电厂电气自动化中分散控制系统的应用

电厂电气自动化中分散控制系统的应用

任瑞华 高静 刘鹏

中科国晟（北京）电力科技有限公司 北京市海淀区 100083； 山东晟卓信息技术有限公司 山东省济南市 250100

摘要：现代人的生产生活都离不开电能，所以电力行业的发展关乎着千家万户。近年来，随着科技的快速发展，电气自动化在现代电厂中已经十分普及，其既提高了电厂运行效率，又增强了电厂运行安全。而分散控制系统是电厂电气自动化中的一个重要系统，它的应用对于电气自动化系统功能的发挥具有十分关键的作用。本文主要针对电厂电气自动化中分散控制系统的应用进行了研究，希望有助于相关行业的进步和发展。

关键词：电厂；电气自动化；分散控制系统

1、电厂电气自动化的应用

电气自动化的应用是指利用机械设备的事先设计的程序，按照生产计划和程序设计，对产品的生产进行监控、管理和修订，以极大地提高生产效率，给人们的生产和生活带来便利。在电力工程的实际运行过程中，每个环节都或多或少地涉及电气自动化技术的应用，主要包括以下四种类型。

1.1电厂企业监控系统中电气自动化的应用

电气自动化技术能够对监控系统进行监督和管理，通过特定的装置掌握电力企业电力监控系统的实时运行状态，了解相关的电气设备是否保持在正常使用状态，从而确保电力系统在运行过程中始终是安全稳定的。电气自动化在监控系统中应用范围较窄，主要由三部分组成，分别是区域主站监控、站端和网络客户端。安装在每个局域网中的监控系统是主站控制中心，通过电子地图配置提供电厂管理者需要的相关信息服务。主要电站负责收集和处理相关数据，然后通过相交换机和网络服务器实现有效对接，实现主站信息输入并分析、从站信息输入再分析。管理员可以通过键入网络客户端中的不同账户和密码查看相应站台的信息。

1.2设备故障诊断中电气自动化的应用

电气自动化技术本质上是实现电力工程的智能化分析和自动化运行，在这一基础上实现设备的故障诊断和系统检测，电气自动化本质上是一种自卫机制，确保电力设备的运行始终维持在最佳水平。当电气自动化检测装置检测到运行风险大于设定的值时，会向管理人员发出警报，由管理人员处理电力设备中存在的问题。一些最新的自动化设备可以自动排除故障，这种电气自动化技术的故障诊断可以快速、准确地找到故障源。例如，在电力系统的监测和故障排除中，自动化系统是以设备正常值为基准进行合理检测并科学决策，当电气自动化设备中处理值超过设备正常值时，系统会自动发出报警并制定相应的应急预案，还能智能保存故障数据，为后续人工进一步的处理提供数据支持。电气自动化系统的基本工作原理就是将电力设备的实际运行值与正常值进行比较；与此同时，根据实际的电力生产要求，对部分特定数值进行上下浮动和定期调整，保证电力设备的正常运行，并始终保持在一种稳定运行状态下运转。

1.3电网调度中的电气自动化技术应用

在电网调度系统中应用电气自动化技术是非常有必要的，同时也能大幅提升我国电气工程的建设与发展水平。电网调度系统中应用电气自动化技术的作用主要体现在如下两方面。（1）对电网运行过程中出现的问题进行分析处理。由于电网调度系统复杂程度较高，且构成整个系统的各个环节之间往往具备显性或隐性关联，因此电网调度系统在运行过程中，极容易因为某个细节引发具有高度复杂及较大难度的问题、故障及异常，如果不能对这些情况进行及时的检测、分析及判断，也就无法进行有效的处理，其后果是极有可能给电网留下安全隐患，对电气设备乃至人身安全造成一定的威胁。（2）电网调度系统存在的目的就是对电力市场当前及一段时间内的运营情况进行评估、监控等工作，并采集相应数据对电网的调度、供电及电力负荷等作出预测与判断，优化区域内的电力使用情况。在电网调度系统中应用电气自动化技术，能够保证对电网运营状态的监测工作拥有即时性及动态化的特点，便于优化电力使用。

2、电厂电气自动化中分散控制系统的应用

2.1通信网络系统

电厂电气自动化中分散控制系统在实际应用过程中，有一项非常关键的环节就是系统各结构部分之间的信息数据交换，而这需要运用到通信网络系统功能。实时的通信网络是分散控制系统中的核心功能之一，通过它可以及时掌握最精准的信息数据资料，并对各类突发事件提出最有效的解决措施方案。通信网络系统主要是由总线式的结构所组成的，无源无主形式的同轴电缆是系统结构的主要传播媒介，其通过以太网的形式来进行信息数据管理，在符合通信协议的前提下实现数据的传输和信息的共享。再者，非实时的通信网络也是通信网络系统的重要组成部分，通过它可以实现一些非紧急的数据传输。这种两条通信路径分别使用的形式大大缓解了单一路径通信的压力，同时也提升了数据传播的高效性与精准性，而不必担心会出现过多的数据传输错误。因此，通信网络系统的应用可以更加有效的保障通信供应地区正常社会活动的开展。

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对抗干扰系统

进行维护DCS系统在功能和构成上差距不大，但是控制器的数量决定着信息交换的速度大小，控制器的分配情况决定着控制器的载荷量。当控制器的数量越多的时候，需要传输的信息越多，那么系统就会越分散，成本就越高；当控制器的数量越少的时候，其载荷量就需要很多，这个时候就需要系统集中式工作，很大程度上可能会影响工作的安全性。因此，在对控制器进行选择的时候，应该考虑到它的配置数量与配置质量以及独立性能，保证其安全性与成本的可控性。要对抗干扰系统进行日常维护与特殊维护。首先，日常维护包括降温与除灰尘。电子产品的话日常维护都需要进行降温或者散热处理；而灰尘是损坏其部件的重要杀手，容易引起短路与高温。因此，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。

结语

综上所述，分散控制系统具有分别分散控制、分阶分散控制、自动协调以及开放性等特点，它在电厂电气自动化中有着十分重要的应用，是保障系统安全可靠运行的必不可少环节。因此在电厂电气自动化中分散控制系统的实际应用中，应当要把握好相关要点，对系统设计进行不断优化，以充分发挥出系统的优势和功能。

参考文献

[1]曾智勇.关于火电厂电气自动化中分散控制系统的应用[J].通讯世界,2015(21):115-116.

[2]王君.发电厂电气自动化中对分散控制系统的应用[J].橡塑技术与装备,2015,41(20):152-153.

[3]江丹,常乐.浅析分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用[J].无线互联科技,2013(12):150.

[4]杨风军.发电厂电气自动化中对分散控制系统的应用[J].科协论坛(下半月),2013(05):73-74.