熱工自動化系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　總體來講，熱工自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是高速化、智能化、一體化和透明化。對故障信息的研究和充分利用是發(fā)掘熱工故障診斷與故障預測的基礎，現場總線的應用，為熱工自動化系統(tǒng)的進一步發(fā)展提供了不斷拓展的空間。 隨著世界高科技的飛速發(fā)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(fā)展和完善，近幾年更是

2、日新月異，一方面作為機組主要控制系統(tǒng)的DCS，已在控制結構和控制范圍上發(fā)生了巨大的變化；另一方面隨著廠級監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)（SIS）、現場總線技術和基于現代控制理論的控制技術的應用，給熱工自動化系統(tǒng)注入了新的活力。</p><p>　　關鍵詞：熱工自動化；DCS ；智能化；現狀；發(fā)展</p><p>　　Abstract: In general, thermal development t

3、rend of the automation system is high-speed, intelligent, integrated and transparent. Research and take full advantage ofthe fault information to explore the thermal fault diagnosis and fault prediction based on filedbus

4、 applications, to provide for the further development of the thermalautomation systems continue to expand the space. With the rapid development ofhigh-tech the world and the rapid increase of the capacity of the units in

5、 China, thepower </p><p>　　Key words: Thermal automation; the DCS; intelligent; the status quo; development 目 錄</p><p><b>　　1. 序 言1</b></p

6、><p>　　1.1 熱工自動化的現狀1</p><p>　　1.2 DCS的應用與發(fā)展4</p><p>　　1.3 DCS應用范圍的迅速擴展4</p><p>　　1.4 單元機組控制系統(tǒng)一體化的崛起4</p><p>　　1.5 DCS結構變化，應用技術得到快速發(fā)展5</p><p>

7、;　　1.6 全廠輔控系統(tǒng)走向集中監(jiān)控5</p><p>　　1.7 變頻技術的普及應用與發(fā)展6</p><p>　　1.8 局部系統(tǒng)應用現場總線6</p><p>　　1.9 熱工控制優(yōu)化技術的應用發(fā)展6</p><p>　　1.10 SIS系統(tǒng)的應用發(fā)展7</p><p>　　2. 電力行業(yè)熱工自動化系統(tǒng)

8、的未來發(fā)展動向及前景8</p><p>　　2.1 單元機組監(jiān)控智能化是熱工自動化系統(tǒng)發(fā)展方向8</p><p>　　2.2 過程控制優(yōu)化軟件將得到進一步應用8</p><p>　　3 結論....................................................................................

9、.....................................................9</p><p><b>　　參考文獻10</b></p><p><b>　　致 謝11</b></p><p><b>　　1. 序 言</b></p><p&g

10、t;　　當今社會，科學技術飛速的發(fā)展，電廠熱工自動化技術也隨之得到迅猛的發(fā)展。其中，熱工自動化裝置在大型發(fā)電機組中起著重要作用，實踐證明，電廠熱工自動化的程度已經成為衡量企業(yè)水平的重要標準。發(fā)電機組己經逐步從小容量發(fā)展到大容量且高參數發(fā)展到單位機組。電力工業(yè)也進入了一個新領域，進入了大電網、大機組、高自動化的新時代。自動化系統(tǒng)在整個工藝流程中起著自動控制系統(tǒng)檢測的功能，是一個完整機組神經中樞、運行中心以及安全的屏障。而DCS分散控制系統(tǒng)

11、在技術上就出于整個自動機組的核心位置。一、電廠熱工自動化的極念所謂電廠的熱工自動化是指參數在應用于電廠熱力過程中的測量、信息的處理、自動的控制、系統(tǒng)的自動報警和裝置的自動保護等操作時是在沒有人為參與的情況下，僅僅依靠自動化儀表本身和自動控制裝置來進行完成。熱工的自動化使得熱工設備安全得到了有效的保障，并使得機組的經濟性得到大幅度增長，因此，工作人員的勞動強度大大的被降低下來，直接節(jié)約了人力成本的同時，提高了電廠的運作效率。熱工自動化的先

