提高火电厂自动控制系统性能的方法

赵恩然

摘 要：随着社会和经济的快速发展，各行各业对电能的需求量不断增加，为了能够更好的满足社会对电能的需求，近年来，电厂的生产规模不断扩大，电厂的科技含量也越来越高，自动控制系统得以在电厂中广泛应用，这对电厂降低发电成本，提高供电的安全性和稳定性起到了十分重要的意义。但在当前很大一部分火力发电厂自动控制系统实际应用过程中，还存在着一些问题，影响了其性能的有效发挥。所以需要采取切实有效的措施对自动控制系统的运行进行优化，确保电力系统供电的可靠性能够得到有效的保障。本文分析了火电厂自动控制系统存在的问题，并进一步对提高火电厂自动控制系统性能的方法进行了具体的阐述。

关键词：火力发电厂；自动控制系统；性能；误差检测；PLC；DCS

中图分类号：TM76 文献标识码：A

火力发电厂作为当前我国电能生产的最主要形式，随着社会发展过程中对电能需求量的不断增加，为了有效的保证供电的可靠性和稳定性，自动控制系统在火力发电厂中得以广泛的应用，这对变电运行的可靠性起到了十分积极的作用。但在火电厂自动控制系统中还存在着一些不利于电力系统安全运行的问题，影响了供电的可靠性，所以需要加快对火电厂自动控制系统的优化，确保电力系统安全稳定的运行。

1 火电厂自动控制系统存在的问题

1.1 极易受到外界干扰。自动控制系统较为庞大，其包含了过热和再热汽温控制系统、分散控制系统和积水自动系统，而这些系统的对象体积较大，极易受到外界干扰，从而导致自动控制系统问题频发。

1.2 调节器的反应时间较慢，造成控制系统执行命令的响应时间延长。火力发电厂的调节器，当测量值与固定值的偏差值不为零的情况下，其输出值则会发生不断变化，只有调节器的积分饱和时，输出值的变化才能停止。但当处于饱和状态的调节器偏差值变化时，则会导致调节器反应时间较慢，自动控制系统执行命令的响应时间也会相应的延长，这在一定程度上制约了自动控制系统应有功能的发挥，导致运行过程中存在着较大的安全隐患，对火力发电厂的工作效率带来较大的影响。

1.3 性能分析方法中最小方差控制存在一定的缺陷。在对火力发电厂自动控制系统性能指标进行评价时，最主要的分析方法即是最小方差控制，利用最小方差控制方法进行评价时具有较大的优势。首先，可以直接测定闭环回路，直接进行性能评估，不需要增加额外的附加实验；其次，最小方差控制可以提供丰富的信息，通过这些信息可以来对输出方差和实际控制系统输出最小方差之间的差距进行比较，从而对系统的实际运行情况进行掌握，并对其合理进行改善。一旦控制器不能发挥作用，则需要对其不稳定的原因进行分析，对控制器进行重新设计，从而确保火力发电厂自动控制系统运行的稳定性。但在这期间，利用最小方差进行控制，不可避免的会存在着一些缺陷，从而影响自动控制系统的性能。

2 提高火电厂自动控制系统性能的方法

2.1 实时更新自动控制系统内部的各个组织结构。自动控制系统内部由若干个组织结构组成，所以为了确保自动控制系统性能的充分发挥，需要及时对其内部各组织结构进行改进和更新，确保自动控制系统实时更新的实现。在火力发电厂自动控制系统运行过程中，需要制定详细的更新计划，安排专业人员来对自动控制系统进行更新，确保自动控制系统时刻处于最佳的运行状态。数据采集系统作为火力发电厂自动控制系统中非常重要的组织结构，为了确保其性能，需要对其数据库的数据进行及时更新。将从外界采集的数据点利用采集卡扫描，自动控制系统对各项数据进行分析判断，从而将新的数据点传输至数据库中，从而对数据库进行更新，使数据采集系统的在线检测，屏幕显示、数据采集和处理功能得以更好的发挥出来。

2.2 采用误差检测技术方法。误差检测技术方法作为当前火力发电厂自动控制系统检测故障时最常用的技术方法，其主要是通过对期望值偏离误差进行检测和分析，设置测量的上、下限来对测量值是否处于所设置测量信号的上下限范围内进行判断，偏离这个范围的，则认为信号状态不正常。

2.3 引进AGC管理模式。火力发电厂AGC系统的实现功能相当丰富，AGC系统的功能实现过程不仅是一个火力发电厂自动控制系统实现的过程，同时它还要涉及到电力调度指令等多方面的环节。因此为了能够更好的发挥AGC系统功能，实现火力发电厂的自动化控制发电技术，要增加技术研究和资金投入，加强研发力度，努力完善各发电机组的自动化水平，保障AGC自动发电控制系统能够在各个电网之中充分发挥其巨大的作用。

2.4 应用PLC控制系统。火力发电厂为了降低发电的运行成本，提高发电的生产效率，所以需要加强自动控制系统的实施。PLC自动化控制系统是当前火电厂应用较为广泛，有效的提升了生产效率。PLC自动化控制系统结构较为复杂，具有编程和自动化控制的功能，操作较为简单，方便是，目前在火电厂化学水处理、气力除灰及中央空调温度调控中得以广泛的应用。不仅降低了设备故障的发生率，提高了生产效率，而且系统具有较强的可靠性和操作性，为火电厂经济效益的实现奠定了良好的基础。

2.5 应用DCS控制系统。DCS集散控制系统可以实现分散控制和集中管理，在配置上具有较强的灵活性，而且组态方便，具有较强的安全性和可靠性。对生产过程中进行全方位的监视、操作和管理。应用DCS控制系统可以实现控制系统的闭环辨识、在线检测、故障报警以及检测系统的执行机构是否处于正常工作状态等功能。

结语

为了更好的满足社会对电量的需求，火力发电厂则需要更好的确保电力供应的连续性和可靠性，所以对火力发电厂自动控制系统提出了更高的要求。目前自动化控制系统在火电厂应用较为广泛，通过对自动化控制系统性能的提高，可以有效的实现对生产过程进行控制，提升火电厂的发电量，确保机组的经济运行，而且随着科学技术的快速发展，自动化控制技术也越来越成熟，自动化控制系统的性能越来越稳定，作用也会日益显著，为火电厂的安全、稳定运行奠定良好的基础。

参考文献

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