大型火电厂控制系统的介绍
火电厂几种主流DCS系统的介绍
火电厂几种主流DCS系统的介绍火电厂是指以燃煤、燃气、油等为燃料，通过燃烧产生热能，进而通过蒸汽驱动汽轮机发电的电厂。
在火电厂的运行过程中，需要对各个系统进行监控和控制，以保证设备的安全、稳定和高效运行。
为了实现对火电厂各个系统的集中控制与监控，通常采用分布式控制系统（DCS）来进行综合管理。
下面将介绍几种主流的火电厂DCS系统。
1. Honeywell TDC 3000（蜜蜂天网3000）Honeywell TDC 3000是Honeywell公司开发的一款火电厂DCS系统，具有广泛的应用领域和可靠的运行记录。
该系统采用模块化设计，可以方便地根据用户的需求进行扩展和升级。
它具有高可靠性、高性能的特点，并且它的界面友好、易于操作。
TDC 3000可以实现对火电厂的发电、供热、供水等系统进行监控和控制，实时获取设备的工作状态和参数，并能够自动控制系统的运行，提高设备的效率和稳定性。
2. Yokogawa Centum CS（横河Centum CS）Yokogawa Centum CS是日本横河电机公司开发的一款火电厂DCS系统。
Centum CS以其稳定可靠的性能和灵活的扩展性而受到广泛关注。
该系统具有可视化的操作界面，可以实时监控设备的状态和参数，并根据需要调整和控制设备的运行。
它还具有自动报警和故障诊断功能，能够及时发现和解决问题，保障设备的正常运行。
3. Emerson Ovation（艾默生奥维新）Emerson Ovation是Emerson公司开发的一款先进的火电厂DCS系统。
Ovation系统具有强大的功能和灵活的配置选项，可以满足不同的用户需求。
它提供了全面的监控和控制功能，可以实时获取设备的运行状态和参数，并根据需要调整和控制设备的运行。
此外，Ovation还具有先进的故障诊断和预测功能，可以提前识别潜在故障并采取相应措施，保障设备的安全和稳定运行。
4.ABB800xA（ABB800xA）ABB800xA是瑞士ABB公司开发的一种先进的DCS系统，广泛应用于火电厂等工业领域。
大型火力发电厂电气控制系统研究
大型火力发电厂电气控制系统研究摘要：在社会经济快速发展的背景下，大型火力发电厂建设数量以及建设规模持续提升，在大型火力发电厂日常管理工作中，电气控制系统的研究和管理成为了非常重要一项内容。
大型火力发电厂相关设备科学化、智能化水平近年来不断提升，设备功能以及组成结构也呈现出复杂化的发展趋势，这无疑对电气控制系统提出了一系列全新的要求。
在这一背景下，对大型火力发电厂电气控制系统的研究有着深刻的现实意义与价值。
基于此，本篇文章对大型火力发电厂电气控制系统进行研究，以供参考。
关键词：大型火力发电厂；电气控制系统；对策研究1.电气自动控制系统的概念电气自动化系统的最初目的是为特定的工作程序提供操作控制。
该系统由两个子系统组成：控制器和受控对象，并使用特定的控制设备来检测或控制设备。
在组成系统的两个子系统中，控制器是控制机器或控制过程的控制设备，控制对象是由控制器控制的机器或操作过程。
控制参数也是系统中的重要概念，并且是实现控制过程并遵守电气控制系统的输入和输出规则所需的数据参数[1]。
2.大中型火电厂独立电气控制系统(IECS)的基本组成和特点大中型火电厂的电气系统主要包括发电机－变压器组、升压站和厂用电三大部分。
其中升压站包括出线断路器、隔离开关、各电压等级的母线、各电压等级的进出线断路器和隔离开关及出线电能表等。
发电机－变压器组主要包括主变压器发电机变压器组和各发电机变压器组，以及发电机励磁系统。
厂用电部分主要包括高压厂用工作及备用变压器、6kV工作及备用电源管理、6kV高压电动机、低压厂用变压器、低压380V电源线及其他公共设备。
保护及控制设备主要有发电机－变压器组保护装置、故障录波设备、自动励磁装置AVR、厂用电控制装置和发电机的自动同期装置等，且以微机控制为主。
在中压系统中，则广泛采用智能前端设备以及网络化通信，主要执行测控、保护和通信等本任务，通常采用就地式安装，形成分散的架构。
而一些智能型、具备通信功能的装置可用于在低压系统中采集来自现场的开关离散信号和电流、电压、功率等连续模拟信号，并通过网络送出。
火电厂几种主流DCS系统介绍
FoxboroA2自动化控制系统更适合于中小型 装置,采用以太网系统架构．符合lSO/OSl标 准．传输速率最高为100Mb/s,通信介质为 光缆或双绞线,用于连FoxboroA2的控制站、 工程师站、操作员站,也可与多种现场总线 相连.模块采用欧陆公司的2500系列和技术, 人机界面采Wonderware产品和技术.
由于FSSS对作为事件顺序的操作记录的要 求很高,而且可能是多系统组合来完成该项 功能,所以SOE的带有时间戳的开关量输入 设备及相关功能是必须具备的.在时间同步 方面,除了DCS系统内时钟同步方式,还有目 前正兴起的GPS卫星时间同步方式.
由于电厂的主要产品电能的特殊性及电网 调度和电业管理的要求,电厂已推行火力发 电厂厂级监控信息系统技术要求SIS,现在也 基本上做到很好和DCS之间的衔接问题.
优缺点
优点:系统可靠,在中国电力方面用户多达 200多个,新系统和老系统兼容,这有利于以 后的设备改造更新.图形化组态 ,方便于机组 运行中查找维护. 缺点：不能在软件中进行强制. PS:省内电厂使用该系统的有大唐洛河电厂.
