电厂热工控制中抗干扰问题的分析

电厂热工控制中抗干扰问题的分析

李炜

身份证号码：320682198504242192

摘要  热工控制系统是电厂的重要组成部分，能够确保电厂实现安全生产。近年来，随着国内科技的飞速发展，热工控制系统已经取得了显著进展。然而，仍然存在一些问题亟待解决，其中抗干扰问题对电厂运行安全的影响最为重大。通常情况下，热工控制系统在实际运行过程中很容易受到感染信号的干扰，或者由于电磁信号的干扰而导致测量精度不准确，甚至可能导致整个系统崩溃，从而引发电力安全问题。因此，需要重点分析该系统在应用中面临的干扰抗性问题，并采取相应的措施以解决这个问题。

关键词  电厂热工控制；抗干扰问题；分析

引言

电力能源在社会经济发展中起着至关重要的作用，因此大型发电厂的机组自动化控制对负荷系统要求也越来越高，以提高电力企业的生产力，并推动社会经济的快速进步。

一、热工控制系统抗的应用意义

首先，在电厂中热工控制系统是一项极为重要的组成内容，突出了运行系统的安全性、稳定性能，尤其是控制锅炉给水及蒸汽温度控制系统，在燃烧过程中的热工控制系统也由此变得更为复杂的，需要结合大规模发电机组整合锅炉、汽轮发电机和辅助装置等设备组成，利用智能监测和控制技术来管理这些设备的工艺流程，以控制发电单元的操作，从而实现整个热力发电过程。

其次，由于大量管道交织在一起，为了确保电力生产的安全性、可靠性和经济效益，需要高度重视整个电能生产过程。这就意味着我们必须避免大型机组的自动化控制原理出现问题，避免出现不良事件。因此，我们需要对系统的干扰信号进行分析和了解，采取适当的抗干扰策略，以确保电厂的安全生产。

最后，热工控制系统是一个单回路的控制系统，主要由调节器和控制对象组成。调节器的主要作用是根据实际情况调节系统的做功快慢和状态，而控制对象则负责产生相应的热工控制情况，并调节相应的传输对象的做工。

二、干扰信号种类和干扰源

1、干扰信号类型

第一，差模类。在保障主汽压力PT稳定性的任务前提下，结合单元机组控制负荷系统，紧密实现跟踪电网。针对单元机组负荷的控制要求，特别是对控制信号在系统中同时串联和重叠时产生干扰性信号的情况，需要采取措施，为了避免控制系统在信号测试过程中对正常系统运行使用产生不良影响，需要特别关注控制信号中两个极点间的电压。这是因为电磁场的耦合感应与电力失衡会导致共模干扰并产生电压[2]。

第二，共模类。为了保证控制系统的机组稳定性和响应速度，我们需要在选择锅炉跟踪方式时考虑观察控制系统响应的速度。由于控制信号对地产生的电位差，不仅会对整个控制系统产生不良影响，还会导致整个系统信号出现线路感应并引起电压重叠，从而干扰系统[3]。考虑到这是目前该系统中最常见的信号类型，因此需要引起更多的重视。

2、干扰因素

干扰信号的来源主要包括以下方面：一是电磁耦合，主要产生于系统转换信号周围的电磁场。二是静电耦合，当电力系统中的控制信号呈现平行状态时，平行导线之间会形成电容，从而产生干扰信号。三是公共阻抗。当系统中的多个回路使用相同的阻抗时，会引起回路干扰的问题。四是电动机开关和碳棒滑动还会导致电磁辐射的影响。由于电磁辐射扩散属于空间辐射类型，因此不仅会影响系统的精确度，还会对整个系统的运行产生负面影响。五是供电线路也是电力系统中一个重要的干扰源。如果供电线路的绝缘效果不佳，就会导致漏电电阻增加，进而产生电磁干扰。而这种干扰信号会影响到电力系统的正常运行。当电厂电气设备启动操作和开关装置运行过于频繁时，可能会产生火花，并在周围形成交变磁场，直接影响系统的信号路线或电源线，导致高频干扰或耦合。六是通讯工具。受现代通讯工具产生的电磁波的影响，会引起电路的耦合，从而影响整个系统的控制信号线路和仪表。

