如何提高電廠電氣控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行管理

郭鐵+曲鋒

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，生產(chǎn)、生活對(duì)用電需求不斷增加；同時(shí)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)，電力供需逐漸趨于平衡；電力企業(yè)在其中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用，特別是電廠的安全高效運(yùn)營(yíng)是非常重要的。文章從電廠電氣控制系統(tǒng)的配置分析入手，研究探討了安全運(yùn)行管理的保障措施，助力電廠實(shí)現(xiàn)安全高效運(yùn)營(yíng)。

關(guān)鍵詞：電廠；電氣控制；系統(tǒng)管理；安全運(yùn)行

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)電力企業(yè)提供服務(wù)的質(zhì)量和效率的要求越來(lái)越高，電廠的安全高效運(yùn)營(yíng)是社會(huì)穩(wěn)定、發(fā)展的重要保障，其中，電廠的電氣控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行是關(guān)鍵[1]。DCS系統(tǒng)在我國(guó)電力企業(yè)高速發(fā)展的廣泛應(yīng)用，對(duì)提高電廠運(yùn)行和管理水平起到了相當(dāng)積極的推動(dòng)作用，良好的性能表現(xiàn)和可操作性得到了普遍認(rèn)可。但是隨著信息化、數(shù)字化技術(shù)的普遍應(yīng)用，DCS系統(tǒng)也面臨著先進(jìn)性、開(kāi)放性和經(jīng)濟(jì)性等轉(zhuǎn)型升級(jí)的要求。

一、電氣控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行管理要求

DCS系統(tǒng)的應(yīng)用，有效地縮小了電廠安全運(yùn)行與實(shí)際控制水平之間的差距；但是對(duì)應(yīng)自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，電廠電氣控制系統(tǒng)還面臨以下幾個(gè)方面的要求：一是科學(xué)的結(jié)構(gòu)分布與整體設(shè)計(jì)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化和安全高效保障；二是必須具有良好的延展性與容納性，為轉(zhuǎn)型升級(jí)留出更多的空間，保障系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行；

二、電廠電氣控制系統(tǒng)的配置

集控系統(tǒng)的有效控制是電氣控制系統(tǒng)配置的關(guān)鍵，主要包括兩方面的配置，一是控制站，二是監(jiān)控系統(tǒng)。

（一）控制站的配置

控制站是電氣控制系統(tǒng)的前置單元，包括發(fā)電機(jī)組、集控室、控制網(wǎng)系統(tǒng)和機(jī)組運(yùn)行人員；一般按照兩臺(tái)機(jī)組設(shè)一個(gè)集控室，建立公共控制網(wǎng)，除運(yùn)行數(shù)據(jù)采集以及設(shè)備安全監(jiān)視外，還要實(shí)現(xiàn)機(jī)組模擬量控制與順序控制，保證單個(gè)機(jī)組出現(xiàn)故障不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行，這也是實(shí)現(xiàn)電廠電氣控制系統(tǒng)安全高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。

（二）監(jiān)控系統(tǒng)的配置

電氣監(jiān)控系統(tǒng)的配置大致經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)代歷程，傳統(tǒng)的一對(duì)一的I/O連接方式；20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了遠(yuǎn)程智能I/O方式，這是基于傳統(tǒng)通信模式建立的，采用專用通信網(wǎng)絡(luò)模式；隨著數(shù)字通信技術(shù)的出現(xiàn)，I/O集中控制方式以及現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)逐步取代傳統(tǒng)的監(jiān)控配置模式，把數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)延伸到基層生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)；特別是現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱FCS），突破了DCS采用專用通信網(wǎng)絡(luò)的局限，以全分布式系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)基層設(shè)備和控制系統(tǒng)自動(dòng)、雙向的全數(shù)字通信，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電氣控制系統(tǒng)高效、全面的監(jiān)督和控制。

三、控制系統(tǒng)安全有效運(yùn)行的管理措施

電廠電氣控制系統(tǒng)是整個(gè)電廠安全運(yùn)行的關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)安全有效運(yùn)行的著力點(diǎn)應(yīng)該放在系統(tǒng)的設(shè)置、運(yùn)營(yíng)維護(hù)及保障上；要實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，首先要保證系統(tǒng)的架構(gòu)合理、設(shè)計(jì)科學(xué)、安全保障有力；同時(shí)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)，確保能夠以新的技術(shù)和管理手段，不斷提高電廠控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，以適應(yīng)越來(lái)越嚴(yán)格的要求。

