火力发电厂DCS系统可靠性之研究

火力发电厂DCS系统可靠性之研究

孙保书刘前川

（杭州和利时自动化有限公司浙江省杭州310000）

摘要：DCS是分布式控制系统的简称。在我国自动控制系统中，也称为分布式控制系统。主要包括现场控制站、人机接口、通信网络和现场仪表阀系统。其中，人机接口主要是指计算机与人之间建立的接口，负责信息的输出和访问。根据制造商的不同，DCS的配置也有所不同。同时，只有在供电的情况下，所有的人机接口才能正常工作。现场控制站，简称柜，是DCS的重要组成部分。在整个生产过程中，所有的控制方案都依赖于现场控制站来完成。DCS的通信网络主要包括光纤、交换机、通信模块等。当许多DCS制造商设计时，大多数系统与整个机组一起供电，只有开关中的网络机组需要单独供电。最后，DCS场仪表和一些阀门系统构成了DCS系统最基本的电源供应部分。没有这些基本组成部分，就不能谈论DCS系统。

关键词：火力发电厂；DCS系统；可靠性；研究

1DCS系统运行可靠性分析

1.1硬件设施可靠性分析

火电厂的硬件设施包括监测网、系统网和控制站网。控制网络能有效地管理整个厂区的电气和锅炉。为了保证工业运行符合基本要求，提高安全保障，必须将CCS和DEH控制台站纳入热系统，并改进其保护系统。一旦突然发生故障，就可以采取应急措施，在同时发生故障的条件下，两个控制器可以立即实施关机保护。这也导致DCS的软件和硬件容易出现异常问题。包括下列形式：信号处理卡损坏，设置值模板故障和网络通信不良。

1.2热工元件故障分析

在该系统的信号采集和处理中，热分量是非常重要的，热分量的安全性与热保护密切相关。在实际操作中，温度、压力、流量等异常容易导致信号误发，容易导致主辅助机等设备出现异常。在火电厂运行中，热组分问题造成的故障率不低于50%。对发送的原始错误进行调查。结果表明，主要原因是设备质量的老化和部件的一般质量。因此，有必要增加对热组件模型的关注，避免因购买和设计不当而产生的问题。尽可能避免单点参与单位的保护处理，这可在降低风险方面发挥重要的保护作用。

1.3电缆接线的可靠性分析

在市场经济体制下，火电厂的运营环境不断变化，企业的运营效率大大提高，在一定程度上激发了相关运营商的积极性。但是，电力企业有其自身的特殊情况，如高温、粉尘环境，会加速电缆老化，电缆绝缘性能下降会导致短路等事故问题，会导致不正常的保护。例如，在汽轮机保护系统中，一些信号电缆需要通过机头的高温操作。该位置的电缆容易受温度的影响而产生老化效应，且存在明显的隐患。有报道称，蒸汽机保护系统的电缆性能下降，危害程度有待注意。

1.4设备电源可靠性分析

目前，火电厂热控系统发展迅速，自动化水平不断提高，并在热防护中加入了DCS系统，取得了良好的效果。一些控制站也进行了停电保护处理，但从整体上分析，热控制设备造成的问题逐渐增多。原因是在热控制设备的设计中，供电系统存在一定的缺陷，也可能是供电插头装置不合理，导致系统停止运行。

2火力发电厂DCS系统现阶段的现实情况

2.1集散控制系统的要求在工作中需要通过自动化来实现

在火电厂的日常运行中，系统的可靠性仍然存在很大的问题。因此，有必要在热电联产的自动化和配电系统之间建立连接，并留下硬接线。这样，保证有效的热电生产过程更加安全。提高热电联产效率。

2.2要学会利用网络结构

通过对热电联产系统的现实分析，得出了相应的结论，即改进和完善电力自动化技术。利用网络通信实现办公自动化，控制整个电气自动化系统的范围。这样，就可以适用于动力装置各系统之间的协调与合作，系统间的数据信息可以有效传递，以保证生产的安全与盈利。

