發(fā)電廠電氣自動化中對分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用

韓財旺

（鄭州榮奇熱電能源有限公司，河南　鄭州　452481）

發(fā)電廠電氣自動化中對分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用

韓財旺

（鄭州榮奇熱電能源有限公司，河南鄭州452481）

本文在分析分散控制系統(tǒng)設(shè)計及特點的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對分散控制系統(tǒng)在發(fā)電廠電氣自動化中的應(yīng)用進(jìn)行探究，以期為發(fā)電廠電氣自動化水平的提升提供有效憑據(jù)。

發(fā)電廠；電氣自動化；分散控制系統(tǒng)

上世紀(jì)八十年代起，在單元機(jī)當(dāng)中分散控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及發(fā)展，如今分散控制系統(tǒng)技術(shù)在發(fā)電廠電氣自動化工程當(dāng)中獲得了廣泛應(yīng)用［1］。對于分散控制系統(tǒng)來說，是一類現(xiàn)代計算機(jī)控制系統(tǒng)，將其融入到發(fā)電廠電氣自動化當(dāng)中，有助于自動化水平的提升。為了發(fā)電廠工作效率得到有效提升，本文對“發(fā)電廠電氣自動化中對分散系統(tǒng)控制的應(yīng)用”進(jìn)行分析與探究意義重大。

1　分散控制系統(tǒng)設(shè)計及特點分析

1.1系統(tǒng)設(shè)計

分散控制系統(tǒng)是一類全新的計算機(jī)控制系統(tǒng)，很好地融入了“四C”技術(shù)，即計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)以及顯示技術(shù)［2］。分散控制系統(tǒng)主要是對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加以應(yīng)用，進(jìn)而將各個地區(qū)的計算機(jī)有效連接起來，在充分遵循分散控制、集中管理以及信息共享原則的基礎(chǔ)上，使計算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性及安全性得到有效強(qiáng)化?；谡w層面分析，分散控制系統(tǒng)屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，具備可擴(kuò)展、安全性高以及易維護(hù)等優(yōu)勢。

1.2系統(tǒng)特點

結(jié)合分散控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用，可知分散控制系統(tǒng)具備的特點諸多。總結(jié)起來，主要體現(xiàn)在以下幾大方面：

（1）具備可擴(kuò)展性。由于分散控制系統(tǒng)一般情況下所應(yīng)用的是遞階數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，因此能夠有效實現(xiàn)通信分層化。系統(tǒng)在構(gòu)造方面具備較高的靈活性，同時設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)程度高，并具備模塊化特點，因此具備很好的可擴(kuò)展性。

（2）可監(jiān)視、可編程性能好。一方面，分散控制系統(tǒng)對高智能操作員站加以應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)全程動態(tài)監(jiān)視；同時具備人際交互界面，具備良好的直觀觀測功能，因此從整體而言分散控制系統(tǒng)的可監(jiān)視性能優(yōu)良。另一方面，由于分散控制系統(tǒng)具備控制圖形界面，同時具備功能碼控制組態(tài)，所以能夠自動將執(zhí)行文件生成［3］?？傮w而言，分散控制系統(tǒng)的編程功能強(qiáng)大，易被用戶接受。

（3）可靠性高。分散控制系統(tǒng)屬于分散結(jié)構(gòu)，這樣便能夠使系統(tǒng)的可靠性得到充分有效的保障。對于分散結(jié)構(gòu)來說，體現(xiàn)在兩方面的分散：其一為系統(tǒng)功能分散；其二為地理位置分散。上述兩種分散結(jié)構(gòu)的主要作用是分散系統(tǒng)的危險程度，在部分子設(shè)備產(chǎn)生故障的狀況下，使其他設(shè)備不會受到影響。同時，在主系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，后備系統(tǒng)可代替工作，從而使系統(tǒng)處于正常、安全運行狀態(tài)。

