淺析熱電廠電氣系統(tǒng)中DCS系統(tǒng)的有效應(yīng)用

汪長城

江蘇國信高郵熱電有限責(zé)任公司 江蘇 高郵 225600

1 引言

在目前的熱電廠電氣系統(tǒng)中,DCS系統(tǒng)已經(jīng)逐漸普及應(yīng)用,此系統(tǒng)是一種以微處理器為基礎(chǔ)、可以實現(xiàn)分散控制和集中操控、滿足分而自治與綜合協(xié)調(diào)的儀表控制系統(tǒng)。基于此系統(tǒng)可以實時采集電氣系統(tǒng)運行參數(shù)并加以自動運算和分析、自動調(diào)節(jié)控制等,提升系統(tǒng)運行控制的準確性與可靠性。

2 DCS系統(tǒng)的主要特征及功能

總結(jié)DCS系統(tǒng)的主要特征,主要是開放性、可靠性和功能性等特征。此系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用是通過局域網(wǎng)來實現(xiàn)信息傳輸?shù)?此種模塊化的設(shè)計方式,使得系統(tǒng)控制和信息傳輸更加便捷,信息傳輸也更加高效和安全。同時由于此系統(tǒng)分散在不同計算機終端中,不會由于其中一個設(shè)備出現(xiàn)故障而影響整個系統(tǒng),而且分散計算機的任務(wù)比較單一,提升了系統(tǒng)運行的可靠性。由于此系統(tǒng)集成了連續(xù)和批量處理等功能,可以實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)的順序控制,滿足自動化控制需求。

由此可見,DCS系統(tǒng)在熱電廠電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用主要起到控制作用,可以集中監(jiān)控電氣系統(tǒng)運行狀況并加以分散控制。也就是通過各分散終端實時采集設(shè)備運行的測點信號并加以分析,掌握設(shè)備和系統(tǒng)運行狀況,然后按照順序控制電廠的鍋爐、發(fā)變組、廠用電和汽機等,這不僅降低了人工作業(yè)強度,避免由于人為操作失誤而引發(fā)故障,而且提升了系統(tǒng)運行控制效率和安全可靠性,可以實現(xiàn)熱電廠電氣系統(tǒng)等自動化運行管理。

3 DCS系統(tǒng)的實際應(yīng)用過程

在熱電廠電氣系統(tǒng)中應(yīng)用DCS,主要是針對端子柜、繼電器柜和控制柜的應(yīng)用,其中的端子柜主要用于對電量的采集和轉(zhuǎn)接擴展,繼電器柜則主要用于控制輸電開關(guān)的命令,隔離強電和弱電,控制柜則主要起到幫助DPU實現(xiàn)電氣SCS邏輯和對OPU遠方操作指令的處理作用。在具體應(yīng)用和配置DCS時,所采用的網(wǎng)絡(luò)配置為雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu),所用傳輸介質(zhì)為光纖,網(wǎng)路節(jié)點分布遵循節(jié)點間點對點通信相對獨立的原則,避免由于傳輸介質(zhì)具有較差的抗電磁干擾性能以及出現(xiàn)傳輸設(shè)備故障而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連通故障問題,有助于實現(xiàn)此網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性和穩(wěn)定性。通過DCS系統(tǒng)的運用,可以結(jié)合實時采集的電氣系統(tǒng)運行參數(shù)并加以自動調(diào)節(jié)控制,不需要人工操作和控制電氣系統(tǒng),避免了由于人為失誤而引發(fā)的系統(tǒng)故障,也因為取消了頻繁操作而實現(xiàn)電氣系統(tǒng)運行準確性和可靠性的提升。此外,DCS系統(tǒng)在電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用,還可以對電氣系統(tǒng)各電路之間的運行情況進行監(jiān)控,主要是對變電站側(cè)母線、各間隔中開關(guān)設(shè)備電流、電壓和開關(guān)狀態(tài)等信息進行監(jiān)控,同時也監(jiān)控發(fā)電機勵磁系統(tǒng)運行電壓、電流和動作信號等,便于及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障,降低故障所造成的損失。

