發電廠電氣自動化中對分散控制系統的應用

王君

（陜西清水川發電有限公司，陜西 榆林 719400）

發電廠電氣自動化中對分散控制系統的應用

王君

（陜西清水川發電有限公司，陜西 榆林 719400）

隨著我國經濟發展水平的不斷提高，不少企業都開始在電氣自動化系統中大量運用分散控制系統，以便于達到一體化的目的，并且具有很好的運用效果。發電廠電氣自動化中的分散控制系統，是利用計算機和通訊控制來實現分層控制，為企業發展提供依據和保證。在發電廠中合理應用電氣自動化技術，并不斷完善控制系統功能，可以促進系統穩定運行，為發電廠提供一定的社會效益和經濟效益。

發電廠；電氣自動化 ；對分散控制

分散控制系統，簡稱DCS，上述控制過程需要利用多個微處理器核心構成采集站，具備很大的應用范圍，尤其是應用在發電廠中，并且其自身存在的特點已經得到認可。合理應用分散控制系統，可以提高發電廠自動化水平，促使發電廠電氣自動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以及分析分散控制系統等特點，充分研究發電廠電氣自動化中應用分散控制系統的過程。

1 設計電氣自動化分散控制系統

在綜合分析分散控制系統過程中，計算機控制系統能有機結合四C技術，四C技術主要包括計算機技術、顯示技術、控制技術、通信技術，依據計算機網絡或者數據高速公路來合理連接不同地域、不同功能計算機?；诖?，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，依據控制技術的實際需求，建立具有高可靠性、高性能的計算機控制技術，保證可進一步完善使用過程，形成閉環控制系統，使其具備方便維護、可靠安全的特點［1］。

2 分散控制系統的特點

（1）可靠性高。在設計分散控制系統的時候，需要具體展現分散控制系統結構理念，保證系統具備很高的可靠性，可從兩方面來分析分散控制系統的主要結構，即系統功能分散和地理位置分散。利用上述分散控制系統，可以有效分散系統運用過程中的危險性。上述情況下，區域故障不會對系統整體運行造成影響，此外，在系統中進行冗余配置的時候，關鍵設備具有很大作用，可以保證系統整體的可靠性，利用上述方式配置電源、控制器、通訊設備的時候，一旦設備出現故障，可以利用后備設備來代替需要工作的設備，可以進一步提高系統的整體利用率，合理應用模塊化、標準化軟件，可以有效保障系統的可靠性［2］。

（2）監視與擴展性能較好。綜合分析發電廠電氣自動化分散控制系統，合理使用高智能操作員站，可以實現現場監控的操作。此外，系統具備相對比較友好的人機交互界面，促使具有直接觀測的優勢，不斷完善控制系統優勢［3］。

（3）系統維護方便和容易編程。在運行上述系統的時候，由于使用的都是具有一定階梯的數據通訊網絡，促使在應用過程中，可以達到分層通訊的目的，具有較高集中化的硬件設備，具有比較靈活的結構，而且還具有標注化和模塊化的設備接口。因此，擁有比較良好的擴展性。微處理器具有一定的自我診斷作用，有機結合硬件設備硬件狀態，可以及時報警設備運行過程中出現的異常情況，依據亮指示燈的方式來表達異常部位的性能，能夠有效降低維修設備的時間，方便維修系統設備。

