论文部分内容阅读
摘要：本文结合热工自动化的概念、电厂热工自动化在电厂应用中的发展历史和现状，简单分析了自律分布式的系统，ASP系统等热工自动化系统在电力行业的应用，并且对热工自动化的可靠性提出了新的要求。
关键词：电厂； 热工自动化； 应用
中图分类号：TU271.1；文献标识码：A ；文章编号：
热工自动化技术是一种运用控制理论、热能工程技术、智能仪器仪表、计算机技术和其他信息技术，对热力学相关参数进行检测、控制，从而对生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理、决策，达到确保安全、增加产量、提高质量、降低消耗、减员增效等目的的综合性高新技术。
1电厂热工自动化的概念及基本内容
电厂热工过程采用自动化技术已有较长的历史，1766年波尔佐诺夫发明的锅炉给水调节装置、1784年瓦特发明的蒸汽机离心摆调速装置，是热能动力设备最早的自动控制装置，也是整个自动化领域的早期成果。随着现代科学技术的发展，火力发电机组已由过去的中低压、中小容量发展到现在的高参数、大容量的单元机组，其生产过程的操作由运行人员手动控制到陆续采用各种自动控制装置，实现生产过程的自动控制，使火力发电厂的自动化水平目益提高和发展。电厂热工自动化的范围极其广泛，包括主机、辅助设备、公用系统等的自动化，大致可以分为五个基本内容。
1.1自动检测（测量与显示）
1.2自动调节（模拟量控制）
1.3顺序控制（开关量控制）
1.4自动保护
1.5综合自动化技术
随着电厂工艺复杂程度的不断提高，热工自动化的可靠性在生产管理中所处的地位越来越重要，不但影响电厂的经济运行，而且直接影响安全生产，严重将导致机组停炉跳机，造成企业生产承受重大经济损失。
2电厂热工自动化现状
随着火力发电事业的增长电厂热工自动化也随之发展起来，并且电厂热工自动化技术的发展也促进了电力事业的发展，二者具有相互促进的作用。随着科技水平的提高，电厂热工自动化的水平也得到了很大的提高。从电厂的自动装置看来，组装仪表有以前的非数字化的发展到现在的数字化仪表的应用，自动控制设备得到了全面的革新，有些机组采用了微型计算机来开环监控，数据的采集和处理，并且配以CRT显示，提高了人机交互界面，也大大提高了机组的监控水平；局部程控和热工保护的研制，使用工作取得了很大的进展；大型火力发电机组的一个重要特点是使用了协调控制系统，不论是国产的大型机组还是进口的机组都采用了协调控制系统；另外，微机分散控制系统的引进和和消化工作也正在进行中。这一切都使我国的电厂热工自动化技术达到了一个新的高度。
虽然现在我国的电厂热工自动化技术有了很大改善和提高，但是和欧美等发达国家相比，我们还有相当的差距。我们和国外最大的差距是自动装置的使用率很低，具体除了主设备的可操控性差外，还有一个就是测量装置和执行机构存在问题，这些问题都将会影响到热工自动化的进程。随着电厂高参数，大容量机组的安装使用，尤其是600 WM机组越来越普遍，近些年，1000 WM机组数量也逐渐的增加，为了保证这些大机组能够安全经济的工作运行，其对自动化的要求也越来越高。对这些大型机组只有采用先进的自动化技术，对机组的状况进行准确，全面迅速的检测分析，综合职能判断，并进行相应的自动操作和控制，才能更加有效的控制机组使之安全经济的工作。
3自动化技术在电厂的应用
3.1自律分布式的系统。
现在电厂中最重要的控制系统就是自律控制系统了。自律控制系统可以在同一时间内实现自律的可控性和自律的可协调系统。自律的可控性是指在系统中的任意一个部件系统如果出现了问题，那么其他的系统就能够在实现自我保护的基础上控制好自身的系统，自律的可协调性是指整个系统中的任意系统出现错误，电厂的系统可以自动的协调控制好自身的工作状态，并在运行中相互的协调。
现在使用的DCS和自律性的DCS是有很大差别的。现有的DCS有两种类型，一种是层次分布型系统，另一种是水平分布型系统。层次分布型系统的上位子系统出现问题时，下位子系统则无法的实施调节但是会进行局部范围内的控制，具有自律控制性，虽然具有自律控制性但是缺乏系统的协调性。水平分布型系统的部分子系统出现问题时，则剩下的子系统会继续的工作，子系统出现的问题不影响其他系统的正常工作，但是这种情况也会有一定的缺陷，系统之间无法相互交换信息，没有实现系统之间相互的控制，因此他具备协调性，但是缺乏控制性。而在传统的集中式系统中，其只有唯一一个控制器，所以它即没有自律的可控性，也没有自律的可协调性。
3.2APS技术应用ASP就是电厂机组顺序控制的代名词。仅仅需要按下机组启动按钮中的一个控制按钮，剩余的机组就会按照程序设计的顺序，在设计的时间和各个子控制系统的工作状况，启动的智能化或暂停相关的设备，对各个系统进行协调控制，在极少量人的参与下或不需人的参与下，能够自动化的完成机组的整个开关工作。