12、進程度促進了電廠生產力水平的提高。電廠熱工自動化是在火力發(fā)電的道路中慢慢發(fā)展而來的，自動化的發(fā)展也為我國的電力事業(yè)提供了有效的基</p><p>　　近幾年更是日新月異：一方面作為機組主要控制系統(tǒng)的DCS，已在控制結構和控制范圍上發(fā)生了巨大的變化；另一方面隨著廠級監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)、現場總線技術和基于現代控制理論的控制技術的應用，給熱工自動化系統(tǒng)注入了新的活力。通過先進控制技術的應用，火力發(fā)電有望發(fā)展成為“環(huán)境友

13、好”型行業(yè)，既為社會發(fā)展對能源的需求作出貢獻，又促進了自身的發(fā)展。</p><p>　　1.1 熱工自動化的現狀</p><p>　　熱工自動化技術是一種運用控制理論、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、控制，從而對生產過程實現檢測、控制、優(yōu)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

14、指對鍋爐、汽機及其輔助設備運行的自動控制，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。</p><p>　　一般來說，熱工控制系統(tǒng)是由測量裝置、執(zhí)行機構和控制系統(tǒng)三大部分組成。其中，測量裝置和執(zhí)行機構在原理和結構上沒有新的變化，只是引入了智能化、網絡通信接口、微處理器等，可以實現計算機遠程設定、控制，逐步向現場總線方向發(fā)展，其核心已逐步由計算機控制系統(tǒng)取代。</p><p>

15、　　由于火電廠的特殊性，涉及的勢力設備眾多、熱力系統(tǒng)龐大，生產過程復雜，多數設備長期處于高溫、高壓、高速、易燃等惡劣的條件下，現代熱工控制系統(tǒng)往往還包括自動保護、自動檢測、自動報警、順序控制等內容。在“十一五”期間，SIS應用技術走向成熟、DCS進一步發(fā)展以及現場總線的快速應用，火電廠掀起了信息化建設的浪潮，紛紛向數字化電廠轉型。雖不斷提高，但差距仍在，主要表現在機爐電整體控制程度不高；熱工測量及儀表工藝有待提高；安全監(jiān)視和保護裝置覆蓋

16、面窄，功能不全；機組自動調節(jié)自動投入率低；程序控制投入使用少以及開環(huán)應用多。</p><p>　　目前單元機組實現了集中控制、電氣控制納入了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。今后，一臺單元機組僅設1位主值班員，電氣控制必須與汽輪機、鍋爐控制形成一個整體，只有做到這一點，才能使我國火電廠自動化水平躋身于國際先進水平行列</p><p><b>　　熱工自

17、動化的新進展</b></p><p>　　伴隨著自動化技術的發(fā)展，熱工自動化技術也發(fā)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(fā)出來，控制系統(tǒng)、控制裝置也是日新月異。新的控制理論和控制策略不斷涌現，并且在生產實踐中得到應用。</p><p>　　先進理念、算法打造APS</p><p>　　“交叉引用、條件自舉”理念認為模擬量自動

18、調節(jié)回路把開關量順序控制的設備啟停進程狀態(tài)引作轉換工作方式的條件，開關量順序控制系統(tǒng)把模擬量自動調節(jié)回路的工作方式用作啟動的條件，相互交叉引用。一俟對方條件滿足，順序控制或自動調節(jié)回路便自行推升控制層次，完成條件自舉，進而自主執(zhí)行后續(xù)任務。該理念使得在復變控制系統(tǒng)中實現全工況、全過程、全自動運行成為可能?！♂槍妥兿到y(tǒng)而采用“交叉引用、條件自舉”的新理念徹底改變了傳統(tǒng)控制方法，優(yōu)化了系統(tǒng)劃分、啟停順序和操作方式，基礎邏輯著落在智能控制、