西门子Siemens
在全世界已有超过1500套DCS控制系统装 置,是成功的电力和I&C系统供应商.在我国 电站中采用西门子的Tele-perm系统较多.近 年在全集成自动化的架构下,西门子推出 SPPA—T3000系统,已经在国内大型电站项 目陆续使用,效果相当不错.现就SPPATDCS系统进入21世纪,在通信和信息管理技 术、集成电路技术的进步以及工艺设备大 型化的影响下,在节能环保和提高生产效率 的需求下,形成了新一代的DCS,或称为第四 代DCS.在电厂方面,我们重点介绍ABB、西 门子SiemensT3000、艾默生 OvationFOXBORO和日立Hitachi五家相关 产品,这五家也是现在电厂DCS的主流厂家.
火电厂DCS系统介绍
实时多任务操作系
统
提供稳定的、可靠的、高效的任 务调度和资源管理功能，确保 DCS系统的实时性和稳定性。
网络通信协议栈
支持多种网络通信协议，如 TCP/IP、Modbus等，实现DCS 系统内部及与其他系统的数据交 换。
系统安全机制
提供用户权限管理、数据加密、 防火墙等功能，确保DCS系统的 安全性和可靠性。
可靠性
DCS系统是火电厂运行的核心，其可靠性直接关系 到电厂的安全和经济运行，需要采取多种措施提高 系统的可靠性。
兼容性
不同厂商和不同时期的DCS系统存在兼容性 问题，需要进行系统升级和改造，实现不同 系统之间的互联互通。
市场前景
市场需求
随着全球能源结构的转型和 环保要求的提高，火电厂需 要更加高效、清洁、灵活的 运行方式，对DCS系统的需
优点与不足
DCS系统能够实现脱硫脱硝设施的实时监控和自动调节，提高环保设施运行效率，但在 实际应用中可能受到设备老化、测量误差等因素的影响。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
06
火电厂DCS系统发展趋势及挑战
发展趋势
智能化
随着人工智能和机器学习技术的发展，火电厂DCS系统将更加智能 化，能够实现自适应控制、智能优化等功能。
数据库软件
实时数据库
存储DCS系统实时数据，提供高效的数据读写和 查询功能，支持历史数据存储和追溯。
关系数据库
存储DCS系统配置信息、历史数据等，提供灵活 的数据管理和分析功能。
数据库管理工具
提供数据库创建、配置、备份、恢复等功能，方 便用户对数据库进行维护和管理。
控制策略组态软件
控制策略编辑器
火电厂DCS系统介绍
DCS系统通过计算机网络技术将各个控制 器连接起来，实现集中管理和监控，方便 了操作和管理。
开放性
DCS系统采用开放式设计和标准化的通信 协议，方便与其他系统和设备的连接和集 成。
实时性
DCS系统具有快速的数据处理能力和实时 响应能力，能够及时处理生产过程中的各 种信号和数据。
DCS系统的应用范围
工程师可以使用工程师站进行系统配置、控制逻辑设 计、图形界面制作等任务，以满足生产工艺的需求。
操作站是DCS系统中用于监控现场设备运行状 况的人机界面。
工程师站是用于组态和维护DCS系统的计算机。
通讯设备
01
通讯设备是DCS系统中用于实现各硬件设备之间信 息传输的设备。
02
它包括通讯卡、交换机、中继器等设备，以确保系 统各部分之间的可靠通讯。
蒸汽。
蒸汽驱动涡轮机
蒸汽进入涡轮机，驱动 涡轮机旋转，从而产生
电力。
蒸汽冷凝和回收
蒸汽在涡轮机中释放完 能量后，被冷凝成水， 经过处理后再次循环利
用。
DCS系统在火电厂的配置方案
控制单元
DCS系统通过控制单元实现对火电厂设备的 远程控制和监测。
数据采集
DCS系统实时采集火电厂设备的运行数据， 如温度、压力、流量等。
智能运维
DCS系统将实现智能运维管理，通过实时监测和数据分析， 自动预测设备维护需求和故障风险，提高运维效率和安全 性。
DCS系统的安全性提升
安全防护
DCS系统将加强安全防护措施，采用更加先进的安全技术和加密算 法，保护系统免受网络攻击和恶意软件的侵害。
容错与冗余设计
DCS系统将采用容错与冗余设计，确保系统在发生故障时能够快速 恢复运行，降低对火电厂生产的影响。
大中型火电厂DCS电气控制系统改造及应用
大中型火电厂DCS电气控制系统改造及应用随着火电厂发电技术的不断进步，DCS（分布式控制系统）在电气控制系统中起着越来越重要的作用。
火电厂对电气控制系统的要求也越来越高，为了提高火电厂的发电效率、运行稳定性和安全性，对DCS电气控制系统进行改造和应用已成为火电厂发电技术的重要环节。
一、电气控制系统的重要性作为火电厂的关键设备之一，电气控制系统的稳定性和可靠性对整个发电过程至关重要。
电气控制系统不仅负责调控发电设备的运行，还需要实时监测发电设备的运行状态，及时发现和处理故障，确保火电厂的正常运行。
现代火电厂要求电气控制系统具备更高的智能化和自动化水平，能够实时监控并优化发电设备的运行参数，以提高发电效率和降低运行成本。
在这样的大背景下，对于电气控制系统的改造和应用尤为重要。
DCS电气控制系统是目前电力行业中应用最为广泛的一种自动化控制系统。
它利用先进的传感器、执行器和控制算法，实现对发电设备的全面监控和控制。
DCS电气控制系统的主要作用包括以下几个方面：1. 实时监测和控制：DCS系统可以实时监测和控制发电设备的运行参数，包括电流、电压、功率、温度等，确保发电设备的安全可靠运行。
2. 故障诊断和处理：DCS系统可以通过传感器实时监测发电设备的运行状态，一旦发现异常情况，可以及时发出警报并进行故障诊断和处理，防止故障升级和影响发电正常运行。
3. 数据采集和分析：DCS系统可以对发电设备的运行数据进行采集和分析，为发电设备的运行提供数据支持，帮助调整运行参数，提高发电效率。
