电气自动化技术在火力发电厂中的应用与创新.doc
[摘 要]本文主要阐述了自动化技术的发展趋势，同时提出了自动化技术在火电厂中的具体应用，包括自动化理论的应用、信息管理系统的应用、构建数字化火电厂等，通过说明这些应用方法，为相关自动化技术人员提供一些思路。
[关键词]自动化技术；火电厂；系统参数模型
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0369-01
引言：自动化是火电厂应用在控制领域的一项技术，它能够帮助火电厂完成复杂的生产、管理等任务，从而提高电能的产量。随着科技的不断发展，自动化技术在火电厂中的作用也越来越重要，尤其是控制理论和计算机技术，因此，要对以上技术说明，来提高对技术人员对于自动化技术的认知。
1 自动化技术的发展趋势
计算机技术的发展，使得原本单一输入式的发电控制方法被网络所取代，从而实现对复杂的火电厂控制。通过自动化技术的状态空间法取代原有外部输入方法，帮助系统内部完成相应的升级，极大地解决了问题。自动化技术具有以下几个发展趋势：（1）机电一体化。机电一体化是未来机械发展的趋势之一，完整的机电一体化系统，主要包括了计算机、动力源、传动系统等几方面，它将机械、计算机等多种先进技术融合在一起，极大的改变了机械设计、使用、控制，从而影响工业发展。例如：VarSuv节能计算器是一种全新的机电一体化计算器，它能够对工业设备中的集成电路检修，从而降低维修费用。（2）智能化控制系统。智能化控制系统是工厂所使用的PLC动力负载控制器，它可以加深对自动化系统的运作能力控制。尽管PLC弹性非常大，但还是缺乏在计算机方面的应用，因此，未来的自动化控制系统，要具有多功能、可调节的条件，才能成为重工业厂商所依赖的控制系统。例如：OA系统，它能深化使用整个企业的办公区域，达到无纸化的模式。（3）机械结构高度精确化。这种结构设计可以影响应用了自动化技术的机械功能使用好坏。它可以通过自动马达、编程器、PLC等具有高度精密的控制器来进行作业，同时还能够延伸生产线，增加产品的科技含量。例如：锅炉燃烧自动化，技术人员通过计算机控制，可以实现点火到并网的全部火力发电自动化[1]。
2 自动化技术在火电厂中的应用
2.1 控制理论在火电厂中的应用
控制理论是自动化技术中最重要的功能之一，其中，PID控制理论是应用时间最长、范围最广的基本控制方式，尤其是在火电中，能够保证火电厂进行发电时的安全性，同时也能够保证发电的质量。PID控制理论在应用过程中，需要注意三个要点：
（1）PID技术要依赖模型。PID技术对于参数模型有着非常高的要求，这就需要相关人员在进行建模的时候，要注重选择动态特征的模型，才能发挥其在控制系统中的参考作用，才能发挥技术的优势。PID技术是控制理论的重要分支，而且已经经过多次的使用论证，有些学者将这种技术应用在火电厂的发热锅炉中的主气温系统，达到了汽包水自动平衡的效果。
（2）注重使用飞升曲线法。建模人员在运用模型时，需要运用到飞升曲线法，这种曲线法具有操作容易、简单易懂的特点。在实验过程中，飞升曲线可以完整的反映出动态建模特征，从而将参数转化为容易处理的简单传递函数形式，得到有效的系统模型。近年来，有些火电厂开始应用一系列的专家网络系统、模糊控制的系统，通过新的技术保证了系统安全性，也提高了火电厂经济效益。
（3）加强控制器的参数优化。技术人员可以通过理论方法、频率特性法，在整个控制系统过程中对模型进行分析，能够得到可靠的指标参数。在以前自动化控制过程中，技术人员一般应用轨迹法、频率法等，导致相应的数学模型产生近似性，得到的计算参数不具有可信度。但随着智能化算法的产生，技术人员通过蚁群算法等新的群体算法，能够准确的算出控制器参数，从而提高系统运行的效率，使控制器在火电厂的系统控制中应用越来越广。
