一 工程概況
銀川熱電廠是銀川市唯一一座熱電廠，坐落在銀川市市區，擔負著銀川市市區的工業及居民供熱任務，遠期裝機容量為2 X 15MW+2 X 25MW，本期裝機容量為2 X 15MW，熱力系統為兩機三爐母管制。鍋爐為75t/h次高壓煤粉爐，汽機為12MW抽凝式機組，發電機為15MW無刷勵磁風冷發電機，中間倉儲式制粉系統，氣力除灰，電氣除塵，是、化水系統具有反滲透及離子交換和純凈水車間等，電廠送出電壓為110KV，高壓廠用電為6KV系統，低壓廠用電為380KV/220KV系統，機爐電為DCS協調控制，化水、輸煤、除塵及電除塵為程序控制。
銀川熱電廠是地方投資興建的造福工程，要求定員少，效益高，環境污染少，技術先進。為實現這一目標，選擇了優良的設備和採用先進的控制系統。
二 控制系統分析
（一）控制系統介紹
1、機爐電及供熱系統統一採用dcs控制系統，在設計中打破傳統的專業局限，電氣與熱控合併為一個大專業，統一考慮全廠的自動化系統設計。
2、鍋爐爐膛採用工業電視火焰監測系統
3、輸煤、除灰、化水及電除塵系統採用程序控制
4、電氣保護統一採用微機型，並與DCS實現高層次邏輯通信。
（二）自動化特點分析
1、自動化水平：DCS在我國300MW以上的大型發電廠已普遍採用，但在5MW機組發電廠中採用DCS控制系統的還為數不多，並且同時採用四個控制系統的就更少，屬國內先進水平，是減人增效和環境保護的科技途徑。
2、DCS系統組成
DCS在國內一直被認為是熱控專業的事情，跟電氣無關，這也是近幾年大電廠電氣控制水平低於熱控水平的一個重要方面，為了使熱、電控制協調一致，我們將熱控與電氣合併，統一考慮DCS的選型和控制系統組態。
主廠房熱力系統均進入DCS監控系統，主要功能塊有機爐協調控制，燃料控制，風量控制，給煤機控制，磨煤機控制，油槍控制，風箱擋板控制，爐膛壓力控制，一次壓力控制，主汽溫度控制，給水控制，除氧器水位壓力控制，凝汽器熱水井水位控制，熱網系統變頻控制等。
電氣進入DCS的控制內容有發變組、廠用電源系統及主廠房電動機。進入DCS的模擬量有主要元件和廠用系統的電流、電壓、功率、電度，發電機變壓器溫度，發電機和系統頻率等。遠動RTU當地功能納入DCS系統。
本期DCS系統全廠設一套，有兩個伺服器，八個操作站，四對冗餘控制器，1850個I/O點，留有與二期DCS的通信介面。電氣擁有兩個操作員站，400個I/O點，電氣不設專門的控制器，與熱控統一分配。
DCS控制系統基本構成如圖一：（省略）
3、電氣控制特點
（1）控制對象主要是開關量，如斷路器、開關，接觸器等。
（2）信號簡單，數據採集過程簡單，模擬量為電流、電壓或其派生量，開關量為無源接點。
（3）信號傳輸和變換相對簡單，（CT、PT及電量變送器，輸出動作對象為電磁線圈）
（4）信號變化速度快，（電氣ms級，熱工量s級或更長）
（5）控制策略一般為開關量邏輯控制，控制對象少，邏輯簡單。
根據電氣的控制特點，可以有以下兩種控制方式；
（1）由DCS的硬體及軟體實現電氣邏輯，如：發電機同期邏輯、廠用電自動切換邏輯、發電機勵磁系統自動電壓調整器、斷電保護及事故解列邏輯等。
（2）DCS通過I/O或網路將控制指令發送到電氣控制裝置，DCS僅實現高層次的邏輯，如：與熱工系統的連接，操作員發出的操作命令的合法性邏輯檢查等。其他操作邏輯均由電氣控制裝置實現。目前主要的電氣控制裝置包括：發電機勵磁系統自動電壓調整器AVR、發電機自動准同期裝置ASS、廠用自動切換裝置ATS、發變組斷電保護裝置、廠用電系統斷電保護裝置、斷路器防跳迴路及操作閉鎖迴路等。
兩種控制方式比較：方式（1）電氣控制裝置簡單。其可靠性與DCS可靠性相同，組態靈活，修改邏輯方便，可適應不同運行方式。但電氣控制將依靠於DCS設備，電氣控制要求一般高於熱控，這就使DCS的整體性能因電氣而提高，從而使費用抬高，還給現場人員帶來運行和檢修中的職責分工不明確。且從DCS目前的發展水平看，還不能滿足發變組斷電保護、故障錄波、事故解列等功能的要求，這些設備或元件都使專門的研究製造部門生產，專業性很強，對速度要求很高，若由DCS實現其功能，其完善性、快速性、可靠性達到要求由一定困難，甚至於影響整個系統的性能指標。方式（2）電氣控制設備完全由電氣控制設備自身實現，不依賴於DCS，減輕了DCS的負擔，脫離DCS系統，各電氣控制系統仍然能夠維持安全運行。電氣與DCS的高層次邏輯通信減少了DCS的硬體設備，實現真正意義上的分散控制，也符合電廠的專業分工，DCS廠家容易確定，有利於國產數字化產品的發展。但因電氣設備由不同的廠家生產，電氣與DCS之間的通信容易出現不協調。
根據以上分析，結合本工程投資和小電廠的具體情況，設計推薦控制方式（二）。但電動機的控制聯鎖邏輯由DCS統一實現。
廠用電控制系統與DCS的連接方式為直接I/O連接方式，所有的電氣監測控制量通過DCS的I/O通道直接進入DCS，DCS控制組態中增加電氣控制子組，對電氣系統的設計、施工、及調試比較簡單，可靠性高，電氣控制邏輯均由DCS軟體組態，這樣容易實現電氣與熱工的協調控制，還保留廠用強電一對一控制屏。
