科I技{论i坛 郑友 科 浅谈电厂D CS系统的选择及其未来发展 (中煤龙化矿业公司发电厂,黑龙江依兰154800) 摘 要:近年来,我国的火电新建项目不断增加,选择一个最佳的DCS系统是保证电厂安全生产的首要问题。着重介绍了DCS系统的构成和 性能。同时也确定了电厂的DCS系统的选择方向及未来发展。 关键词:电厂DCS系统;选择;未来发展 求,是每—个电厂需要充分考虑的,也正是DCS生 火电厂DCS存在的技术问题有以下四点不 DCS自1975年问世以来,已经经历了二十 产厂家亟需解决的技术问题。 足:DCS的信息化程度不高;DCS接口的数字化程 1概述 多年的发展历程。在这二十多年中,DCS虽然在系 在选用自动化系统时,许多专家认为,最关键 度不高;DCS的适应性不高;DCS的高级控制方案 统的体系结构上没有发生重大改变,但是经过不 的是电厂自己要从本身的实际情况出发,应该对 水平还不够。 断的发展和完善,其功能和性能都得到了巨大的 自己的设备有—个充分的了解,设备控制水平能 与信息化的结合、全面数字化、柔性结构和广 提高。总的来说,DCS正在向着更加开放,更加标 达到什么程度,同时也要考虑和原有设备的兼容 泛适应性,DCS在这些关键控制技术方面的突破 准化,更加产品化的方向发展。目前,适用于电厂 问题。电厂的物资管理、采购、维修管理,这者 足与 也正是电厂自动化下—步的发展方向。 的DCS控制系统种类繁多,由于近期国内的经济 其整体管理水平相关的。电厂想提高管理水平,节 具体来讲,大型机组要求系统的反应速度比 发展出现用电紧张的局面,为了保证各行各业的 约成本,不得不在自动化系统E下大功夫,DCS也 过去快了;保=扩-力面的要求也更高了,特别是有了 生产正常进行,我国的火电新建项目不断增加,选 需要随着形势的发展,不断地和各级管理层面的 现场总线之后,对故障的自诊断要求也越来越高; 择—个最佳的DCS系统是保证电厂安全生产的 自动化系统相结合。当然,随着各种自动化系统的 控制的周期比过去吏短;点数比过去多了。200MW 首要问题。 优化组合,对于电厂电控工程师的要求也相应提 机组过去I/O容量大约有3 000到4 000个点,3 2如何选择DcS控制系统 高了。 00MW机组的I/O容量有6 000到8 000个点。而 第一,在选择DCS控制系统时要了解DCS 选用国内还是国外的系统,除了考虑.用户和 现在600MW机组的I,0容量要求1 0000个点 在其他电厂使用时是否经常出现硬件损坏问题, 系统本身的具体情况,在中国现有的框架内, 了 如控制站经常脱离网络、开关量卡件经常损坏等 还涉及到—些和思想观念的问题。鉴于国外 薪技术在不断发展,—些技术在—部分自动 缺陷极容易导致栅组出现跳闸的可能,所以即使 产品拥有较多成功的应用案例,又因为DCS系统 化功能E也开始挑战DCS的地位。早期的五层企 软件或系统功能再好,也不蝴Ⅱ为首选。 在整个电厂投资里面占的比例也很小。所以很多 业模型把企业的经营决策、企业管理、生产调度、 第二,系统抗是否具有较强的抗干扰能力。 电厂尤其是实力雄厚的电厂是不在乎价格昂贵与 过程监控与过程控制强行分开。但是,在现实的工 如果—个系统没有较强的抗干扰能力,就会在运 否的,更倾向于用国外的系统。 行维护中出现信号因外界干扰导致系统误发信 董景辰认为,各电厂在选用系统时,首先应该 分开。特l魏幄DCS已经实现了五层功能中 号,最终导致停机停炉事故发生。 大力支持我们的民族产业,当然,前提是民族品牌 的大部分功能。目前看来,许多电厂应该开始考虑 第三,控制系统是否能够在线维修。现在控 的产品在质量和技术上能够满足用户的需要。而 用现场总线了,用了现场总线,tf ̄tg -II#IN—个 制系统—般都要采甩冗余方式,采用这种方式的 目前,我f『】在大部分技术上已经基本能够跟得上 很大的提高。