电厂电气自动化控制系统简介

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科 技 论 坛
电厂 电气 自动化控制 系统简介
邹 宁
（ 沈 阳鹭 岛资讯科技 有限公 司， 辽宁 沈 阳 １ ｌ Ｏ ０ ０ ０ ）
摘 要： 电厂 电气 自动化控 制 系￥ ｔ （ Ｅ Ｃ Ｓ ） 是 电厂对其 内部所有 电气设备进 行信息管理、 监测 、 保护和控制 的一种控制 系统 ， 其主要是 利 用监控 、 测控 、 保护、 通信接 口系统等设备 来实现此功能的 。电厂 电气 自动化控制 系统能够使 电厂电气实现 自动化的功能 ， 电气 自动 化 控 制系统现 已被广泛的应 用到电厂 的实际生产 当中。本 文主要针对 电厂 电气 自动化控 制进行 了总结分析 ， 简单介绍 电气 自动化控 制 系统 （ Ｅ Ｃ Ｓ ） 在 集散控制 系统（ Ｄ ｃ Ｓ ） 中实现 的方式及其 电气 自动化 系统控制对 象的特点 ， 并分对其在 生产 实践 中存在 问题及建议进行分析。 关键词 ： 电厂 自动化控制（ Ｅ Ｃ Ｓ ） ； 集散控制 系￣（ Ｄ Ｃ Ｓ ） ； 特点 ； 问题及 建议 电厂电气 自动化控制系统 （ Ｅ Ｃ Ｓ ） 是 电厂对其内部所有 电气设备 应的软件组态 ， 来完成电气装置功能 。 优点： 将软件 、 硬件均集 中在集 散控制系统 （ Ｄ Ｃ Ｓ ） 中， 其 灵活性 进行信息管 理 、 监测 、 保护和控制 的一种控制 系统 ， 其主要是利用监 方便性高 、 功能强 。 控、 测控 、 保护、 通信接 口系统等设备来实现此功能 的。电厂 电气 自 强、 动化控制系统能够使 电厂 电气实现 自动化 的功能 ， 电气 自动化控制 缺点 ： 负担重 ， 对集散控制 系统 （ Ｄ Ｃ Ｓ ） 要 求高 ， 可能使其 它控制 系统现 已被广泛 的应用到 电厂的实际生产当中去 。 系统受到影 响 ， 并 且有些功能 （ 例如 ： 发 电机 一故障录波装置 、 变 压 在国内 ， 大多数发 电厂都将 集散控制 系统 （ Ｄ Ｃ Ｓ ） 应用 到热工系 器组继电保 护装置等 ） 很难 实现。 统， 主要是利用此 系统 的功能使热工 系统 实现 自动化运行 ， 之前发 ３ ． ２部分集散控制系统（ Ｄ Ｃ Ｓ ） 方 式。部分集散控制系统（ Ｄ Ｃ Ｓ ） 方 Ｄ Ｃ Ｓ ） 软件来 实现 电气逻辑 ， 与其硬 电厂主要是采用 仪表监视及 “ 一对一 ” 的硬连接控制 来组成 电气控 式就是仅仅利用集散控制系统 （ 制系统 ， 这种电气控制系统的 自动化程度非常低。人们为了提高 电 件不关 ， 主要是将控制指令通过 网络通信或 Ｄ Ｃ Ｓ的 Ｉ ／ Ｏ通道发送 到 ｏ ｃ ｓ ） 可实 现主要功能有 ： 揭示逻 气控制 系统 的 自动程度 ， 就从 建立 电气 控制相对独立的系统方面人 电气控制装置上 。集散控制系统 （ 手， 利用 厂用 电子 系统 、 机组子 系统和升压站子 系统 来组成具 有所 辑实现条件 、 联锁的投退 、 操作指令 合法性 的逻辑 检查 、 电动机 的启 有 电气 子系统 的电厂 电气 自动化控 制系统 （ Ｅ Ｃ Ｓ ） 。 停 和开关的分合闸等 。集散控制 系统 （ Ｄ Ｃ Ｓ ） 对于一些装置 而言 ， 只 １简述电气 自动化控 制系统 Ｅ ＣＳ 能实现装置 的投 、 退功能 ， 其余功能只能依靠 自身装置来实 现。 这些 在 生产实践 中常被人 们称 作为 电气设备二 次控制 回路 系统的 装 置主要包 括 ： 故障录波装 置 、 发 电机励 磁调节器 Ａ Ｖ Ｒ ｆ 自动电压 调 就 是 电气 自动化控 制 系统 Ｅ Ｃ Ｓ （ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ） ， 每种 设 节器 ） 、发电机 一变压器组 继电保护装置 、发 电机准 同期装 置 Ａ Ｓ Ｓ 备有 每种设备独特控制 回路 ， 不尽相同。电气控制系统的主要 目的 等 。 是使设备能够安全可靠的运行 ， 单 凭电气 自动化控制系统 自身无法 优点： 脱 离集散控制 系统 （ Ｄ Ｃ Ｓ ） 系统 ， 电气装置独 立 ， 依 靠 自身 安全性连锁逻辑完全 由自身来实现 。 实 现此 目的 ， 这就需 要一 些辅 助电气设 备来支持电气控制系统。若 就可以实现安全可靠 的运行 ， 干个 电器组件通过组 合之后 ， 能够控制设备 的某 项功能 ， 我们将 其 缺点 ： 可靠性受装置 的影 响很大 。 称 为电气控制系统（ 即俗称 的二次 回路或控制回路 ） 。 ４ 存在的问题及 建议 保护功 能 、 自动控 制功能 、 测量功能 和监视功能 是电气 自动化 各个保护 的通讯接 口与 电气 自动化控制 系统（ Ｅ Ｃ Ｓ ） 的监控 系统 控制 系统 的主要功能 。更进一步讲 ， 在 电气 自动化控制系统的应用 的接 口规约不是统 一的 ， 因其各 自保护 的型号不 同 ， 与之 对应 的规 下， 实现了低备 厂变及高备厂变 的 自动切换操作 功能实现了发电机 约也就不尽相 同。比如 ， 许继 的保护规约为 Ｉ Ｅ Ｃ 一 ８ ７ ０ — ５ — １ ０ ３ ， 而威盛 自动准 同期并 网及顺控 自动升压功能 ； 实现 了追忆 打印 、 、 历史 站记 电能表规约 Ｄ Ｉ Ｊ Ｔ ６ ４ ５ — １ ９ ９ ７ 。若想解决这一 问题 ， 就要 通过 网络通 录、 光字牌显 示等功能 ， 这一功能主要是针 对各配 电设 备及发变组 讯管理机进行解释这些规约 ， 这样在很 大程度上增加 了系统调试 的 发生事故时进行保护动及保护后的报警而言 的； 实现了各 电气 参数 困难 。 而在实 际应用 当中， 留给调试 的时间通常会很短 ， 导致 随着投 的测量及 对相关 电气设备 的联锁 、 监控 ， 并 将各系统设备 工况 与状 产 的进行 ， 消缺现象也 紧随其后发生。 态显示在操作员站 Ｃ Ｒ Ｔ画面上 ， 并全部实现软操作等功能。 从 系统结构方 面来看 ， 各 间隔分散 的数据在大量 传送 时 ， 会受 自锁及闭锁回路 、 电源供 电回路 、 制动停车回路 、 保护 回路 、 、 自 数据缓 冲区容量 、 通信速率等 因素 的影 响 ， 容易发生通道 阻塞现象 ， 动与手动 回路 、 信号 回路等是控制线路最常用 的基本 回路 。在设备 造成信息传输不顺畅 ， 甚至无法进行 。 监视与操作当中 ，可以利用 电子组 件及 电脑 控制系统来代替信号 、 在监控系统 的设计 与实施过程 中 ， 还应 特别注意信息 总量大小 操作组件 、 仪表 、 控制 电器 等大 多传统 的设备 ， 但传统元部件在就地 的问题 。要想对电厂事故处理和监视越全面 ， 越要 全面采集信息 内 局部控制的 电路和小 型设 备控 制的电路 中仍 有所应用 ， 以上均是 电 容 ， 这就带来新 的问题—信息优化 的问题 。尤其是 对监 控系统上传 路能否实现微机 自动化控制 的关键 因素 ， 更是其基础 。 保护装 置的报文 ， 当有保护动作 发生时 ， 保 护装置就会 将大量 的报 ２ 电气控制对象的特点 文上传 ， 进而影响到操作人员对重要信息的捕捉 。 为此 ， 我们必须筛 火力发 电厂 与其 他类型 的发 电厂就 电气控 制系统与 热机等设 选与优化系统所 采集 的信息 。 备相 比较 而言 ， 电气控 制系统操作 的频率不是很高 ， 但注 重的是准 还应着 重考虑监 控系统 的技术指标 ， 很 多的系统 技术指 标 （ 如 确性和快速性 ；电气控制 系统所需 的控制信息量相对 而言 比较 少 ， Ｃ Ｐ Ｕ和网络负荷率等 ） 在现 场调试过程 中很难进 行测试 ， 也没有 明 这就使信息的采集简单化 。而 与电气设备 的保护 自动装置 而言 ， 其 确 的定义。 在 电厂运行 中， 监控系统的作用越来越 大 ， 应制定相关 的 抗 干扰性要 强、 动作速度要快 、 可靠性要求 比较高 。 校验和调试规程 ， 以确保监控系统 正常运行 。 电气 自动化控制 系统 （ Ｅ Ｃ Ｓ ） 主要 以顺序控制和数 据采集 系统为 结 束 语 主， 拥有较多的连锁保护 ； 而热力系统控制多 以过程控制为 主， 系统 电气 自动化控制 系统（ Ｅ Ｃ Ｓ ） 通过现场总线或 以太 网将各 自独 立 也 十分 复杂 ， 需要处 理大量 的信息 。 运行的 自动装置 、 测控装置 、 继 电保 护装 置等 连接起来组成系统 ， 利 ３ 电气 自动化控 制系统（ Ｅ ＣＳ） 在 集散控制 系统 （ Ｄ ＣＳ） 中的实 用 后 台软件 和网络 ， 实 现了电气系统 的故障分析 、 运行 管理和协 调 现 方式 控制， 使 发电厂的运行管理 水平和 自动控 制水平得到 了提高 ， 为 提 ３ ． １全由软件和集 散控制系统（ Ｄ Ｅ Ｓ ） 硬 件来 实现 电气逻辑 。完 高经济效益打下 了坚实的基础 。 全 由软件 和集散 控制 系统 （ Ｄ Ｃ Ｓ ） 硬件来 实现 的电气逻辑 有 ： 简单 的 参考文献 继 电器 和发 电机励磁 调节器保护逻辑 、 厂用 电 自动切换逻辑 、 发 电 ［ １ 】 李东平． 达拉 特 发 电厂 电 气综 合 自动 化 的 方 案 研 究 和 实施 ｆ Ｄ 】 ． 北 机同期逻辑等。有些集散控制系统（ Ｄ Ｃ Ｓ ） ￣