19、本質安全。相對于機組正常運行，機組啟停固然時間短暫，但機組適應各種工況的自動控制能力和可靠性卻因APS而極大提升，安全、經濟運行益。</p><p>　　因此，機組自動程序啟停系統(tǒng)具有一鍵順序控啟停、二套調節(jié)貫全程、三種狀態(tài)兩切換、四級控制分工明、五項功能歸一統(tǒng)，六個斷點續(xù)自動等特點，自1999年在珠海發(fā)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(zhàn)，功能成熟、使用方便，運行可靠、經濟安

20、全，為機組長期穩(wěn)定運行發(fā)揮了重要作用。</p><p>　　隨著計算機技術不斷發(fā)展，21世紀開始的三維技術在電廠設計中逐步應用。三維設計給電廠設計帶來革命，也給數字化電廠提供強有力的技術手段，貫穿于電廠的整個生命周期。同時，由于協(xié)同制造理念的引入，廣東電力設計研究院開始了將三維技術與協(xié)同設計相結合的應用研究。</p><p>　　由于采用了各專業(yè)設計元素同一數據庫以及三維模型全部參數化，并

21、以數據的方式存放在同一數據庫內，可以以三維模型的方式去顯示，在三維模型中可以瀏覽、漫游模型中的所有含屬性的參數，三維和二維可以互相關聯(lián)，從而三維與協(xié)同技術給數字化電廠管理實現提供了很好的基礎平臺，有了所需同一、強大的基礎數據庫平臺，進行二次開發(fā)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。</p><p>　　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(qū)、廠房內的漫游設備、管道的參數、定位

22、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系統(tǒng)。目前，協(xié)同設計工作已在陽江核電一期工程中開展P&ID圖的專業(yè)間協(xié)同設計工作，已經完成機務專業(yè)各工藝系統(tǒng)的P&ID協(xié)同設計，達到了預期的效果。</p><p>　　FDCS：電氣熱工控制一體化</p><p>　　現場總線作為一個完整的現場總線控制系統(tǒng)，目前還難以迅速應用到整個電廠中，而DCS雖然是電廠目前在

23、線運行機組的主流控制系統(tǒng)，但由于其檢測和執(zhí)行等現場儀表信號仍采用模擬量信號，無法滿足工程師站上對現場儀表進行診斷、維護和管理的要求，限制了控制過程視野。</p><p>　　未來一段時間里，現場總線將與DCS、PLC相互依存發(fā)展，現場總線借助于DCS和PLC平臺發(fā)展自身的應用空間，DCS和PLC則借助于現場總線完善自身的功能。</p><p>　　如，基于控制器實現FCS和DCS的融合的F

24、DCS兼容傳統(tǒng)DCS和FCS，實現熱工電氣控制一體化。相比各自獨立的DCS和FCS，FDCS就具有無比的優(yōu)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(zhí)行器，節(jié)省電纜、信息豐富，方便安裝調試；采用仿真控制一體化技術，對于全廠運行指導、性能分析提供了應用平臺。同時電氣保護測控單元通過FCS進入FDCS系統(tǒng)，實現電氣熱工一體化。</p><p>　　節(jié)能環(huán)保高壓變頻技術應用</p><

25、;p>　　節(jié)能能源、降低消耗，構建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會已是當今社會發(fā)展的一個永恒的話題。發(fā)電廠要生存，必須要順應節(jié)能環(huán)保的趨勢，利用變頻器技術改造成為當前火電廠的重要工作。</p><p>　　通過研究和分析，液力耦合、內反饋調速逐步被變頻器所替代，為此現階段實施變速驅動的主要手段是變頻器。鑒于功率模塊串聯(lián)多電平變頻器輸出接近正弦波，輸入采用30脈沖及以上的整流，輸入、輸出諧波都很小，對電網和電動機沒

