第二章 發電廠計算機監控系統的基本分類

本章主要了解電廠計算機監控系統的各種分類方法，各自的特征、適用范圍，以及對

計算機監控系統的基本要求。

第一節發電廠計算機監控的基本類型及其特點

在生產過程自動化領域中，計算機的應用已十分廣泛。從計算機監控系統發展的實

踐情況來看，其應用目的、應用方式、實現方式是多種多樣的。因此，計算機監控系統的分

類方法也很多，一般可按系統的結構模式、使用計算機的種類、控制方式、控制規律、控制

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表2—1中各項自左至右，技術水平是由低級到高級，或說從當前水平到更先進的水

平；同時各欄之間也可按用戶的不同要求可交叉選用。

一、按計算機在發電廠監控系統中執行的功能分類

按照計算機在電廠監控系統中所執行的主要不同功能來分類，計算機監控系統有數

據采集與處理系統、直接數字控制系統、操作指導控制系統、監督控制系統、多功能分級控

制系統。

(一)計算機數據采集監視系統(DAS)

計算機數據采集監視系統常稱DAS(Data Acquisition System)。計算機在數據采集處

理時，主要對電廠生產過程大量的物理參數(包括電量和非電量)進行巡回檢測、數據記

錄、數據計算、數據統計和處理、參數的越限報警及對大量的數據進行積累和實時分析，并

將結果以表格或圖形形式顯示在顯示屏(CRT)上，定時通過打印機打印一些重要參數

(如圖2—1所示)。同時，還可以根據提取的事故發生前的運行數據，指出機組運行的發展

趨勢。此外，通過數據采集建立起來的數據庫還可以進行自動操作和作為控制的依據。

嚴格地說，DAS不屬于計算機控制的范疇，這種應用方式中，計算機不直接參與電廠

的生產過程控制。但是，任何計算機控制系統都離不開數據的采集和處理，它是計算機監

圖2—1計算機數據采集監視系統

控系統的基本功能，應用計算機對生產過程運行參數進行采集和必要的處理，是計算機在

工業生產過程中應用的一種最初級、最為普遍的形式。DAS是計算機控制系統的基礎和

先決條件。

如圖2—1所示，DAS系統對電能生產過程中的各種參數進行收集、巡回檢測，并將所

測參數經過程輸入通道采入計算機。然后，計算機根據預定的要求對輸入信息進行判斷、

處理和運算，需要時以易于接受的形式向運行人員屏幕顯示或打印出各種數據和圖表。

當發現異常工況時，系統可發出聲光報警信號，運行人員可據此對設備運行情況集中監

視，并根據計算機提供的信息去調整和控制生產過程。系統還具備大量參數的存儲積累

和實時分析功能，可保存有關運行的歷史資料，通過研究各種不同情況下的生產過程，還

可以建立或改善電能生產過程的數學模型。例如水電廠水情測報、大壩觀測、梯級水電站的經濟調度等過程，可以通過DAS系統進行采集參數、集中監視、邏輯判斷、分析運算、加工處理，最后顯示表達和儲存，計算機再根據所采集到的有關功率和頻率等信息，按最優

準則，實時地計劃應開機組臺數，提出各臺機組負荷最佳分配的數據。再如報警，它可根

據有事件發生前的某一瞬間對運行在一段時間的變化規律進行自動分析，來預測未來發

展趨勢，提出預防性措施，如安排停機檢修等。

計算機數據采集監視系統的一個優點是比較靈活和安全，它使運行人員能隨時了解

電廠生產過程的狀態，并可根據自己的判斷對計算機系統提供的操作信息有選擇地采納，

對保證生產過程的安全、經濟運行，簡化儀表系統的設計與布置，減輕運行人員的勞動強

度等有著重要的指導意義，其應用極為廣泛。

(二)直接數字控制系統(DDC)

計算機直接數字控制(Direct Digital Control，簡稱DDC)系統，是由計算機或以微處理

為基礎的數字控制器取代常規模擬控制器，直接對生產過程進行閉環控制的系統，如

圖2—2所示。

直接數字控制系統是計算機在工業應用中最普遍的一種方式。它是以對生產過程的

實際測量值與給定值相比較的偏差值作為計算機的輸入，計算機按照規定的控制規律(inPID控制規律)所描繪的數字模型進仃運，鼻，計算出控制重后糯出作用仕帆仃7{：lq：X2。

在DDC系統中，計算機不僅可完全取代模擬調節器，實現對生產過程的控制，還可以

實現最優化控制和多回路的PID調節，并具有結構簡單的優點，而且不需要改變硬件，只

需通過改變軟件就可以有效地實現較復雜的控制算法。一般的DDC系統有一個功能齊

全的運行操作臺，給定顯示、報警等集中在此控制臺上。例如水電站自動化采用DDC系

統可以用來完成如下的功能：①作為調速器，對水輪發電機組進行有功和頻率的調節；

②作為勵磁調節器，對機組無功和勵磁電流進行調節；③進行同期并列操作；④對運

總結

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