完善和提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控能力和水平,整臺發(fā)電機(jī)組都采用現(xiàn)代化工具和手段實(shí)現(xiàn)高水平和完善的監(jiān)控，更有利于實(shí)現(xiàn)整個(gè)發(fā)電機(jī)組的綜合自動(dòng)化，提高管理水平.目前，電氣系統(tǒng)重要的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)顯示及操作已進(jìn)入DCS，實(shí)現(xiàn)了DCS對電氣系統(tǒng)的監(jiān)視與控制，很好地實(shí)現(xiàn)了整個(gè)機(jī)組（機(jī)、爐、電）的綜合自動(dòng)化和廠級運(yùn)行管理.提高電氣控制的可靠性.一是由于DCS自身具有很高的可靠性，而且可以通過配置冗余等形式的控制系統(tǒng)替代原有的固態(tài)邏輯和繼電器，提高控制的可靠性;二是可以省去大量操作終端，避免如硬接線、開關(guān)、按鈕等引起的故障;三是由于內(nèi)部構(gòu)成大量的聯(lián)動(dòng)邏輯，設(shè)置了操作閉鎖和操作準(zhǔn)許檢查邏輯，減少了人為誤操作的可能性。 達(dá)到完全集控運(yùn)行的能力.由于全部電氣的操作、監(jiān)控都進(jìn)入了DCS中，并與機(jī)組控制構(gòu)成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，使運(yùn)行人員可以在任一DCS的終端（CRT）上，對包括電氣系統(tǒng)在內(nèi)的整個(gè)機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控和干預(yù)，使單元機(jī)組具有了以1名主值班員配若干輔助值班員進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控的真正集控運(yùn)行能力. 電氣系統(tǒng)控制的特點(diǎn) 　　電氣系統(tǒng)的測量量是電流、電壓，其他參數(shù)如電度、功率、電抗、相位等都屬于電流、電壓的二次參數(shù).測量的手段為PT、CT以及相應(yīng)的電量變送器，狀態(tài)測量只有開關(guān)的輔助接點(diǎn)，電氣控制對象是斷路器、開關(guān)、接觸器，但對控制系統(tǒng)的輸出直接動(dòng)作的是電磁線圈.從輸入、輸出看比較簡單，但是它們交叉在交流回路中，就對控制裝置提出了更高的抗干擾要求.特別是對那些輸入?yún)⒘窟M(jìn)行內(nèi)部的二次運(yùn)算處理比較麻煩，專業(yè)性也很強(qiáng)，這是電氣控制系統(tǒng)從輸入上對控制裝置提出的特殊要求.目前的DCS裝置還不具備直接接受PT、CT信號和進(jìn)行電氣系統(tǒng)要求的二次參量特殊處理的能力，通常只能接受變送器的信號.電氣參量的變化速度和異常狀態(tài)的發(fā)展速度是ms級的，保護(hù)、連鎖系統(tǒng)邏輯運(yùn)算、輸出動(dòng)作也必須是ms級的.因此，電氣控制對自動(dòng)化裝置本身的信號采集、運(yùn)算處理速度要求也很高.如果要讓DCS完成這些功能，則必須加快局部過程控制站的處理速度，過程控制站的處理速度加快，則處理能力和容量降低，必將導(dǎo)致硬件增加或者影響到其他功能的正常實(shí)現(xiàn).電氣控制專項(xiàng)的功能.如發(fā)一變組、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)、故障錄波、發(fā)電機(jī)自動(dòng)同期等，其內(nèi)部功能運(yùn)算處理有很強(qiáng)的專業(yè)性，目前DCS內(nèi)部可調(diào)用和組合的功能很難完全滿足這種要求.電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中操作量極少，過程參數(shù)的調(diào)節(jié)也很少，除勵(lì)磁電壓外幾乎沒有可調(diào)節(jié)的量，運(yùn)行過程的異常狀態(tài)大都是由保護(hù)裝置自動(dòng)處理的.電氣系統(tǒng)的正常操作是對電氣局部系統(tǒng)和裝置的切投、運(yùn)行方式的切換.這類操作頻率低，操作的速度響應(yīng)要求也不高，但是對操作的準(zhǔn)確性要求高.隨著微電子技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)在電站的廣泛應(yīng)用，電氣控制裝置的數(shù)字化、微機(jī)化已有長足的發(fā)展.