火电厂电气自动化中分散控制系统的运用

火电厂电气自动化中分散控制系统的运用

随着我国工业实力与社会总体生产力的不断提升，科学技术总体体系的优化完善，电气设备的推广程度呈现稳步提升态势，与此同时电能需求量与消耗总量也有所提升。在这一背景下，我国各火力发电厂以应用分散控制系统为途径，推动火电厂的电气自动化发展，从而提高电厂发电效率和经济效益。其中，分散控制系统扮演着极为重要的角色，发挥出显著应用效用。本文对分散控制系统在火电厂电气自动化发展中的运用情况进行分析与探讨。

标签：火电厂;电气自动化;分散控制系统

一、分散控制系统概述

1.系统运用原理

分散控制系统在火电厂电气自动化领域中的运用主要是以通信网络体系作为系统的中央枢纽，以微处理器作为系统核心，将系统的不同功能模块进行分散规划，并将系统的操作及显示模块进行集中，既保障了才对火电厂电气系统的集中控制，也充分保障了系统的运行稳定性与安全性。例如在系统某一组件出现运行故障问题时，故障组件并不会对系统整体运行情况、其他组件造成严重影响干扰。

2.系统运用特征

2.1分部控制特征。相较于火电厂其他电气控制系统结构而言，分散控制系统的核心理念在于，将系统结构进行合理拆解，将不同管理人员、系统组件设备与功能模块进行分部控制。从而使得在系统某一分部出现运行故障时，将故障问题的影响范围加以隔离控制，以保障整体系统的运行稳定性。

2.2分级控制特征。分散控制系统的结构级别相对较为合理，采用分级结构框架，将不同的控制职责、功能模块进行分级划分，不但从根源上规避了系统组件之间出现摩擦等问题，还实现对了火电厂电气系统与分散控制系统各项资源的合理利用、系统各项性能的优化提升。

2.3对外开放特征。分散控制系统具有较高程度的对外开放性，相较于其他火电厂电气控制系统而言，可在分散控制系统运行过程中，结合或电厂实际发电与系统运行情况，对系统进行升级改造，增设新的功能模块。

2.4高自动性特征。在系统运行过程中，系统核心的微处理器会结合系统实时运行情况，对系统运行过程中所出现的各类问题进行实时监测、提前发现与优化解决，这也大幅缩减了系统管理人员的实际工作量。

2.5自我诊断特征。分散控制系统的核心在于所配置的微处理器。而当前常

见型号的微处理器设备普遍具备自我诊断功能。因此在系统运行中，微处理器会周期性对系统组件、火电厂所配置电气设备的运行参数、情况进行扫描监测，并根据检测结果判断是否存在运行故障问题。

3.系统运用必要性

3.1提高资源利用率与火电厂经济效益。由于分散控制系统具有高度自动性特征，不但会根据系统的实时运行情况、火电厂发电情况进行自动化控制，还借助于微处理器的高超数字运算能力，实现了对系统控制精度、资源利用率的提升，并因此为途径降低火电厂运行成本。

3.2提高火电厂电气自动化系统稳定性。在系统运行中，所出现各类运行故障问题的影响范围都得到了有效控制，并不会对整体系统的运行效率造成严重影响。

3.3有效落实各项控制指令。由于分散控制系统的结构层次分明、信息传输速度快，因此不但可以将火电厂中所配置各类电气设备的实时参数、运行情况加以集中监测显示，还可保障所下达各项系统控制指令的快速、有效落实。

3.4全面性提高火电厂电气自动化程度。相较于其他控制系统而言，分散控制系统的功能模块、组件较为全面，从实时监测、故障诊断等多个方面共同着手，全方位提高火电厂电气自动化程度。

二、火电厂电气自动化中分散控制系统的应用

1.分散控制系统在火电厂网络通信方向中的运用

在火电厂电气自动化发展过程中，首先需要保障对火电厂所配置各类电气设备运行参数的实时监测，才能在其基础上综合分析火电厂电气系统的运行情况，并制定、下达各项设备运行指令。换而言之，各类系统运行信息、设备检测信息的实时稳定传输，是火电厂电气自动化程度的重要衡量标准，也是系统运行效率的前提保障。

