探討發(fā)電廠電氣分散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

蔣存峰

摘 要：分散控制系統(tǒng)最初出現(xiàn)在1985年的美國(guó)，至今已經(jīng)經(jīng)歷了將近三十年的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷改進(jìn)，分散控制這一技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。近年來(lái)，分散控制系統(tǒng)在發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用并取得了顯著的效果。該文筆者便針對(duì)分散控制系統(tǒng)在發(fā)電廠電氣工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討，旨在為促進(jìn)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，提高火電廠的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠 電氣自動(dòng)化 分散控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)應(yīng)用

中圖分類號(hào)； TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼；A 文章編號(hào)；1672-3791（2014）10（b）-0096-01

20世紀(jì)80年代末90年代初期，分散控制系統(tǒng)（DCS）在單元機(jī)上得到了廣泛的實(shí)際應(yīng)用，之后隨著其不斷快速的發(fā)展，現(xiàn)如今這種分散控制系統(tǒng)在火電廠電氣自動(dòng)化工程中也充分發(fā)揮了其顯著功效。該文通過(guò)對(duì)這種分散控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)和應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并對(duì)其在火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

1 分散控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

所謂的分散控制系統(tǒng)是一項(xiàng)將顯示技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)和控制技術(shù)這四種技術(shù)進(jìn)行充分結(jié)合的新型計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。分散控制系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)技術(shù)將不同區(qū)域內(nèi)和不同功能作用的計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效地連接，并根據(jù)其具體的實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行重組劃分，依據(jù)分散控制和總體配置以及集中管理和各司其職的基礎(chǔ)之上信息共享等幾個(gè)重要原則進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性工程項(xiàng)目構(gòu)建。因此可以說(shuō)分散控制系統(tǒng)是一個(gè)安全可靠并且便于維護(hù)檢修的封閉式控制系統(tǒng)。

2 分散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)分析

2.1 可靠性高

分散控制系統(tǒng)所應(yīng)用的科學(xué)原理為結(jié)構(gòu)分散，在這種結(jié)構(gòu)設(shè)定下有利于保證系統(tǒng)的可靠性運(yùn)轉(zhuǎn)。分散式的結(jié)構(gòu)規(guī)劃可以根據(jù)電廠實(shí)際的功能需求以及地理位置分布情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)安排。在這種分散的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)格局下，倘若局部設(shè)備出現(xiàn)故障則不會(huì)影響其他設(shè)備的正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)。除此之外，當(dāng)關(guān)鍵區(qū)域的設(shè)備出現(xiàn)故障性問(wèn)題時(shí)可以對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的控制器以及電源通信等設(shè)備進(jìn)行充分的故障排除接替工作，從而大大提高系統(tǒng)的利用效率。最后，電氣工程中所應(yīng)用到的分散控制系統(tǒng)還采用了一些模塊化標(biāo)準(zhǔn)化的軟件，因而有利于保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性運(yùn)行。

2.2 監(jiān)視性強(qiáng)

分散化的控制系統(tǒng)充分李永樂(lè)高智能的操作監(jiān)控裝置，從而便于系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)裝備之間進(jìn)行直觀的交流觀測(cè)。

2.3 擴(kuò)展性好

傳統(tǒng)的電廠電氣工程采用的是階梯型的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，一旦有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)便會(huì)干擾到整個(gè)線路。而分散控制系統(tǒng)對(duì)于通信信息實(shí)現(xiàn)了分層花傳遞，從而在將硬件進(jìn)行高度集中的基礎(chǔ)上靈活了系統(tǒng)信息傳輸模式，為整個(gè)系統(tǒng)提供了較好的擴(kuò)展性能。

2.4 編程簡(jiǎn)易

分散控制系統(tǒng)中所應(yīng)用到的編程方式是對(duì)界面的圖形以及功能的代碼進(jìn)行操作控制的程序，可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行文件的生成。這樣一來(lái)，便大大降低了編程能力的要求，用戶只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的填表組合成圖便可以輕松完成系統(tǒng)編程。

2.5 維護(hù)方便

分散控制系統(tǒng)中帶有自我診斷功能，可以實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)工作運(yùn)行狀態(tài)下的自動(dòng)掃描，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異?，F(xiàn)象便會(huì)發(fā)出警報(bào)聲，并且會(huì)亮出指示燈對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況的部位進(jìn)行提示，從而大大縮短了系統(tǒng)維護(hù)檢修的時(shí)間，方便了操作人員的系統(tǒng)維護(hù)工作。

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

對(duì)于發(fā)電廠電氣自動(dòng)化設(shè)備的劃分主要可以分為單元機(jī)組電氣部分和電廠網(wǎng)絡(luò)操控部分。根據(jù)機(jī)組鍋爐一體化控制的設(shè)計(jì)原則來(lái)看，無(wú)論是單元機(jī)組電氣化還是全廠的網(wǎng)絡(luò)控制均可以由分散控制系統(tǒng)統(tǒng)一控制操作。由于發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用的是分層分布的分散式自動(dòng)化技術(shù)，因而系統(tǒng)在構(gòu)建分散控制系統(tǒng)平臺(tái)時(shí)主要在傳統(tǒng)的控制基礎(chǔ)之上將各個(gè)機(jī)組的配置同整體分散控制系統(tǒng)進(jìn)行分層連接，從而使得分散控制系統(tǒng)便于對(duì)整體進(jìn)行統(tǒng)一化的控制管理。這樣一來(lái)既實(shí)現(xiàn)了分散管理系統(tǒng)對(duì)整體分散控制的目的，同時(shí)也滿足了集中化的管理理念要求。由此可見(jiàn)，將分散控制系統(tǒng)應(yīng)用在發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中便可以將常規(guī)的電廠網(wǎng)絡(luò)操控取消，將中央控制室對(duì)整體系統(tǒng)的統(tǒng)一控制由分散控制系統(tǒng)進(jìn)行操作完成，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的控制系統(tǒng)對(duì)電氣工程項(xiàng)目?jī)?nèi)部的升壓站和公用電氣系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)性控制。

將分散控制系統(tǒng)應(yīng)用在發(fā)電廠的電氣工程項(xiàng)目之中，其最為核心的應(yīng)用無(wú)非是實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信，這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)了將電氣工程內(nèi)部的操作員站和工程師站以及過(guò)程控制單元和歷史數(shù)據(jù)線等各個(gè)節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確連接，從而便于數(shù)據(jù)信息的高速傳遞以及指令的實(shí)時(shí)下達(dá)。不僅如此，分散控制系統(tǒng)在電氣工程中的應(yīng)用還包括了對(duì)人機(jī)接口站點(diǎn)處通信網(wǎng)絡(luò)的合理有效傳輸，從而便于發(fā)電廠對(duì)整個(gè)信息進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)管理，在有效降低了網(wǎng)絡(luò)線路負(fù)荷率的同時(shí)，提高了實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，分散控制系統(tǒng)是一種將顯示技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信控制技術(shù)充分結(jié)合在一起的高性能計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。它具有可靠性高、監(jiān)視性強(qiáng)以及擴(kuò)展性能好和編程容易便于維護(hù)等多種優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)分析研究證明分散控制系統(tǒng)在發(fā)電廠電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用對(duì)于有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)一體化控制，維護(hù)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定促進(jìn)系統(tǒng)整體功能的完善等方面具有顯著的效果?？偠灾?，分散控制系統(tǒng)可以在發(fā)電廠的電氣工程中進(jìn)一步進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，在促進(jìn)發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性的同時(shí)，提高發(fā)電廠的整體經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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