4. 远程监控和操作：DCS系统可以实现对发电设备的远程监控和操作，实现远程故障处理和设备调试，降低人工干预。
5. 能效管理：DCS系统可以对发电设备的能效进行管理，帮助优化发电过程，降低运行成本，提高发电效率。
随着火电厂发电技术的不断发展，原有的电气控制系统往往无法满足现代火电厂对电气控制系统的要求。
这就需要对原有的电气控制系统进行改造和应用，以满足现代火电厂的需求。
火电厂dcs控制系统
火电厂dcs控制系统什么是dcs控制系统ECS）：其主要作用是发电机的启、停控制及逻辑；厂用电系统各开关的控制及逻辑；电气系统的各参数与设备状态的监视；继电保护动作情况、故障报警及时间顺序记录。
MEH）：其主要作用是调节汽泵组的转速，可完成如下功能：挂闸、升速、定速、CCS控制、超速保护等功能。
BCS）：旁路系统是一个独立的系统，旁路控制能完成旁路操作的确切要求，并能完成安全功能或快开/块关功能，其基本组成部分分为高旁控制器和低旁控制器，主要实现高低旁的压力控制和温度控制。
系统的主要技术概述DCS在火为发电厂烟气脱硫控制系统的应用电厂脱硫是将燃煤机组烟气中的含硫化合物降低到符合国家排放标准的一种工艺，目前常应用比较广的是湿法脱硫工艺。
该工艺主要包括工艺水系统，石灰石浆液制备、输送系统，吸收塔系统，石膏脱水系统，烟气系统等子工艺系统。
主要设备有湿式球磨机、浆液输送泵、氧化风机、浆液循环泵以及增压风机等。
就其控制系统而言，湿法脱硫工艺一般具有以下特点：烟气脱硫的控制对象比较特殊但数量较少，控制对象较分散，控制使用的PID较少，控制回路较简单；闭环控制较少，开环控制较多，实时性要求不太高。
另外，顺控较多，注重的是时间控制，保护要求不多。
因此，脱硫控制系统是一个以开关量为主，模拟量为辅并伴有少量调节回路的系统，属于典型的混合控制系统，其控制I/O点数约3000点。
本系统采用石灰石石膏湿法脱硫工艺，该工艺是目前世界上应用最为广泛和最可靠的工艺。
该工艺以石灰石浆液作为吸收剂，通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤，发生反应，以去除烟气中的SO2，反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸钙（石膏）。
总结随着计算机技术、通讯技术和控制技术的不断发展，为满足电网需要，火电机组必须具备更高的调节适应能力，采用厂级监控信息系统（SIS）、一体化的分散控制系统（DCS）。
火电厂控制系统
火电厂控制系统总体分为两部分：第一部分是主控部分，第二部分是副控部分。
下面就这两部分具体内容做个介绍。
第一部分火电厂主控系统火电厂主控系统以控制方式分类可分为：DAS、MCS、SCS、FSSS及DEH等系统。
一.数据采集系统-DAS火电厂的主控系统中的DAS(数据采集系统)主要是连续采集和处理机组工艺模拟量信号和设备状态的开关量信号，并实时监视,保证机组安全可靠地运行。
DAS系统的主要功能如下：数据采集：对现场的模拟量、开关量的实时数据采集、扫描、处理。
信息显示：包括工艺系统的模拟图和设备状态显示、实时数据显示、棒图显示、历史趋势显示、报警显示等。
事件记录和报表制作/打印：包括SOE顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。
事件记录和报表制作/打印：包括SOE顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。
历史数据存储和检索。
设备故障诊断。
二.模拟量调节系统-MCS系统模拟量控制系统(Modulating Control System，简写MCS)MCS的根本任务是进行负荷控制以适应电网的需要。
在单元机组中，负荷的变化会导致主汽压力的变化，这样需要调整燃料量、风量，进而使燃烧经济性和炉膛负压发生变化；主汽压力变化在另一方面又需调整给水流量和减温水量，这又使汽包水位和蒸汽温度发生变化。
这些模拟量参数的变化都有一个迟延过程，如果采用常规的单变量控制系统；上述参数变化后重新调整到正常值是非常困难的，往往需要一个较长的过程。
而模拟量控制系统把锅炉和汽轮发电机看成是一个不可分割的整体，并采用以前馈-反馈控制为主的多变量协调控制策略，较好地解决了过去常规单变量控制系统存在的问题。
模拟量控制系统使整个机组(包括主辅机设备)，都能协调地根据统一的负荷指令，及时、同步地控制到适应负荷指令的状态。
从这个意义来说，模拟量控制系统是大型火力发电机组安全、经济运行的重要技术保障。
MCS的构成及简介MCS主要由协调、锅炉、汽机和辅机等四个控制系统构成。
火电厂的DCS系统
控制级-数据采集站
• 数据采集站与现场控制站类似，也接收由 现场设备送来的信号，并对其进行一些必 要的转换和处理之后送到分散型控制系统 中的其它部分，主要是监控级设备中去。 • 数据采集站接收大量的过程信息，并通过 监控级设备传递给运行人员。 • 数据采集站不直接完成控制功能，这是它 与现场控制站的主要区别。 • 电子间一般不再独立设置，更多为远程I/O 站。
DCS系统介绍
基本体系结构
• 操作员站、现场控制站、工程师站和系统 网络构成了集散控制系统结构的四个基本 组成部分。除了四个最基本的组成部分外 ，目前的集散控制系统中加入了一些能够 实现特殊功能的站，还有更加完备的信息 管理网络，以满足生产管理和各种特殊参 数的采集以及处理。
操作员站（Operator Station）
火电厂DCSBiblioteka 统• • • •什么是DCS系统 DCS系统的研究背景及意义 DCS系统介绍 DCS在火力发电厂烟气脱硫控制系统的应用
什么是DCS系统
