本文關(guān)鍵詞：電力企業(yè)電氣監(jiān)控系統(tǒng)接入DCS方式的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

電力企業(yè)電氣監(jiān)控系統(tǒng)接入DCS方式的研究

發(fā)布日期： 2012-04-30 發(fā)布：  

  2012年第5期目錄       本期共收錄文章20篇

　　 摘 要： 近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高以及電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，推動(dòng)電力企業(yè)的發(fā)展。各種先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)品，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越多。尤其是電氣監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，進(jìn)一步提高發(fā)電廠的自動(dòng)化水平，不僅有效地降低現(xiàn)場(chǎng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也為發(fā)電廠的安全、可靠以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障。而將電氣監(jiān)控系統(tǒng)接入到DCS當(dāng)中，有利于實(shí)現(xiàn)一體化控制�；诖它c(diǎn)，對(duì)DCS的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并在此基礎(chǔ)上提出電氣監(jiān)控系統(tǒng)接入DCS的幾種主要方式。
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　　關(guān)鍵詞： 電力企業(yè)；電氣監(jiān)控系統(tǒng)；DCS；接入方式
　　中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671－7597（2012）0310100－01
　　1 DCS的應(yīng)用現(xiàn)狀分析
　　分散控制系統(tǒng)（DCS）因其具有先進(jìn)的信息技術(shù)、友好的人際界面、穩(wěn)定的工作性能以及多樣化的控制功能等優(yōu)勢(shì)，多年來(lái)一直被應(yīng)用于電力企業(yè)的自動(dòng)化控制領(lǐng)域，為建立分散控制與集中管理相結(jié)合的一體化控制系統(tǒng)提供了技術(shù)支撐。隨著電力企業(yè)各工藝過(guò)程和各系統(tǒng)應(yīng)用DCS的不斷深入，推動(dòng)了DCS軟件與硬件系統(tǒng)的不斷開(kāi)發(fā)與升級(jí)，從而使得DCS監(jiān)控管理覆蓋了機(jī)、爐的主要設(shè)備和系統(tǒng)。就電力企業(yè)電氣系統(tǒng)而言，將其納入到DCS的監(jiān)控范圍內(nèi)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)機(jī)、爐、電一體化控制模式具有重要作用，同時(shí)也是電力企業(yè)電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)之一。當(dāng)前，電力企業(yè)的電氣控制已經(jīng)逐步接入了DCS方式，并為電力企業(yè)實(shí)時(shí)利用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息構(gòu)建高層次的管理決策系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在技術(shù)先進(jìn)的發(fā)電廠中，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已經(jīng)得到了重點(diǎn)應(yīng)用，有助于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化管理。通過(guò)利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以將設(shè)備使用狀態(tài)的相關(guān)信息快速地傳輸?shù)紻CS系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，不僅有利于減輕操作人員的工作量，實(shí)現(xiàn)一人控制DCS系統(tǒng)，而且有利于提升電力企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平。
　　2 電氣監(jiān)控系統(tǒng)接入DCS的幾種主要方式
　　2.1 硬接線。該方式主要是指電氣監(jiān)控系統(tǒng)中的電氣信息通過(guò)空節(jié)點(diǎn)及直流信號(hào)（4-20mA）接入到DCS當(dāng)中。具體接入信息有DI、DO以及AI，分別代表開(kāi)關(guān)量的輸入和輸出及模擬量輸入。電氣監(jiān)控系統(tǒng)在采用硬接線當(dāng)時(shí)接入到DCS中后，可利用DCS的CRT功能實(shí)現(xiàn)各類電氣相關(guān)信息的報(bào)警顯示以及對(duì)電氣設(shè)備的調(diào)節(jié)和控制，從而使系統(tǒng)的可靠性和安全性有所提高，并且也有效地?cái)U(kuò)大了DCS的實(shí)際控制范圍。硬接線方式具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）電氣量的輸入及輸出模件柜為集中布置方式，有利于管理，各電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)境良好；2）減少了信號(hào)傳輸過(guò)程的中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，有效地提高信號(hào)傳輸速度；3）連接電纜敷設(shè)完成后，故障發(fā)生的幾率較小，進(jìn)而大幅降低了維護(hù)工作量。雖然這種接入方式在前期投資上比較大，但卻是目前最快、最可靠的接入方式之一。所以很多電力企業(yè)的電氣監(jiān)控系統(tǒng)沿用著該接入方式。