2.2 自动化信息管理系统的应用
火电厂的数字管理系统MIS是一种通过计算机技术，实现对火电厂的生产、运营有效管理方法。MIS系统主要是能够完成火电厂设备的维修和生产经营，它是计算机技术在自动化技术中的体现。火电厂通过运用MIS技术能够在日常的生产管理过程中，取得非常好的经济效益，从而促进企业发展。MIS数字管理系统主要有以下三个作用：
（1）推动技术进步。火电厂的自动化技术主要是集中在DCS和MIS两点上，在这两种生产过程中，通过运用MIS系统能够极大的提高机组安全性，从而保证运行，从另一个角度来说，也就实现了火电厂的人力和财力科学化管理，提升了管理效率，为企业带来非常大的经济效益。但是在实际运用中，MIS信息系统仍旧存在着一些问题，包括管理和控制成本之间存在着巨大的差异、系统无法为管理提供持续可靠的数据等，从而影响火电厂的效益。
（2）监视系统。MIS信息系统还包括SIS厂级系统监视，火电厂通过这种技术不断提升企业的管理能力，保证了企业的平稳发展。SIS监视系统是以网络计算机技术为载体，一方面，通过自动化技术将整个火电厂的煤炭、煤灰、水量等数据和自动化系统相连接，从而建立数据实时分析平台，进行软件开发；另一方面，SIS系统通过本身和自动化系统相连接，从而将控制和管理系统组合成一体，能够过实现火电厂实时生产和信息共享。
（3）ERP集成管理。ERP集成管理系统是一种火电厂自动化管理的模式。它是一种可以应用在整个企业范围内，具有覆盖生产、采购、供应等自动化集成的系统。它能够建立火电厂企业得自动化信息管理系统，从而支持数据的查询和应用，同时，也可以在火电企业营运过程中，依靠计算机为核心自动化管理系统，使企业的人、财、物进行全面结合，从而达到协调生产、以产求供来降低成本[2]。
2.3 构建数字化火电厂
数字化火电厂建立在自动化的基础上，只有完成企业自动化运营，才能构建数字化火电厂，实现生产和管理的数字化，实现人、科技、管理的现代化企业发展方式，这也是自动化技术应用在火电厂中的深化，主要表现在以下四点：
（1）直接控制层。直接控制层是通过自动化系统进行数据收集、自动控制，其中包含发电机组的主控系统、数字电力控制系统、辅助网控制系统等，主要是通过相关的数据进行架构火电厂平台和数据支撑平台，来进行各类数据的分析、收集和整理，从而为处理电力生产活动提供支持，例如水处理、煤炭输送等。
（2）管控一体化层。是指运用NCS自动化系统进行管理，通过连接监控设备，完成火电厂的直接控制。系统通过监控设备收集信息，能够对生产情况进行优化的同时，为经营者决策提供信息分析，使得管理和控制结合为一体。
（3）生产经营辅助系统。在火电厂管理人员进行决策的时候，生产经营辅助系统就会以经营为主，以物料管理、设备运行为依据，将经济利益和人员安全作为根本目标，来实现考核，从而为管理人员提供有效依据。
结束语：综上所述，火电厂运用自动化技术，能够做到快速发展。在此基础上，通过使用PID技术的参考作用、绘制飞升曲线，能够构建动态特征的模型、保证参数稳定性，同时，通过将控制和管理系统组合成一体、运用NCS自动化系统，能够实现对火电厂的直接控制、实时共享生产信息。因此在面对火电厂自动化问题，可以通过以上方法解决。
參考文献
[1] 邹晓昕.大型火电厂热工自动化水平的探讨[J].企业技术开发，2013，3212：88-89.
[2] 韩璞，董泽，张倩.自动化技术的发展及其在火电厂中的应用[J].华北电力大学学报（自然科学版），2008，06：94-98.
作者简介：
徐洪锋（19770610）；性别：男，籍贯：安徽濉溪人，学历：本科毕业于安徽理工大学；现有职称：助理工程师；研究方向：电网运行技术。endprint