• DCS 是分散控制系统（Distributed Control System）的简称，国内一般习惯称为集散控 制系统。它是一个由过程控制级和过程监 控级组成的以通信网络为纽带的多级计算 机系统，综合了计算机（Computer）、通 讯（Communication）、显示（CRT）和控 制（Control）等 4C 技术，其基本思想是分 散控制、集中操作、分级管理、配置灵活 、组态方便。
工程师站（Engineer Station）
• 对DCS进行进行离线的配置、组态工作和在 线的系统监督、控制、维护的网络接点。 • 主要功能：提供对DCS进行组态，配置工作 的工具软件，并在DCS在线运行时实时地监 视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统 工程师可以通过工程师站及时调整系统配 置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在 最佳的工作状态之下。
大中型火电厂DCS电气控制系统改造及应用
大中型火电厂DCS电气控制系统改造及应用随着我国电力工业的发展和电力负荷的增加，大中型火电厂的重要性日益突出。
传统的火电厂电气控制系统通常采用集散式控制系统，存在控制效率低、可靠性差、故障维修困难等问题。
为了提高火电厂的运行效率和稳定性，需要对其电气控制系统进行改造和升级。
DCS（分布式控制系统）是一种先进的电气控制系统，通过用数字技术实现信号的传输和处理，能够实现快速、准确、可靠的控制和监测。
在大中型火电厂中，应用DCS电气控制系统可以实现火电站的全面自动化管理。
DCS电气控制系统可以实现火电厂的远程监控和控制。
通过网络连接，可以实时监控火电厂各个区域的运行状态和参数，及时发现和处理故障，提高火电厂的运行效率和安全性。
通过远程控制功能，可以实现对火电厂设备的远程操作和调整，提高工作效率。
DCS电气控制系统可以实现火电厂的自动化控制。
通过预设的控制策略和参数，DCS系统可以自动对火电厂的设备和工艺进行调整和控制，减少操作人员的干预，降低操作风险。
可以实现对锅炉的燃烧控制、发电机组的启停控制、调节阀的自动控制等功能，提高火电厂的生产效率和稳定性。
DCS电气控制系统还可以实现火电厂的数据采集和分析。
通过对火电厂各个区域的数据进行采集和整理，可以实时监测设备的运行状态、能源消耗情况、排放指标等重要数据，并通过分析和统计，帮助火电厂管理层进行决策支持，提高火电厂的管理水平和综合效益。
大中型火电厂DCS电气控制系统改造和应用具有重要意义。
它可以实现火电厂的远程监控和控制，实现火电厂的全面自动化管理。
它还可以实现火电厂的自动化控制和数据采集分析，提高火电厂的工作效率和稳定性。
在火电厂的现代化建设和发展过程中，应充分发挥DCS电气控制系统的优势，实现火电厂的高效、安全、可持续运行。
火电厂综合自动化系统
火电厂综合自动化系统一、引言随着科技的不断进步和电力需求的日益增长，火电厂的综合自动化系统在电力生产中发挥着越来越重要的作用。
本文将探讨火电厂综合自动化系统的概念、构成、优势以及发展趋势。
二、火电厂综合自动化系统的概念火电厂综合自动化系统是指通过先进的自动化技术和设备，对火电厂的各个生产环节进行实时监控、调节和控制，以达到提高发电效率、保障电力生产安全和降低运营成本的目的。
三、火电厂综合自动化系统的构成火电厂综合自动化系统主要包括以下几个部分：1、监控系统：对火电厂的各个生产环节进行实时监控，包括锅炉、汽轮机、发电机等设备的运行状态，以及蒸汽、燃料、水等介质的参数。
2、控制系统：根据监控系统提供的信息，对各个生产环节进行自动调节和控制，以保证电力生产的稳定性和安全性。
3、管理系统：对火电厂的各项运营数据进行统计、分析和优化，以提高发电效率、降低运营成本。
4、维护系统：对火电厂的设备进行定期维护和检修，以保障设备的正常运行。
四、火电厂综合自动化系统的优势火电厂综合自动化系统的应用，带来了以下优势：1、提高发电效率：通过自动化技术和设备的运用，可以更精确地控制发电过程，提高发电效率。
2、保障电力生产安全：自动化系统的实时监控和控制系统可以及时发现并处理异常情况，保障电力生产的安全。
3、降低运营成本：自动化系统的优化控制和智能管理可以降低人力成本，提高运营效率，从而降低运营成本。
4、促进节能减排：通过精确的控制和优化，可以降低燃料消耗和污染物排放，有利于节能减排。
五、火电厂综合自动化系统的发展趋势随着科技的进步和电力行业的发展，火电厂综合自动化系统将朝着以下几个方向发展：1、智能化：利用人工智能、大数据等先进技术，实现设备的智能诊断、智能控制和智能管理。
2、集成化：将监控、控制、管理等功能集成到一个系统中，实现信息的共享和协同工作。
3、远程化：通过互联网和物联网等技术，实现远程监控和控制，提高工作效率和降低运营成本。
火电厂控制系统精编版
火电厂控制系统公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]火电厂控制系统总体分为两部分：第一部分是主控部分，第二部分是副控部分。
下面就这两部分具体内容做个介绍。
第一部分火电厂主控系统火电厂主控系统以控制方式分类可分为：DAS、MCS、SCS、FSSS及DEH等系统。
一.数据采集系统-DAS火电厂的主控系统中的DAS(数据采集系统)主要是连续采集和处理机组工艺模拟量信号和设备状态的开关量信号，并实时监视,保证机组安全可靠地运行。
DAS系统的主要功能如下：数据采集：对现场的模拟量、开关量的实时数据采集、扫描、处理。
信息显示：包括工艺系统的模拟图和设备状态显示、实时数据显示、棒图显示、历史趋势显示、报警显示等。