26、有什么影響，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(yōu)先采用功率模塊串聯(lián)多電平變頻器。高于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(lián)多電平變頻器也廣泛使用。</p><p>　　高壓變頻器經過十多年的發(fā)展，從設計技術、制造技術和電力電子元件的質量有了質的飛躍，可靠性得到很大的提高，基本做到兩年無故障紀錄。通過調研，高壓變頻設備質量完全滿足電廠驅動的要求，在

27、其它電力公司應用較為廣泛。</p><p>　　總之，隨著國家法律對環(huán)保日益嚴格的要求和計算機網絡技術的進步，未來熱工系統(tǒng)將圍繞“節(jié)能增效，可持續(xù)發(fā)展”的主題，向無線化、智能化、網絡化、透明化，保護、控制、測量和數據通信一體化發(fā)展，新的測量控制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。1.2 DCS的應用與發(fā)展</p><p>　　火電廠熱工自動化系

28、統(tǒng)的發(fā)展變化，在二十世紀給人耳目一新的是DCS的應用，而當今則是DCS的應用范圍和功能的迅速擴展。</p><p>　　1.3 DCS應用范圍的迅速擴展</p><p>　　20世紀末，DCS在國內燃煤機組上應用時，其監(jiān)控功能覆蓋范圍還僅限DAS、MCS、FSSS和SCS四項。即使在2004年發(fā)布的Q/DG1-K401-2004《火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)（DCS）技術規(guī)范書》中，DCS應用的

29、主要功能子系統(tǒng)仍然還是以上四項，但實際上近幾年DCS的應用范圍迅速擴展，除了一大批高參數、大容量、不同控制結構的燃煤火電機組（如浙江玉環(huán)電廠1000MW機組）的各個控制子系統(tǒng)全面應用外，脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)、空冷系統(tǒng)、大型循環(huán)流化床（CFB）鍋爐等新工藝上都成功應用?？梢哉f只要工藝上能夠實現的系統(tǒng)，DCS都能實現對其進行可靠控制。</p><p>　　1.4 單元機組控制系統(tǒng)一體化的崛起</p>&l

30、t;p>　　隨著一些電廠將電氣發(fā)變組和廠用電系統(tǒng)的控制（ECS）功能納入DCS的SCS控制功能范圍，ETS控制功能改由DCS模件構成，DEH與DCS的軟硬件合二為一，以及一些機組的煙氣濕法脫硫控制直接進入單元機組DCS控制的成功運行，標志著控制系統(tǒng)一體化，在DCS技術的發(fā)展推動下而走向成熟。</p><p>　　由于一體化減少了信號間的連接接口以及因接口及線路異常帶來的傳遞過程故障，減少了備品備件的品種和數

31、量，降低了維護的工作量及費用，所以近幾年一體化控制系統(tǒng)在不同容量的新建機組中逐漸得到應用，如浙江華能玉環(huán)電廠4×1000MW機組、臺州電廠2×300MW機組和安徽鳳臺電廠4×600MW機組均全廠采用西屋Ovation系統(tǒng)，國華浙能寧海電廠4×600MW機組全廠采用西門子公司的T-XP系統(tǒng)，大唐烏沙山電廠4×600MW機組全廠采用I/A系統(tǒng)，浙江樂清電廠4×600MW機組全廠采用

32、ABB公司的SYMPHONY系統(tǒng)等。</p><p>　　控制系統(tǒng)一體化的實現，是電力行業(yè)DCS應用功能快速發(fā)展的體現。排除人為因素外，控制系統(tǒng)一體化將為越來越多的電廠所采用。</p><p>　　1.5 DCS結構變化，應用技術得到快速發(fā)展</p><p>　　隨著電子技術的發(fā)展，近年來DCS系統(tǒng)在結構上發(fā)生變化。過去強調的是控制功能盡可能分散，由此帶來的是使用過

