发电厂电气部分论文水轮发电机 论文
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发电厂DCS系统电气应用分析 [摘 要]DCS系统在发电厂发电机组控制中的应用已有十多年的历史了，而且正在越来越多地得到应用。DCS系统是过程控制专家们借用计算机局域网研究成果，把局域网变成一个实时性，可靠性要求很高的网络型控制系统，运用于过程控制领域。本文就DCS在发电厂电气的应用做了简单的分析。
关键词]DCS系统;发电厂;应用分析 [
0.引言
随着电子信息技术和网络技术的发展，DCS在电力生产中得到了广泛的应用，尤其300 MW及以上容量机组的热工控制已全面采用DCS控制系统，逐步形成了数据采集DAS、模拟量控制MCS、顺序控制SCS、燃烧器管理BMS4大系统，在汽机、锅炉等热力设备的顺序控制、数据采集以及炉膛安全监控等方面取得了成功的经验，提高了电厂自动化水平和机组运行的安全性、经济性。与之相比，采用一对一硬手操方式的电气控制已显落后，电气控制纳入DCS。目前国内有许多大型发电厂已实施并积累了很多运行经验。
1.电气DCS系统的实现
发电厂电气DCS系统主要是用来监控发电厂各电气设备的运行参数，对运行状态进行集中监视和控制，采用分层分布式结构。
1.1控制部分
主控机是由计算机、CRT和外围设备组成，一般安装在发电厂的主控室内，CRT能显示系统运行状态、设备参数和各种操作指导等，并可同时和单独地提供报告和画面显示，当模拟量越限时，显示并打印报警信息，包括越限对象名称、编号、越限参数值以及越限时间，并能累计越限次数。
现场控制级主要由PLC和各种检测装置组成，PLC实现对各电气设备的控制以及与上位机的通信，把采集的信息实时反馈给上位机:电机控制装置主要由大功率接触器、断路器及显示板组成，其控制电路由PLC控制，实现电机正反转，从而控制流量、压力、温度等，并可显示各参数值。
1.2通信部分
主控级网络操作单元与现场监控单元之间的通信采用主从工作方式，网络操作单元是主站，现场监控单元是从站。通信由网络操作单元发起，只能进行主站与任一台从站之间的通信，两台从站之间不能直接通信，若要通信需要从主站中转，现场监控单元采用PC总线接插板技术，内部配有一块RS-485
通信卡，主要完成物理层和数据链路层的任务。为适应发电厂的工作环境，通信卡中使用了电源隔离、光电隔离等抗干扰技术，能有效防止外界的干扰，提高系统工作的稳定性。
1.3电气监控系统与DCS的连接方式
电气监控系统与DCS的连接主要有硬接线方式和现场总线连接方式。两种方式各有优缺点，而运用硬接线和现场总线相结合的方式，使系统抗干扰能力增强，减少了平时检修维护量，提高了安全可靠性，减小了投资成本。
1.4后台机系统
该系统包括DCS系统和电气工作站，DCS系统对电气设备进行控制，通过通信管理层获得所需的其它信息，送至电气工作站。电气工作站是以工控机为主机接受来自通信管理装置上的信息，并进行处理分析来完成监控功能。
2.电厂DCS功能优势分析
目前大机组的仪控系统大多选用DCS系统。
DCS系统在发电厂发电机组控制中的应用已有十多年的历史了，而且正在越来越多地得到应用。DCS系统是过程控制专家们借用计算机局域网研究成果，把局域网变成一个实时性，可靠性要求很高的网
络型控制系统，运用于过程控制领域。这样的控制系统给我们带来以下一些好处:
(1)故障分散是推出DCS系统的最大理由，DCS系统就是要解决集中控制系统致命的弱点一故障集中。故障分散的理由是DCS系统采用了大量的微处理器，各个微处理器承担一个范围较小的(地域上)控制任务，某个微处理器故障不会影响整个系统的正常工作。
(2)缩小控制室尺寸或控制表盘的长度。
(3)大量缩减控制系统所需的电缆。
(41大量减少控制系统所需的备品备件种类及数量。
(5)减少
工艺
钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程
生产的运行对仪表控制设备厂商的依赖，减少仪控人员
培训
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所需的费用。
(6)提供了控制系统构成的灵活性，具有组态便利和可扩展性。
(7)实现过程实时参数和历史数据的管理提供性能计算，设备寿命计算等功能。这是传统的仪表控制系统所望尘莫及的。
DCS系统是否确实给我们带来了这些好处呢?
2.1关于故障分散
大多数DCS生产厂商现阶段所提供的系统在实际应用中并非象我们想象的那么故障分散。由DCS系统控制的发电厂单元发电机组，因为DCS系统的某些故障而被迫停运的事情时有发生。这与传统的仪表控制系统相比后者似乎要优于前者。所以DCS系统的构成越接近传统的仪表控制系统，即微处理器或多功能控制器所承担的控制任务从地域上越分散，越能做到故障分散。
2.2关于控制室的尺寸和表盘长度
这一点所有的DCS系统都能做到大大缩小。不过与传统的仪表控制系统相比，电子室的尺寸和设备相对增加了。
2.3关于节约电缆
由于DCS系统所采用的设备器件在现阶段来说仍然是比较娇贵。需要防尘和空调，REMOTEI,O还不能大量使用。因此。DCS系统的主要设备都需要安置在条件比较好的电子室，大量的现场信号仍然需用电缆接到电子室。与传统的仪表控制系统相比，电缆有所缩减，但效益有限。
2.4关于减少备品备件的种类和数量
备品备件的种类和数量有所减少。并且需要与之打交道的仪表控制设备制造厂商也有所减少。
2.5关于减少机组运行对仪表控制设备制造厂商的依赖
由于DCS系统在应用技术方面还不能尽如人意，因此，在机组运行时，尤其在机组试行期间，DCS生产厂家的专家服务似乎成了必不可少。使得培训所需花费也有所增加。
2.6关于控制系统构成的灵活性，组态的便捷性和系统的可扩展性
大多数DCS系统的组态也是比较方便的。不过多数系统在在线组态功能方面尚有许多工作可做，好多系统为离线组态。在工程师站编程，然后编译，再下载。有些系统这一过程比较费时，在调试期间这一问题尤其突出。
2.7关于DCS系统提供的一些独特的控制功能
由于DCS系统可提供历史数据和实时数据的管理，性能计算等功能，把过程控制推向一个新的更高层次的领域。
3.小结
综上所述，DCS系统解决了现代化大生产中过程控制传统的仪表控制系统难以胜任的问题，而相对计算机集中控制来说故障还是分散的。在许多方面有其独特的优点。是传统的仪表控制系统和计算机集中控制系统所无法比拟的。但是现阶段的DCS系统在应用中仍然有一
些重要的问题需要解决。随着网络技术的不断发展和网络可靠性的不断提高，同时电气设备的控制、保护等设备在不断的发展，这样电气监控管理系统的外部条件越来越成熟。将实现发电厂电气部分的综合自动化，实现全场的信息资源的共享，使整个电力系统的自动化水平跃上个新台阶，提高了生产的安全性、可靠性，提高了产业的竞争力。
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