分散控制系统在发电厂中的应用

分散控制系统在发电厂中的应用

洪波

33072119761030 **** 浙江省杭州市 310018

摘要：分散控制系统是发电厂建设工作中比较基础的一类系统，这种系统主要是以计算机为基础媒介对生产过程中的各个环节进行监视把控，并结合具体情况，实现对各生产环节的分散控制。在这一过程中，发电厂工作人员需要借助数据通信技术来增加各系统之间的协调性，并通过分散控制实现系统间的有机联系。所以，分散控制系统在发电厂中的应用展现出一定程度的自动化能力，在现代电力行业发展中具备可靠性、先进性和便捷性等特点，相较于传统控制系统，其信息安全问题已经得到了改善。所以，我国现阶段火力发电厂建设中时常能看到分散控制系统的身影，对发电厂大型机组的安全稳定运行具有指导意义。基于此，文章对分散控制系统在发电厂中的应用进行了研究，以供参考。

关键词：分散控制系统；发电厂；应用研究

1分散控制系统的相关概念介绍

1.1工业控制系统

工业控制系统是由各种自动化控制组件构成的一种现代化系统，其主要职能是通过信息化技术对数据进行实时采集和监测，保证工业基础设施自动化运转，实现对各运转流程的过程控制以及业务流程管控。客观来说，该系统的核心组件比较复杂，其涵盖了功能比较基础的数据采集和监控系统、分布式控制系统，还囊括了远程终端、人机交互界面设备甚至是可编程控制器。

1.2基本结构

对火电厂的DCS的具体利用进行分析可知该系统主要划分为了三大结构，其具体为，分散过程控制装置、操作管理装置和通信系统。在结构系统明确的基础上对火电厂的DCS构成做分析与确定，其主要的内容包括了如下部分：（1）I/O控制站，主要是面向被控制现场。（2）操作员站，主要是面向操作人员。（3）工程师站，主要是强调面向DCS的监督管理。就具体的结构利用分析来看，需要重点进行强调的内容是面向操作人员的操作员站。就该部分的具体功能分析来看，其主要为：提供能够被工作人员进行操作的人机界面。基于人工操作界面提供，工作人员能够基于界面对现场的具体运行状态等进行了解，也可以掌握设备运行的参数等，这样，设备运行是否存在异常会在第一时间被发现。

1.3分散控制系统特点

（1）可靠性强。分散控制系统的构建原则为分散构造，对于系统的可靠性有较大保障。分散性结构主要从两方面体现，即系统功能与地理位置的分散。坚持分散原则，能够有效将系统结构的危险性降到最低，当部分设备发生故障时，不会瞬间影响到其他区域的工作。另一方面，对主要设备实施冗余配置，也是保证系统更具保障性的有效措施之一。工作人员可以针对控制器、通信设备等进行冗余配置，如果主设备有突发故障发生，后续设备能够较快适应工作，大幅度提升分散控制系统的利用率。分散控制系统通常还会应用部分模块化与标准化的软件，同样能够大力确保系统的可靠性。（2）监视性强。分散控制系统的应用是利用建设高智能操作员站，对现场的整体过程实施监督，进行生产操作。该系统的优势就在于其具备人机交互界面，工作人员可以通过现场之外的机器观察到工作现场的实时情况，观测性更加直观。（3）扩展性强。一般来说，分散控制系统应用的为递阶数据通信网络，能够有效实现通信分层化。该系统的组成方式较为灵活，硬件达到高度集成化，设备接口更具标准化与模块化，这都为系统较强的扩展性奠定了现实基础。（4）程序简易。分散控制系统的编程程序为控制图形界面和功能码控制组态，必要时会自动生成执行文件。系统对于操作人员的要求相对较低，不需要具备专业性的操作知识，仅需能够掌握填表与作图组态的方法就可以，并且程序的应用质量较为可靠，稳定性强。（5）维护便捷。分散控制系统的微处理器具备自动诊断的功能，在程序运行的过程中，还能够进行自我侦查程序运行，能够扫描硬件运行的状态，一旦有故障发生会在最快时间内作出报警指示，亮灯提示故障的部位与所具属性，系统维护的时间能够有效减少。系统的模件包括可带电插拔与接插结构，类型较少，后期的维护相对便捷。