4 DCS系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的問題

將DCS應(yīng)用于電氣系統(tǒng)中,需要科學(xué)計算相關(guān)參數(shù)和控制邏輯,保證系統(tǒng)運行參數(shù)穩(wěn)定在允許范圍之內(nèi),不會受到外界各種因素的影響,保證系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行。在改變控制系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系時,需要依據(jù)系統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò)間的信號傳輸加以改變。但是在上述過程中容易由于控制設(shè)備分配不均而引發(fā)控制程序出現(xiàn)誤動或其他故障問題。因此,在將DCS應(yīng)用于電氣系統(tǒng)中時,應(yīng)科學(xué)分配電氣控制功能,避免出現(xiàn)誤動問題,保證電氣系統(tǒng)的可靠運行。

在電氣系統(tǒng)中引入DCS之后,不僅需要發(fā)揮DCS對電氣系統(tǒng)的監(jiān)測和控制工作,保證系統(tǒng)各元件之間相互獨立,從而確保系統(tǒng)的安全運行。還要通過微處理器連接各分散終端和設(shè)備零件等,實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)中各設(shè)備和參數(shù)的集中控制。工作人員通過對微處理機設(shè)置統(tǒng)一時鐘等方式,保證系統(tǒng)運行時可以與外界充分聯(lián)系并保證內(nèi)外運行信息的一致性,防止出現(xiàn)信息紊亂的問題。

5 熱電廠電氣系統(tǒng)中DCS系統(tǒng)的應(yīng)用要點

在熱電廠電氣系統(tǒng)中應(yīng)用DCS,首先可以對電壓和電流信號等實時測量和監(jiān)控,通過高效處理器的應(yīng)用提升控制站處理速度,提升電氣控制的運算和信號采集速度與精度,保證DCS可以完成功能處理。比如,調(diào)節(jié)勵磁電壓之前不需要人工操作和調(diào)節(jié)其他參數(shù),通過DCS可以自動處理,實現(xiàn)電氣的正常切換和裝置的投切,提升系統(tǒng)運行的準確性與可靠性。

在應(yīng)用DCS時,首先要做好系統(tǒng)的調(diào)試工作。由于DCS與原系統(tǒng)存在較大差異,需要熱控系統(tǒng)人員和機務(wù)人員分工明確并有效協(xié)作,實現(xiàn)相互之間的有效配合,同時還要加強對技術(shù)人員的培訓(xùn)和指導(dǎo)工作來提升調(diào)試工作效率和質(zhì)量。其次,要做好裝置時鐘的配合工作。通過DCS控制整個系統(tǒng),需要發(fā)揮各自獨立微處理機的作用。針對各個微處理需要設(shè)置獨立的時鐘裝置,對控制站、操作員站和歷史站等統(tǒng)一授時,在電氣控制系統(tǒng)中也有自己的時鐘裝置來為字母RTU、信號采集裝置和保護裝置統(tǒng)一授時。最后要做好電氣控制功能的分配工作。隨著目前DCS硬件和組態(tài)管理軟件的不斷提升和完善,采取對機組控制功能分布管理的方式發(fā)揮DCS的風(fēng)險分散和功能集中的優(yōu)勢。經(jīng)過對電廠實際運行參數(shù)的反復(fù)計算和調(diào)試形成最終的DCS系統(tǒng)各項控制參數(shù)和邏輯,發(fā)揮其優(yōu)勢,提升系統(tǒng)運行的準確性。

6 結(jié)語

熱電廠電氣系統(tǒng)具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和操控流程,在傳統(tǒng)的控制模式下,控制流程復(fù)雜,容易由于相互干擾而影響系統(tǒng)控制精度和可靠性。通過DCS的應(yīng)用,實現(xiàn)集中、分散控制,由控制中心統(tǒng)一處理多個分散系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù),并對各分散終端加以控制,實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)運行的自動監(jiān)測與控制,提升熱電廠運行的穩(wěn)定性與安全性。