2.3提高DCS系统重视程度

在以上讨论的环境中，大量因素将会干扰DCS系统的可靠性，这就要求我们改进技术方法以提高DCS系统的可靠性。最近，由于DCS系统经常出现对问题可靠性的威胁，一些相关学者和专家对此进行了深入的研究和探索。会议将分析困难的问题。

2.4自动化技术的具体改善

首先是集中配置。电厂各机组之间采取集中方式，对更多的系统进行监测，改进对机组的监测和控制。根据计算机的操作，将所有的控制组合在一起，形成一个完整的电子控制室，以完善各个系统之间的关系。其次，必须提高经营者的智力水平。改进和升级DCS系统。让它在智能时代发挥它的作用。智能水平越高，其可控性和可操作性越强。这样就可以对该单位进行有效的监测。

2.3DCS系统的检修管理

细致完整的DCS系统检修过程，会极大地消除设备存在的安全隐患，保证设备长周期可靠运行。

2.3.1DCS系统检修计划

《DL/T774-2004火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》中对DCS系统的检修及验收标准有着明确的规定。应依据DCS系统的特点，随机组大小修制定DCS系统检修的详细项目，并做好重点检修工作的梳理。

2.3.2DCS系统检修作业指导书

一个完整可靠的大修操作说明，不仅可以提高大修的效率，而且可以大大提高大修的质量，避免检修过程中对设备的损坏。作业说明书应当突出作业过程中应当注意的技术问题。例如，在DCS模块清洗中，应特别注意防静放电损伤模块。DCS机箱内的冷却风扇在运行过程中无法检查，应注意其更换周期。

2.3.3接地系统

接地问题导致故障，难以快速检查。其中大部分是意外故障，给缺陷处理带来很大困难。这要求我们仔细总结DCS系统的地面类型和地面需求。在大修过程中，应根据DCS系统的要求，对整个DCS系统的可靠性进行认真测量和检查，做好接地系统检查记录，便于比较和检查，我们应该提前发现潜在的危险。

2.4加强管理

DCS系统的关键设备之一是工程站。制定DCS系统的管理方针，对工程站进行各级管理。因为只有对工程站进行有效的管理，才能更有效地避免管理问题和系统故障造成的逻辑混乱。在工程站内，每人管理自己负责的区域，并实行分区责任制的管理。任何一个经营者都有对它的监督，他们之间也有监督和管理。严格提高相关领域技术人员的技能。只有专业工程师或电脑人员才能检查系统并拆卸零件，否则容易造成更严重的后果。双方的工作应参照DCS系统的业务守则。制定严格的电子管理体系，规范员工之间的工作内容。

3火力发电厂自动化控制技术的改进

3.1集中配置

火电厂发电机组的集中配置能有效加强机组的运行维护管理。同时，监控系统可以配置为系统的一个单元或两个单元。从而提高了控制系统的控制性能。随着计算机网络技术的迅速发展，整体控制装置可以集成到一个统一的控制室，从而形成一个大型的集中式电子控制室，能够对发电机组进行全面控制，从而提高火电厂设备的安全管理水平。

3.2提高智能化水平

火电厂中单元机组中应用的DCS控制系统应进行适当的优化或升级，以提高其使用性能及智能化水平。火电厂中DCS控制系统的智能化水平越高，则其控制性能就越强，对机组的监控能力也就越高。

结束语

一般而言，DCS控制系统是目前广泛使用的控制系统。它将现代控制技术、计算机网络技术、通信技术和安全技术融为一体，具有较强的控制性能、快速的运行和系统的可靠性。通过在具体工作中有效采取相关技术措施，可以有效降低DCS系统的设备故障，最终保证DCS系统的可靠性。因此，有必要对火电厂DCS系统运行中常见的故障进行分析和研究，并采取相应的控制和维护措施，以保证火电厂整体工作的有效性。

参考文献：

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