事件记录和报表制作/打印：包括SOE?顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。
事件记录和报表制作/打印：包括SOE?顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。
历史数据存储和检索。
设备故障诊断。
二.模拟量调节系统-MCS系统模拟量控制系统(ModulatingControlSystem，简写MCS)MCS的根本任务是进行负荷控制以适应电网的需要。
在单元机组中，负荷的变化会导致主汽压力的变化，这样需要调整燃料量、风量，进而使燃烧经济性和炉膛负压发生变化；主汽压力变化在另一方面又需调整给水流量和减温水量，这又使汽包水位和蒸汽温度发生变化。
这些模拟量参数的变化都有一个迟延过程，如果采用常规的单变量控制系统；上述参数变化后重新调整到正常值是非常困难的，往往需要一个较长的过程。
而模拟量控制系统把锅炉和汽轮发电机看成是一个不可分割的整体，并采用以前馈-反馈控制为主的多变量协调控制策略，较好地解决了过去常规单变量控制系统存在的问题。
模拟量控制系统使整个机组(包括主辅机设备)，都能协调地根据统一的负荷指令，及时、同步地控制到适应负荷指令的状态。
大型火电机组的现代控制技术
大型火电机组的现代控制技术自动化是现代化的重要内涵和标志。
建立在微处理器基础上的新一代工业过程自动控制系统——分散控制系统DCS（Distributed Control System）为工业自动化提供了强有力的软件、硬件平台。
一、大型火电机组自动控制系统1.数据采集系统（DAS，Data Acquisition System）凡配备有计算机的机组，一般都包括DAS，其基本功能主要有数据采集，生产过程显示，报表打印，异常数据报警，数值计算，历史数据存储等。
随着信息系统网络的发展，DAS信息可以方便地与厂级或网级管理信息系统MIS（Managementlnformation System）相联，提高了信息处理的自动化水平，为现代化企业管理奠定了基础。
2.单元机组协调控制系统（CCS，Coordinated Control System）锅炉和汽轮发电机组组成单元机组运行时，锅炉和汽轮发电机组共同适应电网负荷变化的需要，又共同保持机组安全稳定运行的控制系统被称为单元机组协调控制系统，简称CCS。
3.汽轮机数字电液控制系统（DEH，DigitalElectro-Hydraulic Control System）DEH是以微机装置作为数字控制器，通过电液转换驱动液压执行机构的汽轮机控制系统。
主要由电源、液压执行机构和危急遮断系统组成，用以将来自调节系统及汽轮机保护系统的电信号转换成对汽阀的操作调节作用。
4.顺序控制系统（SCS，Sequence Control System）顺序控制是按照规定的时间或逻辑的顺序，对多个终端控制元件进行一系列操作的控制方式。
它的作用取决于前面某些操作的执行结果或生产过程中某些条件的实现。
顺序控制在火电厂中用于煤粉制备系统、输煤系统、补给水处理系统、循环水系统等辅助系统及主要辅机控制。
5.炉膛安全保护监控系统（FMS，Boiler Burner Management System）它是用来保证锅炉燃烧系统中各设备按规定的操作顺序和条件安全启停、切投，并能在危急工况下，迅速切断进入锅炉膛的全部燃料，保证锅炉安全，防止爆燃等破坏性事故发生的安全保护和顺序控制装置。
2火力发电厂分散控制系统(DCS)基本知识
火力发电厂分散控制系统(DCS)基本知识1.分散控制系统（DCS）分散控制系统，英文名称distributed control system，简称DCS。
可以理解为：集中监视，分散控制的计算机系统。
DCS系统按照功能可以分为：数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、炉膛安全监控系统（FSSS）、顺序控制系统（简称SCS，有时旁路控制系统BTC和电气控制系统ECS作为SCS的子功能）、数字电液控制系统（DEH）、汽机保护系统（ETS）。
部分火力发电厂汽机保护系统ETS用PLC来实现、旁路控制系统BTC使用专用控制系统（不包含在DCS系统内）。
DCS系统也可以按照工艺系统来划分。
比如某电厂的DCS系统按工艺系统划分为：一号锅炉控制系统、一号汽机控制系统、二号锅炉控制系统、二号汽机控制系统。
2.数据采集系统（DAS）数据采集系统，英文名称data acquisition system，简称DAS。
采用数字计算机系统对工艺系统和设备的运行参数进行测量，对测量结果进行处理、记录、显示和报警，对机组的运行情况进行计算和分析，并提出运行指导的监视系统。
DAS至少有下列功能：●显示：包括操作显示、成组显示、棒状图显示、趋势显示、报警显示等。
●制表记录：包括定期记录、事故顺序记录（SOE，毫秒级扫描周期，信号类型为开关量输入DI）、跳闸一览记录等。
●历史数据存储和检索。
注：操作员站相应时间测试。
3.模拟量控制系统（MCS）模拟量控制系统，英文名称modulating control system，简称MCS。
是指系统的控制作用由被控变量通过反馈通路引向控制系统输入端所形成的控制系统，也称闭环控制或反馈控制。
其输出量为输入量的连续函数。
火力发电厂模拟量控制系统，是锅炉、汽轮机及其辅助运行参数自动控制系统的总称。
火力发电厂主要自动一般有：协调控制系统、给水控制（汽包水位控制）、炉膛负压控制、送风控制(包含氧量校正)、燃料控制、过热器减温水控制、再热器减温水控制、除氧器水位控制、凝汽器水位控制等。
火电厂控制系统
