本文關鍵詞：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，隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高以及電力市場競爭的日趨激烈，推動電力企業(yè)的發(fā)展。各種先進的自動化技術及其相關產(chǎn)品，在電力系統(tǒng)中的應用越來越多。尤其是電氣監(jiān)控系統(tǒng)的應用，進一步提高發(fā)電廠的自動化水平，不僅有效地降低現(xiàn)場人員的勞動強度，同時也為發(fā)電廠的安全、可靠以及經(jīng)濟運行提供強有力的保障。而將電氣監(jiān)控系統(tǒng)接入到DCS當中，有利于實現(xiàn)一體化控制�；诖它c，對DCS的應用現(xiàn)狀進行簡要分析，并在此基礎上提出電氣監(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：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2012）0310100－01
　　1 DCS的應用現(xiàn)狀分析
　　分散控制系統(tǒng)（DCS）因其具有先進的信息技術、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，多年來一直被應用于電力企業(yè)的自動化控制領域，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)提供了技術支撐。隨著電力企業(yè)各工藝過程和各系統(tǒng)應用DCS的不斷深入，推動了DCS軟件與硬件系統(tǒng)的不斷開發(fā)與升級，從而使得DCS監(jiān)控管理覆蓋了機、爐的主要設備和系統(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)，對于實現(xiàn)機、爐、電一體化控制模式具有重要作用，同時也是電力企業(yè)電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一。當前，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)實時利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息構(gòu)建高層次的管理決策系統(tǒng)奠定了堅實基礎。在技術先進的發(fā)電廠中，現(xiàn)場總線技術已經(jīng)得到了重點應用，有助于實現(xiàn)現(xiàn)場設備智能化管理。通過利用現(xiàn)場總線技術可以將設備使用狀態(tài)的相關信息快速地傳輸?shù)紻CS系統(tǒng)中進行統(tǒng)一監(jiān)控，不僅有利于減輕操作人員的工作量，實現(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)中的電氣信息通過空節(jié)點及直流信號（4-20mA）接入到DCS當中。具體接入信息有DI、DO以及AI，分別代表開關量的輸入和輸出及模擬量輸入。電氣監(jiān)控系統(tǒng)在采用硬接線當時接入到DCS中后，可利用DCS的CRT功能實現(xiàn)各類電氣相關信息的報警顯示以及對電氣設備的調(diào)節(jié)和控制，從而使系統(tǒng)的可靠性和安全性有所提高，并且也有效地擴大了DCS的實際控制范圍。硬接線方式具有如下優(yōu)點：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，各電氣設備運行環(huán)境良好；2）減少了信號傳輸過程的中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，有效地提高信號傳輸速度；3）連接電纜敷設完成后，故障發(fā)生的幾率較小，進而大幅降低了維護工作量。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)大量的實踐證明，硬接線方式在實際接入以及運行過程中也或多或少的存在一定的問題，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：1）由于在實際接入DCS的過程中，需配置大量的輸出與輸入卡件、變送器、電纜以及機柜等配件，從而使得施工過于復雜，成本也相對較高。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)的擴展性較差。3）實際運行中需要配置獨立的電能表，但基于某些特殊原因，卻無法真正實現(xiàn)自動化抄表功能。4）硬件重復配置現(xiàn)象明顯，嚴重浪費了資源。為了克服這種接入方式的存在的不足和弊端，電力企業(yè)在進行DCS接入時，可考慮以通信方式代替硬接線方式。隨著近些年通信技術的發(fā)展，以太網(wǎng)及現(xiàn)場總線技術均在電力系統(tǒng)中得到廣泛應用，這也為電氣監(jiān)控系統(tǒng)接入DCS提供了前提和基礎。同時系統(tǒng)的微機化功能也為接入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。該接入方式實質(zhì)上就是將網(wǎng)絡通信技術引入到電氣系統(tǒng)當中，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)維護方式提供了有利條件。這種接入方式的優(yōu)點如下：1）無需配置大量的組件，成本相對較低；2）信息方面較為全面、豐富、擴展性較強，并且信息的數(shù)量與投資不發(fā)生任何關聯(lián)；3）可實現(xiàn)高精度計量，且無需配置獨立的電能表，自動抄表功能也可通過網(wǎng)絡予以實現(xiàn)；4）有效地提高了電氣系統(tǒng)的自動化水平；5）可實現(xiàn)對高低壓電源設備的遠動控制。雖然該方式也存在一些問題，如通信實時性差、信息中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)多、節(jié)點多分散性強、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，通信管理機按照電廠工藝過程進行合理配置，使參與聯(lián)鎖控制的通信管理機與其相應的CPU進行一對一通信，確保通信具有較強的實時性，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通信網(wǎng)關接入DCS，在這種方式下可以通過網(wǎng)絡通信實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的全面聯(lián)鎖與控制，但是其在操作過程中也會面臨一些問題：1）在電力企業(yè)自動化系統(tǒng)和DCS中，均是通過網(wǎng)絡通信實現(xiàn)控制功能的，通常情況下?lián)碛胁淮笥?層的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，其互聯(lián)的設備為某個廠家的系統(tǒng)。由于控制信息的傳輸網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)一般為4層，所以DCS自身所擁有的開放性必將影響到兩個系統(tǒng)間連接的實時性、可靠性和緊密性，從而導致大部分電力企業(yè)并不青睞于這種接入模式；2）通信管理機必須按照工藝過程進行配置，需要的數(shù)量較多，進而致使無形中加大了投資成本。此外，每個工藝過程的電動機回路來源于截然不同的配電間隔，使得網(wǎng)絡布線繁雜、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)鎖的綜保裝置通過通信接口接入通信管理機，從而提升DCS信息的實時性和可靠性。
　　3 結(jié)論
　　綜上所述，通過對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，通過全方面、全方位的比較分析后，電氣監(jiān)控系統(tǒng)應選擇全通信的方式接入到DCS當中，這樣不僅有利于提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時還可以確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
　　
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　　作者簡介：
　　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，職稱：助理工程師，職務：廊坊大廠供電有限公司用電自動化管理，單位：廊坊大廠供電有限公司，研究方向：電力系統(tǒng)及其自動化（電力系統(tǒng)規(guī)劃）。

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