摘要:在电厂的运行过程中,需要运用到诸多较为先进的控制技术和设备,尤其是自进入信息化时代以来,电厂实现了电气自动化控制,而分散控制系统正是电厂电气自动化控制系统中的一个核心部分。现阶段,分散控制系统的应用性能仍处于不断完善之中。基于此,本文对电厂电气自动化分散控制系统的应用从不同视角作以分析,以供相关从业人员参考。
关键词:电厂电气自动化;分散控制系统;应用分析
引言
DCS,即分散控制系统。该程序主要是利用计算机技术、控制程序、以及网络体系等结构,创建的系列性仪表设备操纵方法。随着地理行业的发展,分散控制系统在电厂电气自动化中的应用范围逐步扩大,成为技术研究的核心之一。
1电气自动化的简述
电气自动化即电气工程及其自动化,是时下电气信息领域的新兴学科,以控制理论和电力网理论为基础,电力电子技术、计算机技术为主要技术手段,涵盖了系统分析、系统设计、系统开发即系统管理与决策等研究领域。我国电力电子技术近年来发展迅速,同时带动了电气自动化的发展。电气自动化的广泛应用提高了相关企业的生产效率,解放发展了生产力,同时也保障了一些工程的安全。电气自动化的设备相比于传统的生产设备有质的提升,不再需要结合多个配件进行生产,自动控制的功能可以保证设备高效运转。
2分散控制系统
2.1分散控制系统概述
分散控制系统(DCS)是集计算机技术、通信技术、控制技术、CRT技术为一体的综合性高科技产品。分散控制系统通过操作站对整个工艺过程进行集中监视、操作、管理,通过控制站对工艺过程各部分进行分散控制,既不同于常规仪表控制系统,又不同于集中式的计算机控制系统,而是集中两者的优点,克服了它们的不足。分散控制系统以其高可靠性、灵活性、人机界面友好性和通信的方便性等特点被广泛应用。
2.2分散控制系统特点
分散控制系统有多项优点,首先,是其适应性强,设计和操作都比较方便灵活,且可拓展性好,在使用中,可以根据需求添加相关功能,非常方便的完成硬件组态,也可以根据控制对象的不同实现较为复杂的控制要求,选择合适目标组态融合。比如,通过更换相应模块提高工艺水平,优化控制方案。其次,是安全性能优良,化工生产是集中进行系统操作和管理的,但实际控制功能分散,也就是其整体结构是多层分级和合作自治的,在出现故障后实际影响范围较小。且在其设计初期就考虑到了多种情况,采取可靠的设备和容错技术,实现了有效联锁保护、自我诊断和信息备份,有力地保障了分散控制系统安全可靠性。最后是分散控制系统扩展、维护起来比较便利,各模块功能专一。其中,OPC技术的应用,有效分离开硬件和软件,使得系统具备良好的开放性和兼容性,方便后续开发和拓展,有利于降低系统维护难度和成本。
3电厂电气自动化中分散控制系统的应用分析
3.1电气自动化中分散控制系统信号干扰因素
3.1.1电磁干扰因素
在电气工程自动化设备的主要影响因素中,电磁干扰的影响较为突出,在实际生产中,却不易被发现和消除,但它对电气工程自动化设备的影响却较大。在设备实际运行过程中,设备的周围将存在不同种类的电磁波,电磁波的存在需要电气工程自动化设备增大输出噪声来进行排噪,这样的结果将导致电气工程自动化设备的稳定性产生严重影响,情况严重时,可能会导致安全事故的发生。
3.1.2控制系统内部干扰
在分散控制系统中,会应用到各种各样的电子元件,它们之间的线路连接、电磁信号较多,会对控制系统信号产生一定影响。主要干扰形式就是逻辑电路辐射,不仅会影响模拟电路运行,且会干扰控制系统信号。另一个常见原因,就是系统内部应用的内部元件匹配性较差。
3.2分散控制系统的应用中的抗干扰
3.2.1分散控制系统设备选择的参考标准
