热工控制与电气控制的有效配合方案论述论文_林柱

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摘要 在火电厂生产中,热工同电气控制可以说是两项非常重要的控制系统,且具有着不同的功能。在实际生产中,如何能够使两者实现有效的配合,则成为了非常重要的一项工作。在本文中,将就热工控制与电气控制的有效配合方案进行一定的研究与论述。

关键词:热工控制;电气控制;有效配合方案;

1 引言

在我国生产中,火电厂具有着对电能进行生产的重要任务,将直接关系到城市的稳定发展以及企业经济效益的获得。在火电厂控制系统中,电气控制以及热工控制可以说是两种不可缺少的系统。其中,热工系统主要是控制火电机组的运行情况,而电气控制系统除了做好单元机组的控制外,还具有着对厂用电进行控制的功能。在很长时间以来,这两个系统在企业当中都处于独立的运行状态,虽然两者间也具有一定的配合,但并不紧密。为了能够使两者在火电生产当中更好的对自身功能进行发挥,则需要使两者间能够形成紧密的配合。

2 系统应用现状

2.1 热工系统DCS应用

随着技术的发展,DCS已经逐渐拓展到很多大容量机组的控制子系统当中,并应用到了脱硫以及脱硝系统当中,对DCS的全面控制进行了实现。同时,部分电厂在DCS的SCS中也对电气发变组和厂用电系统的控制进行了纳入,由DCS替代ETS控制功能,促使DCS与DEH的软硬件有机结合。

2.2 电气控制ECS应用

该系统可以将其分为公用电气以及单元机组两大部分,单元机组包括发变组断路器、隔离开关、发电机灭磁开关,供用电器包括公用变分段开关、厂区变分段开关、化学变压器分段开关等。

3 ECS同DCS系统有效配合方案

在实际火电厂生产当中,要想对两者间的有效配合进行实现,最为简单的方式即将ECS接入到DCS系统当中。目前,常用的接入方式有以下集中:

3.1 硬接线

在该种接入方式中,即通过硬接线的应用将ECS实现向DCS的接入。接入的信息包括有AI以及DI/DO,方式方面,则为直流信号以及空节点。在以该种方式实现两者间的连接之后,则可以通过DCS系统中CRT的应用对电气设备信息的调节控制以及显示报警进行实现,以此不仅能够对电气控制工作的可靠性以及安全性进行提升,且能够使DCS同以前相比具有更大的控制范围,更有利于机炉电系统一体化运行监控目标的实现。

在该接入方式中,其具有以下优点:第一,其中的I/O模件柜能够按照集中方式布置,能够在利于管理工作开展的同时为系统中相关设备的运行提供良好环境;第二,能够对系统信号传输的中间环节进行减少,以此保证现场信号具有更为可靠以及快速的反应特征;第三,在该方式中,只要保证接电缆具有正确的敷设,则基本不会发生故障,更容易实现维护工作量的降低。同时,该方式也具有一定的缺点:第一,施工相对复杂,前期一次性投入成本较大;第二,能够接入到DCS当中的信息量较为有限,系统在可扩展性方面存在一定的不足;第三,需要在常用用电回路当中对单独的表计进行安装,不能够对抄表工作的自动化进行实现;第四,在厂用电倒送当中,不能够对厂用电源的远程操作进行实现;第五,系统整体自动化水平不高,容易出现对资源的浪费情况。

3.2 硬接线+通信

在该种接入方式中,ECS一般为分层分布式结构,其中包括有间隔层、站控层以及通信层。其中,站控层不仅能够对电气系统的监控目标进行实现,且能够为DCS对后备控制手段进行应用。通信层方面,通信管理为其核心,通过通信协议格式以及通信接口的转换,则能够对电气系统的联网功能进行实现。间隔层方面,能够对对电气系统现场信息的采集、控制、数据通信以及保护等功能进行实现。

在该接入方式中,其具有以下优点:第一,该系统在应用中并不需要对过多的设备进行配置,就能够对丰富、全面的信息进行获取,自身在扩展性方面具有较好的表现;第二,综保装置不需要对单独的电能表进行配置,能够实现信息向ECS后台的传输,同时具有电能高精度计量以及自动抄表功能;第三,具有较高的电气系统自动化水平,具有防误闭锁、操作票、事故追忆以及保护定值等功能,能够实现电气系统的维护;第四,在需要倒送厂用电情况下,能够以远程的方式对高压启/备变、高/低压厂用电源进行操作。同时,该方式也具有一定的缺点:第一,经过对部分火电发电厂调查可以了解到,在DCS系统中,有70%的资金应用在进口设备的采购方面,使DCA在通信方面因此受到了限制,并对系统通信的实时性产生了一定的影响;第二,同硬接线方式相比,在该网络当中,信息在传输当中具有较多的中转转接,在实时性以及可靠性方面存在一定的差距;第三,具有较强的分散性以及较多的节点,对于多台机组,要按照分期方式进行建设,这就对系统容量扩展方面具有了较高的要求。同时,受到解决方案影响,在实际工作开展中经常出现网络通信中断情况,并因此对系统的维护工作量进行了增加;第四,ECS系统在通信层以及站控层的设备配置方面较为复杂,并因此提升了整体投资,并不能够有效的降低总成本。

3.3 保留硬接线+通信

这可以说是一种将软硬信息相互混合的方案,即要求ECS系统I/O信息能够以通信方式实现到DCS系统的接入,而其中的部分设备却依然对硬接线的控制方式进行保留。通过该种保留方式的应用,在设备因故障发生停机时,则能够保证其中的重要设备能够获得启停控制,更有利于提升整个机组的安全性。在该接入方式中,其具有着以下特点:第一,在间隔层保护装置中,通过高速现场总线的方式进行组网,在对电厂自动化环节特点进行联系的基础上使DO、AI以及DI等关键点能够同DCS控制器实现通信,以此保证系统I/O都能够参与到DCS工艺当中,在对分散控制方式进行应用的基础上对系统运行的可靠性进行保证;第二,ECS系统能够对硬接线进行减少,即使系统具有少量I/O卡件的配置,以此在实现桥架以及电缆配件使用量进行节省的基础上使维护以及安装工作具有更为简便的特征;第三,ECS系统通过两级控制方式对同DCS间的通讯进行实现,即主站层以及控制层,能够在对丰富数据信息进行获得的基础上对DCS同ECS间的协同控制进行实现。

4 结束语

在火电厂生产中,电气与热工控制可以说是不可缺少的组成部分,对生产的产能以及安全具有十分重要的联系。在上文中,我们对热工控制与电气控制的有效配合方案进行了一定的研究,可以发现,保留硬接线+通信是目前最为合理的接入方式,需要做好该方案的把握与应用。

参考文献

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论文作者:林柱

论文发表刊物:《基层建设》2016年16期

论文发表时间:2016/10/19

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