3 發電廠電氣自動化中的應用分散控制系統

劃分方式一般使用常規方法，可以把發電廠電氣自動化設備分為兩大部分，一是電廠網控制部分；二是單元機組電氣部分。從設計機爐電一體化控制系統和相關設計規范需求來說，不管是全廠網控部分，還是單元機組電氣化部分，實際上都屬于分散控制系統范圍。在設計發電廠電氣自動化系統過程中主要使用的就是分層分布分散全微機的自動化技術。上述系統主要的建設依據就是分散控制平臺系統，并且可以相接各臺機組分散控制系統，集中一體化控制所有控制系統平臺，保證能夠完全符合分散控制和集中管理的實際需求［4］。某發電廠公司在設計分散控制系統的時候，同時歸入到電廠網控制部分和單元機組電氣部分中，取消常規控制電廠網的控制室，控制方式主要集中于中央控制室，并且通過網控自動化控制系統來控制和檢測公用電氣系統和升壓站系統。同時，設計系統的時候，需要考慮控制系統中的一臺機組停機的時候，是否會對網控自動化控制系統產生影響。此外，還需要保證兩臺機組中的網控自動化控制系統都可以檢測公用系統實際運行情況，所以，分散控制系統在歸入到電氣控制系統中以后，需要充分考慮合理配置網控自動化控制系統的硬件問題，因此，需要綜合分析實際情況，需要相對獨立設計一、二號機組的網控自動化控制系統和分散控制系統。

設計分散控制系統主要就是實時通訊網絡，可連接歷史數據、過程控制單元、操作員站等結點，以此來達到高速傳遞控制指令、實時數據、組態信息的目的。合理應用A、B網總線結構，同軸電纜作為傳輸介質，管理方式主要用以太網，傳輸的方式就是CSMA/CD，從而可使實施網絡通信速率達到10 Mb/s，并且所有人機接口站可以形成通訊網絡C網，在傳輸各種文件和電廠管理信息的時候使用IP通訊協議，可以最大限度提高網絡的可靠性，有效降低負荷率。

上述系統主要特點就是：網控自動化控制系統由一個擴展繼電器柜、一個控場控制站、一個端子柜以及兩個操作員站構成，連接總線的方式就是A、B網，建立分散控制系統，保證具有一定獨立性的網孔部分，因為具有比較開放的軟件操作系統，利用信息網來達到連接IP通訊協議和兩臺單級分散控制系統的目的。可以在操作站中顯示網控自動化控制系統和分散控制系統，起到共享數據的目的。供電方式就是兩個單機組共同饋電，保證可以能夠進行電源切換，如果一臺設備出現故障，網控自動化控制系統可以正常運行。單機組ECS屬于兩種單元機組分散控制子系統，主要包括擴展繼電器、包括端子柜、現場控制站。在調試網控自動化控制系統和單機組分散控制系統以后，可以實際運行系統，具有正常的監視回路指示，運行狀態正常，具有可靠穩定的控制電氣操作設備，沒有出現異常的邏輯閉鎖功能，設備具備100%投入率和100%正確率，在控制設備設備操作、保護設備閉鎖、控制設備運行情況都可以符合標準，并且電廠電氣自動化設備中應用分散控制系統可以實現一體化控制，不斷優化控制系統的構成機構，保證可以完善系統功能，方便與進行設備維護。所以，分散控制系統應用具有一定意義。

4 考核方式調整

總而言之，分散控制系統能夠有機結合計算機技術，通訊技術、顯示技術、控制技術，可以連接不同功能和地方的計算機，具有高性能和高可靠性的控制系統，同時擁有監控性能好、可靠性高、變成容易、擴展性好以及方便維護的優點。依據實際情況分析電廠自動化分散控制系統，具備良好的運行效果。

此外，還可以一體化控制系統，不斷完善系統功能，保證系統穩定運行，為發電廠提供一定效益，進一步在電廠中應用分散控制系統，可以提高系統穩定性和安全性。

［1］ 董洪超. 發電廠電氣分散控制管理系統分析［J］. 科技致富向導，2011（19）：76.

［2］ 《火力發電廠分散控制系統故障應急處理導則》宣貫交流會圓滿落幕［J］. 儀器儀表用戶，2014（6）：9.

［3］ 張玉柱. 發電廠電氣分散控制管理系統分析［J］. 科技致富向導，2010（19）：95，77.

［4］ 葉榮，何杰. 分散控制系統改造出現問題的處理和完善［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，大學本科，研究方向為電氣自動化在發電廠的應用及優化設計研究。

2015-09-07