三、处理抗干扰问题的措施

1、接地保护功能

该处理措施的最大优点在于，不仅可以加强热工控制系统的运行安全，还能确保电厂工作人员的人身安全。具体实施时可以从以下方面开始考虑：首先是有效保护接地设备。为了确保系统的安全性，可以在系统与大地之间建立一个通道，使用非导电金属作为媒介，并连接和接出连接体。当热工控制系统发生短路时，短路电流可以通过预先建立的通道得以释放，从而保持整个系统始终处于安全状态。另一方面是工作接地。即利用互容耦合所产生的电压差来消除相关干扰信号，从而减弱影响整个系统运行的干扰。通过利用专门的物品和技术，可以削弱影响信号的作用程度，防止应用线路感应和电磁辐射等对系统基本运行的影响。在这两种情况下，保护都被视为一个基本准则，以防止干扰信号的干扰，以实现对系统的有效保护。此外，两种情况下都采用金属连接来实现。这是因为金属连接可以形成一个连接体，无需使用电气化设备和仪器仪表，就可以将原本短路的电流接通，从而阻止干扰信号的进入。

2、平衡控制

该方法的核心思想是通过相互抵消，利用平衡电路中两条传输信号完全一致的导线来消除干扰信号，使受影响的信号得到完全消除，从而将原本的干扰电压转化为正常现象。这样一来，热工控制系统就能有效地避免外部磁场的干扰。执行实际流程时，首先需选择适合的双绞线类型，并在系统中设置平衡线路，以实现抗干扰效果，减弱干扰信号影响，确保系统保持稳定状态。与其他方法相比，这种策略的最大特点在于操作快捷方便，且更加灵活，能够有效抑制外部不良影响，提高维护工作效率。

3、隔离方式

该方法是基于材料的绝缘性能来实施的。为了使热工控制系统有效应用，常用具有高压耐受能力的绝缘导线和电阻作为主要材料，以达到最佳绝缘效果。一是共用接地网。通常情况下，当电气系统同时使用一个接地网与分布式控制系统、防雷系统等，接地作用无法完全保证发挥。因此，在实际工作中，需要根据系统的实际情况独立设置接地网，以确保系统之间的距离符合运行要求。二是在敷设多芯电缆时，需要考虑两个因素对抗干扰策略的影响。一方面，要满足测量信号传输的具体需求；另一方面，要具备绝缘作用和屏蔽干扰信号的功能[7]。因此在实际进行敷设操作时，需要确保电缆传输测量信号属于相同类型。三是敷设方式。一般情况下，采用平行敷设可以有效地实现这一策略，因此在导线敷设过程中，需要尽量增大各类导线之间的距离。如果需要采用穿管的方式进行导线敷设，则还需要尽量与信号类和电源类导线隔离开，不能放置在同一个管道中。

结语

为了确保电厂热工控制系统的稳定运行，需要不断发展科学的方法来保证系统对抗各种干扰的能力。当今干扰因素的类型不断增加，对系统造成的影响无法预计。因此，我们需要主动加强系统的抗干扰性能，使用平衡抑制和屏蔽等先进技术手段，来保障电厂运行的稳定性。

参考文献

[1]天罡,刘淼,张悦,董泽.LMI-IMC-PID算法在热工控制中的应用研究[J].计算机仿真,2019,36(05):122-127.

[2]姚瑞.热电厂热工自动化系统故障诊断及优化研究[J].自动化与仪器仪表,2018(09):31-33.

[3]高林,王林,刘畅,纪江明,祁海旺,周俊波,侯玉婷,王明坤.火电机组深度调峰热工控制系统改造[J].热力发电,2018,47(05):95-100.