电力行业热工自动化技术的应用现状与发展的论文

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1、电力行业热工自动化技术的应用现状与发展的论文总体来讲，热工自动化系统的发展趋势是高速化、智能化、一体化和透明化。对故障信息的研究和充分利用是发掘热工故障诊断与故障预测的基础，现场总线的应用，为热工自动化系统的进一步发展提供了不断拓展的空间。1当前电力行业热工自动化技术的发展随着世界高科技的飞速发展和我国机组容量的快速提高，电厂热工自动化技术不断地从相关学科中吸取最新成果而迅速发展和完善，近几年更是日新月异，一方面作为机组主要控制系统的dcs，已在控制结构和控制范围上发生了巨大的变化；另一方面随着厂级监控和管理信息系统（sis）、现场总线技术和基于

2、现代控制理论的控制技术的应用，给热工自动化系统注入了新的活力。1.1dcs的应用与发展火电厂热工自动化系统的发展变化，在二十世纪给人耳目一新的是dcs的应用，而当今则是dcs的应用范围和功能的迅速扩展。1.1.1dcs应用范围的迅速扩展20世纪末，dcs在国内燃煤机组上应用时，其监控功能覆盖范围还仅限das、mcs、fsss和scs四项。即使在2004年发布的q/dg1-k401-2004《火力发电厂分散控制系统（dcs）技术规范书》中，dcs应用的主要功能子系统仍然还是以上四项，但实际上近几年dcs的应用范围迅速扩展，除了一大批高参数、大容量、

3、不同控制结构的燃煤火电机组（如浙江玉环电厂1000mphony系统等。控制系统一体化的实现，是电力行业dcs应用功能快速发展的体现。排除人为因素外，控制系统一体化将为越来越多的电厂所采用。1.1.3dcs结构变化，应用技术得到快速发展随着电子技术的发展，近年来dcs系统在结构上发生变化。过去强调的是控制功能尽可能分散，由此带来的是使用过多的控制器和接口间连接。但过多的控制器和接口间连接，不一定能提高系统运行可靠性，相反到有可能导致故障停机的概率增加。何况单元机组各个控制系统间的信号联系千丝万缕，互相牵连，一对控制器故障就可能导致机组停机，即使没有

4、直接导致停机，也会影响其它控制器因失去正确的信号而不能正常工作。因此随着控制器功能与容量的成倍增加、更多安全措施（包括采用安全性控制器）、冗余技术的采用（有的dcs的核心部件cpu，采用2×2冗余方式）以及速度与可靠性的提高，目前dcs正在转向适度集中，将相互联系密切的多个控制系统和非常复杂的控制功能集中在一对控制器中，以及上述所说的单元机组采用一体化控制系统，正成为dcs应用技术发展的新方向，这不但减少了故障环节，还因内部信息交换方便和信息传递途径的减少而提高了可靠性。此外，随着近几年dcs应用技术的发展，如采用通用化的硬件平台，独立的应用软件

5、体系，标准化的通讯协议，plc控制器的融入，fcs功能的实现，一键启动技术的成功应用等，都为dcs增添了新的活力，功能进一步提高，应用范围更加宽广。1.2全厂辅控系统走向集中监控一个火电厂有10多个辅助车间，国内过去通常都是由plc和上位机构成各自的网络，在各车间控制室内单独控制，因此得配备大量的运行人员。为了提高外围设备控制水平和劳动生产率，达到减员增效的目的，随着dcs技术和网络通讯功能的提高，目前各个辅助车间的控制已趋向适度集中，整合成一个辅控网（简称bop即balanceofplant的缩写）方向发展，即将相互独立的各个外围辅助系统，利用

6、计算机及网络技术进行集成，在全厂it系统上进行运行状况监控，实现外围控制少人值班或无人值班。近几年新建工程迅速向这个方向发展。如国华浙能宁海电厂一期工程（4×600mamatic，带有双通道profibus-dp冗余总线接口作为dp从站挂在总线上。为了提高安全性可靠性，总线光纤、作为总线上的第一类dp主站的ap和相应的光电转换装置都采用了冗余结构，这是国内首家在过程控制中采用现场总线技术的火力发电厂。华能玉环电厂的补给水处理系统和废水系统[2]，采用了二层通讯网络结构的现场总线控制系统，其链路设备和主站级网络采用冗余配置。控制系统人机终端与主控制

7、器之间采用工业以太网通讯，以太网交换机采用itp形式接口，四台交换机构成光纤高速路网。现场设备层之间采用profibus-dp现场总线通讯。主环网采用光缆，分支现场总线通讯选用总线电缆。配置二套冗余的主控制器，分别用于锅炉补给水系统和废水系统，且各自有两条由光电耦合器组成的现场总线环形光缆网构成冗余配置，所有现场仪表和气动阀门定位器（均采用带pa总线接口），通过dp/pa耦合器连接到现场总线上。中低压电器设备（mcc）采用具有现场总线通信接口功能的智能电机控制器。加药泵的电动机采用带总线的变频器。锅炉补给水的阴阳离子床气动隔膜阀的电磁控制阀，采用

8、具有总线接口的阀岛来控制，阀岛与现场总线连接。这是国内在局部过程控制中全面采用现场总线技术的首个火电厂，其应用实践表明，辅控网全面采用现