變電站電氣自動化中分散控制系統的應用

溫舒翔

摘 要：隨著國民經濟的發展，分散控制系統的應用越來越廣泛，在變電站電氣自動化控制中，分散控制系統的應用有利于變電站運行自動化水平的提高。基于此，文章對此開展了分析。

關鍵詞：變電站；電氣自動化；分散控制系統

分散控制系統，即以多個微處理器為核心的過程控制采集站。分散控制系統之所以能夠廣泛應用在我國的變電站自動化控制中，主要得益于分散控制系統較為成熟的應用經驗和運行業績。人們對分散控制系統的特性有了越來越多的認識，并且逐漸接受和認可。分散控制系統的應用，有利于變電站的開關、刀閘等運行設備自動化水平的提高，能夠適應如今電網發展的需要。

1分散控制系統的現狀及發展

1.1分散控制系統的起源

DSC應用試點最早出現在美國，1985年的時候，那時選用的是網廳電廠300MW機組，這就是分散系統控制的開端。經過20多年的不斷發展，分散控制系統在不斷地改進實踐中積累了許多成熟經驗，更是推陳出新，打破了DSC的應用只局限在鍋爐和汽輪機的熱工監視的局面，相關供應商掌握了愈加成熟和系統的經驗和技術。經過充分的實踐經驗證明，分散控制系統是可行并且科學的。我國通過對DCS的不斷改進，最終也達到了國際的DCS水平，在變電站得到廣泛應用。

1.2分散控制系統的應用

分散控制系統的實際運用價值比較高，功能相對分散、數據可共享、可靠性較高等優點讓其在與其他控制技術相比之下有明顯優勢，被電廠和變電站所廣泛接受。我國變電站使用過的DCS數以百計，至今，使用過的DCS可大概分成3類：多功能控制器型、可編程序控制器基礎型、PC機總線基礎型。今后可能產生其他分散控制系統，比如以現場總線為基礎的控制系統，或者以變電站信息監控管理為基礎的控制系統，這也將進一步擴大DCS應用的功能。

1.3分散控制系統的發展

分散控制系統目前有兩個功能性的擴展，現場總線技術的出現，就是其在縱向擴展上面的體現。開放性、數字化、多節點是現場總線的幾個顯著特點。為避免只靠電纜單一傳輸的弊端，現場總線技術還可以幫助現場的設備實現在運行中的數字量信息交換，達到雙方的共享和控制?，F有的現場儀表模擬技術弊端日益凸顯，主要是速度慢、精準度低、成本高，不僅不能準確監控，而且浪費大量的物資，得不償失，在此時，現場總線技術就自然而然出現了。并且現場儀表的模擬技術與計算機控制的數字技術不符，還可能會出現使用問題，而現場總線技術則能有效改善這方面的問題，但現場總線技術發展還不夠穩定成熟，還需進一步的改進和推廣。

2分散控制系統特點

2.1高可靠性

分散控制系統是建立在分散結構的理念上的，這能夠對系統的可靠性形成一個保障。分散結構不僅包含系統功能的分散，還包含地理位置的分散。采用分散結構的分散控制系統可以分散系統的危險性。如果一個設備的某一個部分發生了故障，并不會對該設備的其他部分的正常運行造成影響。并且運用分散控制系統還可以對關鍵設備進行冗余配置，這也在一定程度上保障了系統的運行的可靠性。在DCS系統中，也不乏一些舊有的模塊化、標準化的軟件，也幫助系統的可靠性形成一道屏障。

2.2監視性能好

分散控制系統能夠運用高智能操作站來監視和操作過程現場，并且分散控制系統的人際交互界面比較友好，操作員完全可以進行直觀觀測，監控性能較好。

2.3擴展性能好

分散控制系統在一般情況下都是采用遞階數據通信網絡，可以實現通信的分層化。分散控制系統的系統構成靈活，硬件高度集成化，設備接口模塊化、標準化，這都給分散控制系統提供了較好的擴展性能。

2.4編程容易

分散控制系統采用控制圖形界面和功能碼控制組態來編程的，這樣可以自動生成執行文件。這種編程方法對用戶的編程能力要求不高，用戶只需要掌握填表、作圖等進行組態的方法就能編程，并且這種編程應用程序的質量比較可靠。

2.5系統維護方便

分散控制系統的微處理器具有自診斷功能，應用程序在執行的時候還可以同時運行自偵段程序，掃描硬件的運行狀態。發現異常現象時可以及時發出警報，對出現異常的部位和異常性質作出提示，并且系統維護的時間比較短，模件是可帶電插拔、接插結構，模件種類少，維護較簡便。

3分散控制系統在變電站電氣自動化中的應用分析

3.1變電站電氣自動化的功能及特點

變電站電氣自動化是一種能夠保持主控室、站內所有運行設備的協調一致，并且便于集中的管理控制和信息數據共享的多方位系統，變電站電氣自動化能夠有效提高變電站的工作效率，當前面臨的問題是，電氣自動化的運行管理水平跟不上變電站電氣自動化技術的發展速度和電力市場的不斷推進的速度。如何運用分散控制系統提高電氣自動化的運行管理水平，是各方專家討論研究的重點。監控設備是變電站電氣自動化系統的主要功能，并且這個系統還能反饋信號的變化和提供部分特殊數據。這種系統的設備數量較多，布置也較為復雜。

3.2變電站電氣自動化的現狀及趨勢

變電站電氣自動化的發展也在跟隨著科學技術的步伐不斷向前。在數據的采集方面有了新的突破，變電站的電氣監控自動化開始納入信息化管理。因為計算機技術和網絡技術的發展，DCS系統開始取代傳統操作系統，間隔層的保護和測量以及控制裝置，電氣自動化都能夠實現獨立化操作，整個系統的控制單元正在朝著一體化的方向發展。在未來，我們可以預見的是：電氣自動化將不再只滿足于這些基本功能，相互操作性和強大的擴展性、高度的可靠性是其新的發展方向和目標。這種突破，極有可能在商業和工業領域都得到極大規模的應用。

3.3分散控制系統在變電站電氣自動化中的應用

變電站的電氣運營管理必須要走電氣自動化的必由之路，電氣自動化系統不僅提高了變電站的自動化水平，促進變電站的發展，并且在相關領域也有運用空間。而分散控制系統可以提供綜合化自動技術，是自動化系統的一個典型代表。變電站實現電氣自動化擴展了分散系統的縱向延伸空間，將變電站所有運行過程納入管控之下。電力企業通過不斷地補充DCS的內容幫助實現電網科學化管理，推動整個行業的生產管理與發展。

4 結論

通過本文的研究探析，我們深入了解了分散控制系統，分散控制系統是一項發展日趨成熟的技術，將其與變電站的電氣自動化的功能與特點有機結合，以實現二者的整合運用，能夠推動電氣自動化系統進一步改進升級，優化變電站的系統管理和經濟發展。

參考文獻：

[1]韓璞.自動化技術的發展及其在變電站中的應用[J].華北電力大學學報，2009.

[2]李俊.分散控制系統在或墊上電力系統自動化上的應用[J].廣西電力，2009.

[3]曾智勇. 關于火電廠電氣自動化中分散控制系統的應用[J].通訊世界，2015（21）.

[4]肖曙光.電氣自動控制系統在火力發電廠中的應用與創新[J].中國高新技術企業，2015（33）.

[5]黃建龍. 淺析電廠分散控制系統的設計與實現[J]. 電子世界，2014（12）.

[6]史春楠. 電廠分散控制系統DCS改造的必要性與方案分析[J]. 科技傳播，2012（01）.