而分散控制系统在火电厂电气自动化领域中的主要运用方向之一，是对火电厂配套网络通信系统的组建，将同轴电缆作为网络通信系统中各项信号的主要传输媒介，将现场控制单元的监测信息进行接入，随后将分散控制系统中枢纽带所下达的控制指令进行传输。在当前火电厂电气自动化领域中，分散控制系统则同时构建起实时网络通信系统以及滞后网络通信系统。其中实时网络通信系统主要负责对设备监测数据、系统控制指令等重要信息加以传输，而滞后网络通信系统则负责将其他重要性相对较低的信息进行滞后传输。这一网络通信结构的构建，在充分保障系统运行合理性、规避各类故障问题出现的基础上，最大程度提高了系统运行效率。

2.分散控制系统在火电厂电气监测方向中的运用

在火电厂发电、运行过程中，由于作业环境较为恶劣、发电流程复杂，因此时常受到温度、人为等因素影响，出现各类设备运行故障，并在问题严重时有一定可能造成严重的经济损失、人员伤亡。因此在火电厂电气自动化领域中，分散控制系统也被广泛应用于电气系统安全监测监控方向中，在火电厂内所配置各台电气设备出现运行故障问题时，通过对分散控制系统集中显示的检测数据、可视化图表的综合分析，分析故障具体类别、快速锁定故障范围，并采取相应防护措施，如切断故障设备与其他运行良好设备的连接。

分散控制系统在火电厂系统监测方向中的应用流程为：作业人员提前在分散控制系统中设定不同设备、参数的合理范围，随后系统周期性对各类设备开展故障扫描、实时开展参数监测与传输工作。在监测到设备实时运行参数超出所预定合理范围后，及时向管理人员进行预警，随后结合运行故障具体表现形式，预判故障类别、控制故障范围。

3.分散控制系统在火电厂安全防护方向中的运用

在火电厂发电过程中，尽管采用了多项安全预防措施，也仍旧会有一定的安全隱患无法根除。而分散控制系统也被应用于火电厂电气自动化安全防护方向中。管理人员在系统中输入相应的条件与执行指令，随后开启火电厂电气控制系统的安全防护子系统，并将安全防护系统、电气监控系统加以协同运转，以实现对各项火电厂电气设备运行故障问题的有效发现、提前预防。例如，在发现电气设备存在运行异常、故障问题时，监测系统及时将预警信号，具体所监测故障设备的运行参数进行传输、预警，随后安全防护系统则结合实际情况、自动化执行相应的安全预防指令，将设备故障问题进行控制。相较于火电厂传统电气控制系统而言，这一安全防护模式具有经济成本低、设备故障问题的影响范围与损失程度可控性强等应用优势。而在分散控制系统部分组件以及火电厂电气主设备出现运行异常故障后，系统则会自动控制冗余配置的设备组件接替故障组件、设备开展工作，这也在一定程度上进一步提高了火电厂电气系统的运行稳定性与安全性，避免在单一设备故障问题出现后快速引起连锁反应。

结语：在火电厂电气自动化发展中，分散控制系统凭借其运算模块的高度灵活组态性、多样化的系统控制模式、高度运行稳定性以及简略的组合仪表结构等应用优势，在火电厂电气自动化领域中得到广泛应用，并逐渐成为火电厂电气控制系统的未来发展趋势。与此同时，也需要注重推动分散控制系统的数字化、开放化、综合自动化发展，最大程度提高系统应用价值。

参考文献：

[1]李彩芬.刍议火电厂电气自动化中分散控制系统的应用[J].山东工业技术，2018（18）.

[2]杨风军.发电厂电气自动化中对分散控制系统的应用[J].科技论坛（下半月）：2013（05）.