發(fā)電廠電氣自動(dòng)化中對(duì)分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用

王君

（陜西清水川發(fā)電有限公司，陜西 榆林 719400）

發(fā)電廠電氣自動(dòng)化中對(duì)分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用

王君

（陜西清水川發(fā)電有限公司，陜西 榆林 719400）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，不少企業(yè)都開(kāi)始在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中大量運(yùn)用分散控制系統(tǒng)，以便于達(dá)到一體化的目的，并且具有很好的運(yùn)用效果。發(fā)電廠電氣自動(dòng)化中的分散控制系統(tǒng)，是利用計(jì)算機(jī)和通訊控制來(lái)實(shí)現(xiàn)分層控制，為企業(yè)發(fā)展提供依據(jù)和保證。在發(fā)電廠中合理應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，并不斷完善控制系統(tǒng)功能，可以促進(jìn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，為發(fā)電廠提供一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)電廠；電氣自動(dòng)化 ；對(duì)分散控制

分散控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱DCS，上述控制過(guò)程需要利用多個(gè)微處理器核心構(gòu)成采集站，具備很大的應(yīng)用范圍，尤其是應(yīng)用在發(fā)電廠中，并且其自身存在的特點(diǎn)已經(jīng)得到認(rèn)可。合理應(yīng)用分散控制系統(tǒng)，可以提高發(fā)電廠自動(dòng)化水平，促使發(fā)電廠電氣自動(dòng)化具有更高的靈活性和可靠性。本文合理闡述分散控制系統(tǒng)以及分析分散控制系統(tǒng)等特點(diǎn)，充分研究發(fā)電廠電氣自動(dòng)化中應(yīng)用分散控制系統(tǒng)的過(guò)程。

1 設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化分散控制系統(tǒng)

在綜合分析分散控制系統(tǒng)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能有機(jī)結(jié)合四C技術(shù)，四C技術(shù)主要包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、顯示技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)，依據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或者數(shù)據(jù)高速公路來(lái)合理連接不同地域、不同功能計(jì)算機(jī)。基于此，充分分析分散控制的總體配置、共享信息以及集中管理的基本原則，依據(jù)控制技術(shù)的實(shí)際需求，建立具有高可靠性、高性能的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，保證可進(jìn)一步完善使用過(guò)程，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使其具備方便維護(hù)、可靠安全的特點(diǎn)［1］。

2 分散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）可靠性高。在設(shè)計(jì)分散控制系統(tǒng)的時(shí)候，需要具體展現(xiàn)分散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)理念，保證系統(tǒng)具備很高的可靠性，可從兩方面來(lái)分析分散控制系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)，即系統(tǒng)功能分散和地理位置分散。利用上述分散控制系統(tǒng)，可以有效分散系統(tǒng)運(yùn)用過(guò)程中的危險(xiǎn)性。上述情況下，區(qū)域故障不會(huì)對(duì)系統(tǒng)整體運(yùn)行造成影響，此外，在系統(tǒng)中進(jìn)行冗余配置的時(shí)候，關(guān)鍵設(shè)備具有很大作用，可以保證系統(tǒng)整體的可靠性，利用上述方式配置電源、控制器、通訊設(shè)備的時(shí)候，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，可以利用后備設(shè)備來(lái)代替需要工作的設(shè)備，可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的整體利用率，合理應(yīng)用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化軟件，可以有效保障系統(tǒng)的可靠性［2］。

（2）監(jiān)視與擴(kuò)展性能較好。綜合分析發(fā)電廠電氣自動(dòng)化分散控制系統(tǒng)，合理使用高智能操作員站，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的操作。此外，系統(tǒng)具備相對(duì)比較友好的人機(jī)交互界面，促使具有直接觀測(cè)的優(yōu)勢(shì)，不斷完善控制系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)［3］。

