導讀：電(dian)廠(chang)熱(re)工(gong)自(zi)動(dong)化(hua)是(shi)在(zai)火(huo)力(li)發(fa)電(dian)的(de)道(dao)路(lu)中(zhong)慢(man)慢(man)發(fa)展(zhan)而(er)來(lai)的(de)，自(zi)動(dong)化(hua)的(de)發(fa)展(zhan)也(ye)為(wei)我(wo)國(guo)的(de)電(dian)力(li)事(shi)業(ye)提(ti)供(gong)了(le)有(you)效(xiao)的(de)基(ji)礎(chu)。目(mu)前(qian)
，我(wo)國(guo)在(zai)火(huo)力(li)發(fa)電(dian)加(jia)強(qiang)了(le)技(ji)術(shu)改(gai)革(ge)，現(xian)階(jie)段(duan)的(de)電(dian)廠(chang)熱(re)動(dong)自(zi)動(dong)化(hua)已(yi)經(jing)得(de)到(dao)了(le)很(hen)大(da)的(de)發(fa)展(zhan)。隨著世界高科技的飛速發展和我國機組容量的快速提高
，電廠熱工自動化技術不斷地從相關學科中吸取最新成果而迅速發展和完善。

　　近幾年更是日新月異：一方麵作為機組主要控製係統的DCS
，已在控製結構和控製範圍上發生了巨大的變化
；另一方麵隨著廠級監控和管理信息係統（SIS）、xianchangzongxianjishuhejiyuxiandaikongzhililundekongzhijishudeyingyong，geiregongzidonghuaxitongzhurulexindehuoli。tongguoxianjinkongzhijishudeyingyong
，huolifadianyouwangfazhanchengwei“環境友好”型行業
，既為社會發展對能源的需求作出貢獻，又促進了自身的發展。

　　熱工自動化的現狀

　　熱工自動化技術是一種運用控製理論、熱能工程技術、智能儀器儀表、計算機技術和其他信息技術

，對熱力學相關參數進行檢測
、控製，從而對生產過程實現檢測、控製、優化、調度、管理
、決策，達到確保安全、增加產量
、提高質量、降低消耗
、減員增效等目的的綜合性高新技術。它主要是指對鍋爐、汽機及其輔助設備運行的自動控製，使機組自動適應工況的變化

，且保持在安全、經濟的條件下運行。

　　一般來說，熱工控製係統是由測量裝置
、執行機構和控製係統三大部分組成。其中

，測量裝置和執行機構在原理和結構上沒有新的變化
，隻是引入了智能化、網絡通信接口、微處理器等，可以實現計算機遠程設定、控製，逐步向現場總線方向發展，其核心已逐步由計算機控製係統取代。

　　由於火電廠的特殊性，涉及的勢力設備眾多
、熱力係統龐大，生產過程複雜，多數設備長期處於高溫
、高壓、高速、易燃等惡劣的條件下
，現代熱工控製係統往往還包括自動保護
、自動檢測
、自動報警

、順序控製等內容。

　　在“十一五”期間，SIS應用技術走向成熟

、DCS進jin一yi步bu發fa展zhan以yi及ji現xian場chang總zong線xian的de快kuai速su應ying用yong，火huo電dian廠chang掀xian起qi了le信xin息xi化hua建jian設she的de浪lang潮chao，紛fen紛fen向xiang數shu字zi化hua電dian廠chang轉zhuan型xing。雖sui不bu斷duan提ti高gao，但dan差cha距ju仍reng在zai
，主zhu要yao表biao現xian在zai機ji爐lu電dian整zheng體ti控kong製zhi程cheng度du不bu高gao
；熱工測量及儀表工藝有待提高；安全監視和保護裝置覆蓋麵窄，功能不全
；機組自動調節自動投入率低
；程序控製投入使用少以及開環應用多。

　　目前單元機組實現了集中控製
、電氣控製納入了DCS，實際上熱工自動化和電氣自動化仍然沒有達到真正的一體化。今後

，一台單元機組僅設1位主值班員，電氣控製必須與汽輪機
、鍋爐控製形成一個整體，隻有做到這一點，才能使我國火電廠自動化水平躋身於國際先進水平行列。

　　熱工自動化的新進展

　　伴隨著自動化技術的發展，熱工自動化技術也發展非常快。新原理、新材料
、新工藝生產的各種傳感器、變送器不斷地被開發出來
，控製係統
、控製裝置也是日新月異。新的控製理論和控製策略不斷湧現，並且在生產實踐中得到應用。