針對電氣控制系統(tǒng)特點(diǎn)，開發(fā)研制的以微處理機(jī)為核心的電氣控制裝置，如微機(jī)發(fā)一變組保護(hù)裝置、微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置、微機(jī)故障錄波器、微機(jī)自動(dòng)同期裝置等.經(jīng)過多年反復(fù)的研制、試驗(yàn)、完善，其性能、功能、實(shí)用性比I）CS更適合電氣系統(tǒng)，可靠性也已不低于DCS. 控制方式探討 　　結(jié)合DCS及電氣控制系統(tǒng)與裝置的現(xiàn)狀，可以得出DCS實(shí)現(xiàn)電氣控制的基本原則應(yīng)該是，電氣控制的核心功能要充分應(yīng)用原有的專用微機(jī)數(shù)字化裝置來實(shí)現(xiàn).如發(fā)一變組保護(hù)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)、故障錄波等，這些裝置和系統(tǒng)的工作狀態(tài)、動(dòng)作結(jié)果、經(jīng)過裝置處理后數(shù)字化的輸入信息，就是通過通訊方式送人DCS中的。同時(shí)要保證這些控制系統(tǒng)在功能上自成安全獨(dú)立運(yùn)行的體統(tǒng)，脫離DCS，無須外部干預(yù)就可以保證電氣系統(tǒng)運(yùn)行安全. 　　目前DCS已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能，就應(yīng)該在DCS中實(shí)現(xiàn)，許多廠家的DCS中已有相應(yīng)的模件，而且這些功能的實(shí)現(xiàn)和汽輪機(jī)的數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）密切相關(guān)，使用D 實(shí)現(xiàn)這些功能有利于減少通訊量和I/0點(diǎn)，更經(jīng)濟(jì)可靠一些.系統(tǒng)和裝置各自的投切邏輯，可以選用PLC實(shí)現(xiàn).這一類控制邏輯關(guān)系比較簡單，但I(xiàn)/O量比較大，使用PLC比較經(jīng)濟(jì)，而且可以和I）CS進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊.為了提高可靠性，可采用冗余方式配置控制系統(tǒng)，而內(nèi)部的運(yùn)算速度可以人為設(shè)置.另一方面，在新建工程中，當(dāng)DCS沒有完善前，還可以通過PLC的面板操作鍵盤或者隨機(jī)帶的編輯器，對控制對象進(jìn)行臨時(shí)操作，作為畫面操作的后備. 　　電氣系統(tǒng)（包括上述各功能系統(tǒng)）的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行過程的參量以及電氣系統(tǒng)其他運(yùn)行信息的顯示、報(bào)警、記錄，都在DCS中進(jìn)行和熱工信息一樣的處理，實(shí)現(xiàn)畫面顯示、聲光提示和打印輸出;各種遠(yuǎn)方操作進(jìn)入DCS，通過CRT進(jìn)行鼠標(biāo)操作，并可以在DCS中設(shè)置操作準(zhǔn)許、閉鎖等防誤邏輯.除發(fā)電機(jī)主開關(guān)、滅磁開關(guān)跳閘按鈕、發(fā)電機(jī)功率儀表等后備設(shè)備外，可以取消電氣操作臺盤.電氣系統(tǒng)進(jìn)入DCS的輸入信息和I）CS輸出的指令應(yīng)當(dāng)盡量采用通訊方式進(jìn)行，這樣有利于節(jié)省DCS的I/O點(diǎn)硬件和電纜.另外，輸入I3C5的這些信息，將用于機(jī)組綜合控制和全廠信息系統(tǒng).如機(jī)組自啟?？刂葡到y(tǒng)，在機(jī)組啟動(dòng)前，綜合檢查包括電氣系統(tǒng)在內(nèi)的整個(gè)機(jī)組的啟動(dòng)條件，當(dāng)汽輪機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，啟動(dòng)勵(lì)磁系統(tǒng)，定速后啟動(dòng)自動(dòng)同期裝置，進(jìn)行發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并列;到一定負(fù)荷時(shí)再自動(dòng)或由運(yùn)行人員干預(yù)進(jìn)行廠用電的切換;停機(jī)時(shí)主控回路發(fā)出相應(yīng)指令，直到關(guān)閉電氣系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)這樣進(jìn)入DCS具有如下特點(diǎn). 　　