提高电厂控制系统运行管理的措施

罗卫明

摘 要：计算机技术和通信技术的发展带动了我国各行各业的发展，掀起了新一轮的技术革命。先进技术的发展也带动了电厂控制技术的发展，基本上实现了控制系统的自动化和智能化。促进电厂设备的安全运行，提升电厂的核心竞争力，是电厂控制系统的重要作用，也是其安全运行管理的前提。该文就电厂控制系统运行管理过程中可以采取的措施进行了介绍。

关键词：电厂 控制系统 运行管理

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0100-02

随着计算机技术和通讯技术的不断进步，电力行业得到了较好的发展，特别是电厂电气控制系统采用现场总线技术基本上实现了智能化。这对我国电气系统的运行来说是一项较大的变革，极大地提高了我国电气系统运行管理的水平和安全性，使电厂在市场环境中具备了更好的竞争力。

1 电厂电气控制系统运行管理的要求

信息化和数字化是我国电厂电气发展的必然趋势，按照电厂规模的不同可以将电厂控制系统分成三个级别，机组级、厂级和现场设备级。目前先进的分散控制系统（DCS）在我国电厂运行中得到了非常广泛的应用，提高了我国电厂运行和管理水平。由于DCS系统在电厂运行中具有较好的性能，获得了电厂工作人员的一致好评，同时也改变了传统电厂工作人员的实践操作方式。但是通过调查我们发现目前我国电厂运行过程中的控制水平和其监控水平相差较大，DCS技术的使用成功缩小了二者之间的差距。

电厂控制系统运行管理的基本要求为：

（1）实现电力控制系统的自动化运行，且保障其运行的安全性和可靠性。

（2）采用分阶段层分布结构，实现电力控制系统运行的优化设计。

（3）具有较好灵活性、适应性和可扩展性，保证电力系统在扩建或者安装过程中不会影响整个系统的运行稳定性。

（4）电力控制系统要具有较好的人机交互界面，能够方便操作人员对电网的运行情况进行实时监控。

（5）电力控制系统能够方便的进行修改，以实现其软件功能的改变和升级。

（6）电力控制系统具有较好的自检功能，能够对电力系统中的软件和硬件设备进行故障检查，避免系统中一个部件的故障影响整个系统的正常运行。

2 电厂控制系统的配置

电厂中控制系统中采用了先进的DCS控制站，其设置是在控制站的单元机组中进行，如电厂中两台机组公用一个集控室和一套DCS系统，实现对电厂中模拟量控制系统、数据采集和处理系统以及顺序控制系统等的监控。目前电厂控制系统的配置方式主要有远程智能I/O方式、I/O集中控制方式以及现场总线控制系统方式。其中第一种控制方式在使用过程中将控制站中的I/O进行下放处理，采用先进的光纤通信或者双绞线通信技术将现场设备跟采集柜连接在一起，实现数据的交换；第二种控制方式在电气设备的使用现场设置I/O接口，并且采用硬接线电缆实现现场设备跟DCS系统中数据的连接，完成对电厂电气设备的监督和控制。现场总线技术则是采用智能化的设备对其运行过程中的数据信息进行采集，然后通过现场总线技术将采集到的数据信息传输到控制站。目前大部分电厂控制系统都采用了先进的现场总线控制技术，且是未来电厂控制系统发展的主要方向。

第一种控制方式能够节省电缆铺设和安装的成本，具有较高的控制性能，在目前电厂控制系统中得到了较多的应用；第二种控制方式能够有效的对电厂运行的安全性进行控制，且处理速度较快，但是由于其技术水平较低，在使用过程中对控制站的保护等级较低，控制站中剩余的空置面积较多。现场总线控制技术的应用适应了网络数据传输发展的需求，是一种新型的传输控制技术，其技术也在不断发展和完善，是未来电厂控制系统发展的主要趋势。

3 提高电厂控制系统运行管理的措施

为了提高电厂控制系统运行管理的水平，笔者根据自己多年的工作经验，总结出了以下几个措施。

3.1 时钟统一

随着先进科学技术的不断进步，电厂的监控水平也得到了明显的提高。目前我国大部分电厂已经实现了计算机监控，为了提高整个电厂控制系统运行的安全性，必须将电厂控制系统中的时钟进行统一，确保控制指令能够在正确的时间发挥作用，同时也确保事故发生时整个电厂控制系统的时刻统一，方便后续故障原因的分析。

