火电厂电气控制与DCS系统_王继波

只要在 EWS 中进行简单组态就可以实现设备 程站中，对热控功能或参数的修改都可能导致 性、安全性和单元机组达到完全集控运行能
的监控功能。
电气系统误动。所以，在 DCS 中进行电气控 力。
5.2 配合问题。
制功能过程站的分配时，必须注意这一问题。
在火力发电市场日益激烈的竞争中，保持
原先部分电气量进人 DCS，是由电气专业
5 纳入过程中需要注意的若干问题
他参数如电度、功率、电抗、相位等都属于电 信息，就是通过通讯方式送入 DCS 中的。同
5.1 接口问题。
流、电压的二次参数。测量的手段为 PT、CT 时要保证这些控制系统在功能上自成安全独立
现在微机元件保护、微机线路保护、微机
以及相应的电量变送器，状态测量只有开关的 运行的体统，脱离 DCS，无须外部干预就可以 控制与测量装置使用愈趋普通，这些装置大都
家在硬件配置、软件制作、系统功能组态时考 电气控制功能应由电气人员负责试验。另一方 [4] 印江，冯江涛.电厂分散控制系统 [M] .北
虑。另外，还要负责 DCS 和独立的电气控制 面，电气系统的信息大部分是通过通讯方式进 京：中国电力出版社，2006.
装置的数据通讯协议的建立等工作。
入 DCS 的，因此，通讯设施的合理性、可靠 [5] 王大为.火力发电厂分散控制系统应用基础
参考文献
DCS 系统后，例如机组综合控制的逻辑功能设 试都由热控人员完成电气控制。进人 DCS 后， [1] 杨跃权.分散控制系统与现场总线 [J] .华北
计、电气控制功能在 DCS 中的分配、位置选 热控人员对电气系统不熟悉，电气人员对 DCS 电力大学学报，1997.
择等，必须要由 2 个专业共同配合完成。电气 不熟悉，因此，两者配合更重要。为了便于发 [2] 牛玉广.计算机控制系统及其在火电厂中的
技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分 控制对自动化装置本身的信号采集、运算处理 套微机分散控制系统的方式，取消原电气控制
级管理、配置灵活、组态方便。其具有以下特 速度要求也很高。如果要让 DCS 完成这些功 回路中的控制开关、联锁开关、转换开关、指
点：
能，则必须加快局部过程控制站的处理速度， 示灯、光字牌及逻辑回路中的电压继电器、中
关键词：火电厂；电气控制；DCS 系统
1 DCS 的特点
叉在交流回路中，就对控制装置提出了更高的 择。一般发电机组控制系统改造前，电气系统
DCS 它是一个由过程控制级和过程监控级 抗干扰要求。
各元件控制装置自动化水平参差不齐，装置类
组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，
2.4 电气参量的变化速度和异常状态的发 型及生产厂商不统一，电磁型继电器,电气系
中，要规定微机装置的通讯规约必须是标准规 DCS 不具备在线传输功能，因此，在传输过程 以及后期的实验、调试，火电厂电气控制纳入
约，并且对微机装置的通讯功能、通讯内容 中可能发生该站部分输出状态处于任意状态。 DCS 系统后，可以完善和提高电气控制运行的
(如模拟量、开关量等)提出具体要求。这样， 那么只要电气控制和热工控制项目设在同一过 监控能力和水平，提高电气控制系统的可靠
1.1 高可靠性。
过程控制站的处理速度加快，则处理能力和容 间继电器、信号继电器,利用 DCS 的逻辑组态
由于 DCS 将系统控制功能分散在各台计 量降低，必将导致硬件增加或者影响到其他功 功能实现各种电气设备的控制、监视逻辑。断
算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某 能的正常实现。
路器位置信号等开关量直接接入 DCS 的数据
DCS 采用开放式、标准化、模块化和系列 进入 DCS，实现了 DCS 对电气系统的监视与 的逻辑组态功能取代各种电气设备复杂的硬接
化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通 控制，很好地实现了整个机组 （机、炉、电） 线回路,大大简化了电气二次接线，减少维护
信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功 的综合自动化和厂级运行管理。
母语时，母亲通过一种叫 Recasting 的手段（划线 在这过程中要对输入语进行加工，即通过听说训 处，尤其是中学阶段的教学中可以用来规范学生
辅助接点，电气控制对象是断路器、开关、接 保证电气系统运行安全。
配有通讯接口，其通讯功能也愈趋增强，这就
触器，但对控制系统的输出直接动作的是电磁
电气纳入 DCS 监控的方式，需要根据具 为其与 DCS 系统通讯创造了条件。目前的设
线圈。从输入、输出看比较简单，但是它们交 体电气系统设备特点及整体自动化水平来选 计原则仍然是用硬接线电缆将这些装置的信号
运行过程的异常状态大都是由保护装置自动处
结合 DCS 系统和电气控制各自的特点， 数字化装置的通讯优势，使系统总体构成更合
理的。电气系统的正常操作是对电气局部系统 DCS 实现电气控制的基本原则应该是，电气控 理、实用、经济，可靠性更高。
和装置的切投、运行方式的切换。
制的核心功能要充分应用原有的专用微机数字
5.3 分配问题。
性就成为整个系统正常工作的前提，也是系统 [M] .北京：中国电力出版社，2007.
