火力发电机组控制系统研究范文

摘要：

目前在进行火力发电的过程中，通常采取分层分布式的架构，并且在使用发电机组控制系统的时候还在其中结合一定计算机控制技术，有效促使火力发电机组发挥自身最大的作用。而且在研究中，还了解到大型火力发电机组在运行的过程中还会在其中使用合理的控制系统，并保证其自身能够实现一体化控制，这样对减少大型火力发电机组在运行过程中出现的问题起到非常重要的作用。

关键词：

火力发电；控制系统；一体化

在对自动控制系统进行研究的过程中，了解到这一系统在我国各个行业上都有非常广泛的应用，其根本原因在于这一系统能够对火力发电过程中出现的问题进行及时有效的监督控制，这样不仅仅能够减少火力发电过程中出现的问题，对于促使火力发电得到更好的发展也起到非常重要的作用。在对这项技术手段进行研究的过程中，了解到自动控制系统在实施的过程中还存在一些问题，针对这一点就需要对其中存在的问题进行全面分析，并根据分析结果提出有效解决措施。

一、火力发电机组控制

一体化技术的实施特点和性能在对火力发电机组控制系统进行全面研究的过程中，发现这项技术手段自身具备非常多的优点，主要优点包括控制分散和信息集中化管理，这些优点不仅仅能够有效提升火电厂自动化管理水平，对于促使其在机组控制中得到广泛应用也起到不可忽视的作用。加上这项技术手段在实施的过程中还能够对整个发电过程中的电气设备进行监督和控制，借以实现电气系统的自动化，保证火力发电机组的运行和管理水平都有一定提升。对于其自身特点来说，主要可以概括为7个方面，在这里笔者就针对这7个方面进行详细地论述。第一，一般来说这项系统主要是通过计算机进行监督控制的，也就是说这项技术手段在实施的过程能够保证其自身的准确性和可靠性，对于减少该项技术手段在运行过程中受到的通信功能限制问题起到非常重要的作用，借以保证整个系统的安全性和稳定性。第二，尽管在整个发电过程中采取的是一体化系统，但是由于整个过程中的一体化系统是由计算机控制的，因此可以对各个电气设备进行分层处理，有效提升系统自身可靠性。第三，在整个发电机组不仅仅可以由操作人员直接操作，还能对操作人员提供授权服务操作，这两种操作方法都能够从根本的角度上提升系统自身的可靠性和准确性，但是需要注意的是对发电机组自动化系统进行控制的过程中，还应该对系统自身运行方式有一个全面的了解，并根据相应了解选取适当的操作方法，保证对系统的控制发挥自身最大的作用。第四，在进行自动化系统和电厂之间的信息交换的过程中，通常采取网络通信的方式，但是这种方式在实施的过程中还经常会受到信息量的限制，对该项控制系统业产生非常严重的影响，针对这一点就应该采取适当的技术手段减少其自身受到的影响，促使两者之间的信息交换更加顺利地进行。第五，在研究中还发现整个通信控制机的信息容量也比较大，并且具有良好的开放性。第六，大多数监督软件都具备一定数据处理系统和信息管理能力，这两项技术手段能够有效提升信息软件的处理，减少火力发电机组控制系统在使用过程中出现的问题。第七，由于整个系统在实施的过程中自身结构还较为清晰，而且其自身组态和其他方面还比较灵活，因此对于检修和运行的便利性也有促进作用，对于减少大型火力发电机组控制运行系统一体化技术应用过程中出现的问题也起到不可忽视的作用。

二、时钟同步控制

电气系统监控纳入DCS，因此，要求ECS、DCS2个系统的时标一致。在DCS系统中，MAXDNADCS系统中所包含的D1卡件具有一定应用能力，能够在标准条件下对相关数据信息进行扫描并进行准确记录，而SOE信号在实际处理过程中不需要运用D1卡件进行集中接入，实际应用中具有一定便捷性和高效性。通过研究分析可知，DCS系统在实际应用中能够满足不同方式下的对时需求，具有良好的实用性。在对不同时间源进行取用的基础上，能够以系统网络的上位工作站读取时间作为系统主时钟时间源，从而保证系统的稳定运行。与此同时，基于DPU读取获得的GPS时间也可以作为系统主时钟时间源。在实际应用中，以上两种方式在同步时间和时间源的绝对精度上存在较大差异，相比较而言，以GPS时间作为系统主时钟时间源的方式下所获得数据的精准度更高。以某电厂为例，若其在实际运行过程中对时钟同步控制的精准度要求较高，在结合实际情况加以分析后，应当选用一GPS时间作为系统主时钟时间源的方式进行对时，以保证数据的精准性和可靠性。具体描述如下：MAXDNA系统中选用1对DPU作为TIMEMASTER（主时钟），这对DPU与其他DPU的区别在于，它内置了l块时钟解码卡，接收从GPS发出的IRIGB码时钟信号（主时钟），通过以太网专用快速传输协议进行DCS系统所有DPU的对时控制，可保证各DPUSOE记录的时间与GPS的时间误差小于等于1msoECS系统采用GPS装置串口对时及秒脉冲信号清零对时组合方式，对时信号分为两路。（1）GPS串口对时信号：GPS对时报文通过ECS主站串口接收，通过以太网对时程序，定时（3分钟，时间可调）向系统上位站、通信管理机网络节点广播时间。各台通信管理机通过现场总线向本段内测控制单元广播时间，保证系统内所有单元时钟的秒级同步一致。（2）GPS秒脉冲对时信号：在秒脉冲对时信号硬接线接入到秒脉冲对时通道时，应当掌握好测控单元的运行频率，促进单元时钟毫秒级的秒脉冲信号清零处理操作的顺利实现。在工程实际应用中若测控单元秒脉冲在中断清零处理的过程中出现延时情况，其时间标记往往存在一定误差，并呈现出分散性特征。此种情况下，DCS系统与ECS系统在实际应用中其系统间对时偏差约在8ms左右，由此可知DCS与ECS系统一体化得以顺利实现，并具有良好的应用价值。

三、经济比较分析结论

（1）按1台新建300MW机组控制系统应用计算，采用一体化控制系统设计方案，机组自动化水平得到整体性提高，节约投资683.18万~742.82万元（其中：控制系统硬件资源减少约360万元、电缆减少380万元）。

（2）一体化控制系统研究项目费用的投入/产出比为1∶35~1∶37，技术应用的直接经济效益较高。

（3）按工程控制系统预算总投资3500万元计算，采用一体化控制系统设计方案，可节省投资约20%。

（4）一体化控制系统设计方案的综合技术性能水平高，按监控信息量直比是常规应用模式的约两倍。

（5）依据（3）、（4）数据计算，一体化控制系统设计方案的技术经济性能高于常规应用模式，性价比:1+（l-20%）×2=2.5倍。

四、结语

综上所述可以了解到在进行火力发电的过程中，需要考虑的因素也非常多，因此在进行火力发电的过程中需要对其中涉及的各项因素进行全面分析，并根据分析结果选取适当的技术手段，这样对于减少火力发电过程中出现的问题起到不可忽视的作用。目前在进行火力发电的过程中经常采取发电机组控制系统一体化的技术手段，这种技术手段在运行的过程中还能够有效减少整个火力发电过程中出现的问题，对于促使火力发电更加顺利地运行也起到不可忽视的作用，进一步促使我国火力发电更加顺利地进行，有效提升电力企业经济效益。

参考文献：

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作者:王旭 单位:大唐哈尔滨第一热电厂