ASP系统本质就是实现电厂的自动化工作，其主要特点就是减少电厂工作人员的劳动强度，减少或杜绝人为操作中的各种不稳定的因子。ASP作为电厂提高生产效率和电厂机组的整体自动化水平，是能够增强电厂在电力行业竞争能力方面行之有效的方法，ASP也注定会成为机组控制在以后发展的一个重要方向，指导控制电子厂商和电厂技术人员更多的去深入研究，设计和改进功能，并付诸实施。
3.3无线测量技术应用
无线测量技术能监视和控制运行过程中发生的更多情况，获得关键的工艺信息，整合进入DCS。除节省大量安装成本以外，还将推动基本过程和自动化技术的改善。如供热、供油和煤计量，酸碱、污水区域测量等，都可能通过无线测量技术实现远程监控。
4提高热工自动化系统可靠性研究
由于电厂的热控系统的软件性能和质量，控制逻辑的完善性和合理性，保护信号的取信方式和配置，保护连锁信号的定值和延迟时间设置，以及热控管理人员的检测和维护水平方面存在一定的不足，由此会使得热控系统的保护系统误动作引起机组的跳闸时间时有发生。
电力生产单位在面临市场竞争剧烈和安全考核风险提高的双重压力下，还应坚持“安全生产，预防为主”的电力生产方针，企业的最大利益为优先原则，从提高电厂热工自动化的可依靠性入手，加大投资，加强力度，更深入的开展技术研究，是实现电厂热工自动化的一项急需要解决的问题。
提高电厂的热工自动化系统的可靠性研究工作，包括控制软硬件的合理配置，采集信号的可靠性、干扰信号的抑制，控制逻辑的优化、控制系统故障应急预案的完善等。随着机组控制可靠性要求的提高，重要控制子系统的硬件配置中，将会采用安全型控制器、安全型PLC系统或者它們的整合，保护采集信号将会更多的采用三选二判断逻辑。独立的测量装置需要设计干扰信号抑制功能。此外基建机组一味以最低价中标的招标模式也应得到扭转。
参考文献：
[1]霍耀光,侯子良,李麟章等.中国火电厂热工自动化技术改造建议[J].电力系统自动化,2004
[2]于金芳,刘涛.电厂热工自动化技术分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2008
[3]车朝瑞.浅谈大型火电厂的热工自动化水平[J].中国高新技术企业,2009
[4]阎峰.火电厂热工自动化设备的改造[J].中国集体经济,2009
关键词：电厂； 热工自动化； 应用
中图分类号：TU271.1；文献标识码：A ；文章编号：
热工自动化技术是一种运用控制理论、热能工程技术、智能仪器仪表、计算机技术和其他信息技术，对热力学相关参数进行检测、控制，从而对生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理、决策，达到确保安全、增加产量、提高质量、降低消耗、减员增效等目的的综合性高新技术。
1电厂热工自动化的概念及基本内容
电厂热工过程采用自动化技术已有较长的历史，1766年波尔佐诺夫发明的锅炉给水调节装置、1784年瓦特发明的蒸汽机离心摆调速装置，是热能动力设备最早的自动控制装置，也是整个自动化领域的早期成果。随着现代科学技术的发展，火力发电机组已由过去的中低压、中小容量发展到现在的高参数、大容量的单元机组，其生产过程的操作由运行人员手动控制到陆续采用各种自动控制装置，实现生产过程的自动控制，使火力发电厂的自动化水平目益提高和发展。电厂热工自动化的范围极其广泛，包括主机、辅助设备、公用系统等的自动化，大致可以分为五个基本内容。
1.1自动检测（测量与显示）
1.2自动调节（模拟量控制）
1.3顺序控制（开关量控制）
1.4自动保护
1.5综合自动化技术
随着电厂工艺复杂程度的不断提高，热工自动化的可靠性在生产管理中所处的地位越来越重要，不但影响电厂的经济运行，而且直接影响安全生产，严重将导致机组停炉跳机，造成企业生产承受重大经济损失。
2电厂热工自动化现状
随着火力发电事业的增长电厂热工自动化也随之发展起来，并且电厂热工自动化技术的发展也促进了电力事业的发展，二者具有相互促进的作用。随着科技水平的提高，电厂热工自动化的水平也得到了很大的提高。从电厂的自动装置看来，组装仪表有以前的非数字化的发展到现在的数字化仪表的应用，自动控制设备得到了全面的革新，有些机组采用了微型计算机来开环监控，数据的采集和处理，并且配以CRT显示，提高了人机交互界面，也大大提高了机组的监控水平；局部程控和热工保护的研制，使用工作取得了很大的进展；大型火力发电机组的一个重要特点是使用了协调控制系统，不论是国产的大型机组还是进口的机组都采用了协调控制系统；另外，微机分散控制系统的引进和和消化工作也正在进行中。这一切都使我国的电厂热工自动化技术达到了一个新的高度。