（4）易編程。在編程方面，所使用的是具備兩方面控制功能的組態(tài)：其一為圖形界面控制組態(tài)；其二為功能碼控制組態(tài)。對于一些執(zhí)行文件，能夠以自動的方式生成。并且，在對用戶的編程技術(shù)能力方面，其要求比較低。一般情況下，用戶只需要對填表與作圖等組態(tài)方法加以掌握便可，并且在應(yīng)用程序質(zhì)量方面具備可靠性及安全性的優(yōu)勢。

（5）便于維護(hù)。對于分散控制系統(tǒng)的微處理器來說，具備自診斷功能，能夠完成硬件運動狀態(tài)的掃描工作，在出現(xiàn)異常狀況時，能夠第一時間發(fā)出警報，通過分析、判斷故障的原因及性質(zhì)，進(jìn)而及時解決故障。

2　分散控制系統(tǒng)在發(fā)電廠電氣自動化中的應(yīng)用探究

為了使發(fā)電廠電氣自動化水平得到有效提升，在其中應(yīng)用分散控制系統(tǒng)有著非常重要的價值作用。總結(jié)起來，將分散控制系統(tǒng)應(yīng)用在發(fā)電廠電氣自動化當(dāng)中，需從以下方面加以完善：

2.1具體劃分方面

一般情況下，對發(fā)電廠電氣自動化設(shè)備進(jìn)行劃分，主要劃分為兩部分：單元機(jī)組為一部分，電廠網(wǎng)控為第二部分。基于機(jī)爐一體化控制設(shè)計原則角度分析，那么單元機(jī)組電氣化與全廠網(wǎng)控均在DSC范圍內(nèi)。將分層分布分散全微機(jī)自動化技術(shù)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)當(dāng)中，能夠使各機(jī)組之間實現(xiàn)有效連接，從而實現(xiàn)分散控制以及集中管理。以某發(fā)電企業(yè)為例，在DCS設(shè)計中融入了機(jī)組電氣及電廠網(wǎng)孔，實現(xiàn)了中央控制室的集中控制。在控制檢測方面由網(wǎng)控自動化控制系統(tǒng)萬，這樣便使得系統(tǒng)處于運行過程中的問題得到有效解決，還能夠有效控制網(wǎng)控自動化控制系統(tǒng)自身潛在的問題?？傊?，將分散控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣自動化當(dāng)中，為了使發(fā)電廠電氣自動化水平得到有效提升，可將發(fā)電廠電氣自動化設(shè)備劃分為兩部分。

2.2實時通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面

在分散控制系統(tǒng)當(dāng)中，實時通信網(wǎng)絡(luò)屬于核心部分，該部分能夠?qū)⒉僮鲉T站、過程控制但愿以及歷史數(shù)據(jù)站等節(jié)點有效連接起來，從而使組態(tài)信息以及實時數(shù)據(jù)的傳遞更加高效及可靠。對A網(wǎng)總線結(jié)構(gòu)及B網(wǎng)總線結(jié)構(gòu)加以應(yīng)用，同時將同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，并使用以太網(wǎng)進(jìn)行管理，則能夠使網(wǎng)絡(luò)通信速率得到有效提升［4］。另外，全部人機(jī)接口站有效組成通信網(wǎng)絡(luò)C網(wǎng)，結(jié)合IP通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，使電廠管理信息以及各類文件數(shù)據(jù)之間的傳輸效率得到有效提升?；谡w層面而言，將分散控制系統(tǒng)中的實時通信網(wǎng)絡(luò)加以應(yīng)用，能夠使實時通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性得到有效提升，進(jìn)而使實時通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷率得到有效降低。

2.3數(shù)據(jù)共享及供電方式

分散控制系統(tǒng)與網(wǎng)控自動化控制系統(tǒng)可以在用戶的OPU上顯示，從而很好地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的共享。在供電方式方面，主要對2太單元機(jī)組加以應(yīng)用，在共同作用的情況下實現(xiàn)供電，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)電源之間的切換。在某1臺機(jī)組出現(xiàn)故障的情況下，網(wǎng)控自動化控制系統(tǒng)可以處于正常運行狀態(tài)［5］。并且，基于分散控制系統(tǒng)當(dāng)中融入電廠網(wǎng)孔系統(tǒng)，能夠使火電廠的控制一體化得到有效實現(xiàn)，在火電廠控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到有效完善及優(yōu)化的基礎(chǔ)上，便能夠使機(jī)組的安全穩(wěn)定運行得到有效保障。這樣，便能夠使后期維護(hù)更加容易、方便。從總體來說，分散控制系統(tǒng)在發(fā)電廠電氣自動化中的應(yīng)用價值非常高，相關(guān)工作人員需對此充分重視。

