郭忠

摘 要：在綠色電廠中應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)，不僅提高了電廠運(yùn)行的質(zhì)量和效率，還在很大程度上促進(jìn)了綠色電廠的發(fā)展。分析了綠色電廠自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用意義，闡述了自動化控制系統(tǒng)在綠色電廠中的具體應(yīng)用，并探討了綠色電廠自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展前景，以期為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：綠色電力；電廠自動化控制系統(tǒng)；能源；節(jié)能環(huán)保

中圖分類號：TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）21-0050-02

在我國電力事業(yè)發(fā)展的過程中，由于受能源、環(huán)境等因素的影響，必須轉(zhuǎn)變過去的發(fā)展模式，努力貫徹落實(shí)國家節(jié)能環(huán)保的相關(guān)政策。綠色電力就是節(jié)能環(huán)保理念最真實(shí)的體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)綠色電廠自動化控制系統(tǒng)，不僅需要引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，促進(jìn)能源的再生與循環(huán)利用，還需要加強(qiáng)電力自動化系統(tǒng)的建設(shè)，使電廠生產(chǎn)、經(jīng)營等各個方面都符合國家節(jié)能環(huán)保等相關(guān)政策的要求。

1 綠色電廠自動化控制的意義

綠色電廠自動化控制就是利用計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對電廠生產(chǎn)的自動化控制。自動化控制系統(tǒng)在綠色電廠中的應(yīng)用具有十分重要的意義，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：①自動化控制系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)信息化平臺，為電廠生產(chǎn)提供了系統(tǒng)化、多元化的管理工具。應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)簡化了硬件系統(tǒng)，合理的優(yōu)化配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提升了軟件系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提高了系統(tǒng)的維護(hù)效果和響應(yīng)速度。②在綠色電廠自動化系統(tǒng)硬件組態(tài)環(huán)節(jié)中，要堅(jiān)持“靈活搭配”的原則，針對不同類型、規(guī)模的電廠合理搭配。在自動化組件單元的控制方面，可以采用三層（監(jiān)控網(wǎng)、設(shè)備控制層、電廠控制層）結(jié)構(gòu)，也能采用雙層（電廠控制層、現(xiàn)場控制層）結(jié)構(gòu)。在軟件組態(tài)環(huán)節(jié)，為了使自動化控制系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同電廠的控制需求，應(yīng)該建立統(tǒng)一的軟件模塊，并采取相應(yīng)的措施調(diào)節(jié)和控制。一般來說，軟件調(diào)節(jié)模塊、函數(shù)模塊等都可以采用C語言進(jìn)行匯編，以此提升自動化控制系統(tǒng)的性能。③對電廠每個控制站的自動化控制，都應(yīng)本著“協(xié)調(diào)平衡”的原則，注重對數(shù)據(jù)的廣泛采集，對開環(huán)與閉環(huán)的合理控制和順序強(qiáng)化等。在工程設(shè)計和組態(tài)環(huán)節(jié)中，應(yīng)依據(jù)科學(xué)的自動化控制理念，按照電廠現(xiàn)有的工藝特點(diǎn)進(jìn)行分級別、分層次的自動化控制，使電廠在優(yōu)化的模塊結(jié)構(gòu)下能夠適應(yīng)各類復(fù)雜運(yùn)行方式的不同需求。

2 自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

綠色電廠自動化控制系統(tǒng)主要包括DCS與PLC控制系統(tǒng)、FCS控制系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等。

