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摘要：随着社会生产活动的不断展开以及国内日益增长的工业生产需求，电气工程的发展逐渐的成为促进社会生产活动的关键要素之一，同时也对国内工业的稳步前进发挥了重要作用，通过电气工程的不断应用社会各种生产活动才得以高效的运转，所以管理好电气自动化对于保证国内工业生产与进步具有重要的意义。文章对分散控制系统（DCS）在电厂电气自动化的应用进行了研究分析，以供参考。
关键词：分散控制系统；电厂电气自动化；应用分析
1前言
电气自动化是电气工程发展以及科学技术进步共同作用的产物，指的是在无人的情况下利用计算机来控制以及监测整个电气工程的运行，对我国的工业科学以及工业经济的发展起到了促进作用。电气自动化技术在我国水电厂的运行以及未来发展过程中也起到了至关重要的作用，对保障水电厂安全运营以及运营效率的提高具有促进作用。随着社会发展不断的加快以及国家工业改革不断的深入，国内对电气自动化的要求也逐渐的变高，所以在各大电力企业中要不断提升自身的电气自动化能力，及时解决电气自动化应用过程中出现的一些问题不断地改革和创新，促进水电厂电气自动化技术的全面发展，从而满足工业生产以及社会的发展需要。
2对DCS的特点进行分析
DCS属于一种集散控制系统。该系统融合了很多技术，例如计算机技术、通讯技术、图形显示技术、综合控制技术，其核心内容是微小型计算机，可以对电厂电气设备进行监控，收集各个设备的信息数据，然后对信息进行集中操作。在应用DCS技术时，需遵循集中操作、分而自治、分级管理、综合协调、分散控制等原则。DCS技术的特点十分明显，具体如下：①具有友好性。在电网电气设备监控中，应用DCS后显示更为直观，工作人员观察方便，操作比较简单；在此基础上，还可以提供装置运行状态下的可监视性能。这一系统功能强大，例如可以为用户提供体统组态、画面组态、报表组态、控制组态等组态软件，这样系统可以灵活地扩充。②具有很好的实时性。利用人机接口可以对实时数据进行收集，对监控信息的变化情况进行记录、操作和控制。除此之外，还可以对系统结构、组态回路等进行在线维护和在线修改。
3分析DCS实践应用中存在的问题
3.1分析在电气系统中应用存在的问题
当前的电气系统应用了DCS来记录数据，在CRT画面上显示，但对于DCS实际运行状态而言，需要使用安装在盘台上的模拟信号、仪器仪表等进行显示数据，导致整个电气系统反映出的信息不完整，不能做到信息共享。除此之外，对于电气系统而言，只能根据专项功能进行运行操作，需要在线路上设置专项操作开关，增加了复杂度。当前，在数据通信方面存在问题，没有统一的管理规范，因此在接口连接上存在问题；通信不稳定，导致通信经常中断。在电气联锁方面存在问题，不能发挥DCS在自动化方面的优势。
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3.2分析在热工自动化中应用存在的问题
1当前的发电厂都是在老机组的基础上改造的，通过应用DCS，可以对炉子、机器设备有效地进行监控。按照DCS的作用功能来划分，可以将其分为3个系统，在对机炉、机组运行情况进行控制时，不同的系统发挥的作用也不同。为了有效地对其进行控制，在设计中，技术人员在原有的控制系统基础上增加了电气监控系统ECS、汽机保护系统ETS，虽然满足了实际功用，但是改造工作比较复杂，需要投入大量的人力和物力，且后期操控比较复杂，导致工作量增加，管理成本增加。
4分散控制系统在发电厂电气自动化中的应用
以某火力发电厂为例，火电厂电气自动化设备主要分为两个部分：①单元机组电气方面；②电厂网控方面。如果按照火电厂机炉电一体化控制的设计原则和相关要求，单元机组电气化和全厂网控，都属于DCS范畴。火电厂电气自动化系统的设计采用分层分布分散全微机自动化技术，构建于DCS系统平台基础，并将各台机组DCS系统进行相接，对控制系统平台进行集中的一体化控制，达到集中管理、分散控制的要求。该火力发电厂为了更好的利用分散控制系统，将电气有关设备的自动化控制纳入DCS，通过DCS的合理组态，实现电气开关远方自动化合闸、分闸及联锁等功能，包含汽轮机发变组和厂用电系统的控制。并将单元机组电气部分与电厂网控部分全部纳入DCS系统，取消网控室，将网控系统纳入集中控制室进行控制，由NCS（网控自动化控制系统）对升压站、公用电气系统进行控制检测。此时控制系统主要需要考虑某台机组停运或故障停运时不能对NCS产生影响，而且还要确保该火电厂多台发电机组上的DCS都可以全厂的公用系统运行状态进行监控。该火电厂分散控制系统主要由系统设备、软件及通信网络组成。其中：过程控制采用现场控制站，体现出物理位置比较分散、控制功能比较分散的主要硬件设备，比如控制器、I/O模件、端子单元和电源等。承担控制系统设计、组态、调试与维护管理等功能；使用一个高性能、大容量的过程数据的处理器来作为控制器，通过总线连接I/O子模件，然后使用控制通道完成控制器模件的数据交换；使用一个多功能处理器用作通讯；配置以通用计算机为基础的硬、软件有机结合的设操作员，在过程中完成操作、监视、记录等功能，为过程控制完成控制算法组态、系统维护、系统监视等功能，配置以工业用微机为基础，结合相应的硬件、软件设备组成工程师站，其中控制算法组态分为离线和在线组态；设置通信网络，即把PCU、HSI、EWS等连接的硬件设备。包括操作网络（Onet）、控制网络（Cnet）、控制通道（CW）、子总线（XB）；设置下层组态工具，使用通用计算机和操作系统和完整的专用组态软件系统，来作为过程控制应用完成系统监视、软件组态、系统维护等方面的任务，并且能够在在线或者离线的工作设备中设置上层组态工具，主要结合现场系统设备组态画面，包括系统图、顺序控制图、变量显示等。该火电厂单元机组ECS和网控NCS调试之后逐步投入运行，经运行结果表明，系统监控回路指示正确，运行无异状，电气设备的控制操作安全、可靠、稳定，逻辑闭 锁功能运行正常，对监视单元机组与电厂网控电气设备控制操作、运行情况及保护闭锁等要求均达标。该火电厂通过在DCS中融入网控系统，逐步实现了火电厂的控制一体化，优化了控制系统结构组成，有利于机组稳定运行和维护管理。
5结束语
电气自动化分散控制系统是一种将显示技术、计算机技术、通信技术和控制技术充分结合在一起，将功能分散和地理位置分散的计算机设备连接，实现的高可靠性、高性能的计算机控制系统。具有高可靠性、监视性能好、编程容易、系统维护方便等优点。本文结合某火力发电厂应用实例，分析了火电厂电气自动化中分散控制系统的应用，通过实践表明运行效果良好，同时还实现了控制的一体化，有利于机组的稳定运行，提高工作效率，因此在发电厂电气自动化中推广分散控制系统的广泛应用，以此提高火力发电厂电气自动化的安全性和稳定性。
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论文作者:方俊伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/18
标签：组态论文; 分散论文; 控制系统论文; 系统论文; 火电厂论文; 电气自动化论文; 机组论文; 《电力设备》2017年第31期论文;