可以完全達(dá)到前面討論的電氣控制進(jìn)入DCS的目的.實(shí)現(xiàn)了另一種形式的分散控制，即信息集中.雖然這種分散控制系統(tǒng)的構(gòu)成是由不同廠商的設(shè)備組成的，但是，只要處理合適，解決好通訊問題，這樣構(gòu)成的整體控制系統(tǒng)也是真正的分散控制系統(tǒng).充分發(fā)揮出了專門控制裝置的優(yōu)勢和數(shù)字化裝置的通訊優(yōu)勢，使系統(tǒng)總體構(gòu)成更合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)，可靠性更高.電氣控制和熱工控制的界面仍比較清晰，便于按傳統(tǒng)的專業(yè)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試、維護(hù)和檢修。 DCS網(wǎng)絡(luò)配置 　　DCS網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上解決了傳輸介質(zhì)或傳輸設(shè)備故障后引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)連通問題，從而大大提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性.采用雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)，在環(huán)網(wǎng)的基礎(chǔ)上又加了一道保險(xiǎn)，形成冗余容錯(cuò)網(wǎng).采用光纖作為傳輸介質(zhì)，解決了通訊電纜抗電磁干擾性能差的問題，也為建立遠(yuǎn)程控制器之間的通訊創(chuàng)造了條件.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，圖1為某DCS控制系統(tǒng)，圖2為IsA總線.在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的分布上，遵循節(jié)點(diǎn)間點(diǎn)對點(diǎn)通訊相對獨(dú)立的原則.以太網(wǎng)交換機(jī)具有根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的地址對各端口的數(shù)據(jù)進(jìn)行分流的功能，而不像網(wǎng)絡(luò)集線器（HUB）那樣，各個(gè)端口上充斥著相關(guān)與無關(guān)的數(shù)據(jù)包.冗余DPU之間存在著點(diǎn)對點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)跟蹤和拷貝.通過將相關(guān)的冗余DPU連接在同一交換機(jī)上，各個(gè)冗余DPU之間的點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸在本地的交換機(jī)上直接轉(zhuǎn)發(fā)，減輕了主干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷. 需要注意的若干問題 　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)的配合問題.在傳統(tǒng)的DCS設(shè)計(jì)中，DCS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、容量、規(guī)模選擇、功能分配與D 廠家的技術(shù)聯(lián)絡(luò)都是由熱控專業(yè)完成的，電氣專業(yè)和熱控專業(yè)的配合很少.原先部分電氣量進(jìn)人DCS，是由電氣專業(yè)設(shè)計(jì)變送器，選好狀態(tài)，列出清單、明細(xì)，交由熱控專業(yè)進(jìn)行分配.實(shí)際上這些進(jìn)入DCS的量，電氣的專業(yè)性很弱.而電氣控制進(jìn)入D（ 后，部分邏輯功能要在I）（ 中實(shí)現(xiàn)，有些電氣專業(yè)性很強(qiáng)的功能，特別是機(jī)組綜合控制的邏輯功能設(shè)計(jì)、電氣控制功能在DCS中的分配、位置選擇等，必須要由2個(gè)專業(yè)共同配合完成.