浅析电厂自动化运行的安全管理策略

浅析电厂自动化运行的安全管理策略

曲以东

大唐绥化热电有限公司，黑龙江省绥化市，152000

摘  要：本文深入分析电厂自动化系统的运行特点及存在的安全风险，提出了包括制定严格操作规程与应急预案、实施定期系统维护与升级计划、加强信息安全防护、提升运维人员专业技能与安全意识培训以及引入先进故障诊断与预警系统等一系列有效策略。

关键词：电厂自动化；运行特点；安全风险；管理策略

引言

随着科技的不断进步，电厂自动化程度日益提高。电厂自动化系统的广泛应用，极大地提高了生产效率、降低了人力成本，并增强了系统的稳定性和可靠性。然而，自动化系统在带来诸多优势的同时，也伴随着新的安全风险[1]，如何有效地管理这些风险，确保电厂自动化系统的安全运行，已成为当前电厂管理的重要课题。

1电厂自动化系统运行中的安全风险

首先，随着自动化程度的提高，电厂自动化系统变得越来越复杂，这增加了操作人员的认知负担，容易导致操作失误。如复杂的控制系统界面和繁多的参数设置可能使操作人员在紧急情况下出现错误判断和操作。同时，不同系统之间的集成和交互也可能引发操作冲突和错误，如自动化的燃料供应系统和燃烧控制系统之间的协调不当可能导致燃烧不稳定或设备损坏。

其次，自动化系统在运行中对于网络通信和信息技术的依赖性非常强，这使得系统面临着网络攻击和数据泄露的风险。黑客可以通过网络入侵系统，窃取敏感信息，篡改控制参数，甚至破坏系统的正常运行；恶意软件可能感染自动化控制系统，导致系统瘫痪或数据丢失。此外，内部人员的不当操作或故意泄露也可能危及系统的安全。

最后，自动化系统在长期使用过程中也会因为设备老化或故障可能引发的安全事故。自动化系统中的关键设备如传感器、控制器、执行器等一旦出现故障，可能导致系统失控，引发安全事故。如传感器故障可能导致错误的参数测量，从而影响控制系统的决策，引发设备过载、过热等问题。

为了确保自动化系统的安全稳定运行，必须针对上述风险制定并采取有效的管理策略。

2电厂自动化运行的安全管理策略

2.1制定严格的操作规程与应急预案

为了提高自动化系统在操作运行中的规范性和系统性，需要制定详细全面的操作规程，明确电厂自动化系统的各项操作流程和步骤，包括设备启动、停止、参数调整、故障处理等。操作人员必须严格按照操作规程进行操作，不得擅自更改操作流程[2]。如发电机组的启动操作应包括检查设备状态、设置参数、启动顺序等具体步骤，确保设备安全启动；在进行电气设备操作时，操作人员应佩戴绝缘手套、绝缘鞋等防护用品，严格遵守安全操作规程等等。在操作规程实施的过程中，也需要及时进行更新和完善，定期组织专业人员对操作规程进行审查和修订，确保其与实际情况相符。 除此以外，为了有效应对各类突发事件或者问题的发生，还需要制定相对应的应急预案，当系统发生故障时，操作人员应立即报告上级领导，并按照应急预案的要求进行故障排查和处理。如果故障无法在短时间内排除，应启动备用设备或采取其他应急措施，确保电力供应的连续性。

2.2做好系统维护和升级

为了及时排查和处理自动化系统在运行中的故障和隐患，需要定期对电厂自动化系统进行全面检查和维护。首先，需要制定设备巡检计划，定期对自动化系统中的设备进行巡检，检查设备的运行状态、外观、连接等情况，及时排查和处理问题。如每周对发电机组、变压器、开关柜等重要设备进行巡检，检查设备的温度、压力、声音等参数，及时发现设备异常情况；对设备进行定期保养，包括清洁、润滑、紧固等工作，延长设备使用寿命[3]。例如，每月对自动化控制系统的机柜进行清洁，对设备的连接螺栓进行紧固。其次，需要做好对自动化系统的测试和调试，检查系统的功能和性能是否正常，如传感器精度、控制器响应时间、执行器动作准确性等，对发现的问题及时进行调试和修复，确保系统正常运行。同时还需要定期维护和更新自动化系统中的相关软件，清理垃圾文件，优化系统性能、修复软件漏洞，尽可能提高系统的安全性和稳定性。

