浅论电力行业热工自动化技术现状与发展
电厂热工自动化控制技术将沿着提高模拟量控制系统的调节范围和品质指标的方向发展，以下是小编搜集整理的一篇探究热工自动化技术应用现状的论文范文，欢迎阅读参考。
摘 要：科学技术的日新月异，使得电厂的热工自动化技术不断完善，随着对电厂的自动化技术的进一步了解和分析，全面保障设备安全是保证电力行业的热工自动化系统正常运行的基础，热工自动化技术在电力行业的投入使用，不仅提高了机组的运行效率，而且改善了工作人员的劳动条件，节省了人力物力，提高了电力行业的经济效益。
关键词：热工自动化;电力行业;应用;发展
随着科学技术的日新月异，我国电厂的科学技术也发生了翻天覆地的变化。其中，电厂的热工自动化技术最为突出，电厂的热工自动化系统的最主要的部分就是控制系统DCS，它在控制结构和控制范围上都发生了极大的改变，监控系统、总线技术和管理系统的投入使用，为热工自动化技术的发展注入了新的活力，热工自动化技术迈向了一个崭新的舞台。
1 热工自动化技术的概念
热工自动化技术主要是运用自动化系统控制发电过程的情况下，控制发电过程中产生的数据的测量、报警和自动保护、信息处理等，以求无人操作但能正常运行。为了保障发电设备的安全，在发电厂的设备投入生产的过程时，要对设备的运行状况、投入与产出的比例进行自动化控制，降低重大事故的发生率，同时也减少资金成本投入，扩大了经济效益。一般情况下，电厂自动化系统由自检系统、控制系统、报警系统、保护系统四个子系统组成。
2 我国热工自动化技术的应用现状
在二十世纪五十年代初期，我国机组的单机容量较小，并分开设置控制盘，而且还要求工作人员24小时轮流值班进行操作与控制，这一时期，通过传递函数描述的是热工自动化理论的雏形，完全靠手工和人力顶着，生产力低下，设备效率低，空气污染严重，经济效益上不去。
在二十世纪六十年代，再热机组把锅炉和汽轮机连成一个统一的'整体，提高生产效率。并开始着手研究利用计算机进行监视和控制的工作，由于当时的计算机的安全性和可靠性都非常低，因此必须保留全套的控制装置和仪表设计，以确保机组正常的运行。这一时期的热工自动化的理论基础是状态空间分析方法，为热工自动化的实现奠定了基础，为计算机引入工业生产的过程中奠定了一个良好的基础，拥有了一个不错的开端。
到了二十世纪七十年代，我国为了提高热工自动化的水平，分别从日本、意大利和法国引进了成套的、单机容量大的再热机组，同时也把先进的自动化监视系统带到了中国，这一时期形成了第三代控制理论。因为电力生产的过程很复杂，再加上受到很多因素的妨碍，给精确数学模型的建立提高了难度，且难度无法想象。
在二十世纪末，我国的电力系统又有了突飞猛进的发展，在电力系统的日常工作和生产中广泛的应用DCS控制系统。在我国的300MW以上的电机组中，大部分都是使用运行时安全性能和经济性能都比较高的DCS系统进行控制。随着PC和DCS的出现，在计算机可视化软件的基础上，工作人员的有效操作有了极大的提高。随着科学技术的发展，DCS和PLC之间的界限也变得越来越模糊不清，甚至有合二为一的趋势。绝大部分的PLC都有通讯接口，这就在一定程度上增加了故障停机的概率，反而对DCS的连入有极大帮助。在管理信息化的过程中，可以把DCS中运行的数据参数输送到MIS系统中，进行数据的再加工与共享。
电子技术的迅猛发展，带来了DCS系统的结构变化，DCS系统应用技术向着单元机组的一体化控制系统方向发展，既可以降低故障环节的次数，又可以减少信息传递的途径，从而提高DCS系统的可靠性能和安全性能，为DCS系统的发展注入了新的能量和活力，推动DCS系统的快速发展。
3 热工自动化技术的发展前景
国家提出的“可持续发展”战略，热工系统将向智能化、环保化、网络化发展，将不断的减少它的操作步骤，向一体化发展。
(1)单元机组监控智能化
DCS系统在单元机组中的广泛应用，DCS系统的投入使用使机组的监控系统更加完善化。但是，电力行业却没把机组监控提高到智能化的程度，依然费时费力，工作效率也不高。虽然我国的化工、冶金行业都广泛运用智能化监视控制系统，并大大提高了经济效益，但是，智能化的监视控制系统在我国电力行业中的应用还是一个新生事物，属于刚起步阶段。随着电子技术的不断发展，电厂的单元机组将向智能化、自动化发展，这是不可避免的发展趋势。因此在电厂未来发展的过程中，单元机组监控智能化在电厂应用会越来越广泛，这是社会进步与经济发展的具体表现。
(2)过程控制优化软件广泛应用
