电力系统热控自动化优化策略研究

引言

在电力系统中，热控自动化系统是实现生产过程自动化、保障机组安全稳定运行的关键环节。它通过对热力设备的实时监测与精准控制，有效提升了电力生产的效率与安全性。但随着电力生产规模扩大和技术要求提高，传统热控自动化系统逐渐暴露出诸多弊端，如系统稳定性受信号、设备及环境因素影响，设计配置难以满足复杂工况需求，人员专业素质与管理模式滞后等问题。

一、电力系统热控自动化概述

1.1 热控自动化系统的构成

电力系统热控自动化系统主要由分散控制系统（DCS）、辅助控制系统、实时监控系统和视频网络监控系统构成。分散控制系统（DCS）作为核心部分，实现了控制功能分散、风险分散与操作显示集中，通过多个控制器对电厂的锅炉、汽轮机等关键设备进行精准控制，保障各环节稳定运行；辅助控制系统负责电厂热控中辅助设备的自动控制与数据传输，有效提升生产效率，如对水处理、除灰除渣等系统进行自动化管控。

1.2 热控自动化技术的发展历程与趋势

热控自动化技术经历了基地式仪表、集中式控制系统、集散控制系统(DCS)，以及现今计算机技术、通信技术、传感器技术高速发展后的智能化、网络化、透明化、保护、控制、测量、数据通信一体化的技术发展趋势。

二、电力系统热控自动化存在的问题

2.1 系统稳定性影响因素

设备信号传输稳定性差对热控自动化运行稳定性的影响较大。在电力生产的复杂环境下，信号容易受到电磁辐射、线路老化等的干扰作用而出现问题，造成信号的间断，或因信号长时间传输引起信号衰减，从而降低系统对信号的敏感程度，影响设备的控制稳定性。新设备的更换和管理会影响系统运行的稳定性。由于引入的新设备无法与原来的设备相兼容或调试不到位，从而造成稳定性差，最终导致影响热控自动化系统运行的稳定性。部分电厂在新投入的热控设备更新和管理上不够完善，更新后未考虑新设备与原有热控系统的兼容性，使得新的设备之间不能顺利通信和控制逻辑混乱。

2.2 系统设计与配置缺陷

常见的设计缺陷还包括控制逻辑不完善。部分热控系统在设计过程中，未能充分分析考虑电力生产复杂工况下各种异常工况，控制逻辑存在缺陷，有相当一部分系统缺少冗余配置，一些控制节点如果存在故障，会造成整个系统的彻底瘫痪。设备选型与配置不足。在设备选型环节中，由于对设备的各项性能指标与适用的场合缺乏全面地评价，所以选用的传感设备精度不够，控制器的计算能力不够，从而无法满足热控自动化系统高精度控制要求。在设备选型过程中还存在配置不足的问题，一些厂站在出于降低成本的目的，减少设备冗余的配置，在设备故障时，不能实现备用设备及时切换运行，最终造成整个系统的运行可靠性降低。2.3 人员与管理问题

系统安全的运行需要工作人员的专业素质。由于个别电厂工作人员对热控自动化设备的操作原理、操作过程不了解，导致其进行设备调试、参数配置的时候犯错率较高；遇到热控设备的系统出现故障的时候，由于缺乏应急处置能力，而致使工作人员不能及时准确地处理故障，进而可能导致延长故障发现、处理的时间，进而造成故障对系统的冲击加剧；由于新工作人员培训制度的缺失，致使新工作人员不能及时掌握运行工作的技能，进而增加了运行的危险系数。运行管理与制度不健全导致系统的缺陷。

三、电力系统热控自动化优化策略

3.1 提升设备性能与可靠性

在设备选型阶段，应加强对设备选择的评估，在充分考虑相关因素的同时，考虑使用更加可靠，抗干扰以及兼容的热控设备，按照电厂工艺的实际需求，选择更加合适的热控设备进行。同时，采用设备全生命周期管理模式，对设备从购买至运维直至报废的整个过程进行管理，定时对设备运行状态进行监测与检测，并及时进行设备改造与升级改造。从而使得设备的使用年限变得更加长久，有效的提高设备使用过程中的可靠性。在设备运维过程中，应引入更加智能化的监测模式，通过使用物联网的技术，在设备安装相应的传感器，监测设备在运行过程中的数值变化，通过设备在运行过程中的各种参数的变化，如温度、振动以及电流等，从而应用大数据与机器学习等算法技术，检测分析设备的运行状态，做好相关分析与诊断，并预测设备后期发生故障的风险隐患，从而生成及时的相关工单，并通知维保人员对设备进行相关的运维。

3.2 完善检修管理模式

实施以预防性检修为基础，以状态检修为辅助的检修运维模式取代定期检修的运维方式。预防性检修按照设备的使用规律和历史检修经验提前制定科学的检修规程，如提前更换设备的易损零部件、对设备进行除灰等，使得检修工作把更多重点放在减少设备突发故障上，从而降低设备故障率。状态检修则是依据设备的状态监测数据对设备进行状态评估，当设备的关键指标出现异常的时候，能够及时安排针对性的检修工作。形成对检修过程的有效评价体系，实现对检修工作的有效监督。将检修工作具体到检修策略制定、检修工作过程控制、检修过程验收等多个检修环节，分解为数量化或者评价的指标，对于设备的维修率，故障设备的重新发生率，检修及时率等。

3.3 加强人员培训与管理

搭建分专业分岗位人才培训机制，如为新人提供基础理论技能培训并辅以相关技能培训，从而使新人能够尽快熟悉热控自动化相关知识和技能；为岗位人员提供培训，如一些新技术、新设备的培训，提供行业内部先进的知识传授渠道等。改进管理及薪酬机制，激励员工工作热情。对于岗位职责和权限应制定标准进行约束，使得不同的岗位有明确的工作说明书，防止有岗无责或职能交叉等问题。设立相应的项目技术改进奖励基金，对技术可行的设备改进、工艺改进方案等进行鼓励；设立相应的人事晋升通道，增加技术能力、工作能力优秀员工的人事晋升等机会。完善安全教育，如以知识考试的方式开展安全竞赛，用事故案例为警示，让安全意识渗透在岗位工作的每个人心中，从而形成一种安全生产工作的氛围，为提高电力系统热控自动化运行安全提供了强有力的人力资源保障。

结语

本文提出的设备性能提升、检修模式完善及人员管理强化等优化策略，有效解决了电力系统热控自动化现存问题，显著增强系统稳定性与可靠性。在电力行业智能化转型背景下，热控自动化技术将持续创新发展。未来需进一步深化前沿技术融合，优化系统架构，为电力系统安全高效运行提供更坚实的保障。

参考文献

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