发电厂电气自动化中对分散控制系统的应用

王君

（陕西清水川发电有限公司，陕西 榆林 719400）

发电厂电气自动化中对分散控制系统的应用

王君

（陕西清水川发电有限公司，陕西 榆林 719400）

随着我国经济发展水平的不断提高，不少企业都开始在电气自动化系统中大量运用分散控制系统，以便于达到一体化的目的，并且具有很好的运用效果。发电厂电气自动化中的分散控制系统，是利用计算机和通讯控制来实现分层控制，为企业发展提供依据和保证。在发电厂中合理应用电气自动化技术，并不断完善控制系统功能，可以促进系统稳定运行，为发电厂提供一定的社会效益和经济效益。

发电厂；电气自动化 ；对分散控制

分散控制系统，简称DCS，上述控制过程需要利用多个微处理器核心构成采集站，具备很大的应用范围，尤其是应用在发电厂中，并且其自身存在的特点已经得到认可。合理应用分散控制系统，可以提高发电厂自动化水平，促使发电厂电气自动化具有更高的灵活性和可靠性。本文合理阐述分散控制系统以及分析分散控制系统等特点，充分研究发电厂电气自动化中应用分散控制系统的过程。

1 设计电气自动化分散控制系统

在综合分析分散控制系统过程中，计算机控制系统能有机结合四C技术，四C技术主要包括计算机技术、显示技术、控制技术、通信技术，依据计算机网络或者数据高速公路来合理连接不同地域、不同功能计算机。基于此，充分分析分散控制的总体配置、共享信息以及集中管理的基本原则，依据控制技术的实际需求，建立具有高可靠性、高性能的计算机控制技术，保证可进一步完善使用过程，形成闭环控制系统，使其具备方便维护、可靠安全的特点［1］。

2 分散控制系统的特点

（1）可靠性高。在设计分散控制系统的时候，需要具体展现分散控制系统结构理念，保证系统具备很高的可靠性，可从两方面来分析分散控制系统的主要结构，即系统功能分散和地理位置分散。利用上述分散控制系统，可以有效分散系统运用过程中的危险性。上述情况下，区域故障不会对系统整体运行造成影响，此外，在系统中进行冗余配置的时候，关键设备具有很大作用，可以保证系统整体的可靠性，利用上述方式配置电源、控制器、通讯设备的时候，一旦设备出现故障，可以利用后备设备来代替需要工作的设备，可以进一步提高系统的整体利用率，合理应用模块化、标准化软件，可以有效保障系统的可靠性［2］。

（2）监视与扩展性能较好。综合分析发电厂电气自动化分散控制系统，合理使用高智能操作员站，可以实现现场监控的操作。此外，系统具备相对比较友好的人机交互界面，促使具有直接观测的优势，不断完善控制系统优势［3］。

（3）系统维护方便和容易编程。在运行上述系统的时候，由于使用的都是具有一定阶梯的数据通讯网络，促使在应用过程中，可以达到分层通讯的目的，具有较高集中化的硬件设备，具有比较灵活的结构，而且还具有标注化和模块化的设备接口。因此，拥有比较良好的扩展性。微处理器具有一定的自我诊断作用，有机结合硬件设备硬件状态，可以及时报警设备运行过程中出现的异常情况，依据亮指示灯的方式来表达异常部位的性能，能够有效降低维修设备的时间，方便维修系统设备。

