孙权
三河发电有限责任公司 河北省廊坊市 065201
摘要：电厂电气自动化下分散控制系统的应用能够提高电厂热工控制水平，有助于电厂生产效率与质量的提升。文章通过对分散控制系统进行分析，探讨分散系统在电厂电气自动化中的应用。
关键词：电厂电气；自动化；分散控制；控制系统
引言
DCS控制系统在我国很多地区的电厂都得到了广泛使用，DCS控制系统又称分散控制系统。采用该系统进行生产能够有效地提高生产的安全性与经济效益。其对电厂也有很多作用，尤其是管理方面。一般而言，管理分为分层管理与分级管理，无论是哪种，对可靠性和抗干扰性方面的要求都非常高。
1分散控制系统相关概述
1.1分散控制系统的理论和技术
分散控制系统(DCS)是一种先进的仪表控制系统,目前其在工业领域中拥有着十分广泛的应用。分散控制系统在设计中是基于“分散控制,集中管理”的理念,通过运用多结构分级和结构间合作形式来实现分散控制与集中管理的功能。微处理器是分散控制系统的基础结构,人机接口单元、现场控制站以及数据通讯系统等则是组成微处理器的主要单元。微处理器的特点是控制功能分散而显示操作集中,这样既可以有效保证自身的管理功能,又能够确保整体的协调。为了满足实际功能需求,在分散控制系统的设计中引入了多种先进的设计理论,如分散管理理论、集中控制理论、分层管理理论等,以及多种先进的技术,如计算机技术、通讯技术、显示技术、数据控制技术等,这样多理论和多技术的结合使得分散控制系统具有组建配置灵活、可实时监控等优点。再者在分散控制系统中还加入了自我诊断功能,可使系统基于适当冗余配置及诊断模件级进行自我诊断,这大大提高了系统的可靠性、节约了后期检测维修的时间。
1.2分散控制系统特点
首先，可靠性。由于分散控制系统的控制功能设计分散，其系统结构具有很高的容错率，当一台计算机或一套子系统出现故障时不会导致系统其它控制功能失效。在保证硬件设备高可靠性的同时，分散控制系统还在硬件功能方面采用冗余设计，当设备出现异常时仍能保证系统功能正常运行，提高控制系统的可靠性。其次，灵活性。分散控制系统可灵活运用自身组态软件进行组态，根据被控对象和控制流程的不同，使用不同的控制算法，通过科学的控制规律搭建控制逻辑。当被控对象特性发生改变时，通过修改控制参数或改变逻辑即可满足新的控制需求。另外，易维护性。得益于分散设计的特点，当分散控制系统某一功能块或计算机发生故障时，可在不影响整个系统和其他子系统功能的前提下对故障部分进行维护，迅速排除故障。最后，应用场景广泛。由于分散控制系统的标准化、开放化、模块化特点，便于根据应用场景的不同，配置不同的硬件设备和系统结构，可充分满足各种简单或复杂的控制需要；由于分散控制系统的控制算法丰富，将顺序控制、连续控制、批处理控制等功能集成为一体，还能轻松实现串级、解耦、自适应控制等先进控制算法。
2电厂电气自动化中分散控制系统的应用策略
2.1引入智能控制
DCS系统能够提高电厂热控自动化系统的兼容性，为系统控制提供远程I/O功能。为了对系统稳定性进行提升，工作人员应该积极引入智能控制技术，就DCS系统的控制逻辑和参数设计进行优化，使用具备高度稳定性的单元模块，实现单元控制机组的智能化提升，减少系统的拒动和误动问题。这个环节，电力技术人员应该将关注的重点放在DCS系统可靠性和负荷率等指标的分析和考量中，将系统通信总线的负荷率控制在允许范围内，保证负荷率的均衡。
2.2监控系统