（3）系統(tǒng)維護(hù)方便和容易編程。在運(yùn)行上述系統(tǒng)的時(shí)候，由于使用的都是具有一定階梯的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，促使在應(yīng)用過(guò)程中，可以達(dá)到分層通訊的目的，具有較高集中化的硬件設(shè)備，具有比較靈活的結(jié)構(gòu)，而且還具有標(biāo)注化和模塊化的設(shè)備接口。因此，擁有比較良好的擴(kuò)展性。微處理器具有一定的自我診斷作用，有機(jī)結(jié)合硬件設(shè)備硬件狀態(tài)，可以及時(shí)報(bào)警設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的異常情況，依據(jù)亮指示燈的方式來(lái)表達(dá)異常部位的性能，能夠有效降低維修設(shè)備的時(shí)間，方便維修系統(tǒng)設(shè)備。

3 發(fā)電廠電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用分散控制系統(tǒng)

劃分方式一般使用常規(guī)方法，可以把發(fā)電廠電氣自動(dòng)化設(shè)備分為兩大部分，一是電廠網(wǎng)控制部分；二是單元機(jī)組電氣部分。從設(shè)計(jì)機(jī)爐電一體化控制系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范需求來(lái)說(shuō)，不管是全廠網(wǎng)控部分，還是單元機(jī)組電氣化部分，實(shí)際上都屬于分散控制系統(tǒng)范圍。在設(shè)計(jì)發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)過(guò)程中主要使用的就是分層分布分散全微機(jī)的自動(dòng)化技術(shù)。上述系統(tǒng)主要的建設(shè)依據(jù)就是分散控制平臺(tái)系統(tǒng)，并且可以相接各臺(tái)機(jī)組分散控制系統(tǒng)，集中一體化控制所有控制系統(tǒng)平臺(tái)，保證能夠完全符合分散控制和集中管理的實(shí)際需求［4］。某發(fā)電廠公司在設(shè)計(jì)分散控制系統(tǒng)的時(shí)候，同時(shí)歸入到電廠網(wǎng)控制部分和單元機(jī)組電氣部分中，取消常規(guī)控制電廠網(wǎng)的控制室，控制方式主要集中于中央控制室，并且通過(guò)網(wǎng)控自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)控制和檢測(cè)公用電氣系統(tǒng)和升壓站系統(tǒng)。同時(shí)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候，需要考慮控制系統(tǒng)中的一臺(tái)機(jī)組停機(jī)的時(shí)候，是否會(huì)對(duì)網(wǎng)控自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)生影響。此外，還需要保證兩臺(tái)機(jī)組中的網(wǎng)控自動(dòng)化控制系統(tǒng)都可以檢測(cè)公用系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況，所以，分散控制系統(tǒng)在歸入到電氣控制系統(tǒng)中以后，需要充分考慮合理配置網(wǎng)控自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件問(wèn)題，因此，需要綜合分析實(shí)際情況，需要相對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)一、二號(hào)機(jī)組的網(wǎng)控自動(dòng)化控制系統(tǒng)和分散控制系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)分散控制系統(tǒng)主要就是實(shí)時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)，可連接歷史數(shù)據(jù)、過(guò)程控制單元、操作員站等結(jié)點(diǎn)，以此來(lái)達(dá)到高速傳遞控制指令、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、組態(tài)信息的目的。合理應(yīng)用A、B網(wǎng)總線結(jié)構(gòu)，同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，管理方式主要用以太網(wǎng)，傳輸?shù)姆绞骄褪荂SMA/CD，從而可使實(shí)施網(wǎng)絡(luò)通信速率達(dá)到10 Mb/s，并且所有人機(jī)接口站可以形成通訊網(wǎng)絡(luò)C網(wǎng)，在傳輸各種文件和電廠管理信息的時(shí)候使用IP通訊協(xié)議，可以最大限度提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，有效降低負(fù)荷率。