電氣專業(yè)還必須和DCS廠家配合，進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)談判，深人了解DCS的特點(diǎn)，提出電氣控制進(jìn)入DCS的特殊要求，以便DCS的生產(chǎn)廠家在硬件配置、軟件制作、系統(tǒng)功能組態(tài)時(shí)考慮.另外，還要負(fù)責(zé)DCS和獨(dú)立的電氣控制裝置的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議的建立等工作. 　　電氣控制功能的分配.電氣系統(tǒng)的控制邏輯、參數(shù)設(shè)置、固定的東西多，一次調(diào)試合適后重復(fù)的工作少，而且一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行（帶電）后，可能很長時(shí)間或多年不允許退出;而熱工的控制邏輯和設(shè)計(jì)參數(shù)變化的東西多，重復(fù)工作多，任何一處功能或者任意一個(gè)整定參數(shù)的修改，必須由工程師站對過程控制站進(jìn)行代碼的傳輸.由于大部分的DCS不具備在線傳輸功能，因此，在傳輸過程中可能發(fā)生該站部分輸出狀態(tài)處于任意狀態(tài).那么只要電氣控制和熱工控制項(xiàng)目設(shè)在同一過程站中，對熱控功能或參數(shù)的修改都可能導(dǎo)致電氣系統(tǒng)誤動(dòng).所以，在DCS中進(jìn)行電氣控制功能過程站的分配時(shí)，必須注意這一問題.另一方面，對于新建機(jī)組，廠用電授電往往要早于DCS的復(fù)原、帶電.電氣控制的操作功能進(jìn)入DCS后，這是一個(gè)很突出的矛盾.特別是新建工程的首臺機(jī)組，廠用電授電時(shí)，DCS尚在安裝，根本不具備帶電的環(huán)境和條件.因此，也需要在過程站分配時(shí)考慮，以便提前局部帶電，臨時(shí)投入廠用電的控制、保護(hù).否則就要設(shè)置相應(yīng)的后備操作. 　　裝置時(shí)鐘配合問題.按照前面討論的電氣控制進(jìn)入DCS的原則，整個(gè)機(jī)組的控制裝置是由DCS和若干獨(dú)立的微處理機(jī)和數(shù)字裝置組合構(gòu)成的.各種獨(dú)立的裝置都有自己的時(shí)鐘，而且，從現(xiàn)實(shí)的情況看，不少裝置在設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮和外界進(jìn)行時(shí)鐘的配合問題.這就需要在實(shí)際工程中統(tǒng)一考慮，或者制定相應(yīng)的對接辦法.否則，系統(tǒng)中帶時(shí)標(biāo)的信息將會(huì)發(fā)生紊亂. 　　系統(tǒng)調(diào)試問題.電氣控制系統(tǒng)進(jìn)人DCS后，由于增加了不少電氣與熱控相互配合的工作，造成調(diào)試的分工、配合、技術(shù)重點(diǎn)、組織方法、措施都有差異.一方面，以前熱控系統(tǒng)的控制對象是熱機(jī)系統(tǒng)，熱控人員對機(jī)務(wù)系統(tǒng)的了解較清楚，機(jī)務(wù)人員和熱控人員分工很明確，DCS內(nèi)部的調(diào)試都由熱控人員完成電氣控制.進(jìn)人DCS后，熱控人員對電氣系統(tǒng)不熟悉，電氣人員對DCS不熟悉，因此，兩者配合更重要.為了便于發(fā)揮各自專業(yè)優(yōu)勢，熱控人員應(yīng)該負(fù)責(zé)DCS裝置和所有電氣信息的處理及功能調(diào)試，連鎖、保護(hù)邏輯功能調(diào)試應(yīng)由電氣人員完成，全部的電氣控制功能應(yīng)由電氣人員負(fù)責(zé)試驗(yàn).另一方面，電氣系統(tǒng)的信息大部分是通過通訊方式進(jìn)入DCS的，因此，通訊設(shè)施的合理性、可靠性就成為整個(gè)系統(tǒng)正常工作的前提，也是系統(tǒng)調(diào)試的技術(shù)難點(diǎn).既使在理論上沒有問題的通訊方式，也必須經(jīng)過調(diào)試雙向組態(tài)優(yōu)化，從整體系統(tǒng)的角度分配各個(gè)系統(tǒng)的通訊時(shí)段、周期、速率，每一周期的發(fā)送量以及中斷方式和信息優(yōu)先級別等.否則，必將造成信息丟失、阻塞、死機(jī)等的不良后果.另外，廠用電授電和DCS的帶電矛盾，也是需要調(diào)試解決的特殊問題.應(yīng)在調(diào)試準(zhǔn)備階段按具體隋況提出相應(yīng)的技術(shù)、安全措施，保證廠用電系統(tǒng)安全過渡，同時(shí)確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行.