在现代社会的各行各业当中都广泛应用了监控系统,例如在生产活动中应用监控系统,可以对正常的生产活动进行实时监控,从而及时发现不符合生产要求的环节或产品,并及时发出警报通知工作人员进行处理。而在电厂电气自动化中的分散控制系统中,监控系统的主要应用目的是为了严格监测系统运行过程,以便及时发现系统的异常运行状态或不安全情况。在具体的应用过程中,首先需要将相关参数输入到监控系统当中,确定准确的系统运行参数范围,然后当系统在运行过程中出现超出正常范围数值的情况时,监控系统就会自动判别为异常情况并向上层发出警报,以提醒工作人员及时对系统进行检查和维修;与此同时,系统还会在最短时间内自动切断错误电路,以避免引发安全事故。另外在进行故障线路系统检修过程中,系统还能够同时控制其他运行的线路,以确保系统仍旧可以保持正常运行状态,而不会影响到电能供应。
2.3分散控制系统实现新能源场站功率控制的应用
用分散控制系统来实现新能源场站功率控制功能可以完整覆盖场站内所有发电设备，对整个场站采用一套系统对功率进行集中安全控制，对场站的功率控制信息达到最高程度的共享，有利于实现新能源场站的功率控制综合自动化水平。新能源发电场站往往是分批设计、分批审批、分批建设和投运，整个项目最终由若干期工程组成。分散控制系统的模块化、开放化特点能满足新能源场站在发电设备不同投产阶段的不同功率控制需要，当有新设备投产后，通过建立通信、增加组态的方式即可实现新设备的功率控制功能。
2.4电气热工一体化控制
以在线机组运行的实际情况来讲，DCS是不可缺少的控制系统之一，但是此系统在监测和执行指令过程中需要使用到大量的模拟信号，所以在很多阶段依然存在着弊端。在未来自动化控制系统过程中，需要将FCS和DCS进行合理应用，这样自动化控制系统不光具备传统的设备功能，同时还能完成一体化管理和有效控制。通过现场总线和DCS结合的方式，完成了智能设备优化，而且还要在智能设备中加入传感设备、执行设备以及控制设备，这样才能预防出现信息量过大和电缆使用功能弱等情况发生。另外，还需要对仿真一体化技术进行全面应用，通过这种方式可以为性能分析以及运行指导提供良好环境。
2.5对抗干扰系统进行维护
在日常维护方面需要经常注意室内通风以及预防灰尘的干扰。另外，还需要做好日常检查的工作，以避免一些可修护部件引起的不必要损失。比如，当发现某多余的部件引起了故障，如果能及时进行处理，那么就不会因为该故障而引起后续的问题。就像在对垃圾文件进行及时处理一样，那么就会提高计算机对文件的处理速度，从而提高工作效率。其次是对抗干扰系统进行特殊处理，这主要是对DCS系统所在的机组进行定期的检查与维修。做好该工作，就能减少其余时间对计算机的维检工作，从而保证企业员工正常工作，按时交付工作任务，长期来看有利于企业的发展。如果等到大面积的损坏再进行修理时，必然会影响工作的进度以及维护成本，进一步延缓企业的发展。
2.6安全防护系统
电厂电气系统在运行过程中,“安全”二字永远都是第一位的,只有先保证了安全,才能够保证其他功能的正常发挥。而通过在分散控制系统中应用安全防护系统,是保证系统安全的最重要措施。安全防护系统在应用中,需要先输入安全隐患条件,然后将安全防护系统开启,让二者相结合来保护系统的安全运行,同时扫描甄别安全系数,在监控系统的辅助下强化安全防护功能。有了安全防护系统的保护,系统即可更加安全可靠的运行。
结语
总而言之，为了能够切实提高电厂的运行效率，为社会生产生活提供更加优质、更加稳定的电力服务，发电单位应该重视分散控制系统的管理工作，保证其运行的稳定，采取有效措施加强对分散控制系统的管理和控制，以提高电厂电气自动化运行的可靠性、稳定性。
参考文献
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