火电厂电气控制与DCS系统
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【摘要】本文阐明了DCS系统和电气系统的特点，对使用DCS系统的目的进行了说明，对相关控制方法和其中要注意的若干问题进行了深入探究。
【关键字】电气控制、DCS系统
中图分类号：F407.6 文献标识码： A
前言
火力发电在电力建设中扮演了重要的角色，随着科技不断发展，人们对火电厂电气控制的要求也逐渐变高。因此更要对电气控制的方法进行探究，提高可行性和科学性。
1.DCS系统的特点
DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机、通讯、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。DCS系统具有高可靠性、开放性、灵活性的特点，下面逐个进行说明。
（1）高可靠性。
由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外。由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。与此同时还省去了大量的操作终端，避免了接线、开关、按钮等引起的鼓掌，由于内部构成有联动逻辑，设置了操作闭锁检查逻辑，减少了人为误操作的可能性，在很大程度上加强了可靠性。
（2）开放性。
DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连人系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。
（3）灵活性。
通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库中选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统。
电气系统的特点
电气系统与热工自动化相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点，电气的主要特点表现为：
电气设备相对热工设备而言控制对象少，操作频率低，有的系统或设备运行正常时，时常几个月或更长时间才操作一次。电气系统运行过程中操作量极少，过程参数的调节也很少，除了励磁电压外几乎没有可调节的量，运行过程的异常状态大都是由保护装置自动处理的。电气系统的正常操作是对电气局部系统和装置的切投、运行方式的切换。
使用DCS的目的及控制方法
1.使用DCS的目的
使用DCS系统可以提高以及完善电气系统的监控能力。发电机组引入现代化手段，能有效的提高监控水平，有利于实现发电机组自动化。目前，DCS对整个电气系统的控制和监控，实现了整个机组包括电、炉、机的自动化以及更可靠的运行管理。除此之外还可以实现集控运行。把电气的所有操作和监控都输进了DCS中，同时和机组控制组成了综合的自动化系统，控制人员在所有的DCS的终端上，都可以对整个机组实施干预以及监控， 实现了1名主要负责值班员和几名辅助值班员就可以进行集控。还可以提高电气控制的可靠性。DCS可靠性很高，并且可以通过配置各种形式的控制系统代替原来的继电器以及固态逻辑，可靠性得到提高；DCS可以省去很多终端，减少因为布线复杂而引起的故障；由于全部电气的操作、监控都进入了DCS中，并与机组控制构成综合自动化系统，使运行人员可以在任一DCS的终端(CRT)上，对包括电气系统在内的整个机组进行监控和干预，使单元机组具有了以1名主值班员配若干辅助值班员进行运行监控的真正集控运行能力．
控制方法
结合DCS系统及电气控制系统与装置的现状，可以得出DCS系统实现电气控制的基本原则应该是，电气控制的核心功能要充分应用原有的专用微机数字化装置来实现。例如发一变组保护、发电机励磁调节、故障录波等，这些装置和系统的工作状态、动作结果、经过装置处理后数字化的输入信息，就是通过通讯方式送人DCS中的。同时还要保证这些控制系统在功能上自成安全独立运行的体统，脱离DCS，无须外部干预就可以保证电气系统运行安全，简单易行。
要保证DCS已经能够实现的功能，就应该在DCS中实现。许多厂家的DCS中已有相应的模件，而且这些功能的实现和汽轮机的数字电液调节系统密切相关，使用DCS实现这些功能有利于减少通讯量和I/O点，更经济可靠一些。系统和装置各自的投切逻辑，可以选用PLC实现。这一类控制逻辑关系比较简单，但是I/O量比较大，而使用PLC比较经济，并且可以和DCS进行数据通讯。为了提高可靠性，可采用冗余方式配置控制系统，而对内部的运算速度可以进行人为设置。
另一方面，在新建的工程中，当DCS没有完善前，还可以通过PLC的面板操作键盘或者随机带的编辑器，对控制对象进行临时操作，作为画面操作的后备。电气系统(包括上述各功能系统)的运行状态、运行过程的参量以及电气系统其他运行信息的显示、报警、记录，都在DCS中进行和热工信息一样的处理，实现画面显示、声光提示和打印输出；各种远方操作进入DCS，通过CRT进行鼠标操作，并可以在DCS中设置操作准许、闭锁等防误逻辑。除了发电机主开关、灭磁开关跳闸按钮、发电机功率仪表等后备设备外，可以取消电气操作台盘。电气系统进入DCS的输入信息和DCS输出的指令应当尽量采用通讯方式进行，这样有利于节省DCS的I/O点硬件和电缆。另外，输入DCS的这些信息，将用于机组综合控制和全厂信息系统。
运用DCS系统需要注意的若干问题
1.系统设计的配合问题。
对于DCS系统的设计尤为关键，设计直接关系到后期的运行状态，所以在设计阶段，应该全面的考虑问题。在以往的设计阶段，基本都是由电气专业的进行清单的列举，然后由热控专业的进行装置，这种设计方式在对系统的实际应用方面的性能表现的不够全面，影响到系统的实际运行。所以说，为了使系统能够更好的适应实际性能的发挥，在设计阶段，应该由两个以上的专业共同完成，对于系统的容量、规模以及功能的分配等都要进行详细的论证，对于实际上进入到DCS的量要有详细的计算。
电气控制功能的分配问题。
在实际的运行操作中，由于系统的控制逻辑以及各种参数的设置都是经过了事先科学的计算以及各种调试而得来的，并且一旦系统的运行模式形成后，在很长时间内都不会再改变。如果想要改变控制系统中的任何一个逻辑，都需要进过工程师站进行代码的传输，而由于DCS系统并不具备在线传输的功能，所以说在传输的过程中，可能会对其他的程序造成误操动，所以说对于电气控制功能进行分配的过程中，必须注意这一现象。
装置时钟配合问题。
对于DCS在电气控制系统中的应用，可以实现对整个系统的控制，在实际的运行中是和各个独立的微处理机共同完成的，而在每个独立的装置中都有其自身的时钟。在现有的运行情况中，在装置中进行时钟的设计时并没有考虑到和外界的配合。
系统调试问题。
在DCS系统应用到电气控制系统中以后，对于系统的调试较之从前有所不同。在以前的系统调试中，在热控系统和电气系统方面的调试都是分开进行的，各自专业的人员对于相应的专业者 E常的熟悉，所以调试效果较好。但是进入到DCS系统中以后，热控调试人员对于电气系统不熟悉，而电气人员对DCS系统也不熟悉，由此就会造成调试功能的缺失。
结束语
火力发电的市场存在激烈竞争，因此如何把DCS系统良好的应用到火电厂的电气控制中去十分重要，通过对DCS系统的使用，可以提高电气控制的水平，加强电气系统的可靠性、开放性和灵活性。
参考文献：
[1] 郎健慧.电厂DCS系统应用分析[J]. 今日科苑. 2010(02)
[2] 杨跃权,高镗年.分散控制系统与现场总线[J]. 华北电力大学学报. 2010(01)
[3] 潘培山.火电厂电气监控系统的发展现状[J]. 科技信息(科学教研). 2012(29)
[4] 邱开金.《电气控制与PLC》课程教学改革的探讨[J]. 内江科技. 2009(12)