电气系统的控制逻辑、参数设置、固定的 调试的技术难点。既使在理论上没有问题的通
东西多，一次调试合适后重复的工作少，而且 讯方式，也必须经过调试双向组态优化，从整
一个系统运行 （带电） 后，可能很长时间或多 体系统的角度分配各个系统的通讯时段、周
相应指令，直到关闭电气系统、电气系统这样
2 电气系统控制的特点
3.3 达到完全集控运行的能力。
进入 DCS 具有如下特点：
电气系统与热工自动化相比在控制要求及
由于全部电气的操作、监控都进入了 DCS
（1） 可以完全达到前面讨论的电气控制进
运行过程中有着很多不同点，电气的主要特点 中，并与机组控制构成综合自动化系统，使运 入 DCS 的目的。
（4） 电气控制和热工控制的界面仍比较清
2.2 电气设各保护自动装置要求可靠性高， 化装置来实现。如发电变组保护、发电机励磁 晰，便于按传统的专业化系统设计、调试、维
动作速度快。
调节、故障录波等，这些装置和系统的工作状 护和检修。
2.3 电气系统的测量量是电流、电压，其 态、动作结果、经过装置处理后数字化的输入
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送到中间端子柜，再到 DCS。建议用通讯电缆 变化的东西多，重复工作多，任何一处功能或 信息优先级别等。
将这些装置的通讯接口与 DCS 通过通讯接口 者任意一个整定参数的修改，必须由工程师站
6 结论
连接起来。需要注意的是，在设备采购过程 对过程控制站进行代码的传输。由于大部分的
经过前期的调研分析、施工期的精细施工
综合了计算机 （Compute）r 、通讯 （Communi- 展速度是 ms 级的，保护、连锁系统逻辑运 统各部分未能形成统一的自动监控系统。在电
cation）、显示 （CRT） 和控制 （Contro）l 等 4C 算、输出动作也必须是 ms 级的。因此，电气 气纳入 DCS 监控时采用了电气与热控合用一
一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能
3 电气控制纳入 DCS 的目的
采集系统,电压、电流等模拟量通过变送器转
的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担
3.1 提高电气系统的运行监控能力和水平 换成 4~20mA 电流后接入 DCS,经处理后进入
的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采
整台发电机组都采用现代化工具和手段实 监控中心。通过这种方式的 DCS 改造基本实
工作量,并利用 DCS 强大的数据处理功能，实
能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网
3.2 提高电气控制的可靠性。
现了数据共享，输入一个接点信号就可在 ECS
络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算
一是由于 DCS 自身具有很高的可靠性， 逻辑中任意取用，并形成历史记录,轻易完成
机的工作。
而且可以通过配置冗余等形式的控制系统替代 事故追忆、运行报表等。
年不允许退出；而热工的控制逻辑和设计参数 期、速率，每一周期的发送量以及中断方式和
（上接 197 页） 前的研究已经证实有必要，而且
4.1 将“教师启动”与“目标语输入”有机结 得我们大家借鉴和采纳，同时还为分层次教学的
要鼓励学生自行纠错，因为自行纠错比外部干预 合。通过分析这两种模式，我们不难看出，它们之 实施提供了可能。
效果要好。这个结论是从两个方面的研究得出来 间有着交差的成分“，教师启动”强调由教师来通
4.“4 巩固评定”与“选择性负面输入”有机结
的：（1）儿童语言的习得过程和（2）外语课堂交际 过各种手段向学生输入语言知识，而“目标语输 合。在任务型教学中的“巩固评定”是指对学生的
研究（Hedge, 2002）。研究人员发现，儿童在习得 入”则也包含这层含义，但同时它还强调学习者 汇报交流做全方位的评价，这样做当然有它的好
用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使 现高水平和完善的监控，更有利于实现整个发 现了对电气系统设备集中监控及机、炉、电一
系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
电机组的综合自动化，提高管理水平。目前， 体化控制。各种操作可通过鼠标在显示器上实
1.2 开放性。
电气系统重要的运行参数和状态显示及操作已 现。这种方式的优点是充分利用了 DCS 强大
时，时常几个月或更长时间才操作一次。电气 辅助值班员进行运行监控的真正集控运行能 解决好通讯问题，这样构成的整体控制系统也
系统运行过程中操作量极少，过程参数的调节 力。
是真正的分散控制系统。
也很少，除励磁电压外几乎没有可调节的量，
4 DCS 对电气系统的控制方式
（3） 充分发挥出了专门控制装置的优势和
1.3 灵活性。
原有的固态逻辑和继电器，提高控制的可靠