33、多的控制器和接口間連接。但過多的控制器和接口間連接，不一定能提高系統(tǒng)運行可靠性，相反到有可能導致故障停機的概率增加。何況單元機組各個控制系統(tǒng)間的信號聯(lián)系千絲萬縷，互相牽連，一對控制器故障就可能導致機組停機，即使沒有直接導致停機，也會影響其它控制器因失去正確的信號而不能正常工作。因此隨著控制器功能與容量的成倍增加、更多安全措施（包括采用安全性控制器）、冗余技術的采用（有的DCS的核心部件CPU，采用2×2冗余方式）以及速度與可靠

34、性的提高，目前DCS正在轉向適度集中，將相互聯(lián)系密切的多個控制系統(tǒng)和非常復雜的控制功能集中在一對控制器中，以及上述所說的單元機組采用一體化控制系統(tǒng)，正成為DCS應用技術發(fā)展的新方向，這不但減少了故障環(huán)節(jié)，還因內部信息交換方便和信息傳遞途徑的減少而提高了可靠性。</p><p>　　轉貼于 中國論文此外，隨著近幾年DCS應用技術的發(fā)展，如采用通用化的硬件平臺，獨立的應用軟件體系，標準化的通訊協(xié)議，PLC控制器的融入

35、，FCS功能的實現，一鍵啟動技術的成功應用等，都為DCS增添了新的活力，功能進一步提高，應用范圍更加寬廣。</p><p>　　1.6 全廠輔控系統(tǒng)走向集中監(jiān)控</p><p>　　一個火電廠有10多個輔助車間，國內過去通常都是由PLC和上位機構成各自的網絡，在各車間控制室內單獨控制，因此得配備大量的運行人員。為了提高外圍設備控制水平和勞動生產率，達到減員增效的目的，隨著DCS技術和網絡通

36、訊功能的提高，目前各個輔助車間的控制已趨向適度集中，整合成一個輔控網（簡稱BOP 即Balance Of Plant的縮寫）方向發(fā)展，即將相互獨立的各個外圍輔助系統(tǒng)，利用計算機及網絡技術進行集成，在全廠IT系統(tǒng)上進行運行狀況監(jiān)控，實現外圍控制少人值班或無人值班。</p><p>　　近幾年新建工程迅速向這個方向發(fā)展。如國華浙能寧海電廠一期工程（4×600MW）燃煤機組BOP覆蓋了水、煤、灰等共13個輔助

37、車間子系統(tǒng)的監(jiān)控，下設水、煤、灰三個監(jiān)控點，集中監(jiān)控點設在四機一控室里，打破了傳統(tǒng)的全廠輔助車間運行管理模式，不但比常規(guī)減員30%，還提升了全廠運行管理水平。整個輔控網的硬件和軟件的統(tǒng)一，減少了庫存?zhèn)淦穫浼叭粘９芾砭S護費用[1]。由于取消了多個就地控制室，使得基建費用和今后的維護費用都減少。一些老廠的輔助車間也在進行BOP改造，其中浙江省第一家完成改造的是嘉興發(fā)電廠2×300MW機組，取得較好效果。</p>&

38、lt;p>　　1.7 變頻技術的普及應用與發(fā)展</p><p>　　變頻器作為控制系統(tǒng)的一個重要功率變換部件，以提供高性能變壓變頻可控的交流電源的特點，前些年在火電廠小型電機（如給粉機、凝泵）等控制上的應用，得到了迅猛的發(fā)展。由于變頻調速不但在調速范圍和精度，動態(tài)響應速度，低速轉動力矩，工作效率，方便使用方面表現出優(yōu)越性，更重要的是節(jié)能效果在經濟及社會效益上產生的顯著效應，因此繼一些中小型電機上普遍應用后，

39、近年來交流變頻調速技術，擴展到一些高壓電機的控制上試用，如送、引風機和給水泵電機轉速的控制等。</p><p>　　因為蘊藏著巨大的節(jié)能潛力，可以預見隨著高壓變頻器可靠性的提高、一次性投資降低和對電網的諧波干擾減少，更多機組的風機、水泵上的大電機會走向變頻調速控制，在一段時間內，變頻技術將繼續(xù)在火電廠節(jié)能工作中，扮演重要角色。</p><p>　　1.8 局部系統(tǒng)應用現場總線</p&

