DCS系统在火电厂电气控制方面的应用探讨

李洋

摘 要：最近几年，DCS系统在火电厂电气控制方面得到了广泛的应用，并且取得了较好的使用效果。本文简单介绍了了DCS系统在火电厂应用的必要性，并分析了其在电厂电气控制方面的应用特点，简单介绍了DCS系统在应用时应注意的几个问题。

关键词：DCS系统；电气控制；应用探讨

1 前言

火电厂的控制系统属于综合控制系统，集中了电力系统和机电控制系统。在信息电子技术快速发展的今天，火电厂与电气自动化相结合运用成为当今研究的重要课题之一。集散控制系统（DCS）在火电厂控制系统中得到了广泛的应用，也取得了一定的成效。但是由于其他客观和主观方面的原因，火电厂的电气控制系统或者控制模式都是独立的，没有完全实现系统的全面性，这将对火电厂的经济运行和协调运行造成一定的影响。下面就火电厂电气控制方面的应用进行探讨。

2 DCS系统在火电厂应用的必要性

随着电力系统的不断发展，以电气专业为基础发展出一种比较完善的电气二次专业技术和管理模式。例如，火电厂的电气自动化形成了一种管理模式，并且这种模式得到了广泛应用。电力专业的发展最终还是要依靠网络和计算机技术。从管理层面考虑，火电厂电气专业的系统是独立的，这就与网络和计算机技术产生了一定的差距。为了弥补这一差距，研究人员提出了DCS系统在火电厂的应用。DCS系统的应用，使火电厂的系统更加可靠，并且可以避免由于硬接线和按钮造成的故障。DCS系统的内部逻辑非常严密，可以通过控制系统将原来的继电器模式或固态逻辑进行替代，这样就降低了由于误操作发生故障的概率，从而提升了整个系统的可靠性和安全性。应用DCS系统，还可以将电气监控系统和电气运转设计成一体式，这样可以对整个机组的运行状态进行监控，提高了集控运行的能力。总的来说，DCS系统提升了火电厂运行的综合控制与自动化水平。

3 DCS系统在火电厂电气控制中的应用特点

火电厂的电气控制主要是通过专业的微机数字化装置来实现，如火电厂中的发电机励磁调节、发-变组保护以及故障录波等，这些装置产生的动作结果以及工作状态经过微机数字化装置处理后，被传输到DCS系统中。另外这些控制程序是独立运行的，若脱离DCS系統也可以安全独立地运行，即使有外部的干预，也可以保证电气控制系统安全地运行。

DCS系统具备的功能应该在火电厂的DCS系统中实现。DCS系统具备的这些功能是和火电厂中汽轮机的数字电液调节系统相关的。结合DCS系统的功能，可以减少通信量的输入/输出点，运行起来更加经济可靠。另外在进行系统的投切逻辑时，DCS系统可以与PLC系统相结合运用，实现两者之间的数据通信。用PLC实现投切逻辑比较简单，但是输入/输出的量比较大。为了确保火电厂电气控制系统的可靠性，也可以使用冗余的方式对系统进行控制，这种方法在进行内部运算时，可以人为进行设置。在新建项目中，DCS系统可以与PLC系统相结合使用，利用PLC面板操作键盘对控制对象进行操作，这样可以作为画面操作的后备。

4 DCS系统应用要注意的问题

在应用DCS系统时要注意系统在进行设计时的配合问题、装置时钟和电气控制功能上的配合问题以及系统进行调试时的问题。

DCS系统的设计对火电厂后期运行十分关键，设计时要考虑到方方面面的问题。以前在对DCS系统进行设计时，一般是通过电气专业列举的清单，由热控专业对其进行组装完成的。这种设计方式往往涉及的面不够广，并且不能完全适用于实际情况，从而会对整个系统的运行造成一定的影响。为了更好地与实际相结合，在对系统进行设计时，应采取两个以上不同的专业对其进行设计，详细分配系统的规模、功能以及系统的容量，并且详细地进行论证；在实际运行过程中，表现出来的功能和软硬件的配置等都要经过科学的论证，以确保系统的安全可靠运行。

DCS系统可以实现对火电厂整个电气系统的控制。在实际运行时，DCS系统通过与单元微处理机之间的配合完成对系统的控制。每个独立的单元都装有自己的时钟，从目前情况进行分析，在对独立单元的时钟进行设计时，没有与外界的因素相配合，这样就使系统在运行时出现信息紊乱的现象，因此，在进行时钟设计时要与外界的环境相配合，保证系统的安全稳定运行。

在对系统运行进行控制的过程中，要通过对各种参数的设置，经过缜密的计算和对系统进行调试后才能形成一套有逻辑的控制系统。这种有逻辑的控制程序一旦形成后，在之后很长一段时间内是不会改变的。若要改变控制程序中的任何一个逻辑，都需要经过设计人员的代码传输，DCS系统不具备这种线上传输功能，所以其在进行传输时，势必会对系统中的其他程序造成影响，因此，在进行电气控制功能分配时要注意这个问题。

以前对火电厂进行系统调试时，不同专业的人员都是分开对系统进行调试的，如热控系统只负责本职专业的系统调试，电气系统只负责电气方面的系统调试，各自专业人员对本职工作都非常熟悉，调试的效果也比较好，但DCS系统进入到火电厂的电气控制系统中之后，热控系统的工程师对整个电气系统不熟悉，而电气专业人员对DCS系统又不熟悉，这样就造成了调试功能的缺失。为了合理地对系统进行调试，应该合理地分配技术人员，使整个系统优化，保障系统的安全可靠的运行。

5 结论

DCS系统在火电厂的应用为火电厂的经济运行提供了保障。针对火电厂中出现的各类问题，结合实际情况，运用DCS系统分析解决相关技术问题，并不断地结合现实情况对运行过程进行修正，这样可以全面保证火电厂安全经济的运行。

参考文献

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[2]郑明川.浅议DCS系统在火电厂电气专业的应用[J].湖南水利水电，2011，6（20）：78-80.

（作者单位：山东电力建设第一工程公司）