能力，这就是这么多年来两个专业控制不能为一体技术方面发展的症结所在。
4热工与电气控制配合方案
4.1 硬接线方式
硬接线方式指的是采用硬接线方式把电气控制系统直接接入热工控制系统中，其中所接入信息有开关输入量信息、开关输出量信息以及模拟量输入信息等，接入方式采用空节点以及直流信号。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过这种方式把电气控制系统直接接入热工控制系统中，能够充分利用热工控制系统中的显示装置而完成对电气设备信息显示以及调控功能。通过这一功能可以确保电气控制系统能够拥有更为优良的安全性以及稳定性，同时也可以确保热工控制系统的控制范围进一步增加，可以实现对机炉电系统的一体化监控。
4.1.1硬接线方式的优点
此种接入方式能够让 I/O 模件柜更为集中设置，也便于开展日常维护与管理工作，确保设备运行拥有更为优良的条件。通过硬接线方式使得信号传输过程中中间环节得以减少，能够更加快速反应现场信号，具有较高可靠性。在进行连接时，要是能够保证电缆连接的正确性，便很少出现故障，维护工作更为简便。
4.1.2硬接线方式的缺点
此种接线方式初期的成本投资相对高，而且施工过程较为繁琐，并且可以输送至热工控制系统的信息数量相对较少，系统不具备较好的扩展能力。而且，此种连接方式还要求在厂用电回路中设置单独的表计，并且不能完成自动化抄表作业，系统自动化程度相对较低。
4.2通信方式
将电气控制系统通过通信方式接入热工控制系统中，由于电气控制系统自身结构基本上均属于分层分布式结构，其中含有站控层、间隔层以及通信层等。而站控层结构不仅可以完成电气系统的监控工作以外，同时也可以为热工控制系统提供更好的控制方式。在通信层结构中，最为关键的组成是通信管理设备，通过相关通信协议以及接口能够完成电气控制系统与热工控制系统的联网。
4.2.1 硬接线结合通信方式的优点
此种接入方式，热工控制系统无需再配置较多装置便可以获取更为系统以及全面的数据信息，另外也确保系统拥有更加优良的可扩展性能。对于综保设备来说，也不用再单独设置电能表，能够把相关信息输送到电气控制系统的后台，不仅确保系统拥有自动抄表的功能，同时还能够确保电能计量的精准性。电气系统拥有相对高的自动化水平，能够实现事故追忆、录波分析以及防误闭锁等各种功能，并且电气控制系统还能够在实现远程倒送长用电操作，自动化程度相对较高。
4.2.2 硬接线结合通信方式的缺点
针对我国几家规模相对大的发电企业调查后得出，电厂中热工控制系统所投入的成本将近70%用于购买进口设备，这些设备具有一定的优势，但是其在通信过程中会受到相应限制，会导致整个系统通信实时性受到一定影响。和仅仅采用硬接线连接方式对比而言，数据信息在系统之中会出现相对多的中转，导致信息传输的可靠性以及实时性变得更差。由于节点相对多，具有较大的分散性，不同的机组需要通过分期建设才能完成，导致系统可扩展性能变得较差。另外，电气控制系统站控层以及通信层等需要较多的设备，导致系统建设初期需要较多资金投入，建设成本相对较高。
结束语
综上所述，在分析了火电厂电气 - 热控一体化控制技术积极作用的基础上，进一步对火电厂中电气与热工的控制差异做简要分析，发现两者间的差异是造成两者没能实现一体化控制的关键点。为此提出了实现火力发电厂电气 - 热控一体化控制技术的重要组成，通过这样的设置，能够实现电气 -热控的一体化，从而真正实现火电厂的自动化控制，促进火电厂工作效率的提升。
参考文献：
[1]吴锦超.探究发电厂电气系统自动化技术的应用[J].科技资讯，2017，15（16）：23+25.
[2]邓莹.火力发电厂电气-热控一体化控制技术的探讨[J].科技风，2016（23）：129+134.
[3]杨伟雷.试论我国电气控制系统（ECS）的应用和发展[J].科技展望，2016，26（30）：126.
[4]李琼.热工控制与电气控制的有效配合方案略述[J].科技资讯，2015，13（25）：14-15.
[5]邹宁.电厂电气自动化控制系统简介[J].黑龙江科技信息，2015（20）：18.
论文作者:郭佳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：控制系统论文; 电气论文; 系统论文; 热工论文; 方式论文; 火电厂论文; 通信论文; 《基层建设》2019年第1期论文;