上述系統(tǒng)主要特點(diǎn)就是：網(wǎng)控自動(dòng)化控制系統(tǒng)由一個(gè)擴(kuò)展繼電器柜、一個(gè)控場(chǎng)控制站、一個(gè)端子柜以及兩個(gè)操作員站構(gòu)成，連接總線的方式就是A、B網(wǎng)，建立分散控制系統(tǒng)，保證具有一定獨(dú)立性的網(wǎng)孔部分，因?yàn)榫哂斜容^開(kāi)放的軟件操作系統(tǒng)，利用信息網(wǎng)來(lái)達(dá)到連接IP通訊協(xié)議和兩臺(tái)單級(jí)分散控制系統(tǒng)的目的。可以在操作站中顯示網(wǎng)控自動(dòng)化控制系統(tǒng)和分散控制系統(tǒng)，起到共享數(shù)據(jù)的目的。供電方式就是兩個(gè)單機(jī)組共同饋電，保證可以能夠進(jìn)行電源切換，如果一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障，網(wǎng)控自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。單機(jī)組ECS屬于兩種單元機(jī)組分散控制子系統(tǒng)，主要包括擴(kuò)展繼電器、包括端子柜、現(xiàn)場(chǎng)控制站。在調(diào)試網(wǎng)控自動(dòng)化控制系統(tǒng)和單機(jī)組分散控制系統(tǒng)以后，可以實(shí)際運(yùn)行系統(tǒng)，具有正常的監(jiān)視回路指示，運(yùn)行狀態(tài)正常，具有可靠穩(wěn)定的控制電氣操作設(shè)備，沒(méi)有出現(xiàn)異常的邏輯閉鎖功能，設(shè)備具備100%投入率和100%正確率，在控制設(shè)備設(shè)備操作、保護(hù)設(shè)備閉鎖、控制設(shè)備運(yùn)行情況都可以符合標(biāo)準(zhǔn)，并且電廠電氣自動(dòng)化設(shè)備中應(yīng)用分散控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)一體化控制，不斷優(yōu)化控制系統(tǒng)的構(gòu)成機(jī)構(gòu)，保證可以完善系統(tǒng)功能，方便與進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。所以，分散控制系統(tǒng)應(yīng)用具有一定意義。

4 考核方式調(diào)整

總而言之，分散控制系統(tǒng)能夠有機(jī)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)、顯示技術(shù)、控制技術(shù)，可以連接不同功能和地方的計(jì)算機(jī)，具有高性能和高可靠性的控制系統(tǒng)，同時(shí)擁有監(jiān)控性能好、可靠性高、變成容易、擴(kuò)展性好以及方便維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)實(shí)際情況分析電廠自動(dòng)化分散控制系統(tǒng)，具備良好的運(yùn)行效果。

此外，還可以一體化控制系統(tǒng)，不斷完善系統(tǒng)功能，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，為發(fā)電廠提供一定效益，進(jìn)一步在電廠中應(yīng)用分散控制系統(tǒng)，可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。

［1］ 董洪超. 發(fā)電廠電氣分散控制管理系統(tǒng)分析［J］. 科技致富向?qū)В?011（19）：76.

［2］ 《火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)故障應(yīng)急處理導(dǎo)則》宣貫交流會(huì)圓滿落幕［J］. 儀器儀表用戶，2014（6）：9.

［3］ 張玉柱. 發(fā)電廠電氣分散控制管理系統(tǒng)分析［J］. 科技致富向?qū)В?010（19）：95，77.

［4］ 葉榮，何杰. 分散控制系統(tǒng)改造出現(xiàn)問(wèn)題的處理和完善［J］.江西電力，2010，29（6）：38～40.

Application of distributed control system in power plant electrical automation

TM621；TM76

1009-797X （2015） 20-0152-02

B DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.20.050

王君（1989-），男，助理工程師，大學(xué)本科，研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化在發(fā)電廠的應(yīng)用及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。

2015-09-07