40、gt;<p>　　自動化技術的發(fā)展，帶來新型自動化儀表的涌現，現場總線系統(tǒng)（FCS）是其中一種，它和DCS緊密結合，是提高控制信號傳輸的準確性、實時性、快速性和機組運行的安全可靠性，解決現場設備的現代化管理，以及降低工程投資等的一項先進的和有效的組合。目前在西方發(fā)達國家，現場總線已應用到各個行業(yè)，其中電力行業(yè)最典型的是德國尼德豪森電廠2×950MW機組的控制系統(tǒng)，采用的就是PROFIBUS現場總線。</p&

41、gt;<p>　　我國政府從“九五”起，開始投資支持現場總線的開發(fā)，取得階段性成果，HART儀表、FF儀表開始生產。但電廠控制由于其高可靠性的要求，目前缺乏大型示范工程，缺乏現場總線對電廠的設計、安裝、調試、生產和管理等方面影響的研究，因此現場總線在電廠的應用仍處于探討摸索階段，近二年我國有十多個工程應用了現場總線，但都是在局部系統(tǒng)上，其中： 國華浙能寧海電廠，在單元機組的開、閉式水系統(tǒng)中的電動門控制采用Profibus

42、DP總線技術，電動執(zhí)行機構采用原裝進口德國歐瑪公司的一體化智能型產品Puma Matic，帶有雙通道Profibus-DP冗余總線接口作為DP從站掛在總線上。為了提高安全性可靠性，總線光纖、作為總線上的第一類DP主站的AP和相應的光電轉換裝置都采用了冗余結構，這是國內首家在過程控制中采用現場總線技術的火力發(fā)電廠。 轉</p><p>　　1.9 熱工控制優(yōu)化技術的應用發(fā)展</p><p>

43、　　隨著過程生產領域對控制系統(tǒng)要求的不斷提高，傳統(tǒng)控制方法越來越難以滿足火電廠熱力流程對系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能最優(yōu)化方面的要求，汽溫超標已經成為制約機組負荷變化響應能力和安全穩(wěn)定運行的主要障礙之一（燃燒優(yōu)化主要是鍋爐專業(yè)在進行，本文不作討論）。由此基于現代控制理論的一些現代控制系統(tǒng)逐步在火電廠過程控制領域中得到應用。如基于過程模型并在線動態(tài)求解優(yōu)化問題的模型預測控制（簡稱MPC）法、讓自動裝置模擬人工操作的經驗和規(guī)律來實現復雜被控對象自動控制

44、的模糊控制法、利用熟練操作員手動成功操作的經驗數據，在常規(guī)的串級PID調節(jié)系統(tǒng)的基礎上建立基于神經網絡技術的前饋控制作用等，在提高熱工控制系統(tǒng)（尤其是汽溫控制系統(tǒng)）品質過程中取得較好效果。</p><p>　　用基于狀態(tài)空間算法的狀態(tài)觀測器解決汽溫這種大滯后對象的延遲造成的控制滯后，焓值變增益控制器解決蒸汽壓力的變化對溫度控制的影響，基于模型的Smith預估器對導前溫度的變化進行提前控制；通過自學習功能塊實時補償

45、減溫水閥門特性的變化；而對再熱汽溫控制，盡量以煙道擋板作為調節(jié)手段，不采用或少采用減溫水作為控制手段，以提高機組效率；在機組協(xié)調控制模塊中，采用非最小化形式描述的離散卷積和模型，提高系統(tǒng)的魯棒性；根據控制品質的二次型性能指標連續(xù)對預測輸出進行優(yōu)化計算，實時對模型失配、時變和干擾等引起的不確定性因素進行補償，提高系統(tǒng)的控制效果；PROFI投入后，AGC狀態(tài)下以2% Pe /min負荷率變化時的響應時間為57秒，壓力最大偏差0.208MPa

