张强
山东电力工程咨询院有限公司 山东省济南市 250013
摘要：随着发电厂机组设备自动化程度的不断提高，DCS控制系统在发电厂中占据着越来越重要的地位。它结合模拟输入、数据采集系统和安全监控系统等各种功能，确保发电厂机组的安全运行，同时提高发电厂自动化程度，降低人力成本。本文对电厂DCS控制回路误动作的原因进行分析，结合故障原因采取相应的处理措施。
关键词:电厂热控DCS系统;控制保护回路;误动作；处理措施
引言
随着发电厂的不断发展，DCS控制系统在电厂中被广泛应用。当设备出现异常时，DCS系统能迅速做出响应，采取相应的保护措施，旁路故障设备，使系统正常运行，同时避免了设备问题对人身造成的危险。DCS系统的应用，不仅保证了机组安全稳定的运行，同时提高了运行人员的工作效率，降低了工作强度，节约了人力资源。运行人员能够通过DCS系统对操作画面进行显示，对设备进行远方操控，记录历史数据，进行事故分析。但是，在实际使用中，DCS控制系统常出现误动作的情况，表明系统在硬件设备、软件逻辑、外部环境和调试施工中依然存在着缺陷。DCS控制回路的误动作会对机组的运行造成严重的威胁，造成电厂经济上的损失。因此，分析DCS控制回路误动作的原因，找出相应对策至关重要。
1电厂热控DCS系统的组成
DCS系统，也叫分散控制系统，主要特征是：集中管理和分散控制。其组成主要包括以下几方面：
（1）数据采集系统（DAS）:对数据进行收集、记录、分析、显示设备实测数据的计算机监测系统，为电厂的运行提供海量数据参数。
（2）模拟量控制系统（MCS）：应用采集到的数据对机组进行控制。如，对锅炉烟风系统、汽机疏水系统、化学加药系统的模拟量控制。
（3）顺序控制系统（SCS）：发电厂的热力系统分为许多子系统，SCS的功能就是按照逻辑步序对子系统进行控制。顺序控制系统必须对工艺流程中的参数做好监控，对重要保护测点和信号做好联锁，确保机组正常运转。
（4）数字电液调节系统（DEH）：该系统主要对汽轮机的状态、参数进行监控和保护。如，汽轮机的转速、振动、排汽压力、抽汽压力等。
（5）锅炉炉膛安全监视系统（FSSS）： 该系统在锅炉启动运行时，为运行人员提供炉膛吹扫判断逻辑和符合安全规范的点火模式；在锅炉正常运行时，对炉膛火焰、炉膛压力、送风机、引风机、汽包水位等涉及锅炉安全运行的工况信息进行严密监测，一旦这些工况信息发生异常，FSSS将及时地向运行人员发出警告，必要时发出MFT跳闸指令以切断燃料。
2电厂热控DCS控制保护回路误动作原因分析
电厂工艺流程错综复杂，使得DCS系统的运行也极为复杂。在运行过程中，由于工艺变化、操作方式不同以及电厂的其他安全问题，往往会出现误操作。DCS系统的误动作可从以下几个方面分析：
第一、DCS系统硬件故障引发误动作。当控制柜中存在元器件损坏、电路接触不良等问题时，会触发DCS硬件发生故障。进而引发一系列问题，如部分测点无法远方监控，报警指示灯失灵等。
第二、DCS系统软件故障引发误动作。DCS系统的核心是一系列逻辑组态，若逻辑发生问题，必然会造成误动作操作。现场调试过程中，会不断对控制逻辑进行优化，从而导致DCS系统出现逻辑问题。
第三、DPU负载不平衡。DPU分配的I/O测点数量超过了正常运行的限制，会造成DPU利用率过高，长时间运行会出现DPU故障。
第四、DCS系统电源或接地故障引发误动作。主要表现在：DCS系统电源缺失，控制系统无法正常工作；接地不完善，接地电阻过大等。
3电厂热控DCS控制保护回路误动作处理措施探讨
3.1选择可靠性高的硬件设备和技术
DCS所有正确的操作均建立在高可靠性高稳定性高安全性的硬件基础之上。所以，对于处于电厂中核心地位的DCS控制系统，应采用成熟的，可靠性稳定性高的硬件设备。不仅能降低系统误动作的概率，还能提高系统的自我诊断和恢复能力。此外，对于涉及机组跳闸的信号，如锅炉跳闸保护系统，其处理器模件单独冗余设置。
3.2 确保DCS控制逻辑的正确性
控制逻辑作为DCS系统的核心，务必要保证其正确性。电厂运行中，部分事故是由于信号错误导致机组误跳闸。因此，在设计初始阶段就要选择错误率较低的逻辑。其次，在电厂调试过程中，对逻辑进行优化与改造时，要做好校核和审核的工作。例如，严格遵守标准逻辑可开发系统参数设定，提高DCS系统的容错能力，减少DCS系统运行时的错误频率，降低更改参数，更新操作曲线，控制参数，分析数据的操作次数等。
3.3 提高DCS系统电源和接地的可靠性
电厂DCS系统的电源要稳定，若DCS系统失去电源，应能送出报警信号，运行人员及时操作。DCS控制柜的卡件通道，其电源应互相隔离，保证某一通道损坏不会影响到其他通道工作。DCS系统受外界干扰影响较大，为了降低干扰，要提高DCS接地的可靠性。
3.4 加强DCS系统的硬件管理与维护
一般来说，无论是输出模块还是输入模块发生故障，都要进行对系统的诊断和维修。在维修故障的过程中可通过更换模块来解决故障问题。由于技术人员自身对模块技术认识不足，且受自身专业水平的限制，对于内部元件老化引起的热工控制模块故障问题很难做出准确的判断。在很多情况下，在系统运行过程中出现问题最多的是输入输出模块，由于模块更换困难，所以一般要请厂家专业人士来维修。当进行现场设备故障诊断或修复的过程中，如某一设备或组件发生故障，相关工作人员对故障问题及时排查，深入分析故障发生的原因，通过专业的故障维修方法处理问题。在实际中，如设备发生故障首要要进行诊断工作，而后再进行维修，这是一项十分严谨的工作，对于工作人员的要求非常高，工程技术人员在接收到故障报告后，要严格落实各项安全措施，做好技术维护工作。
3.5 完善DCS系统管理
第一，完善电子设备间的管理制度，对进出电子设备间的人员做好登记；要按照标准规范对房间内的温度、湿度、灰尘等进行控制。第二，对于操作员站和工程师站，禁止安装不相关的软件，禁止使用移动设备，避免病毒攻击。要定时对软件进行备份。对软件进行修改或更新时，要有专业人士指导。
结束语
随着科学技术的不断发展，发电厂对于机组设备自动化程度的要求不断提高，DCS控制系统的优势日益明显。为保证发电厂安全稳定运行，要求DCS系统具备更高的可靠性和稳定性，降低控制回路误动作的概率，进而降低发电厂的运营成本。
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