刘建江皖能马鞍山发电公司发电部，安徽马鞍山 243000

火力发电厂发电机组的集控运行系统浅析

刘建江
皖能马鞍山发电公司发电部，安徽马鞍山 243000

随着科技的日新月异，电力行业得到了长足发展，并逐渐与信息技术和网络技术等互相融会贯通，集控运行系统就是其中一个非常典型的应用。近些年来，该系统在火力发电厂的发电机组管理应用上已经取得了非常普遍的应用。本文对火力发电厂发电机组的集控运行系统进行了简单的概述，并就其运行条件和控制模式做出了简单分析。

火力发电厂；发电机组；集控运行系统；探析

信息技术的不断发展催生了更为高效的控制和管理系统的诞生，尤其近年来我国的电力产业发展相当迅速，一些大型的发电机组不断地更新换代，集成运行系统在火力发电机组中应用十分广泛。借由集成运行系统，可以实现对锅炉炉膛的监控，数据的采集和处理以及模拟量控制等等，通过这些功能，可以在极大程度上保证电站的安全管理和正常运行。

1 集控运行系统概述

集控运行系统（也即DCS系统）在火力发电厂发电机组的应用相当普遍，作为一种综合的控制体系，其运行基础是微处理器，主要技术包括了控制技术、信息技术以及通讯技术等，进而实现了管理、操作以及显示等多方面的功能。集控运行系统是一种先进并且非常快捷方便的技术，对于保证整个火力发电厂的运行与生产有着不可替代的作用。

通过集控运行系统，能够实现对发电机、锅炉和汽轮机的集中控制，对于实现整个火力发电厂的正常生产、投运和停运设备，以及保证整个发电厂安全生产等都有着重要意义。发电机组的集控运行系统实现了对发电厂发电机组运行状况的有效管理和监控，极大程度上节省了人工劳动，也保证了其电厂的安全运行。

2 集控运行系统的运行条件分析

2.1 外部环境条件

集控运行系统的外部环境条件主要包括：计算机操作系统以及电源的接地、控制室的线路、温度、湿度等环境因素，以及不间断供应电源供应的装置等。这些与系统相关的设备的质量优劣直接影响到系统的运行状况。

2.2 自身硬件条件

集控运行系统的自身硬件条件主要是电脑远程控制技术和信息通讯技术，它们是保持整个集控运行系统正常运行的有效手段，是保持整个系统安全和数据分析反馈的基础。

3 集控运行系统的控制模式分析

3.1 分级递阶控制模式

集控运行系统的本身结构就是一种分基递阶的形式，以系统的功能与结构特点进行不同层次的分配。在发电机组的集控运行系统中，根据其控制和监视的功能将其划分为不同的级别，而每一级再分别完成其分配的功能。在这个过程中，系统的控制与实现是非常有序的，一方面，每个控制器都根据其现场控制任务的分配完成其工作，并根据其对象的特征选择相应的控制方式，如：模拟控制、顺序控制以及程序控制等；另一方面，每个控制器还可以根据其控制对象的实际情况和不同要求，采取自适应、前馈、串级等方式方法，或加入一些特殊的算法来完成具体的任务。这也在一定程度上保证了集控运行系统的可靠性和安全性。

整个集控运行系统以微处理器为核心，通过微处理器实现对各级控制器的模拟和控制，而由于其强大的功能，还能够通过它实现某些复杂算法和控制程序。在整个系统中，不同级别的控制器形成分工协作的状态，以最高级的决策决定整个系统的工作任务，并借助每个级别的有效协调发挥出整个系统的功能。在具体的生产过程中，主要采用的是全分散结构形式，这种形式具有控制分散以及信息集中的特点。在生产过程每一级的控制信息都能够得到有效的储存以及及时的反馈和传递，从而能够十分有效地实现危险因素的分散，并保证系统的安全可靠。而一些在控制器中的应用软件也在极大程度上简化了系统程序的应用，提高了系统性能，并降低了系统运行的成本。集控运行系统的分级递阶管理模式降低了危险的扩散速度，并且有效地提高了整个集控管理系统的效率，极大程度上推动了火力发电厂的发展。

3.2 分散控制模式

分散控制模式指的是系统故障的分散处理。在一个集控运行系统中，有许多不同的微处理器，这些微处理器有各自的控制任务，且由于系统采取了容错结构在，因此每台微处理器的功能互不干扰，即使有微处理器出现障碍也不会影响到系统其他工作的正常运行。此外，在执行任务时可以根据每个微处理器的控制功能，采用相应的专用计算机去实现特定的功能，这也有效地提高了计算机的可靠程度。正是由于集成运行系统的分散控制模式，火力发电厂发电机组的常规工作才能保持正常高效地运行，同时，它使得计算机的运行速度和处理数据的效率有了极大的提高。

3.3 通讯系统综合控制模式

集成运行系统中的通讯系统实现了多个控制系统的有效连接，借助高速的数据通道，并通过全数字马达驱动器、通讯网路、SCADA（数据采集与监视监控系统）以及HMI（人机接口）来实现对系统的有效控制。在集成运行系统中，控制器和监控计算机的有效连接能够极大程度上保证系统的有序和协调，并且促进集成运行系统中信息的互相交流，使得各级微处理器能够在决策级的统一调度下保持良好的工作状态，从而使得整个发电机组达到工作的最优化。

借助通讯系统的综合控制，系统各个部分的计算机、控制器、以及监控系统都能够得到很好的控制，并且在实际的管理和生产过程中实现对整个现场的控制。此外，只要根据现场总线的通信协议，用相应的导线将多个节点相连接，就能够产生一个车间级的数字化通信网络，从而可以达到控制全部机械设备的效果，在一定程度上节约了系统管理的成本。通过通讯系统的综合控制模式，不仅可以通过综合分析计算机内的大量信息和资料，帮助管理决策者设计合理的生产计划和管理决策，还能够减少工作人员的工作量，降低人工成本，并且通过对电力生产流程更加精准的控制，提高发电厂的生产效率，取得更好的经济效益。

4 结论

集控运行系统在我国的火力发电厂发电机组中有非常普遍的应用，它不仅提高了我国机组工作的自动化水平，也减少了发电厂工作人员的工作负担，更在极大程度上保证了整个发电机组的稳定运行。在各种技术不断发展，集控运行系统越来越完善的同时，我们也应该紧跟时代的步伐，不停止对集控运行系统的探索分析，以期在未来取得更大的进步。

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A

1674-6708（2016）168-0166-01

刘建江，中级工程师，皖能马鞍山发电公司发电部，研究方向为火力发电厂发电机组的集控运行。