1 DCS的應用現狀分析
分散控制系統（DCS）因其具有先進的信息技術、友好的人際界面、穩定的工作性能以及多樣化的控制功能等優勢，多年來一直被應用于電力企業的自動化控制領域，為建立分散控制與集中管理相結合的一體化控制系統提供了技術支撐。隨著電力企業各工藝過程和各系統應用DCS的不斷深入，推動了DCS軟件與硬件系統的不斷開發與升級，從而使得DCS監控管理覆蓋了機、爐的主要設備和系統。就電力企業電氣系統而言，將其納入到DCS的監控范圍內，對于實現機、爐、電一體化控制模式具有重要作用，同時也是電力企業電力監控系統的發展趨勢之一。當前，電力企業的電氣控制已經逐步接入了DCS方式，并為電力企業實時利用現場數據信息構建高層次的管理決策系統奠定了堅實基礎。在技術先進的發電廠中，現場總線技術已經得到了重點應用，有助于實現現場設備智能化管理。通過利用現場總線技術可以將設備使用狀態的相關信息快速地傳輸到DCS系統中進行統一監控，不僅有利于減輕操作人員的工作量，實現一人控制DCS系統，而且有利于提升電力企業的自動化生產水平。
2 電氣監控系統接入DCS的幾種主要方式
2.1 硬接線。該方式主要是指電氣監控系統中的電氣信息通過空節點及直流信號（4-20mA）接入到DCS當中。具體接入信息有DI、DO以及AI，分別代表開關量的輸入和輸出及模擬量輸入。電氣監控系統在采用硬接線當時接入到DCS中后，可利用DCS的CRT功能實現各類電氣相關信息的報警顯示以及對電氣設備的調節和控制，從而使系統的可靠性和安全性有所提高，并且也有效地擴大了DCS的實際控制范圍。硬接線方式具有如下優點：1）電氣量的輸入及輸出模件柜為集中布置方式，有利于管理，各電氣設備運行環境良好；2）減少了信號傳輸過程的中轉環節，有效地提高信號傳輸速度；3）連接電纜敷設完成后，故障發生的幾率較小，進而大幅降低了維護工作量。雖然這種接入方式在前期投資上比較大，但卻是目前最快、最可靠的接入方式之一。所以很多電力企業的電氣監控系統沿用著該接入方式。
根據大量的實踐證明，硬接線方式在實際接入以及運行過程中也或多或少的存在一定的問題，具體體現在以下幾個方面：1）由于在實際接入DCS的過程中，需配置大量的輸出與輸入卡件、變送器、電纜以及機柜等配件，從而使得施工過于復雜，成本也相對較高。2）電氣監控系統接入DCS的信息量比較有限，致使系統的擴展性較差。3）實際運行中需要配置獨立的電能表，但基于某些特殊原因，卻無法真正實現自動化抄表功能。4）硬件重復配置現象明顯，嚴重浪費了資源。為了克服這種接入方式的存在的不足和弊端，電力企業在進行DCS接入時，可考慮以通信方式代替硬接線方式。隨著近些年通信技術的發展，以太網及現場總線技術均在電力系統中得到廣泛應用，這也為電氣監控系統接入DCS提供了前提和基礎。同時系統的微機化功能也為接入DCS提供了有利條件。
2.2 硬接線與通信方式相結合。這種接入方式主要采用的是分層結構體系，具體分為站控層、間隔層以及通信層。該接入方式實質上就是將網絡通信技術引入到電氣系統當中，從而使得DCS中的電氣信息發生了巨大變化，并為電力企業在采用新型的管理模式及系統維護方式提供了有利條件。這種接入方式的優點如下：1）無需配置大量的組件，成本相對較低；2）信息方面較為全面、豐富、擴展性較強，并且信息的數量與投資不發生任何關聯；3）可實現高精度計量，且無需配置獨立的電能表，自動抄表功能也可通過網絡予以實現；4）有效地提高了電氣系統的自動化水平；5）可實現對高低壓電源設備的遠動控制。雖然該方式也存在一些問題，如通信實時性差、信息中轉環節多、節點多分散性強、各方面功能不夠完善等等。因此，為了僅以推廣該接入方式，必須由生產廠家及電力企業相互配合，才能真正使這一接入方式逐步推廣。
2.3 全通信接入方式。在全通信方式下，通信管理機按照電廠工藝過程進行合理配置，使參與聯鎖控制的通信管理機與其相應的CPU進行一對一通信，確保通信具有較強的實時性，能夠滿足聯鎖控制的要求。將不參與聯鎖控制的電氣信息通過通信網關接入DCS，在這種方式下可以通過網絡通信實現電氣系統的全面聯鎖與控制，但是其在操作過程中也會面臨一些問題：1）在電力企業自動化系統和DCS中，均是通過網絡通信實現控制功能的，通常情況下擁有不大于3層的網絡結構，其互聯的設備為某個廠家的系統。由于控制信息的傳輸網絡結構一般為4層，所以DCS自身所擁有的開放性必將影響到兩個系統間連接的實時性、可靠性和緊密性，從而導致大部分電力企業并不青睞于這種接入模式；2）通信管理機必須按照工藝過程進行配置，需要的數量較多，進而致使無形中加大了投資成本。此外，每個工藝過程的電動機回路來源于截然不同的配電間隔，使得網絡布線繁雜、混亂，存在多處交叉，從而提高了施工操作的難度。為了有效解決以上問題，可以在全通信方式中根據DCS的不同要求，區分控制信息和非控制信息，并將參與工藝聯鎖的綜保裝置通過通信接口接入通信管理機，從而提升DCS信息的實時性和可靠性。
3 結論
綜上所述，通過對以上幾種接入方式的介紹不難看出，電氣監控系統在接入DCS的方式上，全通信接入方式在各方面均要優于其它兩種接入方式。因此，通過全方面、全方位的比較分析后，電氣監控系統應選擇全通信的方式接入到DCS當中，這樣不僅有利于提高電力企業的經濟效益，同時還可以確保電力系統的安全穩定運行。
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本文標題：電力企業電氣監控系統接入DCS方式的研究
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