浅谈火力发电厂电气-热控一体化控制技术

浅谈火力发电厂电气-热控一体化控制技术
发表时间：2017-11-27T12:38:14.603Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：曹世翰
[导读] 摘要：火力发电厂极其需要热控-电气一体化的这种生产模式来对整个生产进行优化和引领，这种模式是整个火电行业这么多年一直努力的一个方向，也是一直奋斗的一个目标，而如今一旦成为现实，就会成为能源事业的一个里程碑式的跨越，这也是所有从事火电事业的人孜孜以求的一个目标，不论是在经济利益上，还是在生态效益上，都有其独特的意义，满足了当代人的高质量生活要求，也严格执行了国家的可持续发展的国策和大政方针，所以
(大唐环境产业集团股份有限公司信阳项目部河南信阳 464000)
摘要：火力发电厂极其需要热控-电气一体化的这种生产模式来对整个生产进行优化和引领，这种模式是整个火电行业这么多年一直努力的一个方向，也是一直奋斗的一个目标，而如今一旦成为现实，就会成为能源事业的一个里程碑式的跨越，这也是所有从事火电事业的人孜孜以求的一个目标，不论是在经济利益上，还是在生态效益上，都有其独特的意义，满足了当代人的高质量生活要求，也严格执行了国家的可持续发展的国策和大政方针，所以可见，火力发电厂电气-热控一体化控制技术的重要性。

关键字：火力发电；电气；热控
1火力发电厂在自动化技术上存在的各种问题
1.1热控自动化
这一技术近些年来也取得了巨大发展，然而主机所控制的范围却未有明显扩大，最大的改变之处即为辅助车间的控制系统，由传统的分散控制转变为当前的多种控制。

从本质上来说，现场总线控制技术在火力发电厂的快速发展过程中所能够被应用的范围也愈发宽广，对设备信息的搜集也愈发深入，但主厂房的DCS却未能够与辅助车间实现统一控制，信息共享。

火力发电厂热控自动化技术十分重要，所以它需要进行检测和维护。

在进行安装时，必须严格按照图纸安装，避免出现接线错误等问题，一些技术人员要掌握和了解相关知识，在检修和维护时要认真，及时发现问题，并做出处理。

另外，工作人员要有创新意识和责任心，要将各项工作落实好，认真完成，不断优化和提升各项技术，为火力发电厂能够顺利安全生产提供保障。

1.2电气自动化
近些年来，火力发电厂在电气控制装置的功能和性能上有了很大的变化，但是各部门仅仅为自己所属领域做出自动化发展，对于其他与自己无关的部门则缺乏相应的自动化建设。

事实上，火力发电厂需要实现电子自动化的环节有许多，如：NCS和ECS、故障录波、自动装置、电量计费、保护装置，以及，厂用电量的管理，等等。

上述情况会导致这些环节无法统一管理，信息无法集成，甚至最为基础的电能平衡也很难实现，于是最终导致的结果便是电力企业难以获得较高的整体效益，电气与热控之间缺少信息共享，资源白白浪费。

为了加快实现自动化的脚步及推动电气工程的发展，人们需要利用先进的科学技术来有效的控制及保护发电厂的电气系统。

从现今整体形势来看，在扩大经济发展规模的同时，应当选用适当的ECS实现模式，才能更好的控制发电厂的电气控制系统。

1.3热控、电气分离问题
节能减排，可持续发展是近年来工业发展的指导理念和技术标准，国家也在电力体制上进行了相关的改革，自动化建设是全行业所致力于达到的一个技术层面，这是一条长期且艰难的路，要实现自动化建设，必须要在权威机构的协调下进行，而现如今，在调研过程中指出各个组成部分中，只有热控和电气两个部分是分离发展的，两者的分离使电力企业难以达到一个更高的发展水平，细化下来说，双方的职能还有一部分的重叠，双方同时进行也会造成一定程度上的资源浪费，火电企业的自动化优势也很难得到发挥。

2解决措施
2.1坚定“一体化”控制方向不动摇
火力发电厂若要提高自身的自动化水平，应该致力于提高自身对电力市场、智能电网的应对能力。

也就是说，火力发电厂需要坚定“一体化”的发展方向不动摇，在自动化专业上实现电气与热控的有机结合，摒弃过往二者的各自独立发展模式，基于全局角度来推动火力发电厂的自动化发展，基于“统一规划”、“集中管理”、“分散控制”、“架构优先”的原则从整体上提高发电厂的控制水平。

