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火電廠網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控信息系統(tǒng)與自動(dòng)化控制的研究分析論文
摘要：火電廠在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展趨勢(shì)下獲得了長足發(fā)展，而受到規(guī)模化壓力的影響，傳統(tǒng)管理模式已經(jīng)無法滿足火電廠發(fā)展需求。將信息技術(shù)作為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)及自動(dòng)化控制技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用，不僅能夠提高發(fā)電廠管理水平，還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障，避免突發(fā)狀況帶來的不良影響。本文將從自動(dòng)化概念入手，分析和研究網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控信息系統(tǒng)與自動(dòng)化控制在火電廠中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控信息系統(tǒng)；自動(dòng)化控制；火電廠；應(yīng)用
作者簡介：張偉（1981-），男，陜西省咸陽市人。大學(xué)本科學(xué)歷�，F(xiàn)為內(nèi)蒙古能源發(fā)電投資集團(tuán)有限公司電力工程技術(shù)研究院工程師。研究方向?yàn)榛痣姀S的自動(dòng)化應(yīng)用
近年來，火電廠作為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是引入自動(dòng)化控制技術(shù)最早的行業(yè)。通常來說，火力發(fā)電是一個(gè)較為復(fù)雜的過程，其涉及多項(xiàng)內(nèi)容，且需要長期經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行，才能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。對(duì)此，將網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于火電廠中，不僅是火電廠信息化、現(xiàn)代化發(fā)展的必然選擇，也是參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的必由之路。因此加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)在火電廠中應(yīng)用的研究具有現(xiàn)實(shí)意義，能夠深化我們對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的認(rèn)識(shí)。
1自動(dòng)化控制概述
對(duì)于火電廠來說，自動(dòng)化控制主要是將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)，對(duì)全廠上上下下生產(chǎn)系統(tǒng)及設(shè)備等進(jìn)行操作和管理，按照預(yù)定的計(jì)劃實(shí)現(xiàn)無人操控目標(biāo)�，F(xiàn)階段，我國電力工業(yè)自動(dòng)化水平日漸提升，就一臺(tái)600MW的超臨界火力發(fā)電機(jī)組需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)點(diǎn)高達(dá)上萬個(gè)，單純依靠人工難以實(shí)現(xiàn)高效監(jiān)控目標(biāo)。因此，將自動(dòng)化控制技術(shù)引入其中是該產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、信息化發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
2網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控信息系統(tǒng)的應(yīng)用
2.1合理分配負(fù)荷
火電廠廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠與調(diào)度端有機(jī)整合，掌握火電廠傳達(dá)的日負(fù)荷曲線及廠內(nèi)各機(jī)組主機(jī)等設(shè)備運(yùn)行效率、性能等，工作人員結(jié)合相關(guān)信息合理分配機(jī)組每天運(yùn)行的負(fù)荷曲線，以此來保障整個(gè)火電廠能夠保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)分配合理情況下，各個(gè)機(jī)組運(yùn)行將會(huì)結(jié)合自身的負(fù)荷曲線運(yùn)行。不僅如此，該系統(tǒng)對(duì)于運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督和控制，對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行存在的問題等，采取行之有效的措施加以避免。
2.2診斷設(shè)備壽命
系統(tǒng)在應(yīng)用中具有診斷功能，應(yīng)用系統(tǒng)中的診斷軟件，能夠?qū)χ鳈C(jī)和輔機(jī)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行故障診斷，并找到故障產(chǎn)生的原因等，最后提出排除故障的措施。診斷信息能夠保存和打印，同時(shí)將故障點(diǎn)反映到單元機(jī)組界面上，提醒工作人員盡早處理故障。不僅如此，當(dāng)前智能技術(shù)的滲透，使得系統(tǒng)具有展架系統(tǒng)及自我學(xué)習(xí)功能，顯著提升了故障診斷的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)能夠結(jié)合設(shè)備本體及熱工測(cè)量數(shù)據(jù)等對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，了解和掌握設(shè)備壽命，發(fā)現(xiàn)潛在的故障，將此作為基礎(chǔ)制定設(shè)備檢修及維護(hù)方案，以此來降低檢修成本等。
