隨著機組向大容量、高參數發展，火力發電廠的自動化程度越來越受重視，并隨著計算機技術的發展而不斷地改進和提高。本文主要研究介紹了電氣監控在DCS中的應用情況。

　　《電氣工程應用》國家級電氣工程征稿，以馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導，全面貫徹黨的教育方針和“雙百方針”，理論聯系實際，開展教育科學研究和學科基礎理論研究，交流科技成果，促進學院教學、科研工作的發展，為教育改革和社會主義現代化建設做出貢獻。

　　在電氣自動化中火力發電廠越來越重要，受到傳統原因的影響，電器的監控還停留在常規的表計和硬接線上，在很多大型電廠中都應用了自動化水平的熱電廠控制自動化系統。

　　火力發電廠的自動化通常劃分為熱工自動化和電氣自動化兩大部分。

　　從80年代后期，隨著以微處理器為基礎的分散控制系統(dcs)在電廠中的廣泛應用，熱工自動化控制水平有了極大的提高，實現了對機、爐統一監控和管理。

　　但由于傳統的原因，電氣的監控仍停留在常規的表計、光字牌、手操站，控制邏輯通過繼電器用硬接線方式實現，自動化水平較低。

　　無論是熱工自動化還是電氣自動化，它們的監控對象均可轉換成開關量、模擬量和脈沖量，而這些對具有強大處理能力的計算機而言都是很容易實現的。因此，把電氣監控納入基于微處理器的dcs是完全可行的，也是很有必要的。這對提高整個單元機組的自動化水平，協調機爐電的發展是件十分有益的事。

　　1　電氣監控在dcs中的應用

　　在國外項目中，由西門子公司提供的dcs，電氣監控進入dcs是件平常事。在國內的福州二期、陽城電廠、邯峰電廠、德州三期和揚州二電廠等，西門子公司作為dcs的承包商，電氣監控都已被納入dcs。

　　揚州二電廠1號機組已于1998年11月12日順利通過了168 h滿負荷運行考核，到目前為止揚二工程電氣監控納入dcs的范圍在全國所有電廠應用中是最全面、最深入的。下面介紹電氣進入dcs在揚二電廠的使用情況。

　　1.1　控制范圍

　　控制范圍包括：高壓發變組開關;啟動同期裝置、選擇同期方式、發出分合閘命令;中、低壓廠用電系統(10 kv，3 kv，400 v母線進線開關和饋線開關，機爐島動力中心和馬控中心，中壓廠用電切換，低壓廠用電切換);手動有載調壓和啟動柴油發電機。

　　對高壓發變組的開關、隔離開關和接地刀閘由dcs發出合閘和分閘命令，但聯鎖和控制邏輯在500 kv就地控制柜中實現。開關同期條件的判斷是在專用裝置ass中實現，dcs用于選擇同期方式，發出分、合閘控制命令。

　　對中、低壓廠用電系統，控制和聯鎖邏輯均在dcs中實現，各個開關(驅動器)根據自動命令、手動命令、保護命令等不同的優先級來進行合閘和分閘控制，命令同時還有相應的釋放條件，當條件滿足時，命令才能發出去，否則命令被閉鎖，可有效地防止開關誤動。

　　1.2　監視范圍

　　除控制范圍所包含的幾項外，還包括：主電源系統(發電機、勵磁系統、主變、廠高變、起備變和封閉母線)，直流系統(dc 110 v和dc 230 v系統)，柴油發電機及其動力中心和交流不停電電源系統。

　　被監視的電氣信號有：模擬量4～20 ma(電壓、電流、功率、頻率)，pt100或熱電偶(溫度)，開關量(如開關的各種狀態)和脈沖量(如電度量)。

　　所有這些信號經相應的功能模件采集進來并打上時間標簽，送到自動化處理器。再經工廠總線、處理單元和終端總線后送至操作與監視系統，供監視、報表、曲線和計算等功能使用。

　　由于dcs對開關量有1 ms的分辨率，沒有必要再采用專門的事故順序記錄裝置。

　　運行人員通過29幅電氣畫面(包括了主系統、發電機系統、廠用電系統、啟備電源系統、直流系統、柴油發電機系統、ups系統和相應的保護報警系統)，可對電氣系統在crt上進行監視和控制。

　　1.3　硬接線監控設備的布置

　　發電機電氣盤geb為馬賽克盤，長、高分別為2 800 mm×1 400 mm。上面布置有500 kv、發變組、高廠變、中低壓廠用電、柴油發電機和ups系統，除此以外還有勵磁系統控制元件。其中手操站48個，各種表計7個，光字牌192個。

　　所有進geb的信號都通過dcs，因此geb僅作為操作員終端的后備，并非一般意義上的硬手操。

　　1.4　電氣監控在dcs的配置

　　1.4.1　控制站的設置

　　由于所有進dcs的電氣i/o點有1 400點，占整個dcs的20%，在硬件配置上，用了一對專門的自動化處理器。作為網上的一個子站，它包括2個控制柜，其中一個為基本柜，另一個為擴展柜。

　　1.4.2　操作員站的設置

　　由于各個操作員站可互用，任一個操作員站上均可調出任一個畫面，原則上電氣沒設獨立的操作員站。

　　1.4.3　與其它系統的接口

　　電氣的勵磁系統avr、自動準同期ass、保護、中壓快速切換和故障錄波儀均由專用裝置實現，但留有與dcs的硬線接口。

　　2　結束語

　　由于揚州二電廠是第一次把電氣監控納入dcs，因此在做法上有許多保留。通過實際運行效果看，沒有必要在geb上保留大量的手操站、表計和光字牌。

　　由于電氣設備位置比較分散，在設備和i/o點較集中的地方(如升壓站和繼電器樓)，宜采用遠程i/o站，通過光纜把電氣量送入dcs。這樣可減少現場電纜，降低造價，便于維護。

　　由于dcs具有豐富的功能塊，強大的運算功能，它可依據一定的條件和步驟完成子組或成組功能。在dcs接收自動同期指令后，通過邏輯運算，判斷發變組、高壓側斷路器在斷開位置、機組已開至預定轉速等條件成立，投入avr，由avr調壓。當電壓已建立和自動準同期條件滿足時，dcs發出指令投入ass，ass通過與avr及deh的接口，實現ass對avr和deh的調節，即實現對發電機電壓和轉速的自動調節，待同期調節滿足時，由ass向斷路器發出同期合閘指令。所有這些成組功能宜在dcs中實現。

　　電氣監控進入dcs，但往往dcs設備到貨較遲而倒送電較早。在揚州二電廠倒送電時采取了臨時措施，從geb上直接引線至端子柜和中間繼電器柜而跳過了控制柜，在geb上進行操作和觀測。由此可見，電氣監控進了dcs后，應考慮dcs提前到貨，電子設備間、工程師室和主控室也應提前具備dcs就位條件，使倒送電時就能用上dcs，充分發揮dcs的作用。

　　目前，揚州二電廠的電氣公用系統仍放在1號機中，只能由1號機進行監控。但正在施工的德州三期工程2×660 mw機組，公用系統作為一個獨立的自動化子站和一個獨立的功能區，在兩臺機組的終端總線之間有一網橋。系統正常時由5號機進行監控，當5號機檢修或故障時，可由6號機取而代之。