46、，汽包水位變化最高和最低之差為-38.86mm，爐膛負壓變化曲線最高值和最低值差－145Pa，主蒸汽溫度偏差穩(wěn)態(tài)基本控制在2℃以內，動態(tài)基本控制在5℃以內。</p><p>　　1.10 SIS系統(tǒng)的應用發(fā)展</p><p>　　SIS系統(tǒng)是實現電廠管理信息系統(tǒng)與各種分散控制系統(tǒng)之間數據交換、實時信息共享的橋梁，其功能包括廠級實時數據采集與監(jiān)視，廠級性能計算與分析。在電網明確調度方式有非直

47、調方式且應用軟件成熟的前提下，可以設置負荷調度分配功能。設備故障診斷功能、壽命管理功能、系統(tǒng)優(yōu)化功能以及其它功能（根據電廠實際情況確定是否設置）[3]。自從國家電力公司電力規(guī)劃總院在2000年提出這一概念和規(guī)劃后，至今估計有200家多電廠建立了SIS系統(tǒng)，可謂發(fā)展相當迅速。</p><p>　　但是自從SIS系統(tǒng)投運以來，其所起的作用只是數據的采集、存儲、顯示和可打印各類生產報表，能夠真正把SIS的應用功能盡情發(fā)

48、揮出來的很少，其面向統(tǒng)計／生產管理的數據分析工具，基于熱經濟性分析的運行優(yōu)化，以品質經濟性為目標的控制優(yōu)化，以提高可靠性為目的的設備故障診斷等功能基本多數都未能付緒實施。其原因主要有設計不夠完善，多數SIS廠家并沒有完全吃透專業(yè)性極強的后臺程序及算法，使其在生產實際中未能發(fā)揮作用，加上與現場生產脫節(jié)，因此SIS代理商所能做的只是利用網絡技術，邊搭建一個基本的SIS 架構邊進行摸索。此外SIS應涵蓋哪些內容沒有統(tǒng)一的標準也緩慢了其功能的應

49、用。</p><p>　　但從大的方向上看，SIS系統(tǒng)的建設符合技術發(fā)展的需要和中國電力市場發(fā)展的趨勢，將給發(fā)電廠特別是大型的現代化發(fā)電廠帶來良好的經濟效益。</p><p>　　2. 電力行業(yè)熱工自動化系統(tǒng)的未來發(fā)展動向及前景</p><p>　　隨著國家法律對環(huán)保日益嚴格的要求和計算機網絡技術的進步，未來熱工系統(tǒng)將圍繞 “節(jié)能增效，可持續(xù)發(fā)展”的主題，向智能化、

50、網絡化、透明化，保護、控制、測量和數據通信一體化發(fā)展，新的測量控制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。2.1 單元機組監(jiān)控智能化是熱工自動化系統(tǒng)發(fā)展方向</p><p>　　單元機組DCS的普及應用，使得機組的監(jiān)控面貌煥然一新，但是它的監(jiān)控智能化程度在電力行業(yè)卻沒有多大提高。雖然許多智能化的監(jiān)視、控制軟件在國內化工、冶金行業(yè)中都有較好的應用并取得效益，可在我國電力行

51、業(yè)直到近幾年才開始有所起步。隨著技術的進步，火電廠單元機組自動化系統(tǒng)的智能化將是一種趨勢，因此未來數年里，實現信息智能化的儀表與軟件將會在火電廠得到發(fā)展與應用，如：</p><p>　　儀表智能管理軟件，將對現場智能傳感器進行在線遠程組態(tài)和參數設置、對因安裝位置和高靜壓造成的零位飄移進行遠程修正，精度自動進行標定，計算各類誤差, 并生成標定曲線和報告；自動跟蹤并記錄儀表運行過程中綜合的狀態(tài)變化，如掉電、高低限報警

