探析电厂集控运行控制模式及应用技术仇召宏

探析电厂集控运行控制模式及应用技术仇召宏

仇召宏

神华（福州）罗源湾港电有限公司福建省福州市350512

摘要：火电厂发电是我国电力能源生产的主要方式之一，其生产效率直接关系到社会生产生活水平，因此，在火电厂生产过程中需要对生产体系进行优化。鉴于此，本文对电厂集控运行控制的模式及应用技术进行了分析探讨，仅供参考。

关键词：电厂集控运行；控制模式；技术

一、火电厂集控运行技术的重要意义

火电厂集控运行技术又称DCS系统运行技术，其控制要点非常繁琐，是一种新型的集约式自动化综合控制系统，相较于传统的集中式控制系统不同，集控系统运行技术以自动化处理器为核心，能够进行全过程的集约化自动管控，具有良好的综合性与技术性，这对于实现火电厂的自动化管理具有重要意义。传统的火电厂系统具有一定的独立性，系统缺乏统一性，机组控制、电力输出控制等都是相互独立的，这在很大程度上影响了火电厂集控系统的运行效率。集控运行技术能够有效解决独立性问题，使火电厂的各部分都紧密结合在一起，这样一来，设备的运行情况就可以处于实时监督下，进行统一化管理，这样既可以保证数据信息的准确性，为火电厂管理者提供有效的数据支持，同时也可以促进火电厂管理的自动化。

二、集控运行模式的构成

1、综合控制模式

眼下信息技术逐渐普及，应用范围越来越广，发电厂中也应用了计算机技术。综合控制模式从根本上来说就是将计算机通讯技术和通讯设备良好的结合在一起，现如今，经过不断的更新和完善，集控运行系统已经拥有了更多的新型控制系统。其主要特点就是可以将各个控制器有机联合在一起，同时具有一定的高效性和协调性。

2、集中控制模式

集中控制模式在集控运行系统占据重要位置，其主要作用是将生产工序集中在一起进行有效控制，同时够保证数据传输的高效性，提高发电厂的工作效率和生产质量。

3、分级阶梯控制

分级阶梯式控制系统在集控运行控制模式中占据着重要位置，和分散式控制系统有着相同的目标，全都是为了更好地实现分层管理。分级阶梯式控制系统可以快速有效的将发电厂的生产过程分为不同层次，充分发挥其基础作用，促进操作系统的整体实现。

三、火电厂集控运行的核心技术简述

集散控制系统就是负责火电厂集控运行的系统，该系统智能先进，综合性极强。配备集散控制系统的电厂需要具备很高的自动化生产水平，由此可见，集散控制系统的运用需要电厂具有较高的技术支撑。

传统电厂的控制技术比较单一，已经逐渐不再适合现代化工业的发展。集散控制系统一改传统单独控制技术的模式和弊端，以更加先进的控制方式对设备进行集中控制和管理，实现了管理的自动化和智能化，减少人为监控存在的问题。通过这一系统所衍生的核心技术就是管控一体化技术。该核心技术重在“一体化”二字，结合了网络技术和计算机技术实现了生产过程的智能控制。与人工监控相比，该技术实现了生产过程中的不间断控制，同时融入通信技术、过程控制技术，以及4C技术，为实现电厂规模化运营和发展提供了重要的技术保障。

火电厂涉及多个大型设备，如果不注意安全，一旦发生事故，后果不堪设想。4C技术就是为了有效预防事故的产生，提升系统安全指数。此外，4C技术还可以提供数据作为参考依据，使集控运行更加科学合理，提高生产效率。

四、电厂集控运行控制模式及应用技术

1、集控运行环境的改善

集控系统的有效运行基于良好的外部环境以及内部环境。外部环境需要保证系统的安全性以及稳定性。主要对控制室的环境以及计算机控制系统等有着较大的关系。在这些系统的控制和管理过程中应当根据系统的运行情况来设定相应的外部环境参数，使得集控系统的硬件设施能够发挥有效的作用。

在接地系统的管理过程中，相关管理人员应当保证不同系统之间的差异性，防止发生信号混乱的现象。其次，在控制室的环境管理过程中要及时评比电缆的作用，避免电缆对计算机系统产生负面的影响，保证集控系统的有效运转。

内部环境的控制则主要基于软件而言，计算机控制系统和相应的操作系统应当基于良好的网络环境而存在，电厂应当构建系统全面的防火墙等安全防护措施保证系统的稳定运行。

总之，内外部环境的稳定性在很大程度上决定着电厂集控运行的有效性，对于企业的可持续发展来说具有深刻的意义，需要电厂予以高度的重视。

2、重视节点问题

在电厂集控运行技术实施过程中，最重要的是实现电厂重要节点的管理和控制。例如在电厂新旧设备的衔接时期，需要企业重视循序渐进的过程，一方面不断的开展培训工作使得工作人员能够熟悉不同系统新设备的运转原理，并且能够熟练的操作，另一方面还需要在设备的更新和优化上注意一定的周期，使得企业能够在这一周期当中得以调度和发展。其次，在进行集控管理的过程中还需要注意资源和信息的共享，同时合理的分配资源实现专业质量的提升，使得“流水管理”模式能够在最短的时间内实现。