虽然现在我国的电厂热工自动化技术有了很大改善和提高，但是和欧美等发达国家相比，我们还有相当的差距。我们和国外最大的差距是自动装置的使用率很低，具体除了主设备的可操控性差外，还有一个就是测量装置和执行机构存在问题，这些问题都将会影响到热工自动化的进程。随着电厂高参数，大容量机组的安装使用，尤其是600 WM机组越来越普遍，近些年，1000 WM机组数量也逐渐的增加，为了保证这些大机组能够安全经济的工作运行，其对自动化的要求也越来越高。对这些大型机组只有采用先进的自动化技术，对机组的状况进行准确，全面迅速的检测分析，综合职能判断，并进行相应的自动操作和控制，才能更加有效的控制机组使之安全经济的工作。
3自动化技术在电厂的应用
3.1自律分布式的系统。
现在电厂中最重要的控制系统就是自律控制系统了。自律控制系统可以在同一时间内实现自律的可控性和自律的可协调系统。自律的可控性是指在系统中的任意一个部件系统如果出现了问题，那么其他的系统就能够在实现自我保护的基础上控制好自身的系统，自律的可协调性是指整个系统中的任意系统出现错误，电厂的系统可以自动的协调控制好自身的工作状态，并在运行中相互的协调。
现在使用的DCS和自律性的DCS是有很大差别的。现有的DCS有两种类型，一种是层次分布型系统，另一种是水平分布型系统。层次分布型系统的上位子系统出现问题时，下位子系统则无法的实施调节但是会进行局部范围内的控制，具有自律控制性，虽然具有自律控制性但是缺乏系统的协调性。水平分布型系统的部分子系统出现问题时，则剩下的子系统会继续的工作，子系统出现的问题不影响其他系统的正常工作，但是这种情况也会有一定的缺陷，系统之间无法相互交换信息，没有实现系统之间相互的控制，因此他具备协调性，但是缺乏控制性。而在传统的集中式系统中，其只有唯一一个控制器，所以它即没有自律的可控性，也没有自律的可协调性。
3.2APS技术应用ASP就是电厂机组顺序控制的代名词。仅仅需要按下机组启动按钮中的一个控制按钮，剩余的机组就会按照程序设计的顺序，在设计的时间和各个子控制系统的工作状况，启动的智能化或暂停相关的设备，对各个系统进行协调控制，在极少量人的参与下或不需人的参与下，能够自动化的完成机组的整个开关工作。
ASP系统本质就是实现电厂的自动化工作，其主要特点就是减少电厂工作人员的劳动强度，减少或杜绝人为操作中的各种不稳定的因子。ASP作为电厂提高生产效率和电厂机组的整体自动化水平，是能够增强电厂在电力行业竞争能力方面行之有效的方法，ASP也注定会成为机组控制在以后发展的一个重要方向，指导控制电子厂商和电厂技术人员更多的去深入研究，设计和改进功能，并付诸实施。
3.3无线测量技术应用
无线测量技术能监视和控制运行过程中发生的更多情况，获得关键的工艺信息，整合进入DCS。除节省大量安装成本以外，还将推动基本过程和自动化技术的改善。如供热、供油和煤计量，酸碱、污水区域测量等，都可能通过无线测量技术实现远程监控。
4提高热工自动化系统可靠性研究
由于电厂的热控系统的软件性能和质量，控制逻辑的完善性和合理性，保护信号的取信方式和配置，保护连锁信号的定值和延迟时间设置，以及热控管理人员的检测和维护水平方面存在一定的不足，由此会使得热控系统的保护系统误动作引起机组的跳闸时间时有发生。
电力生产单位在面临市场竞争剧烈和安全考核风险提高的双重压力下，还应坚持“安全生产，预防为主”的电力生产方针，企业的最大利益为优先原则，从提高电厂热工自动化的可依靠性入手，加大投资，加强力度，更深入的开展技术研究，是实现电厂热工自动化的一项急需要解决的问题。
提高电厂的热工自动化系统的可靠性研究工作，包括控制软硬件的合理配置，采集信号的可靠性、干扰信号的抑制，控制逻辑的优化、控制系统故障应急预案的完善等。随着机组控制可靠性要求的提高，重要控制子系统的硬件配置中，将会采用安全型控制器、安全型PLC系统或者它們的整合，保护采集信号将会更多的采用三选二判断逻辑。独立的测量装置需要设计干扰信号抑制功能。此外基建机组一味以最低价中标的招标模式也应得到扭转。
参考文献：
[1]霍耀光,侯子良,李麟章等.中国火电厂热工自动化技术改造建议[J].电力系统自动化,2004
[2]于金芳,刘涛.电厂热工自动化技术分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2008
[3]车朝瑞.浅谈大型火电厂的热工自动化水平[J].中国高新技术企业,2009
[4]阎峰.火电厂热工自动化设备的改造[J].中国集体经济,2009