52、、取壓管路是否有堵或零位是否有飄移等。</p><p>　　閥門智能管理軟件將對智能化閥門進行在線組態(tài)、調試、自動標定和開度階躍測試，判斷閥門閥桿是否卡澀, 閥芯是否有磨損等，通過閥門性能狀況的全面評估，為實現預測性維護提供決策。</p><p>　　重要轉動設備的狀態(tài)智能管理軟件將對重要轉動設備的狀態(tài)如送風機，引風機，給水泵等，綜合采用基于可靠性的狀態(tài)監(jiān)測多種技術，通過振動、油的分析以及

53、電機診斷，快速分析（是否存在平衡不好,基礎松動, 沖擊負荷，軸承磨損）等現象和識別故障隱患, 在隱患尚未擴展之前發(fā)出報警，為停機檢修提供指導和幫助。</p><p>　　智能化報警軟件將對報警信號進行匯類統(tǒng)計、分析和預測，對機組運行趨勢和狀態(tài)作出分析、判斷，用以指導運行人員的操作；故障預測、故障診斷以及狀態(tài)維修等專用軟件，將在提高機組運行的安全性，最大限度地挖掘機組潛力中發(fā)揮作用。單元機組監(jiān)控智能化將帶來機組檢修

54、方式的轉變，以往定期的、被動式維護將向預測性、主動式為主的維護方式過渡，檢修計劃將根據機組實際狀況安排。</p><p>　　2.2 過程控制優(yōu)化軟件將得到進一步應用</p><p>　　進一步提高模擬量控制系統(tǒng)的調節(jié)范圍和品質指標，是火電廠熱工自動化控制技術研究的一個方向。雖然目前有關自適應、狀態(tài)預測、模糊控制及人工神經網絡等技術，在電廠控制系統(tǒng)優(yōu)化應用的報道有不少，但據筆者了解真正運

55、行效果好的不多。隨著電力行業(yè)競爭的加劇，安全、經濟效益方面取得明顯效果、通用性強、安裝調試方便的優(yōu)化控制專用軟件（尤其是燃燒和蒸汽溫度優(yōu)化、性能分析軟件、）將會在電廠得到親睞、進一步發(fā)展與應用。</p><p><b>　　結論</b></p><p>　　總體來講，熱工自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是高速化、智能化、一體化和透明化。對故障信息的研究和充分利用是發(fā)掘熱工故障診斷

56、與故障預測的基礎，現場總線的應用，為熱工自動化系統(tǒng)的進一步發(fā)展提供了不斷拓展的空間?，F代控制理論的應用，將改寫熱工調節(jié)系統(tǒng)的指標。隨著計算機技術的進步，網絡化的保護及故障信息系統(tǒng)將會不斷發(fā)展，最終基于網絡大容量數據傳輸可實現，遠程專家監(jiān)控診斷系統(tǒng)的開發(fā)應用，火電廠檢修運行維護的結構將徹底改變，屆時僅需少量人員進行機組的運行維護，更多的是通過遠程專家監(jiān)控診斷系統(tǒng)（類似于電力調度），實現對機組的運行監(jiān)控、維護和故障診斷、處理。 </p

57、><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1. 侯子良.2000年的火電廠自動化水平展望.工業(yè)儀表與自動化裝置，1998，(2).2. 吳欽偉.瞄準關鍵技術，振興儀表工業(yè).自動化儀表，1998，(1).3. Michael Babb. The Disppearing DCS. Control Engineering, 1992,(7).4. Ala

58、n Reeve. Fieldbus Saga Still Keep Doing. Control & Instrumentation, 1994,(11).5. 徐湘元，毛宗源.過程控制的發(fā)展方向——智能控制.化工自動化及儀表，1998，(2).6. 李陽春；火電廠熱工自動化發(fā)展和展望；電站系統(tǒng)工程；2003年06期.</p><p><b>　　致 謝</b></p&g