2分散控制系统在电厂电气自动化中的应用

随着我国在智能化系统进程中不断推进智能电网基础建设，在塑造节约型社会核心价值的号召下，电力自动化技术在发电厂发挥着极其显著的作用，柴油发电机级分散自控系统软件逐步完善，系统软件逐步完善，运行范围不断发展。机电一体化越来越接近监控所有电厂电气系统软件的发展，对电厂进行精细化管理和运行。同时，可以有效降低安全生产事故发生的概率。

2.1通信网络系统

在电厂电气分散式控制系统的应用中，结构各部分中间的信息内容和数据传输不能缺少，因此对分散式控制系统通信应用系统的规定比较严格。在控制系统中，即时网络通信是系统的重要功能。掌握最准确的资料和相关数据信息，并采取措施应对突发事件，是即时通信的首要任务。即时网络通信由系统总线结构组成。整体结构以微波传感器的同轴线为传输介质。信息和数据的管理采用以太网接口方式，在满足通信协议的要求后，逐步实现数据传输和资源共享，充分发挥通信应用系统共享资源的有效性。除了互联网即时通信，通信系统还具有非即时网络通信，可用于传输非紧急分析数据。两种通信安全通道的多样化使用，可以有效降低单一通信安全通道的压力，提高通信网络数据信息发布的高质量、高精度信息，防止大量数据信息文件被泄露。

2.2实时通信网络架设

电厂运行时，必须建立即时通信系统，对各用电设备进行精细操控。为了更好地让即时通信系统发挥更大的作用，可以使用分布式系统来辅助它完成这个总体目标。（1）自动控制系统必须正确连接到每台机器和设备。随着即时通信系统的不断发展，为了更好地提高设备的运行效率，一般采用大数据技术对系统进行控制，采用分散式自动控制系统构建通信系统互联网。（2）人机作战通信系统和人人通信系统的基本建设。在传统自动控制系统的整个过程中，工人在使用自动控制系统单独操作某一电气设备时，必须进行复杂的操作过程，不仅使整个自动控制系统的步骤复杂化，而且运行效率也低，实际效果微弱。分散式自动控制系统的应用可以防止这些问题。由于其社交互动能力强、编程速度快等特点，在控制系统时可以充分发挥这两个优势，完成人机编制程序，提高其操作的高效率，提高实用性。

2.3提升发电效率

由于分散式自动控制系统不仅可以完成电站各种设备的运行，还可以检查电网的运行情况。因此，为了更好地使电站产生大量的用电量，可以基于对电网的分析数据信息的方法来控制用电设备的运行。现阶段，部分电站将采用“两部分一组”的发电方式，高效操纵自己的发电量，以确保整个发电过程具有较高的可靠性。当集散控制系统的电站中的柴油发电机再次应用时，集散自控系统可以断开并解决某些具有共性故障的机器设备，从而降低因发电而造成的高效率和低效率。由机器设备的常见故障引起。此外，随着科技进步的发展，分散式自动控制系统和网络化控制自动化技术自动控制系统可以显示在客户的OPU上，完成数据和信息资源共享。自控系统还可以收集整理这些数据信息，改变电站的发电方式，在保证供电系统可靠性的同时，发电机设备的发电能力根据电网负荷情况进行控制，进而提高电站发电能力的高效率，保证变压器系统优化合理运行。

结语

综上所述，发电厂的分散控制系统安全加固设计可以在一定程度上避免工控网络内部非法访问现象的发生，提升分散控制系统运行的安全性和稳定性。因此，发电厂相关人员必须结合现代化发展需求，对工控系统进行不断创新优化，让病毒及攻击无处藏身，推动电力行业的可持续发展。

参考文献

1. 韩财旺.发电厂电气自动化中对分散控制系统的应用[J].河南科技,2015(22):7+9.

2. 李俊.分散控制系统在火电厂电气自动化上的应用[J].广西电力,2003(S1):16-19+39.

3. 李俊.分散控制系统在火电厂电气自动化上的应用[J].中国电力,2002(04):48-52.

[4]李文,梁庚.基于DCS的大中型火电厂电气控制系统的改造及应用[J].电气应用,2012,31(01):63-67+71.