陈庆
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【摘要】伴随着经济的不断地发展,我国的各行各业都得到了很大的进步。社会各项事业的不断的发展的同时给相关的产业带来了很大的压力,就拿我们的发电厂来说,由于需求量的加大,很多的地方都需要不断的改进来弥补一些方面的不足。本文就电厂自动化系统展开了讨论,对于自动化控制方面的技术进行了深入的探讨,对于一些关键技术的探究使我们更加的了解这方面的专业知识。
[abstract] with the continuous development of economy, all kinds of industries in our country have made great progress. The continuous development of various social undertakings has brought a lot of pressure to the related industries at the same time.
【关键词】发电厂;电气系统;自动化控制;ECS;DCS
今天在市场经济的推动下我国的经济在不断的攀升,我国在社会主义初级阶段在不断的提升,在不断的发展着,我们已经慢慢的接近于小康社会,人们的温饱问题已经得到了很好的解决。在人们基本的需求得到保障的时候,会越来越关注与我们身边的生活,怎们样提高我们的生活质量,怎么的更好的服务于人类。现在我们的时代可以更确切的说是电器的时代,如果没有电力资源我们的生活会面临瘫痪的状态,工厂会停产,工程会停止。没有电的生活我们不知道怎么去生活,如今的供电压力我们是看到的,电力能源很难满足如今的需求,所以我们要不断的在技术的层面进行改革,不断地弥补相关方面的不足之处。今天所进行讨论的电厂电气制动化控制的这一领域在如今的电厂是最重要的一部分,一个电厂能否正常工作很大的一方面取决于它。
1、传统发电厂的电气控制
1.1DCS概述
电气监控的任务就是根据系统变化,对发电机组的电压、功率等进行及时调整,确保电力系统的电压和频率。传统的电气监控主要是由DCS通过输入输出设备实现的对发电厂的电气部分信息的采集与控制。DCS是集散式控制系统的英文缩写(Distributed Control System)。即是所谓的分布式控制系统,这种系统是相对于集中式控制系统来说的计算机控制系统,是综合了计算机、显示、通信、控制于一体的4C技术。是在集中式控制系统的基础上发展的系统,主要功能是分散控制、分级管理、集中操作、组态灵活。
1.2DCS系统的缺陷
第一,DCS电气自动控制系统的形成的原理是通过电压与电流的控制再加上转化器转换最终形成的,但是也有很多的不足之处,原理比较复杂,所耗用的费用比较高,外界对其产生的干扰比较强;第二,DCS系统在监测方面有一定的缺陷,如果电流的要求达不到要求的标准检测方面很难达到预期的效果,在我们进行相关数据分析的过程中容易出现数据不准,严重的形象了我们的分析的过程阻碍了我们对于问题的正确的判断;第三,DCS系统在反应速率这块不是十分的敏感,对于瞬间的信号很难进行定位,很难进行有效的控制;第四,DCS系统具有组成结构比较的分散,对于数据的采集工作是十分的复杂的,在资金,人员的投入等方面都是很大的,这样极易造成成本的浪费。
2、电厂的新型电气化自动控制技术
2.1ECS系统的概述
随着科技的发展,一种基于先进的软硬件平台推出的新型电厂自动化控制系统出现。ECS是为了推进发电厂的电气自动控制的发展推广的。该系统应用计算机处理、信号的采集与处理、现场总线技术、以太网、继电保护等技术综合研发。应用计算机、现场总线、以太网、信号处理、继电保护等技术实现对发电厂的发电机、变压设备、电动机、反馈线等电器设备以及电气自动化装置的测量、处理、控制、保护、监测、故障分析、保护等功能。采用分层分布式系统构架自下向上分为:站控层、通信管理层、间隔层三层。其中,站控层包括硬件服务器、工作站等硬件。
2.2ECS系统的特点及功能
(1)ECS系统采用通信管理层和站控层组态一体化的设计,可保证组态调试的一次性完成,进行调试时可以更加方便,并且符合人的操作习惯。并且从整体出发综合考虑系统的通信功能,保证站控层、通信层、间隔层的通信速度,并开设与DCS、MIS、SIS的通讯接口。并且ECS与DCS互相通信是不受限制,还可以节省大量的通信缆线和变送器。ECS采用先进可靠地自动化电气装置,完全可以不受通讯功能限制并可以独立运行,保证了系统的安全性和可靠程度。
(2)ECS系统的间隔层采用保护测控装置,具有良好的保密的功能,具有屏蔽隔离的功能,会大大的提高抵抗外界的干扰能力。同时在系统中采用了余容错技术,在这项技术中包括了双现场总线网络、站控层设备冗余、站控层双以太网、双通信管理机设计等措施,这样做的目的就是为了能够保障网络的畅通稳定。对于我们的网络安全方面,我们设计了防火墙以及一些杀毒的软件,为了更好的防止病毒的侵袭,以及一些黑客的恶性的攻击。在我们该系统中的网络采用了专业通道,验证通道等多种的形式,其目的就是为了更好的保障网络的安全。在我们系统管理方面一定进行管理员的管理权限,最大的目的就是为了提高安全的性能。在该系统中还有自身的恢复功能与诊断功能这是在原有的基础之上不断开发的成果。使系统的间隔层、通信管理层、站控层具备了自我诊断和恢复的功能。包括数据错误的诊断与处理、硬件故障的诊断、通信质量的诊断与处理等功能。还在通信管理层与间隔层的软件技术中添加了“看门狗”的中断方式,提高了系统的自恢复能力。并在通信管理层与站控层的同信中,采用双通道的传输模式实现了数据的备份和恢复功能。
(3)ECS系统比传统的DCS系统的信息传输处理速度快很多。ECS系统的保护测控装置局采用高性能的DSP和微处理器,硬件系统采用了多CPU的智能化结构,采用世界先进的嵌入式实时多任务操作系统,大大提高了数据的处理速度。并且站控层采用100M/1000M的工业以太网,通过实时的数据库与商用数据库结合技术以及快速智能网桥技术,为电厂的快速数据访问及负载自动均恒的高速网络,并配以适应工业控制现场应用的高可靠性交换机以及网关网络通信设备,构成了强大的信息平台。站控层与间隔层支持工业以太网,并且支持PROFIBUS现场总线,CAN总线、RS485等通信方式大大拓展了通信的使用程度。
3、结语
在日益竞争的今天,各行各业都在不断地提升自身的是理想在未来的发展之中更具实力。每个行业如今在三个方向进行改革;第一,科研技术的投入,想不断地有新的产品打入市场,增强竞争实力;第二,在资金方面加大投入,有资金才能推动项目的整体的前行;第三,在员工的个人素质的提升,今天的一切的施工、工程都不开知识,所以加强员工培训。我们的电厂电气自动化控制方面就是根据这几方面进行改革的,取得了很好的效果,我相信未来的发展前景一定会更好。
参考文献
[1]吴治平,智军,石景彪.发电厂电气自动化控制方案[J].自动化应用,2012(2).
[2]单国辉.发电厂DCS改造中电气自动化探讨[J].中国科技纵横,2011(16).