3 发电厂电气自动化中的应用分散控制系统

划分方式一般使用常规方法，可以把发电厂电气自动化设备分为两大部分，一是电厂网控制部分；二是单元机组电气部分。从设计机炉电一体化控制系统和相关设计规范需求来说，不管是全厂网控部分，还是单元机组电气化部分，实际上都属于分散控制系统范围。在设计发电厂电气自动化系统过程中主要使用的就是分层分布分散全微机的自动化技术。上述系统主要的建设依据就是分散控制平台系统，并且可以相接各台机组分散控制系统，集中一体化控制所有控制系统平台，保证能够完全符合分散控制和集中管理的实际需求［4］。某发电厂公司在设计分散控制系统的时候，同时归入到电厂网控制部分和单元机组电气部分中，取消常规控制电厂网的控制室，控制方式主要集中于中央控制室，并且通过网控自动化控制系统来控制和检测公用电气系统和升压站系统。同时，设计系统的时候，需要考虑控制系统中的一台机组停机的时候，是否会对网控自动化控制系统产生影响。此外，还需要保证两台机组中的网控自动化控制系统都可以检测公用系统实际运行情况，所以，分散控制系统在归入到电气控制系统中以后，需要充分考虑合理配置网控自动化控制系统的硬件问题，因此，需要综合分析实际情况，需要相对独立设计一、二号机组的网控自动化控制系统和分散控制系统。

设计分散控制系统主要就是实时通讯网络，可连接历史数据、过程控制单元、操作员站等结点，以此来达到高速传递控制指令、实时数据、组态信息的目的。合理应用A、B网总线结构，同轴电缆作为传输介质，管理方式主要用以太网，传输的方式就是CSMA/CD，从而可使实施网络通信速率达到10 Mb/s，并且所有人机接口站可以形成通讯网络C网，在传输各种文件和电厂管理信息的时候使用IP通讯协议，可以最大限度提高网络的可靠性，有效降低负荷率。

上述系统主要特点就是：网控自动化控制系统由一个扩展继电器柜、一个控场控制站、一个端子柜以及两个操作员站构成，连接总线的方式就是A、B网，建立分散控制系统，保证具有一定独立性的网孔部分，因为具有比较开放的软件操作系统，利用信息网来达到连接IP通讯协议和两台单级分散控制系统的目的。可以在操作站中显示网控自动化控制系统和分散控制系统，起到共享数据的目的。供电方式就是两个单机组共同馈电，保证可以能够进行电源切换，如果一台设备出现故障，网控自动化控制系统可以正常运行。单机组ECS属于两种单元机组分散控制子系统，主要包括扩展继电器、包括端子柜、现场控制站。在调试网控自动化控制系统和单机组分散控制系统以后，可以实际运行系统，具有正常的监视回路指示，运行状态正常，具有可靠稳定的控制电气操作设备，没有出现异常的逻辑闭锁功能，设备具备100%投入率和100%正确率，在控制设备设备操作、保护设备闭锁、控制设备运行情况都可以符合标准，并且电厂电气自动化设备中应用分散控制系统可以实现一体化控制，不断优化控制系统的构成机构，保证可以完善系统功能，方便与进行设备维护。所以，分散控制系统应用具有一定意义。

4 考核方式调整

总而言之，分散控制系统能够有机结合计算机技术，通讯技术、显示技术、控制技术，可以连接不同功能和地方的计算机，具有高性能和高可靠性的控制系统，同时拥有监控性能好、可靠性高、变成容易、扩展性好以及方便维护的优点。依据实际情况分析电厂自动化分散控制系统，具备良好的运行效果。

此外，还可以一体化控制系统，不断完善系统功能，保证系统稳定运行，为发电厂提供一定效益，进一步在电厂中应用分散控制系统，可以提高系统稳定性和安全性。

［1］ 董洪超. 发电厂电气分散控制管理系统分析［J］. 科技致富向导，2011（19）：76.

［2］ 《火力发电厂分散控制系统故障应急处理导则》宣贯交流会圆满落幕［J］. 仪器仪表用户，2014（6）：9.

［3］ 张玉柱. 发电厂电气分散控制管理系统分析［J］. 科技致富向导，2010（19）：95，77.

［4］ 叶荣，何杰. 分散控制系统改造出现问题的处理和完善［J］.江西电力，2010，29（6）：38～40.

Application of distributed control system in power plant electrical automation

TM621；TM76

1009-797X （2015） 20-0152-02

B DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.20.050

王君（1989-），男，助理工程师，大学本科，研究方向为电气自动化在发电厂的应用及优化设计研究。

2015-09-07