DCS控制技术在电气监控中的应用

电力18讯：    作者：王景军

摘要：介绍了以计算机微处理器为基础的，目前多用于热控系统的分散控制技术（DCS）在电气监控中的应用。指出了电气监控系统进行DCS改造后应注意的几个问题。
关键词：DCS　电气　监控　应用
     1　概述
     随着机组向大容量、高参数发展,火力发电厂的自动化程度越来越受到重视。从80年代后期开始，以计算机微处理器为基础的分散控制系统（DCS）在国内新建大机组中得到了广泛的应用。为了提高机组的自动化水平，适应发电企业竟价上网、减人增效、参与市场竞争的需要，国内一些200MW、125MW的老机组也在积极进行DCS改造。由于传统观念的保守和电气设备控制对安全性、可靠性的高要求，国内电厂在进行DCS改造时，多数只是进行热动部分的改造，包括DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH等，电气设备的监控（ECS）则改造的很少。有的只是将辅机开关控制的一部分功能由DCS来完成，参与热力系统的顺控；有的则是将一些电气模拟量、开关量送入DAS系统，满足数据采集的一些要求；较为彻底的电气部分改造也仅仅是将发电机、变压器等主机部分的一些开关的跳、合闸控制由DCS内的软手操来完成。电气返回屏、控制台仍然保留大量的信号、表计、硬手操、继电器等。
淮北发电厂#6机组为国产200MW机组。在机组大修中进行了分散控制系统（DCS）的改造。作为DCS的一部分,电气设备的监控（ECS）也同步进行了改造。淮北发电厂#6机组的电气设备的DCS改造是国内目前少数改造最为彻底的机组之一。不仅高、低压辅机的开关、主机部分的开关的控制、联琐、表计、信号等功能由DCS来完成，而且高、低压厂用电源的自投逻辑也由DCS来实现。我们还充分发挥计算机控制的优势，设计实现了一些电气顺控逻辑。如：发电机自动升压自动准同期并网逻辑、发电机自动解列逻辑、厂用电的自动切换逻辑、励磁系统的手动、自动切换逻辑等。淮北发电厂#6机组的DCS改造是由上海自动化仪表股份有限责任公司与淮北发电厂联合设计完成的，采用全套引进美国西屋全新MAX-1000系统。本文将对淮北发电厂#6机组ECS改造的情况做以下介绍，并谈谈在进行ESC改造后应注意的几个问题。
     2　用DCS实现电气设备监控的基本功能
在进行DCS改造后，原高、低压辅机的开关、主机部分的开关的控制、联琐、表计、信号等功能均由DCS来完成。自动准同期的投入开关、手动升、降压开关等也由DCS内的软手操进行。
     2.1　开关的控制
1）通过DCS内的软手操，送出D0点（AC220，10A），接入开关的跳、合闸回路，实现跳、合闸控制。大部分开关仅设置软手操，但为安全起见，对一些重要辅机，如给粉机总电源、冷却水泵、燃油泵、高压交流油泵等开关，除DCS内设置软手操外，屏上仍保留硬手操。
2）根据开关返回状态量DI点，通过CRT上开关的不同的颜色，显示开关状态。包括开关的合闸、分闸、异常等六种状态。
3）开关状态量由跳位、合位继电器指示，而不是由开关的辅助接点指示。不仅可以指示开关的状态，而且可以监视跳、合闸回路是否完好，监视操作保险是否完好。在跳、合闸回路故障，操作保险熔断时发出报警信号。
4）将原来的热动部分提供给电气回路的用于联琐启动、闭锁合闸、跳闸的油压、水压、温度等接点，直接送入DCS，通过DCS内的逻辑来实现原来的相应的功能。原来的辅机之间的电气联琐、锅炉大联琐也由DCS根据送入DCS的状态量，实现原有的功能。
     2.2　表计、音响、信号
1）将原来的大部分盘表取消，通过仪表变送器，将电流、电压、频率、有功、无功等参数以4~20mA的AI点形式送入DCS，进行数据的采集、表计的指示、参与顺控、自投逻辑、过流报警等。所有表计均在CRT内主接线操作画面、监视画面上合适的位置显示出来，以便于运行操作和监视，并以画面的整体协调、美观为依据。屏上仍保留发电机有功、无功、频率等极少数的几块表计。
2）原屏上的事故信号、预告信号以DI点的形式送入DCS，在DCS内设计专用事故信号、预告信号画面。事故信号为红色、预告信号为黄色。在事故信号、预告信号发出时，发出不同的音响，此时可迅速切换至信号画面，查看发出的信号。部分重要信号，在进入DCS后再通过DO点输出，接入屏上的闪光报警器。
     2.3　自动准同期回路
电气原有自动准同期装置、同步表、同期闭锁继电器仍然保留，原同期回路中的TK、STK、DTK等同期投入开关则由DCS内的软手操实现。TK、STK、DTK所需多付接点由DCS扩展送出。保留同期装置、同步表、同期闭锁继电器，把住同期并网的最后一道防线。
     2.4　调压、调速回路
励磁增、减压操作开关也由DCS内的软手操实现，并通过脉冲形式输出。原发电机调速由同步马达进行，在进行DEH改造后，电气部分的增、减速操作取消。发电机的增、减速仅<