2.3加强信息安全防护，防范网络攻击与数据泄露

为了避免自动化系统受到黑客木马病毒等的影响，一方面需要采取有效的信息安全措施，如防火墙、入侵监测系统等，切实保障系统安全。在电厂自动化系统与外部网络之间部署防火墙，阻止未经授权的访问和攻击，当检测到网络攻击时，入侵检测系统应立即发出警报，并采取相应的防护措施，如阻断攻击源、隔离受攻击的设备等。同时还需要对系统中的数据进行加密，防止数据在传输过程中被窃取或篡改，现阶段可以采用 SSL/TLS 加密协议对网络通信进行加密，确保数据在传输过程中的保密性和完整性。另一方面则需要做好对系统的安全审计，并制定相应的审计计划，组织专业人员进行漏洞扫描、渗透测试、日志分析等操作，全面检查系统的安全状况。对安全审计中发现的安全隐患，应及时进行处理，制定整改措施，并明确责任人和整改时间，确保安全隐患得到及时消除。

2.4引入先进的故障诊断技术与预警系统

当自动化系统发生故障时，必须及时采取有效的诊断方法，定位故障地点明确故障原因，这样才能够及时消除故障影响。现阶段常用的故障诊断技术有以下几类：

第一，基于数学模型的诊断技术。该类诊断技术及其适用于复杂系统故障的诊断，在具体应用过程中可以通过建立系统的数学模型，分析系统的运行状态，诊断故障的类型和位置；第二，通过故障信号特征来进行故障的诊断，比如小波变换、短时傅里叶变换等方法，小波变换具有良好的时频局部化特性，能够同时在时间和频率域上对信号进行分析，对于非平稳信号的故障诊断非常有效；而短时傅里叶变换格式将信号分成短时间段，对每个时间段进行傅里叶变换，从而得到信号在不同时间和频率上的变化情况，适用于分析随时间变化的信号，可用于检测信号中的瞬态故障。第三，基于人工智能的诊断技术适用于大数据分析和复杂故障诊断，可以通过机器学习、深度学习等技术，对系统的运行数据进行分析，诊断故障的类型和位置。

在具体故障诊断过程中，需要将各类诊断技术与传感器、数据采集系统等相结合，通过传感器采集系统的运行数据，然后再通过采集系统将所采集到的数据传输到诊断算法和诊断软件进行分析和处理。比如在发电机组故障诊断系统中，可以采用振动传感器、温度传感器、压力传感器等采集机组的运行数据，通过数据采集系统将数据传输到诊断算法和诊断软件进行分析和处理，诊断机组的故障类型和位置。

此外，为了有效预防电厂自动化系统故障的发生，还需要重视对预警系统的构建，通过布设传感器、预警软件、通信系统等实现对电厂自动化系统运行状态的实时监测，当系统出现异常情况时，及时发出预警信号，为运维人员提供足够的时间进行应对和处理。比如当发电机组的温度、压力、振动等参数超过设定的阈值时，预警系统可以及时发出预警信号，提醒操作人员进行检查和处理，并且如果操作人员未能及时处理，预警系统可以自动采取相应的保护措施，如降低机组负荷、停机等，防止事故的发生。预警系统与故障诊断系统的有效结合能够形成一个完整的安全管理体系，预警系统可以在故障发生前及时发出预警信号，为故障诊断和处理提供足够的时间，而故障诊断系统可以在故障发生后迅速诊断故障的类型和位置，并给出相应的处理建议。

结语

为了确保电厂自动化系统的安全稳定运行，不仅需要制定严格的操作规程与应急预案，做好系统维护和升级，同时还需要加强信息安全防护，并引入先进的故障诊断技术与预警系统，有效降低系统安全风险，为电力事业的高质量安全发展作出有效贡献。

参考文献

[1]周伟宏,彭辉.试论电厂电气运行安全管理与常见故障处理[J].电子元器件与信息技术,2024,8(05):138-140.

[2]曹起芳.电厂热控自动化的优化探讨[J].设备管理与维修,2020,(19):86-87.

[3]沈磊.电厂自动化运行的安全管理措施[J].黑龙江水利科技,2017,45(12):98-100.