DCS控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)方面的應用

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隨著社會發(fā)展進程不斷加快，科技水平的進步體現(xiàn)在人們工作與生活的方方面面。而其中智能化技術的出現(xiàn)，更是從根本上改變了人們的生活。在其應用范圍不斷擴大的過程中，也實現(xiàn)了對電氣自動化的智能控制，DCS控制系統(tǒng)的應用就是最好的例證。為了更好的對其應用進行分析，必須對DCS控制系統(tǒng)的概念有更明確的認識。

1 DCS控制系統(tǒng)的概念

DCS是以計算機技術為核心的控制系統(tǒng)，通過強大的數(shù)據(jù)信息操控系統(tǒng)實現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)過程的管理與監(jiān)控，并根據(jù)其自身的技術特點實現(xiàn)對監(jiān)控對象的分散控制。具體講，DCS系統(tǒng)是同時具有將信息集中管理及分散處理的功能性控制程序。與單一的信息集中、分散軟件不同，在系統(tǒng)信息軟件的技術支撐下，對系統(tǒng)信號進行分析處理，最終實現(xiàn)對整體系統(tǒng)的集中管理和對具體設備的分散性控制，最終完成對整體的分級管理，實現(xiàn)動態(tài)控制。

2 DCS控制系統(tǒng)的特點

（1）系統(tǒng)網(wǎng)絡作為DCS的骨架，核心與基礎，在DCS系統(tǒng)中至關重要。通過系統(tǒng)網(wǎng)絡可實現(xiàn)DCS系統(tǒng)的實時性、可靠性及可擴充性。

（2）DCS技術能夠全方位處理現(xiàn)場的I/O，且運用網(wǎng)絡節(jié)點直接控制參量。現(xiàn)場I/O控制站的設置，能夠協(xié)助整個系統(tǒng)分擔一些I/O及控制性能。故此，運用此方式可有效防止因一個站點故障而致使全部系統(tǒng)出現(xiàn)無法正常運行的情形，分擔一些數(shù)據(jù)控制及采集性能，提升系統(tǒng)的可靠性，提升整體系統(tǒng)的性能。

（3）DCS系統(tǒng)內(nèi)設置工程師站的重要作用則是基于實現(xiàn)DCS的離線配置、組態(tài)工作及在線監(jiān)督、控制、維護等相關網(wǎng)絡節(jié)點[2]。

3 DCS控制系統(tǒng)的應用目的

對于DCS系統(tǒng)的應用目的主要有以下幾點。

（1）可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使系統(tǒng)的運行過程更加可靠。在具體的運行中，可以利用DCS系統(tǒng)實現(xiàn)原有系統(tǒng)的改造升級，提高整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，并減少工作人員在終端操作中的繁瑣環(huán)節(jié)，通過智能化方式完成對整個系統(tǒng)的控制。

（2）從電力系統(tǒng)的角度出發(fā)，電力系統(tǒng)的操作具有一定的復雜性，使工作效率大打折扣。在DCS系統(tǒng)中，加強了計算機智能控制的范圍，在整體控制的操作下，完成了集控運行的操作目標。通過DCS系統(tǒng)，將原有系統(tǒng)中的操作集中起來，實現(xiàn)了系統(tǒng)化管理，使工作人員的工作量明顯降低，只需要在電腦前就可以完成對所有項目的有效操作。

（3）DCS系統(tǒng)是實現(xiàn)電氣自動化操作的有效途徑，在其提供的監(jiān)控方法中，可以有效地提高對電氣系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)運行的監(jiān)督、控制水平。因此，電力系統(tǒng)的科學化、效率化生產(chǎn)過程離不開DCS系統(tǒng)對整體運行的技術支撐，DCS系統(tǒng)是提高電廠運行、管理等綜合能力的強有力保障[1]。

4 DCS控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)方面的應用

4.1 電力系統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)通信部分

在電力系統(tǒng)中，通信部分是DCS控制系統(tǒng)關鍵所在，為了保證控制效果的實時傳輸，有必要加強通信的應用。DCS系統(tǒng)作為整個發(fā)電系統(tǒng)的一部分，目前,主要控制級網(wǎng)絡之間的通信方式，主要操作單元操作及現(xiàn)場監(jiān)測單元通常采取主從模式。網(wǎng)絡運行單元被用作輔助設備，現(xiàn)場監(jiān)控單元被用作從站，從而將各個從站連接到統(tǒng)一主站，有效地提供通信質(zhì)量和效率。通信命令只能通過主站啟動，并且只能是主站與從站之間的通信，而不是兩個從站之間的通信。為了實現(xiàn)從站之間的通信，主站可以用作從站。從站的監(jiān)測單元采用PC總線連接板技術和配置RS-485通信模塊,這確保了有效的實體層和數(shù)據(jù)層之間的聯(lián)系,也可以適應不同的工作環(huán)境要求。通信模塊,電源隔離等抗干擾技術，以及光電隔離也被用來避免外部環(huán)境對從站通信的影響,從而達到提高通信穩(wěn)定的目的。

4.2 電力系統(tǒng)DCS系統(tǒng)連接方式

從目前DCS在電力系統(tǒng)控制系統(tǒng)中的應用情況來看，電氣監(jiān)控系統(tǒng)與DCS連接主要采取兩種方式，即硬接線方式和現(xiàn)場總線連接方式。這兩個模式有特定的工作環(huán)境需求,所以一般來說,兩種模式結合能有效地提高電力系統(tǒng)中DCS連接的穩(wěn)定性,提高抗干擾能力,降低維修和維護的工作量,提高系統(tǒng)運行的安全和穩(wěn)定。此外,這兩種方法的結合可以達到優(yōu)勢互補的目的,減少電氣DCS系統(tǒng)的總體投資成本。因此，在多數(shù)的通信模式過程中，相關的聯(lián)鎖和控制開關量的通信方式采用硬連接,或者只保留聯(lián)鎖電路的硬連接相關功能,能夠體現(xiàn)出很多優(yōu)勢。例如,可以取消不必要的功能,減少I/O卡和DCS的連接電纜,降低應用成本。對于電氣操作和維護來說，這不僅提供了一個新的發(fā)展平臺,同時也可以很好地改變管理模式，提高生產(chǎn)效率。此外,通過DCS系統(tǒng)的訪問,可以顯示多種多樣的信息,確保信息數(shù)量的控制系統(tǒng)有效地擴大，從而全面的實現(xiàn)對輔助動力系統(tǒng)設備的高精度測量。此外，DCS控制系統(tǒng)還能實現(xiàn)對復雜要求下的電氣維護和管理，例如事故追蹤，保護定制，聲波記錄分析，防誤鎖定等，進一步確保電力系統(tǒng)的自動穩(wěn)定運行，從而實現(xiàn)提高整體運作實效的目的。在電力供應逆轉(zhuǎn)的過程中，電力驅(qū)動的電力系統(tǒng)也能實現(xiàn)高壓啟動，待機和高低電壓電源的遠程控制[3]。

本文針對DCS在電力控制系統(tǒng)之中的應用進行深入的分析，從而總結了DCS應用的效果和優(yōu)點。其在日常的使用過程中，能夠發(fā)揮出強大的功能性，實現(xiàn)優(yōu)良的控制效果。使電力系統(tǒng)在充分了解DCS系統(tǒng)的前提下進行合理、科學的使用，并不斷的創(chuàng)新技術，提高工作效率。