　　先進理念、算法打造APS

　　“交叉引用
、條件自舉”linianrenweimoniliangzidongtiaojiehuilubakaiguanliangshunxukongzhideshebeiqitingjinchengzhuangtaiyinzuozhuanhuangongzuofangshidetiaojian，kaiguanliangshunxukongzhixitongbamoniliangzidongtiaojiehuiludegongzuofangshiyongzuoqidongdetiaojian
，xianghujiaochayinyong。yiqiduifangtiaojianmanzu，shunxukongzhihuozidongtiaojiehuilubianzixingtuishengkongzhicengci，wanchengtiaojianziju，jinerzizhuzhixinghouxurenwu。gailinianshidezaifubiankongzhixitongzhongshixianquangongkuang
、全過程、全自動運行成為可能。

　　針對複變係統而采用“交叉引用、條件自舉”的新理念徹底改變了傳統控製方法

，優化了係統劃分、啟停順序和操作方式
，基礎邏輯著落在智能控製、本質安全。相對於機組正常運行，機組啟停固然時間短暫，但機組適應各種工況的自動控製能力和可靠性卻因APS而極大提升，安全、經濟運行長遠受益。

　　因此
，機組自動程序啟停係統（APS）具有一鍵順序控啟停、二 套調節貫全程、三種狀態兩切換、四級控製分工明、五項功能歸一統，六個斷點續自動等特點，自1999年在珠海發電廠開始應用到現在，幾乎不存在誤操作的可能，實踐證明：設計科學、久經實戰
，功能成熟、使用方便，運行可靠、經濟安全
，為機組長期穩定運行發揮了重要作用。

　　電廠三維、協同設計工作

　　隨著計算機技術不斷發展，21shijikaishidesanweijishuzaidianchangshejizhongzhubuyingyong。sanweishejigeidianchangshejidailaigeming
，yegeishuzihuadianchangtigongqiangyoulidejishushouduan
，guanchuanyudianchangdezhenggeshengmingzhouqi。tongshi，youyuxietongzhizaoliniandeyinru，guangdongdianlishejiyanjiuyuankaishilejiangsanweijishuyuxietongshejixiangjiehedeyingyongyanjiu。

　　由(you)於(yu)采(cai)用(yong)了(le)各(ge)專(zhuan)業(ye)設(she)計(ji)元(yuan)素(su)同(tong)一(yi)數(shu)據(ju)庫(ku)以(yi)及(ji)三(san)維(wei)模(mo)型(xing)全(quan)部(bu)參(can)數(shu)化(hua)
，並(bing)以(yi)數(shu)據(ju)的(de)方(fang)式(shi)存(cun)放(fang)在(zai)同(tong)一(yi)數(shu)據(ju)庫(ku)內(nei)，可(ke)以(yi)以(yi)三(san)維(wei)模(mo)型(xing)的(de)方(fang)式(shi)去(qu)顯(xian)示(shi)
，在(zai)三(san)維(wei)模(mo)型(xing)中(zhong)可(ke)以(yi)瀏(liu)覽(lan)
、漫(man)遊(you)模(mo)型(xing)中(zhong)的(de)所(suo)有(you)含(han)屬(shu)性(xing)的(de)參(can)數(shu)

，三(san)維(wei)和(he)二(er)維(wei)可(ke)以(yi)互(hu)相(xiang)關(guan)聯(lian)，從(cong)而(er)三(san)維(wei)與(yu)協(xie)同(tong)技(ji)術(shu)給(gei)數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)廠(chang)管(guan)理(li)實(shi)現(xian)提(ti)供(gong)了(le)很(hen)好(hao)的(de)基(ji)礎(chu)平(ping)台(tai)，有(you)了(le)所(suo)需(xu)同(tong)一(yi)
、強大的基礎數據庫平台

，進行二次開發工作，利用現有的功能軟件包可以實現數字化電廠管理工作。

　　通過電廠三維模型

，既可可視化觀看

，又可進行數字化管理
，如廠區、廠房內的漫遊設備

、管道的參數、定位坐標，特別是與MIS相結合
，實現精確的、可視化的電廠數字化管理係統。目前，協同設計工作已在陽江核電一期工程中開展P&ID圖的專業間協同設計工作，已經完成機務專業各工藝係統的P&ID協同設計
，達到了預期的效果。

