浅析热电厂电气系统中DCS系统的有效应用

汪长城

江苏国信高邮热电有限责任公司 江苏 高邮 225600

1 引言

在目前的热电厂电气系统中,DCS系统已经逐渐普及应用,此系统是一种以微处理器为基础、可以实现分散控制和集中操控、满足分而自治与综合协调的仪表控制系统。基于此系统可以实时采集电气系统运行参数并加以自动运算和分析、自动调节控制等,提升系统运行控制的准确性与可靠性。

2 DCS系统的主要特征及功能

总结DCS系统的主要特征,主要是开放性、可靠性和功能性等特征。此系统的设计和应用是通过局域网来实现信息传输的,此种模块化的设计方式,使得系统控制和信息传输更加便捷,信息传输也更加高效和安全。同时由于此系统分散在不同计算机终端中,不会由于其中一个设备出现故障而影响整个系统,而且分散计算机的任务比较单一,提升了系统运行的可靠性。由于此系统集成了连续和批量处理等功能,可以实现对电气系统的顺序控制,满足自动化控制需求。

由此可见,DCS系统在热电厂电气系统中的应用主要起到控制作用,可以集中监控电气系统运行状况并加以分散控制。也就是通过各分散终端实时采集设备运行的测点信号并加以分析,掌握设备和系统运行状况,然后按照顺序控制电厂的锅炉、发变组、厂用电和汽机等,这不仅降低了人工作业强度,避免由于人为操作失误而引发故障,而且提升了系统运行控制效率和安全可靠性,可以实现热电厂电气系统等自动化运行管理。

3 DCS系统的实际应用过程

在热电厂电气系统中应用DCS,主要是针对端子柜、继电器柜和控制柜的应用,其中的端子柜主要用于对电量的采集和转接扩展,继电器柜则主要用于控制输电开关的命令,隔离强电和弱电,控制柜则主要起到帮助DPU实现电气SCS逻辑和对OPU远方操作指令的处理作用。在具体应用和配置DCS时,所采用的网络配置为双网冗余结构,所用传输介质为光纤,网路节点分布遵循节点间点对点通信相对独立的原则,避免由于传输介质具有较差的抗电磁干扰性能以及出现传输设备故障而导致网络连通故障问题,有助于实现此网络运行的可靠性和稳定性。通过DCS系统的运用,可以结合实时采集的电气系统运行参数并加以自动调节控制,不需要人工操作和控制电气系统,避免了由于人为失误而引发的系统故障,也因为取消了频繁操作而实现电气系统运行准确性和可靠性的提升。此外,DCS系统在电气系统中的应用,还可以对电气系统各电路之间的运行情况进行监控,主要是对变电站侧母线、各间隔中开关设备电流、电压和开关状态等信息进行监控,同时也监控发电机励磁系统运行电压、电流和动作信号等,便于及时发现系统故障,降低故障所造成的损失。

4 DCS系统运行中出现的问题

将DCS应用于电气系统中,需要科学计算相关参数和控制逻辑,保证系统运行参数稳定在允许范围之内,不会受到外界各种因素的影响,保证系统可以稳定运行。在改变控制系统之间的逻辑关系时,需要依据系统局域网络间的信号传输加以改变。但是在上述过程中容易由于控制设备分配不均而引发控制程序出现误动或其他故障问题。因此,在将DCS应用于电气系统中时,应科学分配电气控制功能,避免出现误动问题,保证电气系统的可靠运行。

在电气系统中引入DCS之后,不仅需要发挥DCS对电气系统的监测和控制工作,保证系统各元件之间相互独立,从而确保系统的安全运行。还要通过微处理器连接各分散终端和设备零件等,实现对电气系统中各设备和参数的集中控制。工作人员通过对微处理机设置统一时钟等方式,保证系统运行时可以与外界充分联系并保证内外运行信息的一致性,防止出现信息紊乱的问题。

5 热电厂电气系统中DCS系统的应用要点

在热电厂电气系统中应用DCS,首先可以对电压和电流信号等实时测量和监控,通过高效处理器的应用提升控制站处理速度,提升电气控制的运算和信号采集速度与精度,保证DCS可以完成功能处理。比如,调节励磁电压之前不需要人工操作和调节其他参数,通过DCS可以自动处理,实现电气的正常切换和装置的投切,提升系统运行的准确性与可靠性。

在应用DCS时,首先要做好系统的调试工作。由于DCS与原系统存在较大差异,需要热控系统人员和机务人员分工明确并有效协作,实现相互之间的有效配合,同时还要加强对技术人员的培训和指导工作来提升调试工作效率和质量。其次,要做好装置时钟的配合工作。通过DCS控制整个系统,需要发挥各自独立微处理机的作用。针对各个微处理需要设置独立的时钟装置,对控制站、操作员站和历史站等统一授时,在电气控制系统中也有自己的时钟装置来为字母RTU、信号采集装置和保护装置统一授时。最后要做好电气控制功能的分配工作。随着目前DCS硬件和组态管理软件的不断提升和完善,采取对机组控制功能分布管理的方式发挥DCS的风险分散和功能集中的优势。经过对电厂实际运行参数的反复计算和调试形成最终的DCS系统各项控制参数和逻辑,发挥其优势,提升系统运行的准确性。

6 结语

热电厂电气系统具有复杂的结构和操控流程,在传统的控制模式下,控制流程复杂,容易由于相互干扰而影响系统控制精度和可靠性。通过DCS的应用,实现集中、分散控制,由控制中心统一处理多个分散系统的信息数据,并对各分散终端加以控制,实现对电气系统运行的自动监测与控制,提升热电厂运行的稳定性与安全性。