變電站電氣自動化中分散控制系統(tǒng)的應用

溫舒翔

摘 要：隨著國民經濟的發(fā)展，分散控制系統(tǒng)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(tǒng)的應用有利于變電站運行自動化水平的提高?；诖耍恼聦Υ碎_展了分析。

關鍵詞：變電站；電氣自動化；分散控制系統(tǒng)

分散控制系統(tǒng)，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(tǒng)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(tǒng)較為成熟的應用經驗和運行業(yè)績。人們對分散控制系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)展的需要。

1分散控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展

1.1分散控制系統(tǒng)的起源

DSC應用試點最早出現(xiàn)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(tǒng)控制的開端。經過20多年的不斷發(fā)展，分散控制系統(tǒng)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(jiān)視的局面，相關供應商掌握了愈加成熟和系統(tǒng)的經驗和技術。經過充分的實踐經驗證明，分散控制系統(tǒng)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(tǒng)的應用

分散控制系統(tǒng)的實際運用價值比較高，功能相對分散、數(shù)據(jù)可共享、可靠性較高等優(yōu)點讓其在與其他控制技術相比之下有明顯優(yōu)勢，被電廠和變電站所廣泛接受。我國變電站使用過的DCS數(shù)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(tǒng)，比如以現(xiàn)場總線為基礎的控制系統(tǒng)，或者以變電站信息監(jiān)控管理為基礎的控制系統(tǒng)，這也將進一步擴大DCS應用的功能。

1.3分散控制系統(tǒng)的發(fā)展

分散控制系統(tǒng)目前有兩個功能性的擴展，現(xiàn)場總線技術的出現(xiàn)，就是其在縱向擴展上面的體現(xiàn)。開放性、數(shù)字化、多節(jié)點是現(xiàn)場總線的幾個顯著特點。為避免只靠電纜單一傳輸?shù)谋锥?，現(xiàn)場總線技術還可以幫助現(xiàn)場的設備實現(xiàn)在運行中的數(shù)字量信息交換，達到雙方的共享和控制?，F(xiàn)有的現(xiàn)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(jiān)控，而且浪費大量的物資，得不償失，在此時，現(xiàn)場總線技術就自然而然出現(xiàn)了。并且現(xiàn)場儀表的模擬技術與計算機控制的數(shù)字技術不符，還可能會出現(xiàn)使用問題，而現(xiàn)場總線技術則能有效改善這方面的問題，但現(xiàn)場總線技術發(fā)展還不夠穩(wěn)定成熟，還需進一步的改進和推廣。

2分散控制系統(tǒng)特點

2.1高可靠性

分散控制系統(tǒng)是建立在分散結構的理念上的，這能夠對系統(tǒng)的可靠性形成一個保障。分散結構不僅包含系統(tǒng)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(tǒng)可以分散系統(tǒng)的危險性。如果一個設備的某一個部分發(fā)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(tǒng)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(tǒng)的運行的可靠性。在DCS系統(tǒng)中，也不乏一些舊有的模塊化、標準化的軟件，也幫助系統(tǒng)的可靠性形成一道屏障。

2.2監(jiān)視性能好

分散控制系統(tǒng)能夠運用高智能操作站來監(jiān)視和操作過程現(xiàn)場，并且分散控制系統(tǒng)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(jiān)控性能較好。

2.3擴展性能好

分散控制系統(tǒng)在一般情況下都是采用遞階數(shù)據(jù)通信網絡，可以實現(xiàn)通信的分層化。分散控制系統(tǒng)的系統(tǒng)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(tǒng)提供了較好的擴展性能。

2.4編程容易

分散控制系統(tǒng)采用控制圖形界面和功能碼控制組態(tài)來編程的，這樣可以自動生成執(zhí)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(tài)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(tǒng)維護方便

分散控制系統(tǒng)的微處理器具有自診斷功能，應用程序在執(zhí)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(tài)。發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時可以及時發(fā)出警報，對出現(xiàn)異常的部位和異常性質作出提示，并且系統(tǒng)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(tǒng)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(xié)調一致，并且便于集中的管理控制和信息數(shù)據(jù)共享的多方位系統(tǒng)，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(fā)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(tǒng)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(jiān)控設備是變電站電氣自動化系統(tǒng)的主要功能，并且這個系統(tǒng)還能反饋信號的變化和提供部分特殊數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)的設備數(shù)量較多，布置也較為復雜。

3.2變電站電氣自動化的現(xiàn)狀及趨勢

變電站電氣自動化的發(fā)展也在跟隨著科學技術的步伐不斷向前。在數(shù)據(jù)的采集方面有了新的突破，變電站的電氣監(jiān)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(fā)展，DCS系統(tǒng)開始取代傳統(tǒng)操作系統(tǒng)，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(xiàn)獨立化操作，整個系統(tǒng)的控制單元正在朝著一體化的方向發(fā)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(fā)展方向和目標。這種突破，極有可能在商業(yè)和工業(yè)領域都得到極大規(guī)模的應用。

3.3分散控制系統(tǒng)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(tǒng)不僅提高了變電站的自動化水平，促進變電站的發(fā)展，并且在相關領域也有運用空間。而分散控制系統(tǒng)可以提供綜合化自動技術，是自動化系統(tǒng)的一個典型代表。變電站實現(xiàn)電氣自動化擴展了分散系統(tǒng)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(yè)通過不斷地補充DCS的內容幫助實現(xiàn)電網科學化管理，推動整個行業(yè)的生產管理與發(fā)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(tǒng)，分散控制系統(tǒng)是一項發(fā)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(xiàn)二者的整合運用，能夠推動電氣自動化系統(tǒng)進一步改進升級，優(yōu)化變電站的系統(tǒng)管理和經濟發(fā)展。

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