绿色电力下的电厂自动化控制系统分析

郭忠

摘 要：在绿色电厂中应用自动化控制系统，不仅提高了电厂运行的质量和效率，还在很大程度上促进了绿色电厂的发展。分析了绿色电厂自动化控制系统的应用意义，阐述了自动化控制系统在绿色电厂中的具体应用，并探讨了绿色电厂自动化控制系统的发展前景，以期为相关人员提供参考。

关键词：绿色电力；电厂自动化控制系统；能源；节能环保

中图分类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）21-0050-02

在我国电力事业发展的过程中，由于受能源、环境等因素的影响，必须转变过去的发展模式，努力贯彻落实国家节能环保的相关政策。绿色电力就是节能环保理念最真实的体现，实现绿色电厂自动化控制系统，不仅需要引进先进的技术和设备，促进能源的再生与循环利用，还需要加强电力自动化系统的建设，使电厂生产、经营等各个方面都符合国家节能环保等相关政策的要求。

1 绿色电厂自动化控制的意义

绿色电厂自动化控制就是利用计算机技术、网络技术、机电一体化技术实现对电厂生产的自动化控制。自动化控制系统在绿色电厂中的应用具有十分重要的意义，具体表现在以下几个方面：①自动化控制系统采用网络信息化平台，为电厂生产提供了系统化、多元化的管理工具。应用自动化控制系统简化了硬件系统，合理的优化配置系统结构，提升了软件系统的运行效率，提高了系统的维护效果和响应速度。②在绿色电厂自动化系统硬件组态环节中，要坚持“灵活搭配”的原则，针对不同类型、规模的电厂合理搭配。在自动化组件单元的控制方面，可以采用三层（监控网、设备控制层、电厂控制层）结构，也能采用双层（电厂控制层、现场控制层）结构。在软件组态环节，为了使自动化控制系统能够适应不同电厂的控制需求，应该建立统一的软件模块，并采取相应的措施调节和控制。一般来说，软件调节模块、函数模块等都可以采用C语言进行汇编，以此提升自动化控制系统的性能。③对电厂每个控制站的自动化控制，都应本着“协调平衡”的原则，注重对数据的广泛采集，对开环与闭环的合理控制和顺序强化等。在工程设计和组态环节中，应依据科学的自动化控制理念，按照电厂现有的工艺特点进行分级别、分层次的自动化控制，使电厂在优化的模块结构下能够适应各类复杂运行方式的不同需求。

2 自动化控制系统的应用

绿色电厂自动化控制系统主要包括DCS与PLC控制系统、FCS控制系统和工业以太网技术等。

2.1 DCS与PLC控制系统

DCS控制系统集合了计算机技术、通信技术、CRT技术和控制技术。该系统的核心为微处理器，集中监视数据通道中各个信息点的信息，属于数字化模拟混合系统，具有较高的可靠性，通过人机互交结构实现了对监控目标的有效监控。同时，这种控制系统具有易操作、易开发和编程简单等优点，所以，它被广泛应用于电厂管理系统中。PLC控制系统就是可编程控制系统，通过可编程存储器，经过一系列的逻辑运算、顺序运算、技术运算等完成指令任务，并通过模拟或数字模式输出和输入，科学控制各类生产、机械过程。但是，由于这两个系统都是根据自身软件、硬件特点形成的产品，加上市场保护对其的封锁，两者之间很难实现互联和共享，所以，在绿色电厂自动化系统中的应用就很难满足其对信息化的需求。另外，在现场信号检测过程中存在瓶颈，会导致信号堵塞，严重影响系统运行的安全性和稳定性。

2.2 FCS控制系统

现场总线控制系统（FCS）是在上述两种系统技术的基础上应运而生的，它弥补了传统自动化控制模式的缺陷，体现了控制系统安全、可靠、分布、开放等优点。该控制系统采用双向一对多的传输模式，保证了数据信号传输的安全性和可靠性，使电厂的相关设备始终处在监控状态，并且能够根据自己的实际需要灵活选择用户端。同样，该控制系统也存在一定的局限性，包括通讯速度慢、设备成本高、通讯协议不够统一等。

2.3 工业以太网技术

工业以太网技术就是在传统以太网的基础上，根据工业环境而改造的技术形式。通过对系统通信技术、传输确定性等方面的改进，增加了相应的应用控制，有效地解决了自动化控制系统的交换问题、冗余结构改进问题、实时性问题和信息优先级问题等，提高了系统的通讯速度。该技术在电厂自动化控制性系统中的应用是根据电厂生产环境、供电需求等因素，通过对相关元件的升级和结构的改进等，实现了电厂自动化控制。这种技术具有成本低、安装简单、结构移动、通讯速度快、兼容性强、集成便易、冗余能力强和资源丰富等优点，适用于各种网络协议。相对于上述几种控制系统而言，工业以太网技术具有明显的优势。

3 电厂自动化控制系统实施重点

建立电厂自动化控制系统时，各方面都应该满足考核要求，具体有以下几点：①根据电厂自动化水平和电厂发展经济指数等，从实际情况出发，选择最适合自身发展的自动化控制系统。同时，要综合分析系统的兼容性等问题。②选择电厂自动化控制系统的硬件配置时，不能过度追求高配置，还需要结合自身的发展需要、硬件数量、设备情况等，合理选择配置参数，充分发挥自动化系统的性能。③在建立自动化控制系统的过程中，要满足其抗干扰性的要求，严格控制系统的安装质量，严格把控半导体器的制造工艺、质量和消除器对信号的干扰，保证自动化控制系统具有较高的准确性。④绿色电厂需要根据自动化控制系统的功能，正确划分自动化控制区域，保证控制区域数量的适量性。如果控制区域太多，会对数据传输造成影响，影响自动化控制系统的运行质量和效率。

4 结束语

绿色电力是我国节能环保发展理念的真实体现。在绿色电厂中的应用自动化控制系统，需要根据电厂自身的发展特点和实际需求，合理选择系统配置，并应用科学的控制技术。要根据电厂的实际情况选择合理的监控模式，只有这样才能充分发挥电厂自动化控制的作用。

参考文献

[1]崔少云.自动化控制系统在绿色电厂中的应用探究[J].自动化技术，2012，26（7）：124-125.

[2]常亮.绿色电力的电厂自动化控制探析[J].科技传播，2013，36（14）：105-106.

[3]徐立场.关于绿色电力的电厂自动化控制[J].电力自动化设备，2010，27（10）：45-46.

〔编辑：白洁〕

Green Power under the Analysis of the Power Plant Automatic Control System

Guo Zhong

Abstract： In the green power plant automation and control systems， not only improve the quality and efficiency of plant operations， also largely contributed to the development of green power plants. Significance analysis of the application of green plant automation and control systems， describes the specific application of automation and control systems in green power plant， and discusses the prospects for the development of green power plant automation and control systems， in order to provide a reference for the relevant personnel.

Key words： green power； automated plant control systems； energy； energy saving