如何提高电厂电气控制系统的安全运行管理

郭铁+曲锋

摘 要：随着经济的发展与社会的进步，生产、生活对用电需求不断增加；同时，随着我国经济结构调整和转型升级，电力供需逐渐趋于平衡；电力企业在其中发挥了关键的作用，特别是电厂的安全高效运营是非常重要的。文章从电厂电气控制系统的配置分析入手，研究探讨了安全运行管理的保障措施，助力电厂实现安全高效运营。

关键词：电厂；电气控制；系统管理；安全运行

国民经济的发展对电力企业提供服务的质量和效率的要求越来越高，电厂的安全高效运营是社会稳定、发展的重要保障，其中，电厂的电气控制系统的安全运行是关键[1]。DCS系统在我国电力企业高速发展的广泛应用，对提高电厂运行和管理水平起到了相当积极的推动作用，良好的性能表现和可操作性得到了普遍认可。但是随着信息化、数字化技术的普遍应用，DCS系统也面临着先进性、开放性和经济性等转型升级的要求。

一、电气控制系统的安全运行管理要求

DCS系统的应用，有效地缩小了电厂安全运行与实际控制水平之间的差距；但是对应自动化发展的趋势和物联网技术的进步，电厂电气控制系统还面临以下几个方面的要求：一是科学的结构分布与整体设计的优化，实现电气控制系统的自动化和安全高效保障；二是必须具有良好的延展性与容纳性，为转型升级留出更多的空间，保障系统平稳运行；

二、电厂电气控制系统的配置

集控系统的有效控制是电气控制系统配置的关键，主要包括两方面的配置，一是控制站，二是监控系统。

（一）控制站的配置

控制站是电气控制系统的前置单元，包括发电机组、集控室、控制网系统和机组运行人员；一般按照两台机组设一个集控室，建立公共控制网，除运行数据采集以及设备安全监视外，还要实现机组模拟量控制与顺序控制，保证单个机组出现故障不会影响整个系统安全运行，这也是实现电厂电气控制系统安全高效运行的基础。

（二）监控系统的配置

电气监控系统的配置大致经历了四个时代历程，传统的一对一的I/O连接方式；20世纪80年代出现了远程智能I/O方式，这是基于传统通信模式建立的，采用专用通信网络模式；随着数字通信技术的出现，I/O集中控制方式以及现场总线控制系统逐步取代传统的监控配置模式，把数字通信网络延伸到基层生产设备现场；特别是现场总线控制系统（简称FCS），突破了DCS采用专用通信网络的局限，以全分布式系統架构，实现基层设备和控制系统自动、双向的全数字通信，实现整个电气控制系统高效、全面的监督和控制。

三、控制系统安全有效运行的管理措施

电厂电气控制系统是整个电厂安全运行的关键，实现控制系统安全有效运行的着力点应该放在系统的设置、运营维护及保障上；要实现电气控制系统安全、稳定、高效运行，首先要保证系统的架构合理、设计科学、安全保障有力；同时，创新设计，确保能够以新的技术和管理手段，不断提高电厂控制系统的运行效率，以适应越来越严格的要求。

（一）关注系统各节点的时间设置是否同步

电厂电气控制系统的安全高效运行体现在实时、同步上，各控制节点以及发电机组设置的时间是否一致，也就是设备时钟的同步性在很大程度上决定了电气控制系统运行的同步性。一方面，这是确保运行指令正确执行的关键，同时，也是确保整个电气控制系统的协调、统一运行。随着科学技术的不断发展，智能仪表管控一体化已经成了工业自动化发展的一个主流，在电厂电气控制系统中使用新设备、 新技术是大势所趋，也是相关控制系统转型升级必须要面对的问题。电厂电气控制系统的自动化水平越高，对时间同步性的精确度要求也将更加严格，不光关乎系统监控处理的及时性，也是有效保障安全运行的重要因素，对事故的分析评估也具有相当的意义。

（二）优化监控系统接口

在电厂电气控制系统中，设备接入系统的接口跟随着系统的转型升级在变化。从最初一对一的接入到现在的FCS，生产实践以及研究都表明，系统的升级要求决定了电气设备装置，最显而易见的是相关设备生产运行与控制数据的采集装置，仪器仪表，从最初的机械控制发展到现在的智能仪表管控一体化，伴随的是电气控制系统从集散控制逐步发展到现在的全分布式架构，开放、兼容与互可操作性与互用性是现场设备的智能化的主要体现，接口问题已经慢慢淡出。

（三）逐步实现现场总线控制系统

随着数字化通信技术以及智能仪表管控一体化的发展，实现全分布式控制系统已经成为现实，FCS系统以“全数字”化、全分布式的系统架构，把控制功能下放到设备现场，监督、管理与控制的效率将得到极大提升，电厂电气控制系统的升级换代已经开始。

（四）完善故障应急预案

随着社会生产和生活对电力供应的依赖越来越大，对电厂不间断供电的要求也越来越高。电厂在运行管理中需要更加高效的应对各种可能出现的意外故障，这也为电气控制系统的检查报警功能以及自检应急处置功能提出了更高的要求。在总结分析高频故障的基础上，要增强系统的自动纠错和报警功能的完善，同时加强应急保障队伍建设，完善故障应急预案，确保高效排障与纠错。

四、结语

社会与科学的进步是电力企业稳步发展的基础，同时也是电厂安全高效运行的动力。要重视新技术对传统电气控制系统转型升级的推动作用，创新技术、创新管理，逐步实现电厂电气控制系统的升级换代，更加有力地保障电厂安全高效运行，推动我国经济与社会的发展。

参考文献：

[1]贺奋勇.论如何提高电厂电气控制系统的安全运行管理[J].城市建设理论研究：电子版，2015（60）：00046-00046.