火电厂控制系统————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：火电厂控制系统总体分为两部分：第一部分是主控部分，第二部分是副控部分。
下面就这两部分具体内容做个介绍。
第一部分火电厂主控系统火电厂主控系统以控制方式分类可分为:ＤAS、ＭＣS、SＣS、FSＳS及DEＨ等系统。
ﻫ一.数据采集系统-ＤAＳ火电厂的主控系统中的DＡＳ(数据采集系统)主要是连续采集和处理机组工艺模拟量信号和设备状态的开关量信号,并实时监视,保证机组安全可靠地运行。
DＡS系统的主要功能如下：数据采集:对现场的模拟量、开关量的实时数据采集、扫描、处理。
信息显示:包括工艺系统的模拟图和设备状态显示、实时数据显示、棒图显示、历史趋势显示、报警显示等。
事件记录和报表制作/ 打印:包括ＳOE 顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。
事件记录和报表制作/ 打印：包括SＯE 顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。
历史数据存储和检索。
设备故障诊断。
二．模拟量调节系统-MCＳ系统模拟量控制系统(Moｄulａtｉng Control Syｓteｍ，简写ＭCS)MＣS的根本任务是进行负荷控制以适应电网的需要。
在单元机组中,负荷的变化会导致主汽压力的变化，这样需要调整燃料量、风量，进而使燃烧经济性和炉膛负压发生变化;主汽压力变化在另一方面又需调整给水流量和减温水量，这又使汽包水位和蒸汽温度发生变化。
这些模拟量参数的变化都有一个迟延过程，如果采用常规的单变量控制系统；上述参数变化后重新调整到正常值是非常困难的，往往需要一个较长的过程。
而模拟量控制系统把锅炉和汽轮发电机看成是一个不可分割的整体，并采用以前馈－反馈控制为主的多变量协调控制策略，较好地解决了过去常规单变量控制系统存在的问题。
模拟量控制系统使整个机组(包括主辅机设备),都能协调地根据统一的负荷指令，及时、同步地控制到适应负荷指令的状态。
火电厂常规的自动控制系统
火电厂常规的自动控制系统（给水、减温、燃烧）介绍及方案1、锅炉设备主要有哪几个调节系统？答：（1）给水自动调节系统。
（2）过热汽温自动调节系统。
（3）再热汽温自动调节系统。
（4）燃烧过程自动调节系统（引风、送风、一次风、氧量控制）。
（5）主汽压力自动调节系统。
2、锅炉给水调节的任务是什么？答：锅炉给水调节的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，维持汽包水位在规定的范围。
3、给水自动调节系统中主站切手动有哪些条件？答：1）所有给水泵分站在手动控制。
（2）操作员人为切手动。
（3）给水泵在压力控制方式，给水泵出口压力信号故障或压力与给定值偏差大。
（4）汽包水位信号故障。
（5）给水流量信号故障。
（6）蒸汽流量信号故障。
（7）给水泵在水位控制方式，汽包水位与给定值偏差大。
4、变速泵给水调节系统包括哪几个子系统？答：变速泵给水调节系统包括三个子系统：汽包水位调节子系统、泵出口压力调节子系统、泵最小流量调节子系统。
5、如何调节给水泵转速？答：汽动泵是通过电流、电压转换器与其电液调节系统连接来改变转速。
而电动给水泵是通过执行机构去控制液压联轴器的勺管位置，改变给水泵转速。
6、简述三冲量双回路给水调节系统的原理。
答：三冲量双回路给水调节系统中，调节器接受汽包水位、蒸汽流量和给水流量和三个信号，其中水位是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会使调节器输出信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复到给定值。
蒸汽流量信号是前馈信号，其作用是防止由于虚假水位而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量。
蒸汽流量和给水流量两个信号相配合，可消除系统的静差。
当给水流量变化时，测量孔板前后的差压变化反应很快，差压变化及时反应给水流量的变化，所以给水流量信号作为反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可以根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。
7、测量信号接入调节器的极性是如何规定的？答：关于测量信号接入调节器的极性规定：当信号值增大时要求开大调节阀，该信号标“+；反之，当信号值增大时要求关小调节阀，该信号标以“-”号。
3.大型火电厂厂用电系统
大型火电厂厂用电系统简介
（9）
（10）
大型火电厂厂用电系统简介
大型火电厂厂用电系统简介
火电厂的厂用负荷分类
根据自用负荷在发电厂运行中所起的作用 及其供电中断对人身、设备及生产所造成的影响
程度，将其 分为五类 ：
（1）I类负荷 （2）Ⅱ类负荷 （3）Ⅲ类负荷 （4）事故保安负荷 （5）交流不间断供电负荷
作用：向 不允许间断供电 的交流负荷供电。
由于目前生产的蓄电池组最大容量有限，故不能带很多事故 保安负荷，且持续供电时间亦不能超过1小时，所以，也需要柴 油发电机组或外接电源配合工作。
上述柴油发电机组一般不允许在厂用电系统并列运 行，所以，当厂用工作电源和备用电源都消失时，有 短暂的自动切换过程，这短时的间断供电对于某些保 安负荷(如实时控制用电子计算机等)也是不允许的。
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事故保安负荷分两类
1)直流保安负荷，简称“0Ⅱ”类负荷。如汽机、
