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對DCS在發電廠電氣控制系統中的運用分析

時間:2019-04-02 來源:《山東工業技術》雜志 作者:admin 點擊:

  【摘要】:進入信息時代之后,計算機技術同各行各業都構建起了密切的聯系,可以說行業的發展和進步,離不開計算機技術的應用。不同的行業領域,在對信息技術的應用程度以及應用方式是不同的,就電力行業來說,很多計算機技術都開始在電力企業之中應用開來,其中DCS系統作為電氣控制系統中的一個重要組成,對于電廠工作的開展起到重要的作用。本文主要針對電廠的電氣控制系統,對DCS的系統運用進行深入的研究。

  關鍵詞:電氣控制論文

  隨著科學技術的快速發展,控制水平也越來越高,計算機控制技術在各個領域已經得到了廣泛的應用。電力工業在整個國民經濟中至關重要,直接影響著整個社會的生活與生產?;鹆Πl電廠中,電氣系統的自動化水平,直接反映了整個電廠的運行管理水平。發電廠電氣系統主要設備納入機組的DCS系統進行監控,能夠在很大程度上提高機組運行的可靠性與經濟性。

  1 發電廠電氣DCS系統控制的基本原則

  從發電廠DCS分散控制系統及IECS電氣控制系統的功能特性來看,要實現將電氣控制納入到DCS系統中,就必須遵守發電廠電氣控制的基本原則,即:DCS系統必須充分利用原有的專用微機數字化測控、保護、監視等繼電保護裝置,如發電機勵磁調節系統、發-變組保護系統、故障錄波系統等,也就是說這些保護裝置和系統運行動作結果、工況狀態、以及經過裝置處理后的數據信息,均需要通過對應通信通道送入到發電廠DCS系統中。另外,在保證上述控制裝置系統在DCS系統中可以高效穩定正常運行的同時,可以從DCS系統中完全脫離進行獨立運行,以確保發電廠電氣系統運行具有較高安全可靠水平。

  2 DCS系統應用中的關鍵問題分析

  2.1 從分配電氣控制功能的角度上來說

  在發電廠電氣控制系統的運行期間,所對應的相關參數以及控制邏輯關系都事先經過了大量的科學計算與調試,且在系統運行模式形成以后就基本處于恒定狀態,不會發送變動。要想改變控制系統中的邏輯關系,就需要經由工程師站進行代碼傳輸方面的工作。而DCS系統并不支持代碼在線傳輸的功能,故而在此過程當中可能造成控制系統內部其他相關程序出現誤動問題,因此需要特別重視對電氣控制功能的分配問題。

  2.2 從裝置時鐘配合的角度上來說

  在將DCS系統引入發電廠電氣控制系統以后,能夠支持完成對整個電氣控制系統的控制工作,大量相互獨立、布局分散的微處理機共同聯合,完成控制任務,同時,各個微處理機當中對應有時鐘。若在DCS系統應用的過程當中,沒有就時鐘設計階段與外界的配合關系進行考量,可能造成部分微處理機裝置時鐘信息不一致的現象,最終DCS系統下的信息傳輸紊亂。因此,在DCS系統建設中,需要充分考慮到微處理機時鐘與外界環境的配合問題,確保其一致性。

  3 發電廠電氣DCS控制系統的主要功能構成

  3.1 電氣DCS控制系統的主要操控功能

  發電廠電氣DCS控制系統的主要功能構成包括:發電機勵磁系統的自調節,勵磁調節器開關、滅磁開關以及整流柜開關得遠程操控,自動電壓調節器(AVR)增、減磁的智能自動控制;發變組各開關、刀閘的分合閘操控,同期裝置的起動、以及同期方式的自動選擇;廠用電6kV,400V各段母線側的開關遠程操控;重要輔機系統電動機跳、合閘回路的自動控制;發電廠升壓站220kV、110kV等電壓等級變電站各側開關、刀閘的遠程操控。

  3.2 電氣DCS控制系統的監控范圍

  發電廠電氣DCS系統的監視范圍主要包括:110kV變電站側母線和各間隔中的開關設備的電流、電壓、頻率以及開關狀態等數據信息,以及其各種保護設備動作事件記錄信息;發電機勵磁系統中的電壓、電流、動作信號、以及開關狀態等信號,以及同期裝置的動作事件信息;發電機與變壓器組中的各側電壓、電流、功率、頻率、溫度以及開關狀態等數據信息,以及發變組繼電保護裝置的動作事件信息;廠用電6kV、400V系統各段母線側的電壓、頻率、電流、功率,以及在廠用電系統中所吃用的高低壓電動機起動電流數據、開關動作信號等。

  4 發電廠DCS控制方式

  電氣系統進入DCS的輸入信息和輸出的指令應盡量采用通訊方式進行,這樣會有利于節省DCS的I/O點硬件和電纜。另外,輸入DCS的信息,將用于機組綜合控制和全廠信息系統,如機組自啟??刂葡到y,在機組啟動前,綜合檢查包括電氣系統在內的整個機組的啟動條件,當汽輪機達到額定轉速時,啟動勵磁系統,定速后啟動自動同期裝置,進行發電機與電網并列;停機時主控回路發出相應指令,直到關閉電氣系統;到一定負荷時再自動或由運行人員干預進行廠用電的切換。電氣系統這樣進入DCS具有如下特點:

  (1)實現了另一種形式的分散控制,即信息集中。

  (2)充分發揮出了專門控制裝置的優勢和數字化裝置的通訊優勢。

  (3)電氣控制和熱工控制的界向仍比較清晰。

  (4)可以完全達到前向討論的電氣控制進入DCS的目的。

  5 結束語

  目前DCS分散集控系統在大中容量的發電廠中得到廣泛應用,在電氣控制系統(ECS)接入到DCS系統中后,如何解決運行過程中的搭配問題,實現電廠DCS系統機、爐、電一體化集中協調控制功能要求,則是所有電氣DCS系統工作人員研究的一個重要內容,需要在實踐應用中不斷深化和修正改善,確保發電機組安全可靠、節能經濟的高效穩定運行。

  參考文獻

  [1]劉洪義,王明強.探究DCS在發電廠電氣控制系統中的應用[J].電子技術與軟件工程,2013(19):88.

  [2]張浩.談DCS在發電廠電氣控制系統中的應用[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2014(08):309+311.

  [3]王昆,張傳成,孫廣鵬,劉麗,閆麗.DCS在發電廠電氣控制系統中的應用[J].硅谷,2010(18):131.

  作者單位

  1.太原理工大學信息工程學院 山西省太原市 030024

  2.山西焦煤汾西礦業發電廠 山西省晉中市 031304

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