电厂自动化控制技术的应用及其发展前景

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第6期   作者:赵启鹏
[导读] 现代社会发展、生产生活离不开电力,电厂是电力生产企业,
        摘要:现代社会发展、生产生活离不开电力,电厂是电力生产企业,生产运行自动化水平对于电力产出、运行管理有重要影响。随着社会科技进步,自动化控制也不断革新技术。基于此,本文分析电厂自动化控制应用情况,并就其发展形势进行探究。
        关键词:电厂;自动化技术;应用;发展
        引言
        传统的电厂生产模式当中,自动化控制系统往往是以可编程逻辑控制器以及DCS集散控制系统为核心。最近几年,现场总线技术是当今自动化技术发展的一大趋势。随着数字信息技术的发展,电厂建设不单单能够提高可靠性,还可以更加及时准确的提供自动化管理服务。
        1.电厂自动化控制技术的重要性
        随着世界经济不断发展,我国电力企业获得良好发展环境,发展速度进一步提升。在电力行业,自动化技术已经获得普遍应用。自动化技术不但大大提高了生产效率,降低了成本,也进一步提高了企业整体经济效益。除此之外。在电厂运行当中,自动化技术还可以大大提高生产设备性能,进一步降低生产故障率。这种模式逐渐向智能化方面发展,带动了电厂稳定发展,并取得了理想的经济效益和社会效益。
        计算机技术发展进一步推动了我国网络化信息化发展,随着信息时代到来,因为资源的有限性,以致于造成了各行各业之间竞争越来越激烈。电力资源是人类社会发展不可或缺的资源,其在分配中给企业生产发挥着巨大压力。在这种状况下,企业更加注重节约型器件的研究,进而提高企业自身竞争力,得到更好的经济效益。通过将自动化控制技术应用到电厂当中,大大提高了电力资源质量、系统运行安全,在降低成本的过程中,也有环境保护效果,促进行业持续健康的发展。
        2.电厂自动化控制技术的综合应用
        2.1热工测量技术
        电厂热工自动化技术当中,自动检测功能是其重要的组成部分。这项技术可以通过自动化仪表单独对各个机组的有关参数进行测量,进而能够及时的发现问题,对整个机组的运行状况实现调整的目的。热工测量含有下面几个方面:第一,温度的测量。热工温度测量当中,传感器主要利用的是热电偶以及热电阻,也有一些电厂利用了金属膜等热敏元件;第二,压力测量。它的传感器往往是应变原理膜片,其检测原理是变送器位移检测。当前,大多数以数字显示仪表为主;第三,流量测量。目前使用比较多的流量测量仪器为差压原理策略,少部分电厂仍然使用的是涡街流量计。
        2.2运动控制技术的应用
        运动控制技术分成三部分,分别为控制终端、执行终端以及调度。在实际发电厂工作当中,运动控制技术提供遥控以及遥测功能,进一步确保电厂安全运行。运动控制技术当中,利用通信技术对设备实际运行状况呕出检测,以求实现电力系统的安全运行。对电力设备当前以及阶段性运行状态的数据进行分析,全面了解自动化控制系统的运行状况。对数据进行分析,优化和调整设备参数。通过自动化管理控制系统作为依据,对电厂生产进行管理和设计,降低出错率,同时节省人力和物力,有效提高企业整体经济效益。除此之外,自动化生产系统还有着人性化生产特点,在进行自动化系统设置时,可以从不同程度上充分满足企业生产需要,让整个电厂的生产过程更为灵活。这也能够充分体现出电力生产的人性化。
        2.3热控DCS系统的应用
        DCS系统指的是分布式控制系统,也称为集散控制系统。在电厂机组运行中有重要作用。它主要有下面几个方面构成:
        (1)数据采集部分。利用数据采集系统获得设备运行状态和机组参数。这些内容和数据能够给维修人员提供一定的参考。如果数据出现错误,设备就会自动报警,及时掌握现场状态,确保安全运行。
        (2)模拟量系统。通过模拟量控制系统对发电机组各项参数进行控制,能够调节机炉气温以及送风量,对储水箱的水位以及蒸汽温度进行控制。


        (3)顺序控制。DCS系统可以将热力系统分成不同组,各部分之间利用不同的控制程序,对设备的运行状况进行判断,然后按照既定操作实现控制;第四,炉膛安全监控。这部分也是DCS监控的重点,对燃烧系统参数以及锅炉的状态进行监视,当出现故障的时候可以及时的进行处理。
        2.4交流调速控制技术的应用
        电气元件在发展当中,往往会借助交流调速控制实现设计理念。而矢量控制理论是这一技术理念的必要基础。控制理论本身其性质属于非线性的高阶多变的控制系统。其理论自身也是从直流电动机控制理论中进一步发展来的,也就是利用固定磁场来实现对直流电动机的有效控制。例如:在直流电机模型当中,利用在其他固定部位安装在旋转轴中。除此之外,在固定部位和旋转部分间留下一定空隙。为了进一步的健全模型,需要将导体安装成为电力枢纽线圈。
        2.5工业以太网的应用
        工业以太网来自于普通以太网,但是又和以太网不同,随着以太网不断发展并涉及到工业环境当中,诞生了工业以太网技术。通过改善工业应用环境以及传输确定性,在额外增添一些控制功能之后,就形成了工业以太网技术主体。所以,工业以太网本身属于一系列技术总称。
        工业以太网可以有效提高通信速率,这一技术利用软件协议解决实时性问题。利用相应的交换技术、流量控制以及改进容错技术等有效处理确定性问题。利用改进结构工艺,升级元器件,有效解决网络供电以及工业生产环境当中的使用问题。基于以上技术措施,使工业以太网有着成本低、结构简单以及传输速度快,方便安装等优点。这些优点是其与PLC、FCS以及DCS之间的显著差异。所以,工业以太网是当前较理想的一种电厂自动化控制系统。
        3.电厂自动化控制技术的发展
        随着计算机技术、通讯技术以及网络技术不断发展,电厂自动化技术也在不断进步。其主要表现在:
        (1)PLC的发展。PLC向着小型化、成本低以及易开发的方向发展。另外,它也向着多功能、智能化以及标准化方面发展。当前,PLC产品已充分融合了先进的神经网络、遗传算法、模糊控制以及专家系统等技术,通信和控制功能得到了很大改善。
        (2)嵌入式技术发展。因为嵌入式系统无论是在数据处理还是网络通信等工作中表现都比较突出,有力支撑了现代控制技术的发展。
        (3)以太网发展。当前,以太网有向着多现场总线共存方向发展的趋势。现如今工业以太网正在不断完善,主流现场总线不断降低,而工业以太网逐渐占有主导地位,现场总线并存短时间不能消失。
        (4)有线和无线相融合。在电厂自动化发展当中,控制信息传输是电厂自动化控制实现的关键。但是,要想建立畅通的信息传输渠道,通常需要在有线系统中大量投资。这时候,无线系统优势则显现出来。随着无线技术的不断成熟,在工业生产当中应用越来越广泛。有线和无线的紧密融合已经成为自动化控制发展的潮流。
        结束语
        综上所述,随着科学技术的不断发展,自动化领域的工业以太网以及现场总线等技术广的应用。这些技术逐渐应用到了电力发展当中,进一步促进了电厂自动化控制系统的发展,为电力生产提供了更好服务。
        参考文献
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