刘萍
新疆天富能源股份有限公司天河热电分公司 新疆 石河子，832000
摘要：近年来，我国针对电力领域的发展投入的精力和物力非常巨大，热工运行技术也随之得到了发展。热工运行的孤网与并网的运行方式促进了我国火电厂行业的发展，广泛应用的DCS技术进一步的稳定了电力系统的运行，更好地促进了热工运行的控制发展。通过DCS技术实现电力调度智能化、信息化，并且经过各种数据模型，将能让DCS在电力与热工运行中广泛应用。
关键词：DCS；电力；热工运行；智能控制
1电力与热工运行的发展
我国的太阳能产业和光伏运行产业的发展得到了较大的推进，节能减排的优势非常显著。但由于中国的核电技术起步比较晚，通过对现阶段投产的几个核电厂的运营与发展现状来看，我国目前的核电设备其主要设备依旧需要不断的更新完善。
2火电厂与热工运行的关键
目前，我国火电厂中存在着很多的热工运行电厂，同时在火电厂中也存在着许多储能系统，由于目前储能技术的限制，许多电源的并网都存在着不同的问题，火电厂并网后的波动，脱离火电厂产生的孤岛运行问题都是我国火电厂调度和控制技术当前需要迫切解决的难题。在火电厂发展过程中，热工运行技术和火电厂兼容大火电厂方面的技术的最关键的部分。热工电源大规模并网过程中存在的运行难题，火电厂可以通过局部的运行方式来完美解决。同时，火电厂不仅是智能火电厂的重要组成部分，而且在优化能源效率等方面能够达到智能火电厂的效果。火电厂不能够将电能输送给用户，在供气、供热、供冷方面能够得到充分的发挥，而且终端能源的利用效率将得到大幅度的提升。随着我国电力技术的需求和国家火电厂市场的不断完善，火电厂提供的辅助服务和参与火电厂调度将会得到更加涉及到更大的范围。
3电力与热工运行的问题
电力接入火电厂对外供电，由于电力的分布及新能源受外界影响很大，风能、太阳能等热工运行场，随时都在跟随环境的变化，同时随时都可能出现负荷的波动，并脱离火电厂运行，成为孤网运行，因此，上述电源不仅对独立向负荷供电的要求不能予以满足，而且还不能进行调度。只有借助储能装置或其他电源的联合方式，才能够实现对这些电能的备用和支持。另外，对于火电厂来说，热工电源并网运行对系统潮流分布产生了转变。在接入热工电源之后，虽然系统获得双向潮流的功能，但是导致能量优化、保护协调和电压调节三个方面又出现一些问题。
4火电厂热工DCS系统总体设计
4.1DCS系统功能
DCS系统的实时采集主要是针对监视点、电厂各控制点和各种辅助设备与主要设备的运行参数及运行转台进行的自动事故语音报警、事故故障原因提示、事件顺序记录、越限报警、安全检测。DCS系统能够对其他计算机系统的数据通信予以实现、MIS、地调、梯级的信息管理系统的实现，对断路器等重要设备的切和投操作予以实现，对其他自动控制功能予以实现，以及对运行机的自动顺序启停控制予以实现。
4.2系统结构配置
通常来说，电厂监控系统通常可以分为现地监控层和中控层两部分。电厂监控系统主要包含了语音报警设备、UPS印机和多台操作员工作站等。
4.3现地控制层配置
在机组实现顺序控制中，LCU屏是核心的单元。通过LCU屏来直接监控和控制现地级机组LCU中的PLC的运行。在整个系统中，它作为一个智能终端，但也可以作为独立的装置单独运行。
5DCS在电力及热工运行系统中的功能
5.1数据采集与处理
热工系统在运行过程中，DCS系统不仅能够对采集现场的各种实时数据，而且还能够对必要的数据进行预处理，最终在实时数据库中进行一定格式的存储。根据信号性质，DCS系统将记录的数据分为脉冲数字量、开关量、模拟量等进行分类。包括计算和统计信号量值及状态设定工作；实时电量分类和功率计算工作的完成。
5.2电厂运行安全监视
（1）电厂在正常运行过程中，LCD系统主要是完成实时监控的任务。
（2）参数越复限报警记录。（3）系统时钟详细的对事故的数据和整个过程进行了记录。（4）通过显示的方式来记录故障的实际情况，系统对各个故障信号进行定时扫查。（5）温度趋势分析判断，运行设备温度随时间的容许变化率。（6）定期分析和监控辅助设备的运行状态。（7）开、停机过程监视。（8）通过显示的方式来记录系统出现的各个故障。
5.3控制与调节
在电厂实际运行过程中，DCS系统能够结合给出的控制命令和运行现状，自动的调节和控制预定的操作、自动电压控制计算和运行控制的操作。断路器操作、无功功率调节、有功功率的调节、停机操作、开机操作等都可以通过DCS系统进行自动调节和控制。
5.4记录及生产管理
在实际运行过程中，DCS系统能够详细的统计各个设备的运行情况，自动将部分信息提醒给操作的工作人员。
5.5数据通信
DCS系统能完成以下的通信任务：（1）与调度中心的通信。（2）系统内部主机与各设备的数据通信。（3）与现场设备的通信。（4）与外界通信，实现远程遥控。
5.6画面显示
DCS的画面显示功能主要是实现了自动调用画面。通常通过表格、曲线、单线图等方式来对画面进行构建，具有操作简单、刷新速度块、合理构图、稳定清晰等画面显示特点。
5.7语音报警功能
DCS的语音报警功能主要是提示电厂故障或事故以及重要的操作，操作人员能够根据清晰和准确的预警做出响应的操作。
5.8人机联系
人机接口主要是监控全厂生产过程和运行人员的安全，维修人员必须定期开发、维修和管理监控系统。
5.9自检和自启动
自检和自启动的功能主要是自动检测过道故障、自动处理超时的软件任务和机组自检。主机发生故障之后，DCS会自动切换备用主机进行控制。在主机出现软件超时故障时，DCS能够自动启动部分故障功能软件的功能。
5.10软件开发功能
开发维护人员在工程师工作站的操作主要是通过相关的口令来实现，系统无论是离线情况还是在线情况都能够便捷的进行修改、调试、编辑等指令，在不影响主机的在线运行的前提下完成操作的更改。
5.11自动处理电厂事故
自动处理电厂事故的功能是必须在事故发生后，第一时间对判断事故进行正确判断，快速采取相应的措施，实现自动快速处理事故的目的，保障工程安全的运行。
5.12实现远程监控
远程监控主要是远程操作和监盘，具备远程自动运行控制功能、停机和开机的功能；开关站设备监控。
6热工运行与火电厂的保护技术
将热工系统配入到原有的电厂中，必然会改变原有的故障。配入的热工电源的种类和数量决定了故障水平的高低。所以说，电力系统安全稳定运行方面涉及的继电保护问题是未来需要进一步解决的难题，保护装置的省级和断路器容量的提升这两个方面都是迫切需要改进的问题。
结束语
随着我国智能技术、火电厂技术等热工控制系统技术的发展，热工运行和电力得到了较大的发展空间，热工控制系统技术实现了更好地控制火电厂的目的，大大减少了电力并网、脱网运行时对火电厂的冲击，使大火电厂更加稳定，同时DCS技术在电力及热工运行技术中的应用，减少了能源传输的损耗，提升了电能质量，伴随着AI技术、云计算技术，使未来DCS系统中更加智能化，实现更加便捷处理故障的目的，热工运行和电力在未来必然获得更好的发展趋势。
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