3、重视现代化信息技术的应用

随着当前现代化信息技术的逐步发展和更新，新兴技术呈现井喷式的发展速度，而在这一背景之下电厂集控运行模式应当重视利用现代化的信息技术。在进行集控管理的过程中利用自动化信息技术往往能够有效的降低人力和物力上的投入，实现企业的更好发展。

比如说集中控制信号的确定，能够使得自动化系统对电厂各个系统的控制力度大大提升，工作人员在管理过程中只需要投入极少的精力进行监督即可，工作负荷大大降低。电厂在发展过程中，抄表是一个非常繁重的工作，很多时候抄表都需要耗费大量的人力物力到现场中进行工作，工作人员借助传统设备进行作业，在一定程度上也增加了安全隐患的发生概率。而如果能够借助现代化的技术手段，利用远程抄表技术，能够直接通过远程自动控制，对电表进行监控进而在不需要人力的情况下得到所需要的数据信息，降低了设备维护过程中的工作量。因此在电厂运行过程中，集控式管理模式需要立足于现代化的信息技术，通过现代化的信息技术辅助作用，将电厂集控管理形式进行优化，通过降低工作人员的工作压力负荷来间接的提升工作人员的工作积极性，进而有效的实现电厂的集控管理模式。

4、加强火电厂集控运行系统的优化

火电厂在应用集控运行系统时，需要根据火电厂运行的实际需求，制定可行性高且科学合理的火电厂集控运行策略，进一步提高火电厂的控制效率。当前，火电厂集控运行系统主要由硬件与软件两个子系统组成，其中微处理器是火电厂集控运行系统的核心。因此，加强对微处理器的管理是优化火电厂集控运行系统的重要途径，只有对微处理器进行有效管理控制，才可以促进整个系统应用效果的提高。火电厂集控运行系统需要具有较大的存储容量，这就要求软件具有较高的控制水平，能够完成高难度的控制策略，同时在集控系统运行过程中还需要加强软硬件系统的完善，在进行技术分析时，需要将集控运行系统看作一个整体研究，做好系统的细节控制，这样才能从根本上提高系统的运行效率。在集控运行系统中，热机保护系统能够有效维持机组的正常运行，提高系统的安全性，在机组运行过程中如果出现问题，就需要立即终止系统，对机组进行排查，避免安全事故的发生。

5、提高火电厂集控运行人员事故处理能力的意义

随着国家科技的进步和社会经济的发展，虽然各行各业都发生了巨大的改革变化，并取得了快速的发展和显著的进步，但是火电厂因其不可代替的电能供应作用，依旧是我国经济发展和产业进步过程中的支撑性行业。作为现代社会电力发展的主力军，我国当前的火电厂采用集控运行技术的集中管理方式，集控运行有利于资源的统一调配，而与之相对应的，集控运行人员必要的职业素质和充分的专业技能，是保障火力发电厂大型机组正常运行、有效配置的首要核心条件。

首先，提高集控运行人员事故处理能力，有助于相关人员建立事故应急预案。在安全事故或设备故障发生的第一时间内，运行人员在具备较高的事故处理能力的基础上，才能够做好详细、全面的事故记录，因为熟悉且精通事故发生的各个流程，所以能够全面分析事故的原因，并可以针对性地在此次事故的基础上做好具有实用价值的应急预案，为日后的设备运转和系统运行提供强有力的依据和参考。

其次，提高集控运行人员事故处理能力是人员生命财产、社会经济效益、国民经济建设的保障，只有运行人员的事故处理能力提升上去了，才能够同步增强他们的心理素质、合作能力及其组织协调性，才能够进一步保证运行系统的安全运行，从而保证人员的生命财产，最终为社会经济的发展和国民经济的建设做出貢献。

五、发电厂集控运行的注意事项

1、要想集控运行系统保持稳定运行，首先需要的就是做好防信号干扰。一旦发电厂没有良好的接地设备，或者电缆屏蔽性过低，信号很容易就会受到外界干扰，导致发出错误信号，给发电机组的正常工作带来了严重的不良影响。

2、集控系统在运行的过程中控制室和电子室使用的是同一套空调系统，一旦室内湿度较大，很容易就会使模件出现节漏现象，失去作用;反之，若是湿度过小，还容易出现静电，严重者会损坏元器件。因此必须要严格控制好室内湿度，保持运行的稳定性。

3、集控运行系统主要由两个部分组成，分别是硬件部分和软件部分。硬件部分主要的核心设备为存储系统、主板以及微处理器;软件部分主要是将各种软件组合到一起，以此实现对系统的控制。为提高发电厂设备运行的安全性和可靠性，工作人员必须要定期对这两部分系统进行维修和养护，一旦发现问题及时优化。

4、将各个设备进行统一的管理和养护，不断提高集控系统的安全性和稳定性以及可靠性。

5、机组保护系统是保证发电机组安全运行的重要部分，一旦发电机组设备出现异常状况，热机保护系统可以在最短的时间做出准确的判断，同时根据检测到的问题判断是否该停止运行。因此，相关部门必须要对其进行严格的规范和监督，将安全事故的发生率降到最低，只有这样才能保证发电厂的经济效益。

结束语

综上所述，集控系统运行技术集现代科技、网络信息技术于一体广泛应用于发电厂能源开发及管理方面，既可以保证能源开发与管理控制，还能在降低电厂运作成本的基础上有效提升电厂运行的安全与稳定水平，对于电厂经济效益与社会效益的实现具有推进作用。

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