【摘 要】热工自动化安全控制技术是电厂的发展以及保障电力供应稳定运行的重要手段，而热工自动化安全控制技术的安全可靠就显得尤为重要。结合笔者相关工作经验，本文主要对电厂热工自动化控制技术进行了探讨，旨在进一步提高电厂热工自动控制技术的整体水平。
【关键词】电厂；热工自动控制技术；研究
前言：
随着国民经济的发展，整个社会对于电力的需求越来越大，我国部分地区已经发生了电荒，这就迫使电厂不得不加速运行，以保障供电的稳定性。电厂实际生产过程中，为确保发电设备运行的安全可靠性，需对发电设备实行自动化控制，电厂热工自动化控制，关系着整个电厂的可持续发展，因此加强对控制技术的研究，具有非常重大的现实意义。
一、电厂热工自动化控制技术概述
（一）热工测量技术。
在电厂热工测量过程中，在温度测量传感器中主要选用的是热电偶热电阻，有一部分电厂也用到了其他类型的热敏组件，如金属膜水银温包等，都是测量温度的一次组件；在流量测量过程中，采用标准节流件通常以差压原理测量为主，只有少数电厂依然采用传统的齿轮、涡轮等流量计，例如燃油流量测量；在压力测量过程中，传感器以应变原理膜片为主，弹簧管、变送器位移检测原理，二次仪表常采用数显形式；在液位测量过程中，以差压原理通过压力补偿测量作为主流，将工业电和电接点一同应用。实践中可以看到，当前使用较多的大机组仪控系统以DCS系统为主，该系统和技术电厂发电机组控制系统中的应用作用日益凸显。锅炉给水系统主要由两个给水调节阀，其中DN150调节阀是主调节阀，在正常负荷和高负荷运行时使用；旁通管设一个调节阀，在低负荷时使用，作为备用阀。在自动给水状态下，只允许其中之一自动调节给水，此时，另一调节阀可画面手动给水；在程序投入之前，操作人员需事先选定一个调节阀自动投入。
二、电厂热工自动化控制技术问题分析
随着电厂热工自动化水平的不断提升，虽然自动化控制技术有其自身的优点，在实践应用中也所有创新和提升，但在具体的生产应用中，依然还存在着一些问题，总结之，主要表现在以下几个方面：
（一）电厂设备自动化水平。对于电厂热工控制系统的自动化水平而言，其主要决定于以下几个方面，即发电机组在整个电厂设备中的地位、电网对电厂发电机组提出的要求；发电机组可控制性、可承受负荷能力；控制设备与测量仪表的种类与质量；对电厂设备自动化控制设计能力和水平；同时，还包括安装与调试，最终自动化控制系统能取得怎样的控制效果，很多程度上还决定于电厂自身的管理机制即运行维护水平。
（二）单元机组控制、DCS一体化水平。实践中可以看到，炉机电融一体化是当前电厂单元机组的主要技术特征，而且DCS技术应用以后，由于该技术自身具有高度的安全可靠性，所以可以与电厂热工自动化控制系统密切的联系在一起，形成新型的单元机组格局。第一，炉机电控制。传统的电站建设中，变压器机组、发电设备以及电厂用电监控系统等，都是单独一条线路；然自动化控制模式下的电厂设备，基本上都才用了集中控制模式，于是要求上述系统必须与炉机分离开来。究其原因，主要是因为发电站运行操作过程中，采取的是炉机电分管机制。第二，DCS一体化功能覆盖。DCS功能的一体化，即简以DCS为主体，以网络通信为基础，实现数据新型的有效传输和共享，从而实现系统的简约化，通过减少对电厂热工设备的有效操作，降低值班人员的工作强度，提高工作质量和效率。
三、电厂热工自动化技术应用现状
（一）单元机组监控智能化
单元机组DCS的普及应用，使得机组的监控面貌焕然一新，但是它的监控智慧化程度在电力行业却没有多大提高。虽然许多智能化的监视、控制软件在国内化工、冶金行业中都有较好的应用并取得效益，可在我国电力行业直到近几年才开始有所起步。随着技术的进步，电厂单元机组自动化系统的智能化将是一种趋势。
（二）单元机组监控系统的物理配置趋向集中布置
过去一个集控室的概念，通常为一台单元机组独用或为二台机组合用，电子室分成若干个小型的电子设备间，分别布置在锅炉汽轮机房或其它主设备附近。其优点是节省了电缆。但随着机组容量的提高、计算机技术的发展和管理水平的深化，近几年集控室的概念扩大，出现了全厂单元机组集中于一个控制室，单元机组的电子设备间集中，现场一般的监视信号大量采用远程I/O柜的配置方式趋势，提高了机组运行管理水平。
