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1、试论发电厂电气分散控制系统的设计【摘要】目前，发电厂电气专业越来越多地采用了分散控制系统（DCS）方式。由于还没有一个统一的设计标准，故日前的设计多种多样。鉴此，介绍了发电厂电气DCS的分类、设计的基本原则、逻辑设计以及需要注意的问题，以供工程设计时参考。【关键词】电气DCS设计发电厂随着计算机技术的发展和应用，新建的发电厂一般都采用分散控制系统（DCS）,许多采用常规控制方式的老机组也在进行DCS改造。为了与热控专业在控制水平上协调一致，共享资源，充分利用计算机技术的先进性,电气专业也越来越多地采用了DCS的方式，在
2、控制室的布置、操作的方便性、运行的安全性、数据的完整性方面都冇很大的提高。笔者参与过几项工程电气DCS方面的设计工作，下面谈谈儿点体会。一、电气DCS的分类（-）电气与热控合用一套DCSo这种方式达到了机、炉、电控制界面的统一，便于实现全能值班，电气作为一个子系统进入DCS,资源共享,没冇通信上的障碍，因此得到了广泛的应用。目前广东省内新建和改造的机组人部分采用这种方式。其缺点在于许多电气的专用装置，如微机保护、就地智能控制单元等难以与DCS进行通信联系，仍将耗费大量的电缆及I/O点，若采用进口DCS,则费用较高，JL
3、需专业间密切配合才能完成。（-）电气专用DCSo电气采用单独的DCS,与热控DCS不进行联系或仅有弱的联系。电气的控制、保护、测量等设备尽量选用同一厂家的微机型产品，采用分散分布的原则，二次设备尽量靠近相应的一次设备，控制、保护、测量等功能均在就地完成并通过通信电缆连接至主机。采用这种方式设计，电气设备简洁清晰，控制电缆极少，安装维护简单，投资较少。这种方式的缺点在于单元性不强，与外部的通信困难。山于电气和热控DCS难以选用同一厂家的产品，若要通信联系，需要做许多工作。另外,电气二次设备也要选用同一厂家的微机型产品，才
4、能最大限度地发挥其优点。目前，第一种方式是主流，由于电气部分所占点数较少，作为一个子系统进入热控DCS是完全可行的。但笫二种方式也有不可替代的优越性。随着技术的发展，通信瓶颈的打破，将会使用户有更大的选择空间。二、电气DCS设计中的基本原则不论采取何种方式,在电气DCS的设计屮都要遵循以下两条基本原则:一是继电保护、励磁调节、自动准同期、故障录波及备用电源自动投入采用专门的装置实现，仅同DCS保持信号联系；二是机炉电动机的控制、联锁、测量等由热控专业在DCS内实现，保护由电气完成。三、逻辑的设计逻辑是DCS的灵魂，是正
5、常运行的基础。在设计过程屮，逻辑图与控制原理图有非常紧密的联系，两者相互配合，才能完成对一个对象的控制。哪些回路可在DCS中完成，哪些回路通过硬接线完成，是设计者要仔细考虑的问题。因此，据笔者的经验，逻辑图和控制原理图应由同一单位完成,若将逻辑图交由厂家做，将控制原理图交给设计院，则在施工时会产生相当多的修改。与热控专业相比，电气专业的逻辑较简单。其中有几个难点，如发电机同期等，经过精心设计，也都能达到很好的效果。四、需耍注意的问题(-)公用部分的处理。对于两台机组的公用部分，如启备变压器、公用变压器、输煤变压器等如何
6、进入DCS,有以下几种方式：一是公用部分分别进两台机组的DCS,通过软开关使其中一套DCS能对其进行控制，闭锁另…套DCS的控制功能。其缺点在于公用部分的信号需分别送至两套DCS,有时较难实现。二是公用部分只进一台机组的DCS,保留就地常规的操作方式。三是为公用部分另建一套小型DCS,此DCS与两台机组的DCS进行通信联系，在就地保留一些简单的监控手段。这种方法需增加一些投资。笔者认为，在条件允许的情况下，采用第三种方式能最大地发挥计算机系统的性能。此公用部分的DCS可包括所有辅助车间的监控和测量并可与热控合用，对电厂
7、的减员增效也有很好的效果。若采用电气专用DCS,则此问题较易处理。(%1)后备盘需保留的设备。这方面的方案千差万别，基本上按业主的要求进行设计，冇的电厂保留了大部分的后备硬手操、表计及光字牌，有的电厂控制室内仅有儿台电脑。笔者认为，现在计算机的可靠性已越来越高，大可不必在控制室保留太多的硬手操设备，况且在就地开关柜等处一般都有手动按钮，即使DCS故障，正常的操作也能进行。控制室后备盘需保留的，应该是在事故时，需耍快速启动或切除的设备的硬手操和必要的仪表及光字牌。（三）断路器事故跳闸信号。采用DCS控制后，因为取消了手动
8、控制开关，不能以位置不对应来启动事故音响，断路器的事故跳闸信号由DCS逻辑判断产生。简单地说，就是当DCS发出合闸命令后，若未发出跳闸命令，则DCS认为断路器事故跳闸，发出报警信号。若断路器还可在就地或其他地方操作，则需将操作信号送至DCS,以免误发事故报警。因此，断路器的控制地点不宜太多，以免使逻辑和接线复杂化，一般在DCS和就
