热电厂电气系统中DCS系统的实际应用研究

热电厂电气系统中DCS系统的实际应用研究

陈斌

（华电浙江龙游热电有限公司浙江省衢州市324000）

摘要：本文首先对DCS系统的主要特征与功能进行简单介绍，了解DCS系统的基本特点，重点分析电气系统纳入DCS系统的控制水平及技术要求，在此基础上深入研究热电厂电气系统中DCS系统的实际应用，希望通过本文的研究能够更加全面的掌握关于DCS系统的基本情况以及在电气系统中DCS系统的应用控制，同时也为后期更好的发挥DCS系统在电气系统中的作用提供参考。

关键词：热电厂；电气系统；DCS系统

1引言

科学技术的发展能够有效推动技术进步，近年来随着社会经济的快速发展，整个社会的科学技术水平不断提高，尤其是计算机技术得到广泛的应用。DCS系统是一种以微处理器技术为基础，集中显示，分散控制的仪表控制系统，具有在综合协调其分而自治的特点。在热电厂电气系统中应用DCS系统能够实现对于系统中各种控制操作的全面管理，而且系统运行稳定，能够提高电厂的运行效率。因此在现阶段加强对于热电厂电气系统中DCS系统的实际应用研究具有重要的现实意义，能够更加全面的掌握DCS系统及电气控制系统的基本情况，了解电气系统纳入DCS控制水平及技术要求，从而更好的发挥DCS系统在热电厂电气系统中的作用，保障热电厂的高效平稳运行。

2DCS系统的主要特征与功能

2.1开放性

DCS系统在设计过程中普遍采用了解局域网络的方式机械能信息传输，通信效率比较高，而且相对安全可靠。在实际应用中，根据不同电厂的具体特点，利用DCS系统能够对电厂的系统功能进行扩充优化，借助模块化技术，这种扩充优化更加便利。而且这种设计不会影响其他系统的运行，如果在后期的升级改造中需要增加其他的功能，只需要在通信网络中连接新的计算机模块即可，这种扩充不会对其他功能的运行造成任何影响。

2.2可靠性

由于DCS系统的模块化设计，以及局域网络化连接的设计特征，不同的功能会分散在独立的计算机中，一方面能够功能完成某种操作，另一方面能够独立运行。在运行过程中，即使某一个计算机出现运行故障，也只是个别功能丢失，而不会对其他计算机的运行造成影响。而且分散的计算机会承担相对单一的功能任务，不会影响整个系统的运行。因此DCS系统的运行相对可靠。

2.3功能性

在热电厂的电气控制系统中应用DCS系统能够丰富电气系统的控制算法，提升电气系统的控制能力。DCS系统最大的特点是融合批量处理功能和连续控制功能，而且具备一定的顺序控制功能。在电气控制系统中应用DCS系统能够实现对于电气系统的预测式、前馈式以及自适应式控制。而且根据系统的需要可以实现特殊的控制。

2.4DCS系统的功能

DCS系统最主要的功能就是控制，借助微处理器和计算机技术，DCS系统能够对生产过程中的各种设备的运行操作进行集中性的监控，进而利用分散的计算机进行分散控制，从而实现对于整个电气系统的监督管理，保障系统的正常运行。在实际应用中，DCS系统能够对热电厂中的锅炉、发变组、用电以及汽轮机等设备进行顺序控制，在系统运行过程中对设备测点的信号进行收集整理，进行集中处理，对整个系统中各个设备的运行进行控制，能够全面掌握设备的实际运行状况，保障热电厂的运行。近年来随着DCS系统应用的不断深入，DCS系统逐渐实现对于整台发电机组的控制，有效消除人为操作造成的弊病，失误率也有效降低，整个电气系统监控能力和运行水平也得到提升，热电厂的电气系统运行更加稳定，自动化管理水平显著提高。

3电气系统纳入DCS控制水平及技术要求

在热电厂电气系统中应用DCS系统能够保障在机组整套启动时，实现从点火到并网运行全过程的程序控制，而且是自动控制。当机组停机时，DCS系统能保障实现安全停机。

3.1机组自启停控制要求

当机组正常启动运行后，发电机转动速度逐渐升高，达到标准额定转速以后，DCS控制系统会将AVR投入系统运行。随着发电机产生的电压值的不断升高，达到标准额定电压值以后DCS控制系统会将同期装置投入系统。在系统运行中，借助同期装置能实现发电机及电网的同期，满足同期条件时，利用DCS控制AVR和DEH，使发电机断路器合闸。合闸以后，发电机的电负荷会逐渐升高，DCS会对用电系统进行切换，从启备切换到高压厂变。

正常状态下，机组停机时DCS系统会控制机组逐渐降低机组的负荷，达到额定值时，将用电系统切换回启备供电状态，当负荷继续下降到零时，主开关跳开，汽轮机也会联跳，发电机逐渐灭磁，整个机组平稳停机。

3.2厂用电源系统控制要求

在机组运行中，厂用电源要实现不同状态的切换。首先在初始启动时，要由启备变切换到厂用负荷供电；当机组逐渐进行正常运行状态时，再从厂变供电切换到低压负荷供电，从而将机组中的各种辅机启动。如果在运行过程中，突然出现厂用电消失的情况，需要快速将用电状态切换到启备变供电，如果出现保安段母线失压的情况，需要切换到备用柴油机供电，从而保障整个电厂各种用电设备的安全。

3.3技术要求

通过分析以上控制水平可知在电气系统中纳入DCS技术的要求需要满足以下几方面：

首先发电机系统的运行需要同时具备程序控制和软手操控制，保障发电机可以实现零起升速、电压能够逐渐升高到额定值，进入并网带负荷运行状态。其次电力系统的厂用电系统在启停阶段、运行阶段能够通过程序以及软手操进行控制。另外需要对整个电厂的用电系统等运行状态、事故状态等进行显示，同时提供合理的处理意见。

4热电厂电气系统中DCS系统的实际应用

在热电厂电气系统中应用DCS系统需要满足电气设备和网络配置两项基本配置，电气设备包括控制柜、继电器柜以及端子柜等。DCS系统普遍采用双网冗余的结构进行网络配置，网路传输相对安全稳定。借助DCS系统，基本不需要对运行参数进行调节，系统操作也很少，有效避免错误操作的出现，能够全面提升电气系统的可靠性和准确性。同时DCS系统的监控功能能够对整个电气系统中各种设备及网络的运行状态进行监测，及时发现系统可能存在的故障，降低损失，这种全方位的监控能够全面保障电气系统的正常运行。

5结语

通过本文的分析可知，在热电厂电气系统中应用DCS系统能够全面提升系统的运行性能，保障热电厂的平稳运行，提高经济效益。

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