摘要：近年来，我国火电厂的建设越来越完善，如何提高火电厂DCS系统安全性措施至关重要。DCS系统，全称为分布控制系统，也可以说是集散控制系统。这种控制系统是以微处理器作为基础的新型仪表控制系统，既能实现集中管理，又能够实现分散管理，在我国的很多行业都得到了广泛的应用。而火电厂作为我国国民生产生活能源的重要来源，为了实现有序高效运作也采用了DCS系统。因此，在对DCS系统运作特点及原则分析的基础上，探讨DCS系统在火电厂应用中的安全性与可靠性。
关键词：火电厂;DCS;系统安全性;措施
引言
随着电子技术、信息技术的发展和电力运营的逐步市场化，火电厂在自动化技术应用方面取得了快速发展，火电厂电气和热工自动化的融合成为目前火电厂自动化的焦点问题之一。从20世纪80年代末开始，我国新建的火电机组开始全面采用集散控制系统(DCS)，目前，部分火电厂只是进行机组热动部分的改造，有些的火电厂只是将辅机开关控制的一小部分功能纳入DCS系统，还有些火电厂将发电机、变压器等主机部分的一些开关闸盒控制交由DCS系统完成，但是很多火电厂企业正在积极尝试与探索取消全部硬接线、完全将通信方式接入DCS。
1DCS系统简述
DCS系统，即分散控制系统。该系统独立存在于火电厂的每个机组中，是火电厂热电系统的核心，其基本构成如图１所示。分散控制系统在火电厂的运行中所起到的作用主要有两个方面：一是以网络系统作为桥梁，保证数据在各个机组之间有序传递，保证设备的正常运转和安全；二是起到一个监控的作用，用以监控核心系统以及辅助系统的有效运行，当某一环节出现问题的时候实现安全停机，保障整个系统的安全可靠。
2DCS控制系统的特点
2.1运算精度高
以计算机为基础的DCS系统使用数字运算系统软件中的各种功能，能够客观的避免模拟系统中电子元件的老化、特性飘移等影响，使检测人员能够更加准确地了解生产过程中电气设备使用状况，大大提高了其运算精度，有效避免了失误。
2.2可靠性高
一是由于DCS系统本身就具有很高的可靠性，该系统具有冗余、容错设计，如果局部软件、硬件故障时，该系统可以解除故障对整个系统的正常控制，大大提高了控制的可靠性；二是可以省去大量的操作终端，因为系统有自诊断功能，能够及时发现故障点，可以避免如硬接线、开关、按钮等引起的故障；三是系统内部设有大量的联动逻辑，设置了操作闭锁和操作准许检查逻辑，减少了人为误操作的可能性。除此之外，DCS系统还采用了先进的软件编程技术和信号光电隔离抗干扰措施，这写大大的提高了该系统的可靠性。
2.3实现管控一体化
计算机控制系统可以通过MIS网络将设备控制与全公司的综合管理系统结合在一起，实现信息共享，达到整体优化的目的。
3如何提高火电厂DCS系统安全性措施
3.1提高DCS抗干扰能力
可靠接地接地系统为DCS提供公共信号参考点，消除电子噪声干扰，保证系统顺利工作。因此，完善、可靠的接地是DCS能安全运行的关键因素。当厂区电气接地网接地电阻≤4Ω时，可不设置专用的DCS接地网，而是直接将厂区电气接地网作为DCS系统的公共接地极（网）。接地极周围15m内无避雷的接入点，8m内无30kW以上用电设备外壳的接入点。逻辑设计对于某些重要的单点温度保护信号，在逻辑中设置速率保护功能，并与相邻测点的温度进行比较判断，将由干扰信号引起的明显不合理的温度飞升在触发跳闸条件前就将其剔除。
3.2做好系统软件的维护
要解决来自分散控制系统软件方面的问题，主要可以从三个方面入手：一是提高分散控制系统操作人员的操作意识，避免因为个人工作失误而致使系统受到影响；二是要做好系统软件的维护工作，定期对分散控制系统进行检查，及时监测系统风险程度；三是做好分散控制系统的防病毒工作，由于分散控制系统本身是不适合安装防病毒软件的，否则会降低系统运行的效率，因此，对于分散控制系统来说防止病毒攻击的方法更多的是局限在防守上。
3.3做好DCS系统的优化工作
火力发电厂的分散控制系统是一个需要不断更新升级的动态系统，只有做好分散控制系统的优化工作，才能真正发挥分散控制系统在火电厂热控系统中的应有作用。做好分散控制系统的优化工作首先要做的就是定期对分散控制系统进行升级，提高分散控制系统的智能化和自动化水平，从某种意义上来说，分散控制系统的智能化和自动化水平越高，其在火电厂热控系统中的控制能力及其监测能力也就越强，也就越有助于提升整个火电厂运行的安全性与可靠性。除此之外，还需要对分散控制系统运行时候进行系统、整体地监督与管理，做好定期的故障检查工作，者出现问题应及时反馈调整。
3.4DCS系统日常维护
对过程控制站，要形成制度每日检查。检查机柜内风扇运转是否正常，不间断电源运转是否正常，冗余的CPU主、从关系和功能灯显示是否正确，通讯是否正常等。尤其夏日，要保证空调的良好运行，注意观察过程控制室内温度。不间断电源根据生产具体情况，定期做电源逆变试验，并观察蓄电池出力情况；蓄电池要定期更换。供DCS系统的电源自投装置要定期进行自投试验。过程控制柜内的积灰，要及时用吸尘器进行清扫，确保模块和CPU等设备的良好散热。开关量输入、输出用保险管，更换时一定要符合要求，不能以大换小。现场更换变送器或检修其他热工仪表需拆线时，一定要先将过程控制柜内该点的保险拉开，进行现场检修。一旦DCS系统所用市电掉电改为由不间断电源逆变供电后，运行人员和热工人员及时通知值长或电气运行人员立刻恢复市电，若不能及时恢复，热工人员可采取适当减少用电设备来延长逆变供电时间，为市电的恢复争取时间。
3.5提高系统运行管理人员的业务能力
分散控制系统运行管理人员业务能力的高低也会在很大程度上影响到系统运行的安全性及可靠性，因此加强系统运行管理人员业务能力的提升是十分必要的。对此，主要存在三个需要改进的方面：一是提高系统运行管理人员的重视程度和责任意识，不管是对整个热控系统的运行来说还是对相关设备来说，都应当重视，毕竟在一个系统中，任何一个环节出现问题都会给系统整体造成或大或小的影响；二是要提高系统运行管理人员的专业水平，分散控制系统是需要不断更新升级的，因此系统的运行管理人员也应当随之培训，掌握最新的自动化控制相关知识技能；三是要更新分散控制系统的管理理念，制定与当前分散控制系统相符的工作流程规定，建立高效率、科学合理的分散控制系统规章制度，并对相关人员进行培训。
结语
综上所述，提高DCS系统安全可靠性，应从各个方面进行全程管理。在多年的生产实践中，对于普遍性的问题已经总结出了成熟的应对措施和预防方法。但问题往往出在没有意识到的环节，作为工程技术人员，我们有责任多分析、勤总结、学习其他单位的不安全事件，举一反三，寻找隐藏在深处的安全隐患，并制定出针对性的措施加以改进。
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论文作者:李振荣
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/15
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