在新能源領(lǐng)域，壓縮空氣儲能電站正日益成為解決電力系統(tǒng)“雙高”特征的重要方案。這類電站具備快速啟停、功率爬坡及有功無功寬幅調(diào)節(jié)等特性，不僅能夠作為增量靈活調(diào)節(jié)電源，還能在“風光綠電外送”中起到關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。然而，壓縮空氣儲能電站的控制系統(tǒng)卻面臨著分散控制的挑戰(zhàn)，特別是壓縮機和空氣透平這兩大核心設(shè)備的控制，通常由各自設(shè)備自帶的控制系統(tǒng)實現(xiàn)，導致整個電站的調(diào)節(jié)過程復雜且效率低下。

針對這一問題，分布式控制系統(tǒng)（DCS）一體化技術(shù)的提出為壓縮空氣儲能電站的控制系統(tǒng)優(yōu)化提供了新的思路。DCS系統(tǒng)以其高可靠性、豐富的接口和通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)優(yōu)勢，在工業(yè)控制領(lǐng)域有著廣泛的應用，為電站的安全可靠運行提供了有力保障。近年來，隨著DCS系統(tǒng)一體化概念的普及，大型火電廠的主輔機系統(tǒng)已基本實現(xiàn)DCS一體化控制，這為壓縮空氣儲能電站的DCS一體化提供了寶貴的經(jīng)驗。

目前，壓縮空氣儲能電站的控制系統(tǒng)現(xiàn)狀是，壓縮機和空氣透平的控制主要由設(shè)備自帶的控制系統(tǒng)實現(xiàn)，而其他系統(tǒng)則由DCS系統(tǒng)控制。這種分散的控制方式不僅增加了操作復雜度，也降低了電站的整體自動化水平。因此，實現(xiàn)壓縮機和空氣透平控制系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)的一體化，成為提升電站自動化水平和運行效率的關(guān)鍵。

在DCS一體化技術(shù)方面，主要有三種思路：控制室一體化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)一體化和軟硬件系統(tǒng)一體化。控制室一體化僅僅是控制系統(tǒng)在物理空間位置上的整合，各系統(tǒng)仍互不關(guān)聯(lián)；監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)一體化則在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了各主輔控制系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)層面的交互，自動化水平有所提升；而軟硬件系統(tǒng)一體化則是將全廠主輔機所有系統(tǒng)的控制統(tǒng)一納入到同一套控制系統(tǒng)平臺內(nèi)，實現(xiàn)真正的集中監(jiān)控和控制。這種方式不僅簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，還提高了電站的自動化水平和運行效率。

在實現(xiàn)DCS一體化的過程中，壓縮機和空氣透平控制系統(tǒng)的接入是關(guān)鍵。對于壓縮機控制系統(tǒng)，雖然目前主流的大型壓縮機多采用獨立的PLC系統(tǒng)，但隨著PLC和DCS技術(shù)的融合，采用DCS實現(xiàn)壓縮機控制已成為可能。然而，這需要在DCS系統(tǒng)中開發(fā)高性能處理器并定制化壓縮機算法模塊。對于空氣透平控制系統(tǒng)，由于其主要采用DEH實現(xiàn)，而通用型DEH本身就是在DCS基礎(chǔ)上開發(fā)的，因此實現(xiàn)DEH與DCS的一體化在技術(shù)上是完全可行的。

DCS一體化的實現(xiàn)帶來了諸多優(yōu)點。首先，統(tǒng)一的軟硬件配置大大提高了熱控人員的維護效率和設(shè)備調(diào)試速度；其次，減少了設(shè)備故障率和備品備件的數(shù)量和種類，降低了電站的運行成本；統(tǒng)一的人機接口使得運行人員能夠全面監(jiān)視全部系統(tǒng)工況，提高了監(jiān)視的可靠性和簡便性；最后，DCS一體化還增強了系統(tǒng)的整體性和可靠性，減少了異構(gòu)系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)和通信接口。

根據(jù)火電廠DCS一體化的經(jīng)驗，壓縮空氣儲能電站的DCS一體化配置方案也在逐步探索中。該方案旨在將壓縮機和空氣透平兩大關(guān)鍵設(shè)備的控制系統(tǒng)接入DCS系統(tǒng)中，實現(xiàn)全廠DCS全過程監(jiān)視和控制。通過統(tǒng)一的軟硬件配置和組網(wǎng)方式，提升電站的自動化管控水平。

在當前全國產(chǎn)化、自主可控的趨勢推動下，壓縮空氣儲能電站DCS一體化系統(tǒng)采用國產(chǎn)品牌甚至是純國產(chǎn)、完全自主可控品牌已成為必然趨勢。這不僅有助于提升電站的自主可控能力，還能促進國內(nèi)DCS廠商的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新。

隨著壓縮空氣儲能技術(shù)和DCS技術(shù)的不斷發(fā)展，壓縮空氣儲能電站主輔機DCS一體化控制將成為必然趨勢。這一技術(shù)的應用將進一步提升電站的自動化水平和運行效率，為新能源領(lǐng)域的發(fā)展注入新的活力。