简析电厂热控自动化系统运行的稳定性

发表时间:2021/3/19   来源:《当代电力文化》2020年27期   作者:韩鹏举
[导读] 热控自动化系统在确保电厂安全生产中发挥着十分重要的作用,且可以直接影响电厂生产管理效果。
        韩鹏举
        (国电浙能宁东发电有限公司,宁夏省银川市,750000)
        摘要:热控自动化系统在确保电厂安全生产中发挥着十分重要的作用,且可以直接影响电厂生产管理效果。但热控自动化系统的结构较为复杂,尤其是其分散系统、在线监控系统及公共网络系统在运行过程中有较大的耗能,极易导致系统运行过程中缺乏安全性和稳定性,如何强化电厂热控自动化系统运行的稳定性尤为关键。本文先对电厂热控自动化系统的构成作简要的介绍分析,进而分析影响电厂热控自动化系统运行稳定性的因素,最后提出加强电厂热控自动化系统运行稳定性的措施,包括优化系统控制单元、强化系统硬件管理力度、优化APS技术、优化设计系统逻辑。
关键词:电厂;热控自动化系统;系统运行;稳定性
        电厂生产设备的运行效率很大程度上取决于热控自动化系统运行时的稳定性与可靠性,但因为热控自动化系统的构成较为复杂,在运行过程中更易发生热控元件故障、DCS系统故障及系统逻辑故障,导致整个系统在运行时的稳定性不足。针对影响电厂热控自动化系统运行稳定性的因素,必须制定针对性的解决与优化方案,消除相关的影响因素,以此来保证系统运行的稳定性。本文结合影响电厂热控自动化系统运行稳定性的因素,提出了进一步加强电厂热控自动化系统运行稳定性的措施,现作如下的分析论述。
1.电厂热控自动化系统的构成
        就电厂热控自动化系统的构成来说,主要包括四大部分,即分散控制系统、辅助控制系统、实时监控系统、视频网络监控系统。分散控制系统主要是借助四个独立部分来实现相关的操作目的,包括网间通信接口、现场控制接口、运行操作接口及开发维护接口。通过将通信网络与分散系统有机结合起来可以构成过程控制系统,对提升系统运行的规范性意义重大。辅助控制系统是热控自动化系统运行过程中十分重要的组成,其优势是可以在无人控制的模式下顺利运行。另外,辅助控制系统可以对综合数据的传输与共享进行控制,借助中央控制室来实现控制系统运行的目的,在无人化操作状态下同样可以确保系统运行的稳定性[1]。实时监控系统可以对电厂热控自动化系统运行过程中的所有状态信息进行动态监管,一旦运行发生异常或故障问题可以第一时间发出警报,提醒工作人员开展维修工作。就目前电厂所运行的实时监控系统来说,其包括两部分,即厂级实时监控系统和信息管理系统,通过应用数据接口和控制器,可以实时传输和共享运行数据。视频网络监控系统是维护电厂安全稳定运行的关键,其发挥的作用十分显著。为确保实时获取到电厂运行时的信息,需要将通信接口和辅助系统有机结合起来。除此之外,视频网络监控系统还可以对电厂工作程序的实时状态作到监管,当借助通信接口、数字视频网络系统、厂级管理信息系统时,可以在管理综合数据的基础上强化电厂热控自动化系统运行的稳定性。
2.影响电厂热控自动化系统运行稳定性的因素
        总的来说,影响电厂热控自动化系统运行稳定性的因素主要有四点,即热控元件故障、DCS系统故障、系统逻辑故障及诸多影响系统运行稳定性的因素。这些故障类型均会对热控自动化系统运行的稳定性产生较大的影响,必须予以充分的重视。
        ①热控元件故障:所讲的热控元件故障实则是元件信号失真。导致热控元件发生故障的因素诸多,尤其是生产环境、元件自身安全性、系统电源配置、设备服务时间,一旦发生热控元件故障要立即着手处理,防止破坏设备,同时要对系统容量和负荷超载等信息作全面性的分析。
        ②DCS系统故障:DCS系统即集散控制系统,涉及到很多的专业知识,有专业性和综合性的特点。DCS系统的两个重要部分是组态监控和中央处理器,其中的组态监控可以实时显示运行状态信息,并有查询和监控的功能,中央处理器包括电源、控制底板、I/O模块及控制板。