2.3指導(dǎo)管理過程
火電廠生產(chǎn)過程中，引入該系統(tǒng)能夠分析和評(píng)估整個(gè)電廠的實(shí)際生產(chǎn)狀況，且采取web等形式將廠內(nèi)狀況發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之上，具有瀏覽權(quán)限的人員可以通過客戶端了解到相關(guān)情況，并作出及時(shí)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)機(jī)組的全面、系統(tǒng)化監(jiān)控。與此同時(shí)，應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，工作人員能夠在系統(tǒng)內(nèi)部下達(dá)指令，實(shí)現(xiàn)任務(wù)布置工作，并于年終結(jié)合數(shù)據(jù)信息進(jìn)行考核、管理等。
3自動(dòng)化控制的應(yīng)用
自動(dòng)化作為火電廠未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，通過自動(dòng)化控制技術(shù)的配合，能夠減少火電廠停運(yùn)等故障，始終為社會(huì)各領(lǐng)域提供源源不斷的電力能源，現(xiàn)階段，已經(jīng)有很多控制技術(shù)應(yīng)用到火電廠中，且取得了顯著的成效，具體應(yīng)用如下：
3.1PID控制理論
PID控制應(yīng)用時(shí)間較早，時(shí)至今日仍然在火電廠發(fā)展中發(fā)揮著積極作用。它建立在參數(shù)模型基礎(chǔ)之上，在熱工系統(tǒng)中得到了廣泛推廣。近年來，隨著智能優(yōu)化算法的發(fā)展，以遺傳算法、蟻群算法等對(duì)模型要求并不高，且具有較高的搜索效率，在熱工系統(tǒng)中取得了不錯(cuò)效果。
3.2OPC技術(shù)
在火電廠生產(chǎn)過程中，OPC技術(shù)在其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中應(yīng)用效果較好，其標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換接口規(guī)范，促使SIS系統(tǒng)能夠從控制系統(tǒng)當(dāng)中獲取重要的數(shù)據(jù)信息，保障系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性。不同的電廠，采用的控制系統(tǒng)產(chǎn)品也會(huì)有所差別。利用該項(xiàng)技術(shù)，能夠幫助工作人員實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電廠的全面監(jiān)督，且能夠高效處理大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)長期保存。
3.3DCS技術(shù)
所謂DCS技術(shù)，主要是指儀表控制系統(tǒng)與集中式計(jì)算控制系統(tǒng)整合的一種系統(tǒng)工程技術(shù)。它堅(jiān)持控制功能分散、操作管理集中等原則，具有監(jiān)視與控制雙重功能。將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于火電廠中，使得我國火電廠發(fā)展與國際水平相媲美，但是，在輔助系統(tǒng)方面仍有待提升，其在使用中存在的技術(shù)、管理方面的問題日漸暴露，給設(shè)備管理、人員培訓(xùn)等帶來了諸多不良影響。隨著DCS、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的日漸完善，可以將其應(yīng)用于大型機(jī)組上，了解和掌握機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，不斷提升其運(yùn)行有效性。
3.4PLC技術(shù)
PLC系統(tǒng)功能豐富、編程具有模塊化等特點(diǎn)，能夠?yàn)橛脩籼峁└呒苫挠?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。由于其抗干擾能力較強(qiáng)，得到了工業(yè)等領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，在火電廠輔機(jī)控制中應(yīng)用效果較好。PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠減少工作人員工作量，且能夠顯著提供工作質(zhì)量和效率。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PLC系統(tǒng)性能也將隨之提升，且應(yīng)用領(lǐng)域得到了拓展。綜上所述，火電廠在發(fā)展過程中，引入了很多技術(shù)，不僅能夠確保設(shè)備穩(wěn)定、安全運(yùn)行，且能夠延長設(shè)備使用壽命。根據(jù)上文所述，隨著計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)不斷發(fā)展，越來越多的自動(dòng)化控制等技術(shù)將會(huì)得到越來越多的實(shí)踐。因此火電廠管理者要明確認(rèn)識(shí)到引入控制系統(tǒng)的重要性，并結(jié)合本廠實(shí)際情況，適當(dāng)增加資金、人力投入，構(gòu)建良好的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠設(shè)備運(yùn)行等方面的全面監(jiān)督和控制，不斷提高管理水平，從而促使火電廠在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最大限度發(fā)揮社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。
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