綠色電力下的電廠自動化控制系統分析

郭忠

摘 要：在綠色電廠中應用自動化控制系統，不僅提高了電廠運行的質量和效率，還在很大程度上促進了綠色電廠的發展。分析了綠色電廠自動化控制系統的應用意義，闡述了自動化控制系統在綠色電廠中的具體應用，并探討了綠色電廠自動化控制系統的發展前景，以期為相關人員提供參考。

關鍵詞：綠色電力；電廠自動化控制系統；能源；節能環保

中圖分類號：TM621.6 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）21-0050-02

在我國電力事業發展的過程中，由于受能源、環境等因素的影響，必須轉變過去的發展模式，努力貫徹落實國家節能環保的相關政策。綠色電力就是節能環保理念最真實的體現，實現綠色電廠自動化控制系統，不僅需要引進先進的技術和設備，促進能源的再生與循環利用，還需要加強電力自動化系統的建設，使電廠生產、經營等各個方面都符合國家節能環保等相關政策的要求。

1 綠色電廠自動化控制的意義

綠色電廠自動化控制就是利用計算機技術、網絡技術、機電一體化技術實現對電廠生產的自動化控制。自動化控制系統在綠色電廠中的應用具有十分重要的意義，具體表現在以下幾個方面：①自動化控制系統采用網絡信息化平臺，為電廠生產提供了系統化、多元化的管理工具。應用自動化控制系統簡化了硬件系統，合理的優化配置系統結構，提升了軟件系統的運行效率，提高了系統的維護效果和響應速度。②在綠色電廠自動化系統硬件組態環節中，要堅持“靈活搭配”的原則，針對不同類型、規模的電廠合理搭配。在自動化組件單元的控制方面，可以采用三層（監控網、設備控制層、電廠控制層）結構，也能采用雙層（電廠控制層、現場控制層）結構。在軟件組態環節，為了使自動化控制系統能夠適應不同電廠的控制需求，應該建立統一的軟件模塊，并采取相應的措施調節和控制。一般來說，軟件調節模塊、函數模塊等都可以采用C語言進行匯編，以此提升自動化控制系統的性能。③對電廠每個控制站的自動化控制，都應本著“協調平衡”的原則，注重對數據的廣泛采集，對開環與閉環的合理控制和順序強化等。在工程設計和組態環節中，應依據科學的自動化控制理念，按照電廠現有的工藝特點進行分級別、分層次的自動化控制，使電廠在優化的模塊結構下能夠適應各類復雜運行方式的不同需求。

2 自動化控制系統的應用

綠色電廠自動化控制系統主要包括DCS與PLC控制系統、FCS控制系統和工業以太網技術等。

2.1 DCS與PLC控制系統

DCS控制系統集合了計算機技術、通信技術、CRT技術和控制技術。該系統的核心為微處理器，集中監視數據通道中各個信息點的信息，屬于數字化模擬混合系統，具有較高的可靠性，通過人機互交結構實現了對監控目標的有效監控。同時，這種控制系統具有易操作、易開發和編程簡單等優點，所以，它被廣泛應用于電廠管理系統中。PLC控制系統就是可編程控制系統，通過可編程存儲器，經過一系列的邏輯運算、順序運算、技術運算等完成指令任務，并通過模擬或數字模式輸出和輸入，科學控制各類生產、機械過程。但是，由于這兩個系統都是根據自身軟件、硬件特點形成的產品，加上市場保護對其的封鎖，兩者之間很難實現互聯和共享，所以，在綠色電廠自動化系統中的應用就很難滿足其對信息化的需求。另外，在現場信號檢測過程中存在瓶頸，會導致信號堵塞，嚴重影響系統運行的安全性和穩定性。

2.2 FCS控制系統

現場總線控制系統（FCS）是在上述兩種系統技術的基礎上應運而生的，它彌補了傳統自動化控制模式的缺陷，體現了控制系統安全、可靠、分布、開放等優點。該控制系統采用雙向一對多的傳輸模式，保證了數據信號傳輸的安全性和可靠性，使電廠的相關設備始終處在監控狀態，并且能夠根據自己的實際需要靈活選擇用戶端。同樣，該控制系統也存在一定的局限性，包括通訊速度慢、設備成本高、通訊協議不夠統一等。

2.3 工業以太網技術

工業以太網技術就是在傳統以太網的基礎上，根據工業環境而改造的技術形式。通過對系統通信技術、傳輸確定性等方面的改進，增加了相應的應用控制，有效地解決了自動化控制系統的交換問題、冗余結構改進問題、實時性問題和信息優先級問題等，提高了系統的通訊速度。該技術在電廠自動化控制性系統中的應用是根據電廠生產環境、供電需求等因素，通過對相關元件的升級和結構的改進等，實現了電廠自動化控制。這種技術具有成本低、安裝簡單、結構移動、通訊速度快、兼容性強、集成便易、冗余能力強和資源豐富等優點，適用于各種網絡協議。相對于上述幾種控制系統而言，工業以太網技術具有明顯的優勢。

3 電廠自動化控制系統實施重點

建立電廠自動化控制系統時，各方面都應該滿足考核要求，具體有以下幾點：①根據電廠自動化水平和電廠發展經濟指數等，從實際情況出發，選擇最適合自身發展的自動化控制系統。同時，要綜合分析系統的兼容性等問題。②選擇電廠自動化控制系統的硬件配置時，不能過度追求高配置，還需要結合自身的發展需要、硬件數量、設備情況等，合理選擇配置參數，充分發揮自動化系統的性能。③在建立自動化控制系統的過程中，要滿足其抗干擾性的要求，嚴格控制系統的安裝質量，嚴格把控半導體器的制造工藝、質量和消除器對信號的干擾，保證自動化控制系統具有較高的準確性。④綠色電廠需要根據自動化控制系統的功能，正確劃分自動化控制區域，保證控制區域數量的適量性。如果控制區域太多，會對數據傳輸造成影響，影響自動化控制系統的運行質量和效率。

4 結束語

綠色電力是我國節能環保發展理念的真實體現。在綠色電廠中的應用自動化控制系統，需要根據電廠自身的發展特點和實際需求，合理選擇系統配置，并應用科學的控制技術。要根據電廠的實際情況選擇合理的監控模式，只有這樣才能充分發揮電廠自動化控制的作用。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕

Green Power under the Analysis of the Power Plant Automatic Control System

Guo Zhong

Abstract： In the green power plant automation and control systems， not only improve the quality and efficiency of plant operations， also largely contributed to the development of green power plants. Significance analysis of the application of green plant automation and control systems， describes the specific application of automation and control systems in green power plant， and discusses the prospects for the development of green power plant automation and control systems， in order to provide a reference for the relevant personnel.

Key words： green power； automated plant control systems； energy； energy saving