（中机国能电力工程有限公司 上海市 200061）
摘要：随着我国经济不断发展，我国用电量逐渐上升，发电厂规模逐渐扩大，其中针对火力发电厂实行的自动化控制成为人们关注的焦点。大规模火力发电厂单元机组容量逐渐增大，为了更好地控制各个发电机组，发电厂安装应用了电气-热控一体化控制技术，本文就这一控制技术做简要分析，为今后发电厂的自动化控制积累参考资料。
关键词：火力发电厂；电气-热控一体化；控制技术
引言：
随着用电量逐渐增加，智能电网规模不断扩大，同时火力发电厂的规模也在不断增加，很多大型甚至是特大型火力发电厂也相继建设成功。因此，针对发电厂应用的自动化控制电气-热控一体化技术被人们所关注，科学合理地应用该控制技术，能够及时的掌握发电厂运行状态。
1.电气-热控一体化控制技术的重要作用以及分散系统的现场总线控制技术优点
1.1电气-热控一体化控制技术的重要作用
该控制技术发挥作用的过程是通过发电厂内监控设备，收集并整理各类数据交换信号，以此控制发电厂电气的运行。监测数据信号包括各个设备的运行状态，同时将信息上传到管理平台，如果发现问题能在第一时间发出预警信号，防止操作失误和一些危险情况出现。
1.2分散系统的现场总线控制技术优点
现场总线是顺应智能现场仪表而发展起来的一种开放型的数字通信技术，其发展的初衷是用数字通信代替一对一的I/O连接方式，把数字通信网络延伸到工业过程现场。根据IEC和美国仪表协会ISA的定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络，它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通信。
2.火力发电厂在自动化技术上存在的各种问题
2.1电气自动化
近些年来，火力发电厂在电气控制装置的功能和性能上有了很大的变化，但是各部门仅仅为自己所属领域做出自动化发展。事实上，火力发电厂需要实现电子自动化的环节有许多，如：NCS和ECS、故障录波、自动装置、电量计费、保护装置以及厂用电管理，等等。上述情况会导致这些自动化环节无法统一管理，甚至最为基础的电能平衡也很难实现，于是最终导致的结果便是电力企业难以获得较高的整体效益，电气与热控之间缺少信息共享，资源白白浪费。
2.2热控自动化
热控自动化与电气自动化一样在近几年来得到了飞速的发展，但是就主机控制范围而言却没有明显的进步，其变化最大的地方在于辅助车间的控制系统，将曾经的分散控制变为现如今的几种方式控制。事实上，现场总线控制技术在火力发电厂不断发展中有了愈加宽广的应用范围，设备在信息的收集上不断深入、扩展，在分析设备状态的环节之中，甚至可以获得装置状态的详细数据。
例如，人们在DCS中纳入了“机组性能计算+耗差分析”系统，参考人员可以根据所获得信息进行系统的简单配置，即可获取可信的数据；渐渐地，人们又在DCS中融入了机组优化控制功能，但是令人可惜的是，主厂房的DCS并没有与辅助车间实现控制的统一，二者依然相互独立，信息无法互通、共享，对于火力发电厂的数字化建设无疑是非常不利的。
2.3热控、电气分离
为了提高生产率，国家对电力体制进行了相应的改革，火力发电厂开始致力于自动化建设。然而，发电厂若要实现自动化建设，必须要在权威机构的协调下进行，热控专业与电气专业是彼此分离、各自独立发展的，二者的分离使得电力企业难以高水平发展，并且二者有一部分功能是相互重叠的，二者的分离无疑会导致资源浪费，火力发电厂的自动化控制系统将难以充分而彻底地发挥其整体优势[1]。
例如，火力发电厂在热工自动化控制上有：辅控网、DCS、ETS、TSI、DEH，等等；在电气控制上，火力发电厂则有：保护装置、NCS、录波装置以及ECMS，等等。火力发电厂应该为热控控制装置与电气控制装置进行统一的控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是出于技术、分工以及人为因素的影响，热控控制装置与电气控制装置被隔断开来，无法实现协网控制与信息共享，火力发电厂需要为二者分配更多的资源，这完全不符合自动化系统的节能要求。
2.4热控、电气自动化的业务界限没有得到信息部门的明显区分
火力发电厂在自身信息化、电气自动化、热控自动化上没有完全区分开明确的业务范畴，在管理上存在真空，在工作上存在一定的重复，自动化建设未能充分为信息化建设提供服务，火力发电厂因此处于数据精度低、信息化发展进程缓慢的状态，即使从自动化系统内部获得大量数据，也无法发挥出信息化的真正作用，反而会导致信息系统的不稳定。
3.解决方式
3.1制定自动化建设标准与规范
针对火力发电厂在现阶段存在的自动化程度滞后问题，相关部门应该聘请或组织专家对相关状况进行调研与评估，安排专门调查人员对电力市场发展状况、智能电网建设状况进行调查。专家将调查结果与评估结果结合在一起，制定出促进“电气-热控”一体化的相关规范、标准，以此来引导自动化系统的平稳发展，确保火力发电厂运营状况的提高、节能减排目标的实现[2]。
3.2坚定“一体化”控制方向不动摇
火力发电厂若要提高自身的自动化水平，应该致力于提高自身对电力市场、智能电网的应对能力。也就是说，火力发电厂需要坚定“一体化”的发展方向不动摇，在自动化专业上实现电气与热控的有机结合，摒弃过往二者的各自独立发展模式，基于全局角度来推动火力发电厂的自动化发展，基于“统一规划”、“集中管理”、“分散控制”、“架构优先”的原则从整体上提高发电厂的控制水平。目前，需要推动电气与热控的自动化建设，需要解决如下几个问题：
①电气各子系统的独立控制与监测系统的一体化问题；
②热控辅网与热控主网的一体化控制问题；
③“电气-热控”控制系统的一体化问题；
④“电气-热控”自动化系统的过程信号处理问题；
⑤低速信号与高速信号的软硬件处理平台问题。
3.3升级完善设计方案
目前，火力发电厂主要通过数据库和拓扑结构网络来进行一体化控制，电气与热控依然存在专业间的差异，对此，可以通过升级拓扑结构网络的控制器、完善数据库管理模式来平衡二者之间的差异。在笔者看来，可以从控制层、控制管理层以及厂级管理层等若干部分进行概念性设计，在设计方案中，按照电气专业与热控专业的特点，为电气、热控设备进行设备状态与信号的处理。其中，控制层出于满足各种电厂控制的原因选择电源装置、通信装置、各种控制机来组成，具有基本功能控制功效，可以为现场总线设备实现信号与通信的分离；控制管理层则是在必要的时刻控制与管理各个工程师站、操作员站以及历史站，为大多数高级控制设备进行故障诊断与故障分析；厂级管理层的控制管理对象则是不同的机组，在厂级管理层的控制之下，各机组之间可以实现或集中或分散的自动化管理，外系统也可以从厂级管理层获得所需的数据[3]。
结语：
火力发电厂需要构建“电气-热控”一体化的控制系统，以实现NCE、ECS功能与现场总线设备的有效控制。这一系统的构建可以促进信息的共享、运营效益与管理水平的提高。
参考文献:
[1]张世宇.浅析电气与热控集散系统接口设计与改进[J].能源与节能,2016(04):157-158+180.
[2]隋新,王伟婷,张国强.火电厂电气自动化技术探析[J].科技创新导报,2013(09):102.
[3]雒得齐.火力发电厂电气-热控一体化控制技术的探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2018(28).
论文作者:崔三志
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/29
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