目前，需要推动电气与热控的自动化建设，需要解决如下几个问题：电气各子系统的独立控制与监测系统的一体化问题；“电气-热控”控制系统的一体化问题；“电气-热控”自动化系统的信号处理问题；低速信号与高速信号的软硬件处理平台问题。

2.2改进设计方案
当前火力发电厂大都是利用数据库与拓扑结构网络来开展一体化控制，“电气”和“热控”间仍存在着巨大的专业差距，因此，可借助于对拓扑结构网络控制器的升级与对数据库管理模式的完善来促使两者间的差异性能够得以有效均衡。

可利用通信装置、电源装置与各类控制设备来构成控制层以满足于电场控制的需求，实现对现场总线设备信号与通信的有效分离；控制管理层则可在有需要的情况下对多个工程师站点、操作人员站点等实施管控，并为绝大部分的高级控制设备来实施故障分析与诊断；厂级管理层所控制的管理对象不单单是一般的常规机组，不同的机组间可实现分散或集中的自动化管控，外部系统亦可由此层级来获取到所需求的数据信息。

2.3制定自动化建设标准与规范
立足于整体，对整体的革新进行调整和规划，结合时代要求，进行相应的市场调研，了解一些火电厂发展现阶段存在的自动化技术上的一些突出问题，负责这些任务事宜的相关人员应该寻求一些专业人士，或者聘请一些专家进行调研考察，安排一些专门的调查人员去收集数据，和专家进行沟通，然后拿出一个具有实际意义的指导性方案，制定出热控，电气一体化的相关规划，用以引导电气化行业的良性发展，确保火力发电厂运营状况有所提高，也要建立相应的节能减排机制，对于生产废物的处理进行规划，能否利用科技使生产废物达到再利用的期望值，真正起到节能减排的作用。

3电气、热控自动化技术在火力发电中的必要性
3.1电气自动化
传统的火力发电厂的控制系统相对比较简单和独立，主要集中在机、炉的简单系统中，在整个电气系统的运行过程中，各个装置之间的信息不能共享，因此，导致电厂的运行过程中工作人员的工作负担较大，系统之间的信息无法直接传送，直接通过人为传送信息，这样就会延迟故障发现的时间，从而导致发电厂事故的发生。

因此，在火力发电厂中应用电气自动化技术是非常必要的。

首先，电气自动化技术的应用可以实现火力发电厂系统内的信息共享，在发电厂的运行过程中，信息之间共享可以对系统的运行参数及运行状态进行明确的监
测与评价，从而提高系统的运行效率。

其次，信息的共享可以对发电厂设备的运行状况进行实时监控，这样可以提前预警故障的发生，从而减少事故的发生，减少财产损失。

3.2热控自动化
为了适应社会发展的需要，电力企业逐渐将更多的机械系统组合在一起运行，并且机组的容量也有了很大的扩增，对于热控自动化系统的要求也越来越高。

热控自动化系统是电厂工作中重要的一部分，电厂热控自动化系统的运行对设备的生产效率有直接的影响。

所以，一定要结合实际生产的要求，提高电厂热控自动化系统运行的稳定性，保证生产工作的正常进行。

并且也需要制定一些相关的管理制度，减少热控自动化系统在工作过程中问题的出现，有效地提高生产效率。

4结束语
火力发电厂需尽快构建起电气－热控一体化控制系统，并以此来实现对ECS、NCS、现场总线设备的有效控制。

无论是从经济效益上还是从生态效益上来看，电气－热控一体化系统均有着其特殊的意义，不仅能够满足不断增长的社会用电需求，同时也契合于国家所提出的可持续发展政策，这一系统的构建可以促进信息的共享、运营效益与管理水平的提高。

因此，就开展关于火力发电厂电气－热控一体化控制技术研究意义重大。

参考文献：
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[2]张丽伟.昊田集团热电联产工程电气设计[D].燕山大学，2014.
[3]朱江.火电厂2×1000MW机组辅控系统的设计与实现[D].华东理工大学，2014.
[4]刘海洋.基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案研究[J].中国高新技术企业，2014.。