企业的采购员在采购分散控制系统设备时,首先要考虑到该设备的可靠性问题,而可靠性不仅包括抗干扰能力还包括兼容性。而且设备在采购前,还要对商家的各种指标进行详细考察,看是否符合相关的要求与规范,并且进行具体的功能与性能测试,防止不同设备同时使用时可能出现的干扰问题。另外,为了验证分散控制系统的可靠性,可以在购入前对该系统已经在其它电厂使用的情况进行了解与调查,不能完全相信商家的一面之词。可以在多家知名品牌的商家中进行择优选择,以减少时间成本的投入,从而提高工作效率。
3.2.2防雷
分散控制系统线路应采用屏蔽、安装防雷器两种防雷措施,即所有的控制线路应采用屏蔽电缆,对于穿越不同防雷分区的控制线路应在两端安装防雷器。分散控制系统数据采集系统应根据实际需要选择重要的数据过程量进行防雷。分散控制系统机柜接地电缆应采用重复接地,防止接地线松动或损坏。在对系统卡件进行操作时需要佩戴防静电手环,或者在操作前用双手摸一下接地排释放一下静电。
3.3通信网络系统
电厂电气自动化中分散控制系统在实际应用过程中,有一项非常关键的环节就是系统各结构部分之间的信息数据交换,而这需要运用到通信网络系统功能。实时的通信网络是分散控制系统中的核心功能之一,通过它可以及时掌握最精准的信息数据资料,并对各类突发事件提出最有效的解决措施方案。通信网络系统主要是由总线式的结构所组成的,无源无主形式的同轴电缆是系统结构的主要传播媒介,通过以太网实现网络通信相关信息的采集、分析和管理,在符合通信协议的前提下实现数据的传输和信息的共享。再者,非实时的通信网络也是通信网络系统的重要组成部分,通过它可以实现一些非紧急的数据传输。这种两条通信路径分别使用的形式大大缓解了单一路径通信的压力,同时也提升了数据传播的高效性与精准性,而不必担心会出现过多的数据传输错误。因此,通信网络系统的应用可以更加有效的保障通信供应地区正常社会活动的开展。
3.4监控领域
为了实现电力系统自动化控制,需要将该项技术应用于电网调度当中,从而使其趋于自动化。相较于一般数据库,主动的对象数据库在主动功能、对象技术方面具有突出优势。具体来讲,在数据判断与分析中,传统关系数据库需要利用外来程序,而主动的对象数据库对此则没有要求。系统监视功能的实现只需要触发数据库的子程序,而系统控制功能的实现则利用对象的函数即可。自动监视与控制技术对对象技术与触发机制加以利用,因此其在数据库中可以直接实现自动监控,如此一来数据读写时间就可以得到大幅度缩减,同时管理人员可以充分发挥数据库管理功能,促使数据信息趋于一致、可靠,并且能够为数据资源共享提供有力支持。
结束语
综上所述,分散控制系统具有适应性强、安全性能优良、分散控制系统扩展等特点,它在电厂电气自动化中有着十分重要的应用,是保障系统安全可靠运行的必不可少环节。因此在电厂电气自动化中分散控制系统的实际应用中,应当要把握好相关要点,对系统设计进行不断优化,以充分发挥出系统的优势和功能。
参考文献
[1]邢加玮.发电厂分散控制系统安全加固研究与实践[J].中国新技术新产品,2019(23):145-146.
[2]弓健.电力系统中自动化技术的应用及发展方向[J].品牌研究,2019(01):99+101.
[3]李彩芬.刍议火电厂电气自动化中分散控制系统的应用[J].山东工业技术,2018(18):152.
[4]王颖.电厂电气自动化中分散控制系统的应用[J].建材与装饰,2018(36):211-212.
[5]徐义刚.发电厂电气自动化中对分散控制系统的应用分析[J].科技经济导刊,2018,26(20):86.