给水泵的直流润滑油泵，发电机的直流氢密封 油泵等，其电源为蓄电池组。 2)允许短时停电的交流保安负荷，简称“0Ⅲ”类 负荷。如200MW及以上机组的盘车电动机、交 流润滑油泵、交流氢密封油泵、除灰用事故冲 洗水泵、消防水泵等。平时由交流厂用电源供 电，失去厂用工作电源和备用电源时，交流保 安电源(如柴油发电机组、燃气轮机组或外部独 立电源等)应自动投入。
大型火电厂厂用电系统简介
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高压厂用工 作变压器
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2）低压厂用工作电源及引接
低压厂用变压器种类： 工作变压器、 公用变压器、 除尘变压器、 照明变压器、 输煤变压器、 化水变压器、 检修变压器、 江边变压器等
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在滑压控制方式时，协调控制系统按照系统内设置好的负荷与压力的关系自
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大型火电厂锅炉－汽轮机组协调控制系统的分析
动设定机前压力，控制锅炉燃烧，汽机控制机组负荷。 3.3.4 压力控制器 压力控制器接受滑压控制器发出的压力指令信号和实测的机前压力信号，控制
器的输出给燃料控制器，完成对压力的控制。 3.5 锅炉燃料控制系统 在锅炉燃料控制系统操作画面上具有 DEB 控制器、燃料控制器和五台给煤机 控制器。
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协调主控操作系统主要完成了协调控制方式的选择、定/滑压方式选择、协调控
制系统的投入。
3.3.1
功率控制器
功率控制器接受机组指令控制器发出的负荷指令信号和机组的实发功率信
号，控制器的输出给 DEH，完成对汽机的控制。 3.3.2 DEH 控制器
DEH 控制器是协调控制系统与 DEH 系统的控制接口。DEH 操作器显示 DEH 系统
图 3-3
3.2.1. 机组指令显示操作器： 操作画面中具有独立的机组指令显示操作器，用以实现运行人员对控制系
统的操作和对机组运行状态的监视。 3.2.2. 中调指令显示器 协调控制系统可接受电网中调的控制指令，电网中调的状态与指令在中调
指令中显示。 3.2.3. 状态指示灯及操作按钮组介绍 机组指令操作画面上还有六个按钮组，每组四个按钮，分别显示系统状 态及方式选择。 Ａ、ADS 方式组（电网中调方式组） ADS AVAIL：状态指示灯，用来显示电网中调对机组 AGC 请求。 ADS FAIL ：状态指示灯。代表了 AGC 的解列信号。 ADS ACK ：状态指示灯，显示系统的运行状态。若系统内无故障，系统协调
MAN：机组目前工作在手动控制方式。
Ｆ、DEH 状态按钮组：反映了 DEH 目前的控制状态和方式。
PERI DEH：允许 DEH 遥控状态指示灯，代表协调控制系统目前运行状态良好，DEH
DEH 工作在遥控方式。此时由协调控制系统控制向 DEH
发出控制指令。
在机组指令显示操作画面中，除正常操作显示功能外，还应能显示机组故障运行
对于炉跟机为基础的协调控制系统有必要提到 80 年代中期引用的直 接能量平衡控制系统，该控制系统的引用，使汽包锅炉机组的协调控制系 统从探索趋于成熟，使汽轮机-锅炉协调控制系统趋于简单、响应性快、稳 定性高。
直接能量平衡控制思想，选用汽机调速级压力（P1）与汽机自动主汽门前 压力（Pt）之比乘以机前压力定值（Ps）作为汽机对锅炉的能量需求（该 信号是直接能量平衡信号 P1*Ps/Pt），该信号以动态前馈及控制指令的形 式控制锅炉的燃料量。直接能量平衡的主要基础在于 P1/PT 代表了汽轮机 调门的开度，在额定参数下，汽机调门开度的变化反映了汽机进汽量的变 化，同样也反应了汽机对锅炉能量需求的变化。机前压力定值 Ps 的改变， 反映了锅炉被控参数对锅炉输入量需求的变化。因此 P1*Ps/Pt 可以反映负 荷对锅炉燃烧的需求量，也可以满足锅炉主汽压力对燃烧的需求量。而当 燃料量发生改变时，由于调速级压力 P1 和机前压力 Pt 对燃料响应的在数 量上和时间上的基本一直性，使 P1/Pt 基本不变，这样 P1*Ps/Pt 就仅仅反 映负荷对锅炉燃烧的需求量，而不反映燃料量的变化。具有作为燃料需求 指令的基本条件。仔细分析还可以看出，在汽机调门维持不变的情况下， P1/Pt 维持一定，改变压力设定值 Ps 即改变了锅炉的燃料指令，从而达到 了控制负荷的目的，也就是说直接能量平衡信号不但适用与定压控制方式， 而且适用与滑压运行方式。
汽轮机、锅炉协调控制系统概念的引出，主要在于汽轮机和锅炉对于机组 的负荷与压力具有完全不同的控制特性，汽轮机以控制调门开度实现对压 力、负荷的调节，具有很快的调节特性，而锅炉利用燃料的燃烧产生的热 量使给水流量变为蒸汽，其控制燃料的过程取决于磨煤机、给煤机、风机
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C-INT LOCK：交叉联锁指示灯，代表风煤交叉联锁功能，该指示灯亮，代表
风煤交叉联锁功能有效。
Ｅ、控制方式状态组：
这组状态指示灯反映了协调控制系统目前的工作状态及控制方式。
CCS：代表系统目前工作在协调控制方式下。
BFT：代表系统目前工作在锅炉自动调压，汽机手动的控制方式。
TFB：代表系统目前工作在汽机自动调压，锅炉手动的控制方式。
效。
Ｃ、机组指令给定组
TRACK：状态指示灯。表明机组指令目前处于跟踪方式，机组指令处于跟踪状