3.2 DCS接口问题

通过对电厂电气设备的分析和总结，目前其电气设备基本上采用了相同的电气设备装置，如自动准同步、发电机保护以及励磁调节等，电气设备通过DCS系统实现对这些先进设备的控制。但是由于这些设备在工作过程中采用的原理不同，要想实现对其进行集中控制是非常复杂的，因此必须添加相应的辅助装置，即接口。接口的设计能够在一定程度上降低控制系统运行管理所需要的成本费用，但是需要对其接口进行严格设计，以保证其控制功能的实现。但是如果接口处理不当，就会影响DCS系统监控功能的使用，因此在网速满足要求的前提下，建立采用先进的通信接口网络连接方式，以满足电厂控制系统中不同装置之间的接口问题。

3.3 总线设置

现场总线是近些年来提出的一种先进的布线技术，改变了传统布线技术灵活性较差的缺点。通过对现场总线的设置，能够根据不同区域控制系统运行的要求不同而进行设置，安装过程中可将其开关柜放置在办公楼或者其他房间中，保证了现场总线的安全性。采用现场总线技术将电厂中的DCS系统连接在一块，不但能够实现系统中数据的高效传输，而且能够减少系统中需要的隔离期间、模拟量卡件以及端子柜等的使用，优化控制系统的结构，同时还节省了传统控制方式下对控制电缆施工和维护的工作量，降低电厂控制系统的成本。但是在使用过程中电厂可以根据其功能需求，选择合适的控制系统，切不可只顾追求先进而忽略了对控制系统功能和成本的考虑。

3.4 合理选择产品的型号endprint

电厂控制系统包含了多个元器件，其元器件性能的优劣直接关系到电厂控制系统水平的高低，为了实现电厂控制系统的正常运行，必须合理选择产品型号。一方面要保证选择的产品能够完成预定的功能且具有较好的经济性，另一方面还要保证选择的产品能够实现跟其他产品之间的协同工作，确保其数据共享性。

3.5 加强运行配套设备的建设

电厂控制系统的运行需要多个系统的协调，如数据分析系统和数据采集系统，完成对电厂运行过程中各项数据信息的采集和处理，然后将数据分析和处理的结果发送的控制中心，进而指导控制系统进行各项动作。因此要想提高电厂控制系统运行管理的水平就必须要加强其配套设施的建设，为控制系统的运行提供可以参考的依据。

3.6 做好应急预案和故障应对措施

电是人们生活和生产的必备产品，这就要求电厂控制系统24 h不间断工作，为了防止其工作过程中出现各种意外，电厂运行管理过程中必须对其运行过程中可能出现的故障进行分析，并且制定比较完善的应对措施，提高电厂控制系统运行的稳定性和可靠性。另外由于电厂的特殊性，其工作过程中容易受天气因素的影响，必须制定恶劣天气紧急预案。同时还要加强对抢修队伍的建设，培养优秀的故障抢修人员，确保电厂控制系统故障能够得到及时处理。

4 结语

人们生活和生产中的电气设备种类和数量越来越多，特别是大型用电设备的出现，对电厂控制系统提出了更高的要求。先进的DCS系统在电厂控制系统中得到了广泛的应用，但是由于DCS系统没有充分考虑电气设备控制的特点，导致其应用过程中还存在一定的问题。该文主要就电厂控制系统的要求和配置情况进行了介绍，然后针对电厂控制系统运行管理中存在的问题，给出了相应解决措施。

参考文献

[1] 陈升.网络化变电站自动化系统的应用[J].电网技术，2003，27（2）：72-75.

[2] 国家电力公司超高压变电站自动化技术考察组.西欧、北美超高压变电站自动化技术现状[J].电网技术，2002，26（4）：55-61.

[3] 曾庆禹.变电站自动化技术的未来发展——电力市场与协调型自动化[J].电力系统自动化，2000，24（18）：1-4.

[4] 韩少晓，许洪强，万芳.提高火电机组自动发电控制系统运行水平的策略[J]，电网技术，2002，26（6）：73-76.

[5] 易扬.现场总线技术在电厂电气控制系统中的应用[J].广东电力，2010，19（8）：40-44.

[6] 顾晓凌.论电厂电气控制模式的发展方向[J].能源研究与信息，2004，20（3）：160-164.endprint