（三）APS技术应用
APS是机组级顺序控制系统的代名词在机组启动中，仅需按下一个启动控制键，整个机组就将按照设计的先后顺序、规定的时间和各控制子系统的工作情况，自动启停过程中的相关设备，协调机炉电各系统的控制在少量人工干预甚至完全不用人工干预的情况下，自动地完成整台机组的启停。但由于设备自身的可控性和可用率不满足自动化要求，加上一些工艺和技术上还存在问题，需要深入地分析研究和改进，所以目前燃煤机组实施APS系统的还不多见。
（四）过程控制优化软件将得到进一步应用
进一步提高模拟量控制系统的调节范围和质量指针，是电厂热工自动化控制技术研究的一个方向。虽然目前有关自我调整、状态预测、模糊控制及人工神经网络等技术。随着电力行业竞争的加剧，安全、经济效益方面取得明显效果、通用性强、安装调试方便的优化控制专用软件将会在电厂得到青睐、进一步发展与应用。
四、智慧化控制技术的方法
新时代的宠儿计算机监视系统应运而生。我国的计算机自动化控制系统日趋成熟起来，现在的智慧化控制技术主要分为以下几个方法：
（一）分层递阶的自动化控制方法；分层递阶的自动化控制是大系统控制一种非常重要的手段。对于那些较为复杂的系统来说，采用这种分层递阶的控制方式，能够化复杂为简单，这样能够使系统易于管理。分层递阶的架构按照自动化程度的高低分为三个等级：一、组织级；二、协调级；三、运行控制级。
（二）专家的自动化控制。其实所谓的专家系统，就是指专家的系统理论同控制理论的方法和技术的一种有机结合。并且使计算机能够在一种不确定的环境中，模仿专家的智慧从而实现对发电机组设备的控制。由于专家式控制器相较于专家控制系统来说拥有结构简单，造价又低的特点，因此，专家式控制器被广泛应用于电力事业当中。
（三）模糊控制。随着时间的推移，模糊控制日渐精益的发展并被广泛的应用于电厂发电设备。模糊控制系统，简而言之就是以比较模糊的数字、语言表示形式和模糊的逻辑思维规则，并且辅助于计算机而实施的一种自动化控制系统。
（四）智能复合自动控制系统。每一种自动控制系统都有其自身的利与弊，那么智慧复合控制技术就是将这些自动控制系统的缺点摒除，优点并处。就目前来说，世界上比较成功的复合式智能控制系统主要有：模糊神经网络控制系统，专家模糊控制系统和模糊滑模控制系统。
五、热工自动化控制技术存在的问题
虽然自动控制技术尤其多种优点，但是在生产及其应用过程中也是存在着问题的。
（一）自动化水平问题。
电厂设备的自动化水平，主要由以下几个条件决定：1、发电机组在设备中占据的地位以及整个电网对发电机组所提出的要求；2、发电机组本身的可控制性以及能够承受的负荷变化的能力；3、测量仪表和控制装置的品种以及质量；4、人类对于自动化控制系统的设计能力；5、安装和调试。而且自动化控制系统在最终到底能否达到我们想要的效果，还取决于电厂本身的管理体制和运行过程中的维护水平。
（二）单元机组的整体控制与DCS的一体化。
炉机电融为一体是单元机组的技术特点，在采用DCS技术之后，由于DCS技术的高度可靠性，使其有条件的与自动化控制系统有机地结合在一起，使新的单元机组运行格局得以实现。炉机电整体控制。我们将其河滨为一个整体来管理，不仅有助于我们对于电厂的管理，更加有助于我们对于机组设备的调度。DCS功能一体化，以DCS为主体，通过网络通信来实现数据的传输与共享，进而达到使系统简化，减少对设备的操作，从而使值班人员的监视面减少，提高工作效率。
结语：
计算机技术正在迅猛发展，这不仅为我们的生活带来了方便，所以我们更应该结合具体情况，应用现有技术，使得电厂的自动化智能化水平得以提升。但与国际发达国家水平相比，技术水准还具有一定的差距，这就需要相关技术人员共同去努力，汲取国外先进技术，并不断改进创新，努力研制出具有国际一流水平的自动化控制技术。
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