变电站电气自动化中分散控制系统的应用

温舒翔

摘 要：随着国民经济的发展，分散控制系统的应用越来越广泛，在变电站电气自动化控制中，分散控制系统的应用有利于变电站运行自动化水平的提高。基于此，文章对此开展了分析。

关键词：变电站；电气自动化；分散控制系统

分散控制系统，即以多个微处理器为核心的过程控制采集站。分散控制系统之所以能够广泛应用在我国的变电站自动化控制中，主要得益于分散控制系统较为成熟的应用经验和运行业绩。人们对分散控制系统的特性有了越来越多的认识，并且逐渐接受和认可。分散控制系统的应用，有利于变电站的开关、刀闸等运行设备自动化水平的提高，能够适应如今电网发展的需要。

1分散控制系统的现状及发展

1.1分散控制系统的起源

DSC应用试点最早出现在美国，1985年的时候，那时选用的是网厅电厂300MW机组，这就是分散系统控制的开端。经过20多年的不断发展，分散控制系统在不断地改进实践中积累了许多成熟经验，更是推陈出新，打破了DSC的应用只局限在锅炉和汽轮机的热工监视的局面，相关供应商掌握了愈加成熟和系统的经验和技术。经过充分的实践经验证明，分散控制系统是可行并且科学的。我国通过对DCS的不断改进，最终也达到了国际的DCS水平，在变电站得到广泛应用。

1.2分散控制系统的应用

分散控制系统的实际运用价值比较高，功能相对分散、数据可共享、可靠性较高等优点让其在与其他控制技术相比之下有明显优势，被电厂和变电站所广泛接受。我国变电站使用过的DCS数以百计，至今，使用过的DCS可大概分成3类：多功能控制器型、可编程序控制器基础型、PC机总线基础型。今后可能产生其他分散控制系统，比如以现场总线为基础的控制系统，或者以变电站信息监控管理为基础的控制系统，这也将进一步扩大DCS应用的功能。

1.3分散控制系统的发展

分散控制系统目前有两个功能性的扩展，现场总线技术的出现，就是其在纵向扩展上面的体现。开放性、数字化、多节点是现场总线的几个显著特点。为避免只靠电缆单一传输的弊端，现场总线技术还可以帮助现场的设备实现在运行中的数字量信息交换，达到双方的共享和控制。现有的现场仪表模拟技术弊端日益凸显，主要是速度慢、精准度低、成本高，不仅不能准确监控，而且浪费大量的物资，得不偿失，在此时，现场总线技术就自然而然出现了。并且现场仪表的模拟技术与计算机控制的数字技术不符，还可能会出现使用问题，而现场总线技术则能有效改善这方面的问题，但现场总线技术发展还不够稳定成熟，还需进一步的改进和推广。

2分散控制系统特点

2.1高可靠性

分散控制系统是建立在分散结构的理念上的，这能够对系统的可靠性形成一个保障。分散结构不仅包含系统功能的分散，还包含地理位置的分散。采用分散结构的分散控制系统可以分散系统的危险性。如果一个设备的某一个部分发生了故障，并不会对该设备的其他部分的正常运行造成影响。并且运用分散控制系统还可以对关键设备进行冗余配置，这也在一定程度上保障了系统的运行的可靠性。在DCS系统中，也不乏一些旧有的模块化、标准化的软件，也帮助系统的可靠性形成一道屏障。

2.2监视性能好

分散控制系统能够运用高智能操作站来监视和操作过程现场，并且分散控制系统的人际交互界面比较友好，操作员完全可以进行直观观测，监控性能较好。

2.3扩展性能好

分散控制系统在一般情况下都是采用递阶数据通信网络，可以实现通信的分层化。分散控制系统的系统构成灵活，硬件高度集成化，设备接口模块化、标准化，这都给分散控制系统提供了较好的扩展性能。

2.4编程容易

分散控制系统采用控制图形界面和功能码控制组态来编程的，这样可以自动生成执行文件。这种编程方法对用户的编程能力要求不高，用户只需要掌握填表、作图等进行组态的方法就能编程，并且这种编程应用程序的质量比较可靠。

2.5系统维护方便

分散控制系统的微处理器具有自诊断功能，应用程序在执行的时候还可以同时运行自侦段程序，扫描硬件的运行状态。发现异常现象时可以及时发出警报，对出现异常的部位和异常性质作出提示，并且系统维护的时间比较短，模件是可带电插拔、接插结构，模件种类少，维护较简便。

3分散控制系统在变电站电气自动化中的应用分析

3.1变电站电气自动化的功能及特点

变电站电气自动化是一种能够保持主控室、站内所有运行设备的协调一致，并且便于集中的管理控制和信息数据共享的多方位系统，变电站电气自动化能够有效提高变电站的工作效率，当前面临的问题是，电气自动化的运行管理水平跟不上变电站电气自动化技术的发展速度和电力市场的不断推进的速度。如何运用分散控制系统提高电气自动化的运行管理水平，是各方专家讨论研究的重点。监控设备是变电站电气自动化系统的主要功能，并且这个系统还能反馈信号的变化和提供部分特殊数据。这种系统的设备数量较多，布置也较为复杂。

3.2变电站电气自动化的现状及趋势

变电站电气自动化的发展也在跟随着科学技术的步伐不断向前。在数据的采集方面有了新的突破，变电站的电气监控自动化开始纳入信息化管理。因为计算机技术和网络技术的发展，DCS系统开始取代传统操作系统，间隔层的保护和测量以及控制装置，电气自动化都能够实现独立化操作，整个系统的控制单元正在朝着一体化的方向发展。在未来，我们可以预见的是：电气自动化将不再只满足于这些基本功能，相互操作性和强大的扩展性、高度的可靠性是其新的发展方向和目标。这种突破，极有可能在商业和工业领域都得到极大规模的应用。

3.3分散控制系统在变电站电气自动化中的应用

变电站的电气运营管理必须要走电气自动化的必由之路，电气自动化系统不仅提高了变电站的自动化水平，促进变电站的发展，并且在相关领域也有运用空间。而分散控制系统可以提供综合化自动技术，是自动化系统的一个典型代表。变电站实现电气自动化扩展了分散系统的纵向延伸空间，将变电站所有运行过程纳入管控之下。电力企业通过不断地补充DCS的内容帮助实现电网科学化管理，推动整个行业的生产管理与发展。

4 结论

通过本文的研究探析，我们深入了解了分散控制系统，分散控制系统是一项发展日趋成熟的技术，将其与变电站的电气自动化的功能与特点有机结合，以实现二者的整合运用，能够推动电气自动化系统进一步改进升级，优化变电站的系统管理和经济发展。

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