另外,有专家预测,DCS和sIs将来 好处在于既保证棚组安全稳定运行同时也便于在 国外的步伐了。 会结合在—起,也就是把管理和控制结合在—起; 线检修。冗余 畸 星指控制器的 元处理器以 3电厂DCS系统的选择方向 当然与此同时,专家系统需要不断地完善,更加个 及网络通讯冗余,而目.冗余的设备之间可以保证 3.1通信网络 性化的设 多。例如锅炉的寿命计算、汽 实现无扰切换,把机组出现的故障率降到最低。 通信网络的可通信距离尽可能的长,这样可 轮机的寿命计算、煤耗l计算等都需要专业的软件 第四,控制系统软件功能是否强大。控制系 靠性高,通信的速率为10MB/S为佳。通信网络必 包。这—切印证了DCS在自动化技术的不断发展 统的软件组态的功能块的种类是否能够适用于 须采用冗 方式,保证通信网络可以在线维修。 过程中,在和其他技术不断的融合,也将在某些功 DCS各种功能的需要。同时也不会因为软件原因 32容量大 能七在逐步被取代。新技术就像新鲜的血液,给工 出现系统死机问题。 电厂控制系统的I/O点在3500-4500多点, 厂这个机体不断注^新的活力。全集成—体化是 如果我们选择的DCS系统满足了上述四个 现在所有DCS系统都可以完成各种逻辑功能并 DCS系统的发展趋势,将DCS和sIs有机的整 基本要求,那样DCS系统基本可以列入考虑使用 容量大,所以DCS系统唧以实现控制器冗余, 合在—个平台,把现场的数字f匕信号和管理系统 范围之内。下面分析和选择DCS系统: 为了更安全起见,重要的I/O点可以采用冗余,所 整合到—个数字化的平台上,这是西门子自动化 某热电厂的自动化系统工程师,已经在这个 以电厂控制系统的I/0点为600O点最佳。 技术目前的—个理想,也是整个DCS行业的理想。 领域工作了多年,无论是ABB的,还是西门子的 33性能可靠性高 专业分工的极致也许将是—个更大规模的整合, DCS系统,他所在的热电厂都用过,而如果目前要 现在成熟的DCS系统其性能的都是复合要 正所谓分久必合、合久必分。 给电厂选—套DCS系统的话,有这样几条标准:可 求的,—般只是硬件可能存在质量问题,但是软件 5结论 靠性排第一;其次是通讯的速度;再次是操作的界 都是很过关的,所以死机现象很少,性能稳定可 随着我国电力改革的深入,面对电厂走 面是否容易和符合中国人的操作习惯。 靠。 向市场的严竣形势,火电厂的低成本运营和精细 华能福州电厂策划部李棋 ̄ffttz/ ̄,为,可靠 3.4性价比高 化管理的要求越来越迫切,常规自动化控制系统 性是第一的,可靠性对于节省成本和提高信誉有 如果是—个规模较小的电厂,并且投资较小, 已不官 满足日益增长的管理和技术要求。DCS企 很重要的作用;其次,快速反应能力也十分重要, 选用上述的DCS系统未免过于奢侈,国内的DCS 业的任务不再仅仅是打造—个技术先进或造价低 如协制系统、一次调频的能力;再次,软件方 系统日臻成熟,如新华电站的XDPS系统,其设计 廉的电厂,而应当是成就—个面向市场、具有竞争 面不同电厂会有不同的要求。 方面有很独到的一面,新华电站的DEH系统在国 力的电厂。我国电力事业的发展促进了对DCS系 现在电厂在选择DCS时,很多厂家需要考虑 内使用多年,其技术人员根据多年经验,所生产的 统的更高要求,所以我们相信在不久的将来,我国 的问题已经不像当初那样只考虑产品的价格和稳 XDPS系统,也受到用户好评,有很高的性价比。 自己生产的DCS控制系统更加成熟。在我国乃至 定性了。在中国,厂网分开后,电厂需要竞价上网, 如果是大中型机组建议使用上述的TXP系 世界市场得到更广泛应用。 用户有了对电厂的选择权,给国内电厂提出了新 统、WDPF系统、H0NEYwELL控制系统TPS等 的要求,求解于自动化系统,这是理所当然的。而 控制系统。 目前的DCS系统如何不断地满足电厂的新增需 4 DCS系统的发展 一25—