（一）關(guān)注系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的時(shí)間設(shè)置是否同步

電廠電氣控制系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行體現(xiàn)在實(shí)時(shí)、同步上，各控制節(jié)點(diǎn)以及發(fā)電機(jī)組設(shè)置的時(shí)間是否一致，也就是設(shè)備時(shí)鐘的同步性在很大程度上決定了電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的同步性。一方面，這是確保運(yùn)行指令正確執(zhí)行的關(guān)鍵，同時(shí)，也是確保整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、統(tǒng)一運(yùn)行。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能儀表管控一體化已經(jīng)成了工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的一個(gè)主流，在電廠電氣控制系統(tǒng)中使用新設(shè)備、 新技術(shù)是大勢(shì)所趨，也是相關(guān)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)必須要面對(duì)的問(wèn)題。電廠電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平越高，對(duì)時(shí)間同步性的精確度要求也將更加嚴(yán)格，不光關(guān)乎系統(tǒng)監(jiān)控處理的及時(shí)性，也是有效保障安全運(yùn)行的重要因素，對(duì)事故的分析評(píng)估也具有相當(dāng)?shù)囊饬x。

（二）優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)接口

在電廠電氣控制系統(tǒng)中，設(shè)備接入系統(tǒng)的接口跟隨著系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級(jí)在變化。從最初一對(duì)一的接入到現(xiàn)在的FCS，生產(chǎn)實(shí)踐以及研究都表明，系統(tǒng)的升級(jí)要求決定了電氣設(shè)備裝置，最顯而易見(jiàn)的是相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行與控制數(shù)據(jù)的采集裝置，儀器儀表，從最初的機(jī)械控制發(fā)展到現(xiàn)在的智能儀表管控一體化，伴隨的是電氣控制系統(tǒng)從集散控制逐步發(fā)展到現(xiàn)在的全分布式架構(gòu)，開(kāi)放、兼容與互可操作性與互用性是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化的主要體現(xiàn)，接口問(wèn)題已經(jīng)慢慢淡出。

（三）逐步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

隨著數(shù)字化通信技術(shù)以及智能儀表管控一體化的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全分布式控制系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，F(xiàn)CS系統(tǒng)以“全數(shù)字”化、全分布式的系統(tǒng)架構(gòu)，把控制功能下放到設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，監(jiān)督、管理與控制的效率將得到極大提升，電廠電氣控制系統(tǒng)的升級(jí)換代已經(jīng)開(kāi)始。

（四）完善故障應(yīng)急預(yù)案

隨著社會(huì)生產(chǎn)和生活對(duì)電力供應(yīng)的依賴越來(lái)越大，對(duì)電廠不間斷供電的要求也越來(lái)越高。電廠在運(yùn)行管理中需要更加高效的應(yīng)對(duì)各種可能出現(xiàn)的意外故障，這也為電氣控制系統(tǒng)的檢查報(bào)警功能以及自檢應(yīng)急處置功能提出了更高的要求。在總結(jié)分析高頻故障的基礎(chǔ)上，要增強(qiáng)系統(tǒng)的自動(dòng)糾錯(cuò)和報(bào)警功能的完善，同時(shí)加強(qiáng)應(yīng)急保障隊(duì)伍建設(shè)，完善故障應(yīng)急預(yù)案，確保高效排障與糾錯(cuò)。

四、結(jié)語(yǔ)

社會(huì)與科學(xué)的進(jìn)步是電力企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的基礎(chǔ)，同時(shí)也是電廠安全高效運(yùn)行的動(dòng)力。要重視新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的推動(dòng)作用，創(chuàng)新技術(shù)、創(chuàng)新管理，逐步實(shí)現(xiàn)電廠電氣控制系統(tǒng)的升級(jí)換代，更加有力地保障電廠安全高效運(yùn)行，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]賀奮勇.論如何提高電廠電氣控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行管理[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（60）：00046-00046.