2.4系統(tǒng)特點及運行

對于分散控制系統(tǒng)來說，其主要構(gòu)成部分包括1分控場控制站、1個擴(kuò)展繼電器柜、1個端子柜以及2個操作員站，上述各構(gòu)成部分共同組成了NCS。在連接方面，對A網(wǎng)、B網(wǎng)控制總線加以應(yīng)用，從而使DCS控制系統(tǒng)有效生成，進(jìn)而使網(wǎng)孔的獨立性特點得到有效保證。由于軟件屬于開放性操作系統(tǒng)，能夠憑借信息網(wǎng)，即C網(wǎng)使2臺單元機(jī)組DCS和IP通信斜體實現(xiàn)有效連接。當(dāng)此工程單元機(jī)組ECS與網(wǎng)控NCS調(diào)試完畢以后，進(jìn)一步則完成相應(yīng)的運行。根據(jù)該系統(tǒng)的實際運行狀況顯示：（1）系統(tǒng)監(jiān)視回路指示正確，在運行方面沒有異常狀況存在；對于控制電器設(shè)備，在操作方面具備很好的穩(wěn)定性及可靠性，并且在邏輯閉鎖功能方面不存在異常狀況，使運行的精確度及投入率得到了充分有效的保障［6］。（2）電廠網(wǎng)孔電器設(shè)備控制操作正常，監(jiān)視單元機(jī)組操作正常，并且在運行狀態(tài)方面與相關(guān)要求充分符合。（3）將電廠網(wǎng)孔系統(tǒng)融入DCS中能夠使火電廠的控制一體化有效實現(xiàn)，進(jìn)而使電廠控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化?？傊?，在系統(tǒng)優(yōu)化、機(jī)組運行穩(wěn)定等方面得到充分有效的保障的情況下，能夠使此項工程實行的有效性及科學(xué)性得到有效提升，最終使系統(tǒng)的應(yīng)用價值得到充分體現(xiàn)。

3　結(jié)語

通過本文的探究，認(rèn)識到分散控制系統(tǒng)具備多方面的特點，主要體現(xiàn)為可擴(kuò)展性好、具備可監(jiān)視功能、具備可編程功能、可靠性高以及易維護(hù)等。在具體應(yīng)用過程中，需合理劃分單元機(jī)組與電廠網(wǎng)控，同時合理應(yīng)用實時通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享等。由于分散控制系統(tǒng)在發(fā)電廠電氣自動化中應(yīng)用，能夠使發(fā)電廠電氣自動化水平得到有效提升，以此相關(guān)工作人員需對此充分重視起來，合理、科學(xué)地應(yīng)用分散控制系統(tǒng)，進(jìn)一步為發(fā)電廠技術(shù)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

［1］王君.發(fā)電廠電氣自動化中對分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用［J］.橡塑技術(shù)與裝備，2015，20:152-153.

［2］楊風(fēng)軍.發(fā)電廠電氣自動化中對分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用［J］.科協(xié)論壇（下半月），2013，05:73-74.

［3］蔣存峰.探討發(fā)電廠電氣分散控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用［J］.科技資訊，2014，29:96.

［4］楊璐.發(fā)電廠電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，16:184.

［5］涂勇梅.電氣自動化分散控制系統(tǒng)在企業(yè)的應(yīng)用分析［J］.技術(shù)與市場，2015，07:34-35.

［6］劉亞.發(fā)電廠電氣綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計原理與應(yīng)用［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，22:21

TM621；TM76

A

1003-5168（2015）11-007-02

韓財旺（1970.03-），男，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向:電力工程.