态时该灯亮；
MAN ：状态指示灯。表明机组指令目前由运行人员给定；
Ｄ、控制功能选择组：
功能选择按钮键组具有四个有效按钮。
滑压：状态指示灯，控制系统在滑压控制方式，该指示灯亮；
定压：状态指示灯，控制系统在定压控制方式，该指示灯亮；
直接能量平衡控制系统的另一个重要特点是采用热量信号（P1+dPd/dt） 作 为 燃 料 的 反 馈 信 号 。 对 于 （ P1+dPd/dt ） 进 行 适 当 的 调 整 ， 可 以 使
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（P1+dPd/dt）在调门开度的扰动下，P1 的正微分面积与 dPd/dt 负微分 面积基本相等，使（P1+dPd/dt）在调门开度的扰动下基本不变，而仅反 映燃料的变化。
的控制方式、锅炉控制系统的汽机侧的连锁关系。
DEH 控制器的手/自动按钮可以进行手/自动切换，当 DEH 在本机控制时，DEH
控制器处于跟踪状态，T 字符出现。在炉跟机控制方式且炉手动，手动按钮为粉
红色。
当 DEH 控制器自动时，代表汽机在自动控制方式。 3.3.3 滑压控制器
协调控制系统具有滑压和定压两种压力控制方式。
锅炉汽轮机的协调被认为是机组的协调，主要是协调控制锅炉与汽轮 机，提高机组对电网负荷调度的响应性和机组运行的稳定性。从协调控制 系统而言，对汽包锅炉和直流锅炉都具有相同的控制概念，但由于两种炉 型在汽水循环上有很大的差别，导致控制系统具有很大的差别。 1.3. 锅炉协调
锅炉协调主要考虑锅炉风、水、煤之间的协调。 2. 汽包锅炉机组的协调控制系统
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员不能改变机组负荷指令。
BLOCK INC：是一个状态指示灯，对应于方向闭锁，具体指示闭锁加。
BLOCK DEC：是一个状态指示灯，对应于方向闭锁，具体指示闭锁减。
BLOCK ACK：按钮。用于消除 AGC 指令加减至 240MW 时的闭锁，持续按住有
的状态，RB 是主要的故障运行显示状态。
RUNBACK 信息表
FDF RUNBACK
送风机跳闸
AIR RUNBACK
空预器跳闸
IDF RUNBACK
引风机跳闸
MILL RUNBACK
磨煤机跳闸
BRP RUNBACK
两台炉水泵跳闸 BFP RUNBACK
给水泵跳闸
3.3 协调主控操作系统
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大型火电厂锅炉－汽轮机组协调控制系统的分析
大型火电厂锅炉-汽轮机组协调控制系统的分析
目前我国火电站领域的技术具有快速的发展，单元机组的容量已从 300MW 发展到 600MW，外高桥电厂单元机组容量已达到 900MW。DCS 系统在 火电站的成功应用，大大提高了电站控制领域的自动化投入水平。本文主 要对大型火电机组的两种主要炉型—汽包炉和直流炉机组的协调控制系统 的设计机理进行概要性的说明。 1. 协调控制系统的功能和主要含义 协调控制系统是我国在 80 年代引进的火电站控制理念，主要设计思想是 将锅炉和汽机作为一个整体，完成对机组负荷、锅炉主汽压力的控制，达 到锅炉风、水、煤的协调动作。对于协调控制系统而言包含三层含义：机 组与电网需求的协调、锅炉汽轮机协调以及锅炉风、水、煤子系统的协调。 1.1. 机组与电网需求的协调 机组与电网需求的协调主要是机组最快的响应电网负荷的要求，包括了电 网 AGC 控制和电网一次调频控制两个方面。目前华东电网已实现了电网调 度对电厂机组的负荷调度和一次调频控制。 1.2. 锅炉汽轮机的协调
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的运行，对压力、负荷的调节具有很慢的调节特性。因此协调控制系统就 是要以优良的控制策略实现对锅炉-汽轮机的统一控制。以达到锅炉-汽轮 机组对负荷响应的快速性和对压力控制的稳定性。
协调控制系统的设计包含了两种协调控制方式，一种是以炉跟机为基础 的协调控制系统，这种协调控制方式是建立在锅炉控制压力、汽机控制功 率的基础上，具有负荷响应快的优点。另一种是以机跟炉为基础的协调控 制系统，这种协调控制方式是建立在汽机控制压力、锅炉控制功率的基础 上。
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图 3-5
3.4.2
DEB 控制器
DEB 控制器作为锅炉主控，接受机组主控系统中定压控制器、滑压控制器的输
出，向燃料控制器发出燃料指令。并且显示直接能量平衡信号和热量信号，表
示压力的平衡状态。 3.4.2 燃料控制器 燃料控制器控制进入炉膛的燃料，进入炉膛的燃料具有燃油量和燃煤量，系
机跟炉为基础的协调控制系统采用的是汽机控压力，锅炉控负荷的运 行方式，这种控制方式由于充分利用了汽机调门动作对压力响应快的特点， 因此能很好的控制机组压力，但由于锅炉的燃烧特性比较慢，因此机组对 负荷的响应比较慢，在系统的设计上为提高锅炉的响应性，将机组指令信 号以前馈和反馈的形式作用到锅炉控制，以加大前馈量的方式提高锅炉对 负荷的响应性。 3. 汽包锅炉机组协调控制系统的示例 3.1. 锅炉操作主菜单 在 DCS 的操作环境中，采用树状结构，协调控制系统的操作画面均从主菜单 中调用。 在锅炉操作环境中按下顶部菜单 CCS 软键，可调出锅炉操作主菜单，锅炉 操作主菜单如图 3-2 所示：
直接能量平衡系统就是利用 P1*Ps/Pt 仅反映汽机对锅炉能量需求的特 点和（P1+dPd/dt）仅反映燃料变化的特点，实现了机组负荷对燃料的需 求