大中型火电厂DCS自动控制系统改造及应用

大中型火电厂DCS自动控制系统改造及应用

发表时间：2019-05-24T11:15:21.157Z 来源：《电力设备》2018年第35期作者：赵立强

[导读] 摘要：自动控制系统是数字技术在社会资源开发中应用的主要技术形式，具有系统化、多元性及创新性等特征。

(内蒙古白音华自备电厂内蒙古锡林郭勒 026200)

摘要：自动控制系统是数字技术在社会资源开发中应用的主要技术形式，具有系统化、多元性及创新性等特征。基于此，结合当前火电厂自动控制系统的应用情况，探究了技术优化策略，以提升技术应用安全指数。

关键词：火电厂；自动控制系统；创新性

引言

自动控制系统在火电厂中的应用是社会发展的主要动力，与当代产业动力需求紧密相连。研究发现，阶段性归纳技术问题，可及时发现技术应用中的问题，推动系统升级。因此，火电厂自动控制系统优化策略的探究过程也是火电厂技术整合、创新的过程。

1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。

2火电厂自动控制系统应用中的问题

DCS程序作为火电厂自动控制系统的代表形式，在实际应用中仍存在诸多问题。

第一、硬件故障：自动化控制系统发挥控制作用，需借助其他辅助性元件完成动力转换。因此，当外部辅助零件出现故障时，自动化控制系统将无法继续工作。例如，火电厂生产设备限流保护不当，导致输电线路短路；系统电力传输线路破损、连接不当以及线路受潮等，导致自动化控制程序无法启动，影响电力转换系统的正常工作。

第二、热工程序问题：火电厂发电时，动力转化环节、热工强度检测/计算环节是电力转换的关键。由于自动化控制系统程序长期处于一线生产环境下，系统多处于离线工作状态，但热工生产信息输出却是联网状态。若热工转换信息系统已更新而自动控制系统未更新，生产中将出现系统信息识别不准确或者信息无法识别的状况，影响DCS系统的生产能力。

第三、程序信号干扰：实际应用中，DCS系统可能出现受信号影响的情况。一方面，DCS自动控制系统为半开放信号传输程序，即系统完全依靠程序信息安全识别窗口进行安全管理，缺少直接的安全管理体系，一旦外部传输信号超出正常信号强度，自动控制程序将受到干扰。另一方面，自动化控制系统长期处于干燥、灰尘积压的环境，外部元件易与空气摩擦产生静电，进而对程序信号产生干扰。

3火电厂自动控制系统的优化策略

为进一步优化火电厂自动控制系统的应用效果，必须解决火电厂自动化控制程序应用中的问题。

3.1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。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[1]。

3.2热工程序计划性、目标性调节

3.2.1热工程序计划性调节

火电厂应用自动化控制系统做功时，需经I/O通道程序进行动力供应信号传输，再利用终端控制器将产生的信息反馈到中心控制体系。因此，热工程序优化时，必须确保信息传输环节和信息反馈环节的完整，以提升信息传导速率。例如，某火电厂自动化生产系统优化时，程序研究人员先按照该火电厂内DCS系统终端反馈窗口数量布设终端自动控制模型。模拟火电厂热工转换时，各DCS系统I/O接收渠道的各种情况，然后在故障指令处理程序中加入模拟分析问题的处理方法。而自动化系统的终端控制环节，采取信号指令模糊传输法，拓展系统在热工处理环节的信息识别范围。热工程序应用后，检测自动化系统的热工运作情况发现，热工终端反馈数据准确率为98.78%，程序检测、反馈等周期为30.89～35.88s，与程序优化前差异较大。可见，计划性自动化控制系统优化在火电厂动力转换中发挥了重要作用[2]。

3.2.2热工程序目标性调节

目标性人工调节实质上是周期性技术调节的过程。首先，自动化控制程序需定期更新，以确保火电厂动力控制端输出信息与自动化热工控制程序相适应。其次，按照火电厂每日生产需求，科学调整自动化程序数据采集命令的范围。某火电厂以DCS系统作为火电厂动力转换的主要控制方法，解决了自动化系统实际应用中存在的信号识别能力差等问题。系统检验人员进行程序优化时，在程序管理层设计了系统更新命令，将程序控制环节和程序操控环节统一设定了信息识别检验标准A。当外部输出信息不在A范围时，自动化程序将提示系统更新。同时，该企业对火电厂自动控制系统中的数据传输和热工计算环节进行了联网设计。当程序自主检测到程序新版本时，技术结构将自动更新。此外，自动化系统优化后，系统控制命令信息传输体系一部分信息借助云空间存储，一部分信息利用磁盘存储。为确保自动化程序可流畅性做功，技术人员只需适当扩充磁盘存储空间。该火电厂的自动化控制程序处理策略，是数字技术实践中优化的具体表现[3]。

3.2.3解决程序信号干扰问题

火电厂的系统信号干扰问题，可通过改善程序安全管理体系的方法解决。某火电厂自动化控制系统优化时，需重设自动化系统安全渠道。程序开发人员在当前技术体系基础上，增设了火电生产中线路电阻、电压和电容等环节的检测。同时，火电厂将程序安全操控命令设定为热工程序计算和终端反馈信息安全管理两部分。火电厂动力传输时，一旦内部电磁波超出内部电流控制的安全指数，安全防护系统将立即借助绝缘元件进行阻隔。若电磁波的强度较大，系统将立即切断本次电力传输渠道，改为多批次电力功率传输。此外，改进后的DCS