卢祥
中国能源建设集团黑龙江能源建设有限公司 黑龙江哈尔滨 150000
摘要：随着用电量的逐渐增加，智能电网规模不断扩大，同时火力发电厂的规模也在不断增加，很多大型甚至是特大型火力发电厂也相继建设成功。火力发电厂作为智能电网电力能源的主要来源，其普遍存在着污染较重、耗能较高的情况，针对这种情况，应当要采取适当的控制技术来促进资源的配置，实现自动化控制。其中，电气-热控一体化控制技术是较为重要的，其可以帮助实现节约能源、绿色发电的发展目标。因此，对电气-热控一体化控制技术进行研究具有重要的意义。
关键词：火力发电厂；电气-热控一体化；自动化技术；控制
1电气-热控一体化控制技术的重要作用分析
该控制技术发挥作用的过程是通过发电厂内监控设备，收集并整理各类数据交换信号，以此控制发电厂电气的运行。监测数据信号包括各个设备的运行状态，同时将信息上传到管理平台，如果发现问题就能在第一时间发出预警信号，防止操作失误和一些危险情况出现。自动化系统的工能主要体现在实时的监测和控制各个设备，还有一些辅助功能，具体为多数据反馈实现。而其监测和控制的对象包括设备和设施运行状态，还有一些其他运行参数，其测量工作的完成一般通过主接线图方式完成。另外，此系统中还设置辽阔自动报警功能，如果运行中的设备出现异常或者直接出现故障，能直接发出预警信号，有助于维修工作人员发现问题，从而解决问题，防止异常或者故障向更大范围蔓延，降低损失。该设备还能为火电厂设备管理工作提供方便，其设置了检修报表功能和生活被开关次数记录功能，其辅助功能可能实现线上管理，远程对设备进行校核、诊断故障以及检修状态等，还可以运用脉冲信号和测控装置，统计出电量数据。
2电气、热工控制差异区别分析
因为火电厂中电气与热工的控制对象并不完全一样，所以想要实现电气-热控一体化控制，就要先把被控对象之间的差异区分清楚。首先分析电气控制，其对象有三类：第一，模拟量的检測和控制，采样在us-ms级、控制在ms级；第二，保护联锁回路，要求在ms级；第三，用于波形分析信号在us级（如故障录波器）。分析热工控制，其对象也有三类：第一，模拟量的检测和控制，采样在100ms级、控制制在60s级：第二，保护联锁回路，要求在10ms级：第三，用于波形分析的在微秒us级（如TDM）。因为其两者的控制对象不同，热工DCS系统的控制器，并不具备处理电气大数据包信号（如录波）的能力，这就是这么多年来两个专业控制不能为一体技术方面发展的症结所在。
3电气-热控一体化控制技术的重要组成分析
3.1针对不同类型数据实施分离的技术
专用通讯控制器主要解决不同类信号分离的问题，电气大量用于分析的波形信号常规的DU是不能进行处理的，否则将不能保证控制系统的实时响应。通讯控制器主要功能：实现电气总线协议与热控总线协议的转换；一定的缓冲功能；实现控和信息口的时钟到步；相对DCS，电气控制信息是透明的；冗余电源。
3.2统一的全局数据库
全局数据库解决过程数据、波形数据、统计数据以及图形等数据的存储、检索和管理。
3.2工程组态软件
工程组态软件采用国际标准，实现电气和热工控制系统的全部组态功能。
3.2画面组态软件
此组态软件要解决电气和热工信号显示问题，并进行实时图像的显示。
3.2与音视频联动的监控系统
实现与控制对象操作同步的图像跟踪系统统，实现设备启动前的预警、图像监视。
3.2全时数据传输功能
控制系统所有数据实时的传输到全时激励仿真机系统，为电厂后期的生产管理提供所有数据，方便开展设备诊断和高级分析功能的应用。
3.2全时激励仿真系统
全时激励仿真除完成运行和热工人员的培训任务外，由于将控制系统的全部信息送到本系统，通过对数据源的切换，可以实现实时观看机组运行信息，与控制系统完全一致。
并可实现“故障回放”、修正仿真模型，建立精确的仿真模型，在本系统建立的控制策略完成可以移植到实际的控制系统中。此系统的服务器负责向电厂MIS系统提供实时数据和数据存储管理。设备管理功能也在此部门完成。
3.2面向设备的“宏I/O”
为提高控制系统组态和管理效率，本控制系统采用面向设备或系统的“宏I/O”。其主要根据设备或系统的最小功能实现统一的设备组态，在工程实施和管理中提高了效率，并最大限度地实现被控对象的标准化构建。如以一个电动机或水泵或风机为一个“宏I/O”，一个变送器、一个电动执行机构或电气同类开关为一个“宏I/O”。
5实现电气-热控一体化控制技术的措施分析
5.1加强设计方案的改进
多数火力发电厂都是利用数据库以及网络拓扑结构来进行控制的，但是所产生的效果并没有满足一体化控制的发展需求。因此，建议加强设计方案的改进，借助网络拓扑结构的升级以及控制层和管理层的数据库管理模式的完善来降低二者之间的差异性，进而达到有效平衡。在实际操作中，可以利用通信装置、电源装置以及各种控制终端来构成控制系统，满足火力发电厂的控制需求，对多个操作站点进行实时管控，实现远程自动化的控制和管理，保证及时分析和诊断故障点，提高电力设备的运行效率。除此之外，在火力发电厂运作的过程中，对于不同的机组来说，可以采取集中化自动管控方式，也可以采取分散化自动管控方式，当实现电气-热控一体化管控之后，这两种管控方式都是可取的，而且可以借助整个控制网络来获取更多的数据信息，以实现更加高效化的控制和管理。
5.2制定自动化建设标准与规范
针对火力发电厂在目前存在的自动化程度滞后问题，相关部门应该聘请或组织专家对相关状况进行调研与评估，安排专门调查人员对电力市场发展状况、智能电网建设状况进行调查。专家将调查结果与评估结果结合在一起，制定出促进“电气-热控”一体化的相关规范、标准，以此来引导自动化系统的平稳发展，确保火力发电厂运营状况的提高、节能减排目标的实现。
5.3落实一体化控制措施
一体化控制措施的制定需要根据火力发电厂的实际情况来制定，大到整个控制系统，小到每一个细小的控制部分，都应当要以“一体化”为核心发展目标，促进电气与热控的有效结合，采取集中管理、统一规划、分散控制的方式来对整个火力发电厂进行控制。因此，火力发电厂的各个部门应当要致力于落实一体化控制措施，例如在日常办公过程中加强对一体化控制措施落实情况的检查，火力发电厂领导层组建专门的督查小组来对相关措施的落实情况进行检查，提高相关措施的落实效果。
6结语
总而言之，火力发电厂极其需要热控一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，就将会成为能源事业的一个里程碑式的跨越，这也是所有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。因此，火力发电厂及相关研究部门应当要致力于天气-热控一体化技术的研究和应用，不断对技术进行改良，促进技术的全面优化，为火力发电厂的发展奠定基础。
参考文献
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[4]邓莹.火力发电厂电气-热控一体化控制技术的探讨[J].科技风,2016(23).
作者简介
卢祥（1975.08）；男；四川省綦江县；工程师；研究方向：电气热控自动化；单位：中国能源建设集团黑龙江能源建设有限公司。