　　FDCS ：電氣熱工控製一體化

　　現場總線作為一個完整的現場總線控製係統，目前還難以迅速應用到整個電廠中
，而DCS雖(sui)然(ran)是(shi)電(dian)廠(chang)目(mu)前(qian)在(zai)線(xian)運(yun)行(xing)機(ji)組(zu)的(de)主(zhu)流(liu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)
，但(dan)由(you)於(yu)其(qi)檢(jian)測(ce)和(he)執(zhi)行(xing)等(deng)現(xian)場(chang)儀(yi)表(biao)信(xin)號(hao)仍(reng)采(cai)用(yong)模(mo)擬(ni)量(liang)信(xin)號(hao)，無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)工(gong)程(cheng)師(shi)站(zhan)上(shang)對(dui)現(xian)場(chang)儀(yi)表(biao)進(jin)行(xing)診(zhen)斷(duan)
、維護和管理的要求
，限製了控製過程視野。

　　未來一段時間裏，現場總線將與DCS
、PLC相互依存發展，現場總線借助於DCS和PLC平台發展自身的應用空間
，DCS和PLC則借助於現場總線完善自身的功能。

　　如，基於控製器實現FCS和DCS的融合的FDCS兼容傳統DCS和FCS，實現熱工電氣控製一體化。相比各自獨立的DCS和FCS，FDCS就具有無比的優越性。它采用現場總線實現智能裝置的就地化
，接入智能傳感器
、執行器，節省電纜、信息豐富，方便安裝調試

；采用仿真控製一體化技術，對於全廠運行指導、性能分析提供了應用平台。同時電氣保護測控單元通過FCS進入FDCS係統
，實現電氣熱工一體化。

　　節能環保 高壓變頻技術應用

　　節能能源

、降低消耗
，構建資源節約型、環huan境jing友you好hao型xing社she會hui已yi是shi當dang今jin社she會hui發fa展zhan的de一yi個ge永yong恒heng的de話hua題ti。發fa電dian廠chang要yao生sheng存cun，必bi須xu要yao順shun應ying節jie能neng環huan保bao的de趨qu勢shi，利li用yong變bian頻pin器qi技ji術shu改gai造zao成cheng為wei當dang前qian火huo電dian廠chang的de重zhong要yao工gong作zuo。

　　通過研究和分析，液力耦合

、neifankuitiaosuzhububeibianpinqisuotidai，weicixianjieduanshishibiansuqudongdezhuyaoshouduanshibianpinqi。jianyugonglvmokuaichuanlianduodianpingbianpinqishuchujiejinzhengxianbo，shurucaiyong30脈衝及以上的整流，輸入、輸出諧波都很小，對電網和電動機沒有什麼影響，技術成熟，國內有大量生產廠家，造價也較低
，因此5000KW以下的設備優先采用功率模塊串聯多電平變頻器。高於5000KW以上電動機變頻改造應選用三電平技術的變頻器，近年來大容量串聯多電平變頻器也廣泛使用。

　　高壓變頻器經過十多年的發展，從設計技術
、製zhi造zao技ji術shu和he電dian力li電dian子zi元yuan件jian的de質zhi量liang有you了le質zhi的de飛fei躍yue，可ke靠kao性xing得de到dao很hen大da的de提ti高gao
，基ji本ben做zuo到dao兩liang年nian無wu故gu障zhang紀ji錄lu。通tong過guo調tiao研yan
，高gao壓ya變bian頻pin設she備bei質zhi量liang完wan全quan滿man足zu電dian廠chang驅qu動dong的de要yao求qiu，在zai其qi它ta電dian力li公gong司si應ying用yong較jiao為wei廣guang泛fan。

　　總之
，隨著國家法律對環保日益嚴格的要求和計算機網絡技術的進步
，未來熱工係統將圍繞 “節能增效，可持續發展”的主題，向無線化、智能化、網絡化
、透明化


，保護、控製、測量和數據通信一體化發展，新的測量控製原理和方法不斷得以應用，將使機組的運行操作和故障處理，象操作普通計算機一樣方便。（頑石）