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        火力電廠DCS控制技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

        2018-08-02 01:32:42趙曉亮
        機械管理開發(fā) 2018年7期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)發(fā)展

        趙曉亮

        (山西潞安余吾熱電有限責任公司, 山西 長治 046100)

        1 DCS控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

        目前國內(nèi)正處于電力產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展階段,電力需求增長迅速,老舊的發(fā)電機組已經(jīng)捉襟見肘,急需更新?lián)Q代。我國正處于大規(guī)模的發(fā)電機組改造時期,在這個改造過程中,DCS控制系統(tǒng)得到了大規(guī)模的應用。目前,國內(nèi)的DCS控制系統(tǒng)與國外發(fā)達國家技術(shù)相比,還有一定的差距。就系統(tǒng)運行可靠性來說,國外系統(tǒng)的維護不需要投入較大的工作量,但是造價過高。而國內(nèi)DCS系統(tǒng),雖然成本較低,但自動化程度不足,技術(shù)水準差,維修成本高。經(jīng)過國內(nèi)外現(xiàn)狀對比,國外DCS系統(tǒng)發(fā)展時間更長,各個方面更為完善,在參數(shù)設置與運行狀態(tài)上都比國內(nèi)的更加先進,所以從國外購買機組、配套的儀表設備、DCS系統(tǒng)以及自帶的編制軟件都更加符合國內(nèi)需要,達到效益最大化[1-2]。

        此外,在技術(shù)方面,國家對技術(shù)引進工作越來越重視,從國外進口DCS系統(tǒng)后,由國內(nèi)技術(shù)人員編制程序。眾所周知,編制程序工作復雜繁重,需要專業(yè)技術(shù)強的人員來完成。但是具體實施的過程中,總會出現(xiàn)差錯,造成一些隱患,需在后期的調(diào)試中解決。

        2 DCS系統(tǒng)應用分析

        2.1 DCS系統(tǒng)的技術(shù)基礎

        分散控制系統(tǒng)(DCS)是以微處理器為核心,同時集控制單元、顯示模塊的新型系統(tǒng)于一體,具有統(tǒng)一協(xié)調(diào)的功能。其核心思想是集中管理和分散控制,在電力、冶金、石化都得了應用。在具體應用時,一般采用分級遞階結(jié)構(gòu),也就是說,由子系統(tǒng)組成每一個級別,然后借助對應的子系統(tǒng)實現(xiàn)控制系統(tǒng)的對應功能。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        2.2 DCS系統(tǒng)的應用

        圖1 分級控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

        DCS控制系統(tǒng)被火電廠采用后,發(fā)電機組控制水平明顯提高,但是大多發(fā)電機變壓器組保留了老式的控制方式,由于控制盤臺裝備許多模擬儀表、光子表和開關(guān)按鈕,導致在控制室內(nèi)DCS對鍋爐的控制與汽輪機不協(xié)調(diào),從而使火電廠的自動化水平受到影響[3]。

        自20世紀開始,國內(nèi)很多大中型熱電廠采用DCS控制電廠的操作與生產(chǎn)進程。由于DCS系統(tǒng)具有軟硬件功能,利用其開發(fā)先進的控制系統(tǒng),制造出具有節(jié)能效果的復雜控住回路,研發(fā)升級操作系統(tǒng)和AI等智能控制方案,可促使我國電力自動化技術(shù)得到提高。DCS控制系統(tǒng),對那些變量多、反應迅速且邏輯結(jié)構(gòu)復雜的子系統(tǒng)來說有著非常強大的控制力,機組將其作為監(jiān)視和控制的重要機制,能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定能力、可靠性和控制系統(tǒng)的質(zhì)量,從而提高機組的收益。

        相對于20世紀90年代末,DCS在中國FSSS、DAS、CFB中的鍋爐都已成功適用。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,DCS在人機接口方面也有提高。其中最為代表的便是工業(yè)圖形顯示系統(tǒng)ICS,其在屏幕大小、速度以及應用方面進行了不同程度的優(yōu)化。一般而言,大屏幕主要用于中央控制室內(nèi),這樣可以實時獲取較多的運行信息,進而為故障診斷提供更多的便利。目前的應用都取代了TG盤上的顯示和記錄儀表,更為先進的ICS已經(jīng)產(chǎn)生,在尺寸界面上勝過CRT。其借助滾動方式實現(xiàn)信息資源的實時顯示,需要注意的是,其滾動方式不再是斷續(xù)的,可以借助鼠標、球標或?qū)S脻L動建實現(xiàn)任意方向的操作,同時還可以人為實現(xiàn)畫面的放大以及縮小,也可實現(xiàn)多個畫面的同時顯示[4-5]。

        3 DCS系統(tǒng)的發(fā)展方向

        在以往的發(fā)電控制過程中,電氣控制裝置(Eleteic)、儀表和計算機控制裝置都是互補干擾、相互獨立的裝置。在先進科學技術(shù)的支持下,國內(nèi)開展了綜合運用EIC技術(shù)的科研項目,將以上三種技術(shù)整合在一起,并用DCS控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一規(guī)劃和完善,這將是DCS未來的研究發(fā)展方向。此外,由于傳統(tǒng)的DCS控制系統(tǒng)是封閉結(jié)構(gòu),不同的制造廠商的DCS系統(tǒng)不兼容,所以今后系統(tǒng)要向開放、兼容方向發(fā)展,這樣可以讓客戶根據(jù)自身需要,選擇不同廠家的產(chǎn)品連同軟件資源接入控制系統(tǒng),達到集成效益的最大化。

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