　　根據(jù)大量的實(shí)踐證明，硬接線方式在實(shí)際接入以及運(yùn)行過(guò)程中也或多或少的存在一定的問(wèn)題，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）由于在實(shí)際接入DCS的過(guò)程中，需配置大量的輸出與輸入卡件、變送器、電纜以及機(jī)柜等配件，從而使得施工過(guò)于復(fù)雜，成本也相對(duì)較高。2）電氣監(jiān)控系統(tǒng)接入DCS的信息量比較有限，致使系統(tǒng)的擴(kuò)展性較差。3）實(shí)際運(yùn)行中需要配置獨(dú)立的電能表，但基于某些特殊原因，卻無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化抄表功能。4）硬件重復(fù)配置現(xiàn)象明顯，嚴(yán)重浪費(fèi)了資源。為了克服這種接入方式的存在的不足和弊端，電力企業(yè)在進(jìn)行DCS接入時(shí)，可考慮以通信方式代替硬接線方式。隨著近些年通信技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)均在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，這也為電氣監(jiān)控系統(tǒng)接入DCS提供了前提和基礎(chǔ)。同時(shí)系統(tǒng)的微機(jī)化功能也為接入DCS提供了有利條件。
　　2.2 硬接線與通信方式相結(jié)合。這種接入方式主要采用的是分層結(jié)構(gòu)體系，具體分為站控層、間隔層以及通信層。該接入方式實(shí)質(zhì)上就是將網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)引入到電氣系統(tǒng)當(dāng)中，從而使得DCS中的電氣信息發(fā)生了巨大變化，并為電力企業(yè)在采用新型的管理模式及系統(tǒng)維護(hù)方式提供了有利條件。這種接入方式的優(yōu)點(diǎn)如下：1）無(wú)需配置大量的組件，成本相對(duì)較低；2）信息方面較為全面、豐富、擴(kuò)展性較強(qiáng)，并且信息的數(shù)量與投資不發(fā)生任何關(guān)聯(lián)；3）可實(shí)現(xiàn)高精度計(jì)量，且無(wú)需配置獨(dú)立的電能表，自動(dòng)抄表功能也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)予以實(shí)現(xiàn)；4）有效地提高了電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化水平；5）可實(shí)現(xiàn)對(duì)高低壓電源設(shè)備的遠(yuǎn)動(dòng)控制。雖然該方式也存在一些問(wèn)題，如通信實(shí)時(shí)性差、信息中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多、節(jié)點(diǎn)多分散性強(qiáng)、各方面功能不夠完善等等。因此，為了僅以推廣該接入方式，必須由生產(chǎn)廠家及電力企業(yè)相互配合，才能真正使這一接入方式逐步推廣。
　　2.3 全通信接入方式。在全通信方式下，通信管理機(jī)按照電廠工藝過(guò)程進(jìn)行合理配置，使參與聯(lián)鎖控制的通信管理機(jī)與其相應(yīng)的CPU進(jìn)行一對(duì)一通信，確保通信具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，能夠滿足聯(lián)鎖控制的要求。將不參與聯(lián)鎖控制的電氣信息通過(guò)通信網(wǎng)關(guān)接入DCS，在這種方式下可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的全面聯(lián)鎖與控制，但是其在操作過(guò)程中也會(huì)面臨一些問(wèn)題：1）在電力企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)和DCS中，均是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)控制功能的，通常情況下?lián)碛胁淮笥?層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其互聯(lián)的設(shè)備為某個(gè)廠家的系統(tǒng)。由于控制信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般為4層，所以DCS自身所擁有的開(kāi)放性必將影響到兩個(gè)系統(tǒng)間連接的實(shí)時(shí)性、可靠性和緊密性，從而導(dǎo)致大部分電力企業(yè)并不青睞于這種接入模式；2）通信管理機(jī)必須按照工藝過(guò)程進(jìn)行配置，需要的數(shù)量較多，進(jìn)而致使無(wú)形中加大了投資成本。此外，每個(gè)工藝過(guò)程的電動(dòng)機(jī)回路來(lái)源于截然不同的配電間隔，使得網(wǎng)絡(luò)布線繁雜、混亂，存在多處交叉，從而提高了施工操作的難度。為了有效解決以上問(wèn)題，可以在全通信方式中根據(jù)DCS的不同要求，區(qū)分控制信息和非控制信息，并將參與工藝聯(lián)鎖的綜保裝置通過(guò)通信接口接入通信管理機(jī)，從而提升DCS信息的實(shí)時(shí)性和可靠性。
　　3 結(jié)論
　　綜上所述，通過(guò)對(duì)以上幾種接入方式的介紹不難看出，電氣監(jiān)控系統(tǒng)在接入DCS的方式上，，全通信接入方式在各方面均要優(yōu)于其它兩種接入方式。因此，通過(guò)全方面、全方位的比較分析后，電氣監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)選擇全通信的方式接入到DCS當(dāng)中，這樣不僅有利于提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還可以確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
　　
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　　作者簡(jiǎn)介：
　　崔世超（1983-），女，河北省廊坊人，2010年1月畢業(yè)于華北電力大學(xué)，職稱：助理工程師，職務(wù)：廊坊大廠供電有限公司用電自動(dòng)化管理，單位：廊坊大廠供電有限公司，研究方向：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化（電力系統(tǒng)規(guī)劃）。

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