分散控制系统(DCS)在电厂电气自动化的应用分析

摘 要：近年来我国工业生产水平有了大幅度的提升，在工业生产过程中分散控制系统大范围的开始应用，特别是在电厂电气自动化控制中的应用，分散控制系统以其成熟的技术及强大功能，有效的提高了电厂电气自动化的水平，为电厂安全、稳定的运行奠定了良好的基础。文中从分散控制系统的现状、发展入手，分析了分散控制系统的特点，并进一步对dcs在电气自动化中的应用进行了具体的阐述。

关键词：电厂；分散控制系统；电气自动化；特点；应用

分散控制系统也称为DCS，其核心为多个微处理器，作为过程控制采集站，其在国家电厂自动化控制中应用越来越广泛，无论在应用经验还是在运行效果上都取得了非常好的效果。将分散控制系统在电厂电气自动化中进行应用，有效的提高了电厂单元机组热工自动化的水平，更好的适应了当前电厂电气自动化的发展需求，为电厂机组安全稳定的运行奠定了良好的基础。

1 分散控制系统的现状与发展

1.1 DCS的起源与应用

分散控制系统最先应用是在上世纪八十年代中期始于美国，后来在工业技术不断发展和创新过程中，分散控制系统在应用过程中不断完善，不仅积累了众多的应用经验，而且其应用开始向更深的范围扩展，已不仅仅将其应用在锅炉和汽轮机的热工监视中，在发电机组发电、配电及供电过程中的应用也越来越广泛。当前我国已掌握了分散控制系统的成套使用方法，而且在具体应用中也取得了非常好的成效。而且在分散控制系统的应用过程中，使分散控制系统不断完善和优化，这对电厂机组的正常安全运行起到了非常好的保障作用。

1.2 DCS的发展

随着分散控制系统应用技术的越来越完善，当前分散控制系统功能已经从横向和纵向两个方面取得了较好的扩展，在纵向延伸上，使现场总线技术开始出现，这是一项具有开放性、数字化和多节点的通信技术，主要以智能化的现场设备和系统为主，通过现场的设备和数字量信息运行中进行交换，从而实现双方之间的控制和共享，有效的规避了单一电缆单一传输过程中存在的弊端。现场技术的产生，主要是由于现场模拟仪表在使用过程中存在着速度慢、成本高及精准度低等问题，而且无法有效的与数字技术的计算机控制现状相符，因此将分散控制系统应用到就地仪表设备中，实现控制功能块的有效组合。但这项技术属于一项新生事物，还没有统一的标准作为其运行的依据，因此还需要进一步加快对其推广和改进的步伐。

2 分散控制系统的特点

由于分散控制系统具有非常高的可靠性，而且具有较好的监视功能和扩展性，更易于进行编程，在系统维护方面也具有较好的便利性，在对其进行不断应用过程中，这些特点更为显著的体现出来。

2.1 可靠性高

在分散控制系统中，主要依托于分散结构可以确保系统的可靠性这一理念，分散结构主要通过分散的系统功能和分散的地理位置这两个方面更好的表现出来，利用这种结构有利于更好的将系统的危险性进行分散，即使运行过程中部分设备存在故障，其他设备也能够保持正常运行的状态。同时一些关键设备还进行了冗余配置，即在控制器、电源及通信设备中设置冗余设备，这在一定程度上有效的提高了系统的可靠性。在运行过程中一旦主要设备出现故障，则后备设备则能够立即接替主设备保持继续的工作状态，保证了系统运行的连续性，有效的提高了系统的利用率。

2.2 监视与扩展性能较好

分散控制系统中具有非常良好的人机交互界面，现场操作主要是利用高智能操作员站来完成，能够对整个操作过程中进行直观观测。递阶数据通信网络系统主要由高度集成化的硬件、模块化的设备接口、标准化和灵活性的系统，有效的实现了通信的分层化，为分散控制系统拓展性能的发挥提供了非常好的条件。

2.3 编程容易以及系统维护方便

分散控制系统中利用自动生成文件的控制图形界面和功能码控制组态来进行编辑，这使编程更为容易，对编程能力的要求较低，而且编程质量较为可靠。同时，处理具有自我诊断功能，系统运行过程中自诊断程序也会同时运行，这为系统维护带来了较多的方便，而且维护时间较短。

3 DCS在电气自动化中的应用

电厂电气自动化系统已成为电气运营管理的必然发展模式，有效的提高了电厂自动化的水平，而且为新建和改建相关领域的投资空间奠定了良好的基础。通过将分散控制系统在电气自动化中进行应用，能够为电厂电气综合自动化系统提供重要的技术保障和支持，实现了电厂的环节控制，确保了电厂经营管理水平的全面提升，有效的促进了电厂综合自动化系统技术的发展。而且在电气自动化不断完善过程中，分散控制系统对于电力企业的科学化管理也起了非常重要的意义，有效的推动了国内电力企业生产管理决策支持系统的发展，而且对提高我国工业水平的快速发展也起到了非常重要的作用。

将分散控制系统在电气控制系统中进行有效的应用，需要确保电气控制的主要功能建立在原有微机数字化装置基础之上。利用数字化处理来有效的应对电厂电气控制系统中一些常见故障，一些设备的工作状态和动作情况也能够利用通讯方式及时传递到分散控制系统中来。电气控制系统和分散控制系统保持独立的运行状态，从而有效的确保了电厂电气系统运行的安全。

在DCS系统实现中，电气系统输入信息以及输出指令都应当以通讯方式实现，除了可以确保系统运行独立、安全以外，还能够节约在DCS系统建设中所需要的电线电缆以及I/O接口节点。除此以外，输入DCS系统当中的相关信息将用于机组综合控制和全厂信息系统，如机组自启停控制系统，在机组启动前，综合检查包括电气系统在内的整个机组的启动条件，在汽轮机转速达到额定转速标准后启动励磁系统，定速状态下启动自动同期装置，实现发电机与电网的并列运行。而在运行达到一定负荷标准后，可以通过自动或者是人为的方式，干预进行产用电的切换工作。停机状态下，主控回路传递相应的控制指令，操作电气系统切换至关闭状态。在这一控制方式下，专门控制装置的性能优势以及数字化装置的通讯优势得到了很好的发挥，系统整体结构更加的实用与经济。同时，分散控制与信息集中相互配合，使得整个系统具有较好的联动特点。另外，清晰的界面为电气和热工控制带来了更多的便利，在调试、维护和检修方面可以按照传统的模式进行。

4 结束语

在我国工业生产快速发展的新形势下，分散控制系统在电气自动化中的应用越来越完善和成熟，有效的提高了电厂电气自动化的水平，为我国电力企业的健康、有序发展起到了重要的促进作用。而且分散控制系统有效的与电气自动化进行结合，并在电厂中进行应用，不仅进一步对电气自动化系统的运行状态进行了改善，而且分散控制系统的优势也能够更充分的体现出来，确保了电厂机组运行的安全性和可靠性。

参考文献

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