电厂热工自动化控制技术将沿着提高模拟量控制系统的调节范围和品质指标的方向发展。在二十一世纪的今天，电力行业的竞争激烈程度不断加剧，通用性强、易操作的优化控制专用软件在电厂的应用中颇受好评，并得到进一步的发展与推广，优化控制专用软件的经济效益非常明显、安装操作非常简单方便、通用性又非常强。SIS系统与生产实际相结合，进行技术创新，使自身的应用技术向着成熟化发展，在信息技术的应用中发挥着比较明显的作用，以确保电厂安全、高效、环保运行。
(3)现场总线与DCS互相依赖生存
在未来电力行业的发展过程中，现场总线总是与DCS系统、PLC系统的联系紧密，密不可分。它们之间相互依赖共同生存，共同发展。以DCS系统和PLC系统为基础，现场总线能够很好的扩大自身的应用空间，而DCS系统和PLC系统则要依赖现场总线来达到完善自身的功能的目的。
(4)监控系统趋向集中化
过去通常情况下，一个集控室是由一台或者两台的机组使用，电子室又被分成很多个小型的电子设备间，分布在主设备的周围，其目的主要是为了节省电缆，这就导致了每个电厂都会有多个辅助车间存在，加大了日常工作的工作量。随着计算机技术的不断更新，管理水平也在不断的提高，机组容量不断扩大，也就导致了全厂的单元机组容于一个控制室，监控系统趋向集中化发展。由于电厂单元机组的电子设备间越来越集中，使用I/O柜的配置方式来分配现场的监视信号，它们大多都是远程的，例如：浙江省国华浙能宁海发电厂的四台机组由一个控制室进行监控，使单元机组电子室比较集中，促进了机组运行管理水平的提高，减少了工作量，提高了经济效益，获得了科技创新的国家金奖。 (5)无线测量技术的运用
无线测量技术在电力行业的运用，不仅能对运行的过程实施监视和控制，而且还能够获得必要的关键信息，通过对各种信息的整合分析，最后进入DCS系统。既能够节省大量的资金投入，又能够推动和改善自动化技术的发展过程。例如供热和污水区域的测量等，这些对工作人员身体健康产生不良影响的工作区域，都可以采用无线测量技术进行远程的监控，既能改善工作人员的工作环境，又能获得日常工作所需要的数据，一举两得，何乐而不为呢。
(6)热工自动化系统的可靠性提高
热工自动化系统的软件和硬件的性能与质量都存在着非常大的矛盾;逻辑控制的完善性和合理性也存在着严重的不足，至于热控人员的检修和维护水平就更不用说了，更是存在着一些问题和安全隐患，这些存在的问题和不足，就导致了热控保护系统引起的机组跳闸事件发生率不断攀升。电力企业面临着严峻的考验和生产危机。随着市场竞争激烈程度的不断加深，电力行业要牢固树立并按照“安全第一，预防为主”的方针执行下去，在秉承效益优先原则的同时，不忘生产的安全，从热工自动化系统的可靠性开始入手，不断进行先进技术的研究，以创新技术为目的，实现热工自动化系统的不断发展与进步。
(7)机组检修、运行以及维护方式将改变
随着电力市场竞争的不断激烈，电力企业将改变机组检修、运行以及维护方式。为了实现经济效益大幅度提高的目的，电力企业除了多多提高发电量以外，还得提高机组的利用效率，缩减生产人员的日常配备，加强与设备检修企业的联系，利用他们所具备的专业知识来提高电厂的劳动生产效率。因此，电力企业将不再聘用检修维修人员，机组检修、运行以及维护方式将被彻底改变，检修维修工作社会化是电力行业提高经济效益，减少资本投入的有效途径。DCS系统向各个功能领域渗透它的一体化，重新调整与明确将电厂内的分工，使电力企业不断协调化与信息化。
(8)推广辅助车间系统集控
随着经济的不断提高，发电厂也在不断的发展与完善，因此对操作人员的素质要求也在不断的提高，辅助车间因此也得到了全面地推广。在全面推广的过程中，辅助车间存在的问题与矛盾越来越突出。辅控系统之间要保持通信信号的不间断性，就得通过多模光缆来确保通信信号的稳定性与可靠性，为了避免不必要的麻烦，各辅助控制系统的通信接口协议和物理接口，应事先规定好各接口的型号，最好能够统一接口型号。在选择辅助车间的控制系统时，为了操作简便，最好也是选用统一的人机界面以及操作方式，使得各个系统都能够方便、快捷的进入BOP网络。电力行业的应用设备也将向着统一化、简便化、一体化、智能化、灵活化发展。
结语
从总体而言，热工自动化系统向着智能化、一体化、透明化和高速化的发展趋势，是社会进步与科学技术发展的必然结果。现代控制理论在电力行业的投入使用，是对热工调节系统指标的一个巨大的挑战，计算机技术在不断地创新，故障信息系统也随之不断的更新发展。热工自动化系统中的DCS系统的应用，不仅完善了热工自动化系统的安全性与稳定性，更是提高了生产效率，还降低了成本投入，改善了工作人员的工作环境，确保了电力行业生产与运行的安全性。
参考文献
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