2.1 DCS與PLC控制系統(tǒng)

DCS控制系統(tǒng)集合了計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、CRT技術(shù)和控制技術(shù)。該系統(tǒng)的核心為微處理器，集中監(jiān)視數(shù)據(jù)通道中各個信息點(diǎn)的信息，屬于數(shù)字化模擬混合系統(tǒng)，具有較高的可靠性，通過人機(jī)互交結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對監(jiān)控目標(biāo)的有效監(jiān)控。同時，這種控制系統(tǒng)具有易操作、易開發(fā)和編程簡單等優(yōu)點(diǎn)，所以，它被廣泛應(yīng)用于電廠管理系統(tǒng)中。PLC控制系統(tǒng)就是可編程控制系統(tǒng)，通過可編程存儲器，經(jīng)過一系列的邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、技術(shù)運(yùn)算等完成指令任務(wù)，并通過模擬或數(shù)字模式輸出和輸入，科學(xué)控制各類生產(chǎn)、機(jī)械過程。但是，由于這兩個系統(tǒng)都是根據(jù)自身軟件、硬件特點(diǎn)形成的產(chǎn)品，加上市場保護(hù)對其的封鎖，兩者之間很難實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和共享，所以，在綠色電廠自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用就很難滿足其對信息化的需求。另外，在現(xiàn)場信號檢測過程中存在瓶頸，會導(dǎo)致信號堵塞，嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2.2 FCS控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）是在上述兩種系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的，它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)自動化控制模式的缺陷，體現(xiàn)了控制系統(tǒng)安全、可靠、分布、開放等優(yōu)點(diǎn)。該控制系統(tǒng)采用雙向一對多的傳輸模式，保證了數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)陌踩院涂煽啃裕闺姀S的相關(guān)設(shè)備始終處在監(jiān)控狀態(tài)，并且能夠根據(jù)自己的實(shí)際需要靈活選擇用戶端。同樣，該控制系統(tǒng)也存在一定的局限性，包括通訊速度慢、設(shè)備成本高、通訊協(xié)議不夠統(tǒng)一等。

2.3 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)

工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)就是在傳統(tǒng)以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)工業(yè)環(huán)境而改造的技術(shù)形式。通過對系統(tǒng)通信技術(shù)、傳輸確定性等方面的改進(jìn)，增加了相應(yīng)的應(yīng)用控制，有效地解決了自動化控制系統(tǒng)的交換問題、冗余結(jié)構(gòu)改進(jìn)問題、實(shí)時性問題和信息優(yōu)先級問題等，提高了系統(tǒng)的通訊速度。該技術(shù)在電廠自動化控制性系統(tǒng)中的應(yīng)用是根據(jù)電廠生產(chǎn)環(huán)境、供電需求等因素，通過對相關(guān)元件的升級和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)等，實(shí)現(xiàn)了電廠自動化控制。這種技術(shù)具有成本低、安裝簡單、結(jié)構(gòu)移動、通訊速度快、兼容性強(qiáng)、集成便易、冗余能力強(qiáng)和資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。相對于上述幾種控制系統(tǒng)而言，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。

3 電廠自動化控制系統(tǒng)實(shí)施重點(diǎn)

建立電廠自動化控制系統(tǒng)時，各方面都應(yīng)該滿足考核要求，具體有以下幾點(diǎn)：①根據(jù)電廠自動化水平和電廠發(fā)展經(jīng)濟(jì)指數(shù)等，從實(shí)際情況出發(fā)，選擇最適合自身發(fā)展的自動化控制系統(tǒng)。同時，要綜合分析系統(tǒng)的兼容性等問題。②選擇電廠自動化控制系統(tǒng)的硬件配置時，不能過度追求高配置，還需要結(jié)合自身的發(fā)展需要、硬件數(shù)量、設(shè)備情況等，合理選擇配置參數(shù)，充分發(fā)揮自動化系統(tǒng)的性能。③在建立自動化控制系統(tǒng)的過程中，要滿足其抗干擾性的要求，嚴(yán)格控制系統(tǒng)的安裝質(zhì)量，嚴(yán)格把控半導(dǎo)體器的制造工藝、質(zhì)量和消除器對信號的干擾，保證自動化控制系統(tǒng)具有較高的準(zhǔn)確性。④綠色電廠需要根據(jù)自動化控制系統(tǒng)的功能，正確劃分自動化控制區(qū)域，保證控制區(qū)域數(shù)量的適量性。如果控制區(qū)域太多，會對數(shù)據(jù)傳輸造成影響，影響自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率。

4 結(jié)束語

綠色電力是我國節(jié)能環(huán)保發(fā)展理念的真實(shí)體現(xiàn)。在綠色電廠中的應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)，需要根據(jù)電廠自身的發(fā)展特點(diǎn)和實(shí)際需求，合理選擇系統(tǒng)配置，并應(yīng)用科學(xué)的控制技術(shù)。要根據(jù)電廠的實(shí)際情況選擇合理的監(jiān)控模式，只有這樣才能充分發(fā)揮電廠自動化控制的作用。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕

Green Power under the Analysis of the Power Plant Automatic Control System

Guo Zhong

Abstract： In the green power plant automation and control systems， not only improve the quality and efficiency of plant operations， also largely contributed to the development of green power plants. Significance analysis of the application of green plant automation and control systems， describes the specific application of automation and control systems in green power plant， and discusses the prospects for the development of green power plant automation and control systems， in order to provide a reference for the relevant personnel.

Key words： green power； automated plant control systems； energy； energy saving