一旦发生DCS系统故障时,系统收集数据的能力将全部丧失,无法通过网络来实现监控数据的目的,且会伴随操作站问题、辅助切换失效及服务器死机等问题,影响整个系统运行质量。
        ③系统逻辑故障:系统逻辑故障通常情况下会发生在新设备中,会导致系统运行发生错误,继而影响运行机组的工作质量。因此,在应用新设备时需要先进行试运行,全面探查新设备所存在的逻辑缺陷,有针对性的解决系统逻辑错误。
        ④诸多影响系统运行稳定性的因素:除热控元件故障、DCS系统故障、系统逻辑故障外,电厂热控自动化系统运行稳定性还会受到一些因素的影响,包括电源、电缆、热控设备、接口设置、工作人员专业能力等,均会对系统运行质量产生一定的影响。
3.加强电厂热控自动化系统运行稳定性的措施
3.1优化系统控制单元
        系统控制单元的优化对加强热控自动化系统运行稳定性有十分重要的意义,可从根源上来提升系统运行过程中的智能化水平与灵敏度,因而必须予以充分的重视。在优化系统控制单元时,可以根据实际情况来应用计算机技术和电子技术,尝试构建智能化的分散控制系统,比如可以优先使用DEH系统[2]。另外,在优化自动控制软件时,要将重点放在控制程序模块的设计上,合理确定控制指标与控制范围,提升系统运行时的抗干扰能力。
3.2强化系统硬件管理力度
        硬件设备是热控自动化系统的重要组成部分,当其在运行过程中存在故障风险时势必会影响整个系统运行的稳定性。因此,必须给予系统硬件管理充分的重视。可以重点从两方面来着手管理,一是积极够构建自动化管理机制,应用大数据技术、数字化技术来进行信息化管理,动态获悉系统的抗干扰性能和运行能力,最大限度优化系统的运行环境。另外,在选择系统硬件型号时,要结合电厂实际情况和设备运行环境来选择适合的设备,确保其型号、性能均可满足。二是要做好硬件设备和系统构建的验收工作,积极开展日常性的管理工作,对系统硬件进行全过程和动态监管,尤其是要对机房温度、电源适配、终端状态等进行重点监管,落实精细化管理,以此来最大限度降低运行故障[3]。
3.3优化APS技术
        通过优化APS技术可以实现两方面的目的,一是可以增强系统的整体操作能力,操作行为的可行性和可控制能力大大提升,二是可以提升系统运行过程中的规范性,一些不当性的操作行为可以被有效防止,对维护热控自动化系统稳定性有一定的意义。实际优化APS技术时要重点提升系统性能的反能力,构建设备分析和检修的信息化记录平台,根据实际情况来调整系统运行参数,以此来确保系统运行的稳定性。
3.4优化设计系统逻辑
        系统逻辑的优化设计是强化厂热控自动化系统运行稳定性的关键,需要重点对待。一方面要对新设备进行性能测试,这是初期逻辑设计的重要内容,同时借助质量码来实现点质量的测量,这种测量方式可准确获悉信号路基,提升系统运行的稳定性。另一方面要在负荷系统运行需求的基础上对逻辑系统作进一步的优化设计,优化单点保护逻辑,提升系统的抗干扰功能和正常运行能力。
4.结语
        热控自动化系统在电厂生产中发挥着十分重要的作用,且随着电厂近年来生产模式的改变,比如设备运行参数不断提升和机组装机容量不断增加,均对热控自动化系统运行稳定性提出了更高的要求,进一步强化电厂热控自动化系统运行稳定性尤为重要。在强化电厂热控自动化系统运行稳定性时,可以重点从优化系统控制单元、强化系统硬件管理力度、优化APS技术、优化设计系统逻辑四个方面来着手,实现预期的稳定性运行目标。
参考文献
[1]丁猛.电厂热控自动化系统稳定性分析[J].当代化工研究,2020,064(11):52-53.
[2]曹起芳.电厂热控自动化的优化探讨[J].设备管理与维修,2020,481(19):108-109.
[3]晏崇林.火电厂热控自动化保护装置维护分析[J].科技创新与应用,2020,321(29):122-123.
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