摘要：DCS 也称为分布式控制系统，主要包括人机接口、控制站、通讯网络及现场仪表四大部分。其中人机接口是计算机和操作人员建立关联的主要渠道，可以实现信息输入和输出作用。不同制造厂家的DCS 设备中，配置也有所差异。一般供电状况下人机接口才会良好运行。现场控制站是核心部件，可完成所有相关方案的设置和处理。通讯网络则包括通信模块、交换机等部分。当下DCS 厂家制造中，系统多个部件可与整个单元同时供电，但是交换机内部的网络单元较为特殊，一般是单独供电。最后现场仪表、阀门等对整个系统运行和功能的实现起到保障作用。
关键词：火力发电厂；DCS 系统；可靠性分析
作为目前应用最为广泛的控制系统，DCS 控制系统是各种现代化技术的集合体，包括现代控制技术、通信技术以及安全技术等，具有运算速度快、运行安全可靠等优势。面对在实际工作中存在的具体问题，有针对性提出相应的解决方案，可以有效的降低DCS 系统的故障率，保证DCS 系统的运行的稳定性。所以在今后的具体工作中，需要对DCS 系统中的常见问题进行统计和及时的更新，并根据不同的问题进行具体的分析，有的放矢的提出解决方案，定能提升火电发电厂的整体工作效率，促进火电发电厂的可持续发展。
一、DCS 控制系统的相关概念
DCS分布式控制系统是指：通过多个计算机来对火力发电厂生产过程中的多个回路进行控制，并可以进行集中数据管理。DCS 系统因此又被称为集散控制系统。DCS 系统是火力发电厂机组的核心控制程序之一，它集成了控制（Control）技术、计算机（Computer）技术、通信（Communication）技术、显示（CathodeRay Tube，CRT）技术的多级计算机系统，以通讯网络为纽带实现过程控制和监控控制。
二、火力发电厂DCS系统运行中的常见问题
1、硬件故障。DCS软硬件故障是造成热工保护异常的一大原因，这主要是因为随着DCS控制系统的不断发展，相关部门为了确保机组的安全性、可靠性，在热工保护系统中加入了诸如CCS、DEH等控制站，使得两个控制器在同时发生故障时能够进行停机保护，这也就导致了DCS软硬件保护异常情况的发生，其主要的情况包括以下几种：信号处理卡损坏、输出模板有误、设定值模板出现故障、以及网络通讯不畅等。
2、热工元件故障。热工元件是热工保护中进行信号采集的重要组成部分，热工元件能否安全可靠地运行，直接关系到热工保护的安全性和可靠性。但是，由于温度、压力、流量以及阀门位置灯原因，常常会造成误发信号，使得主辅机产生保护异常的现象。有的火力发电厂中，因热工元件故障引起的热工保护异常甚至占到了所有故障发生率的一半以上，通过调查分析发现，主要原因是元件的质量不高、部分元件老化。因此，要加强对热工元件的选购和设计，尽量避免单点参与机组保护的模式，尽最大可能降低机组保护异常的风险。
3、电缆接线故障。市场经济的不断发展，许多火力发电厂的工作环境有了很大的改观，在一定程度上提高了工作效率，激发了员工的工作积极性。但是由于电厂自身的特殊性，常常因为自身高温、潮湿、粉尘的作用，造成大量电缆老化，降低了电缆的绝缘性，很大可能造成短路的现象，进而导致保护异常的现象。比如汽轮机保护系统中，有的信号电缆必须经过机头的高温区域，这就造成了电缆的绝缘性降低，存在很大的安全隐患，其中在部分省份中已经出现过汽机保护信号电缆绝缘性降低，导致热工保护异常的现象。我国火力发电厂应该给予高度的重视，在管理和检修中列出处于高温、潮湿等恶劣环境中的电缆，然后在每次的检修工作中，加强对这部分电缆的电阻测量，检测其绝缘性，如果发现存在电阻值误差比较大的情况，应该及时更换电缆，降低热工保护异常的概率。
4、设备电源故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着火电厂热控系统自动化程度的不断提高，火电厂在热工保护中加入了DCS控制系统，部分过程控制站还采取了电源故障停机保护，但是近年来由于热控设备电源故障引起的热工保护异常也有逐年上升的趋势。这主要是因为热控设备电源系统设计不合理，或者是电源接插件的解除不良引起的，电源故障，造成系统停机的现象。还有一些设备电源故障如电磁阀的线圈电源接地短路，导致热工保护系统异常。
三、火力发电厂DCS系统可靠性和抗干扰性的技术研究
1、从现阶段的实际情况分析。我国火力发电厂的相关自动化系统已经满足不了集散控制系统在具体的工作中通过相关的自动化系统来对全通信控制的实现，在具体的工作中其系统的可靠性依旧存在很大的需求与实际间的距离。因而在火力发电的电气自动化系统以及其相关的集散控制的系统之间通常保留一部分的硬接线。而在具体的工作中，要切实保障火力发电厂电气全通信控制模式的具体实现，就需要相关人员将火力发电中热工工艺连锁的问题解决到位，以此来有效提高火力发电过程中电气后台系统的应用水平，对最初阶段的基本运行监视功能加以丰富。
2、在具体工作中构建通用网络结构。通过对火力发电厂的实际工作来分析，应在工作中对电气自动化技术进行不断的创新应用，优先选择网络通讯产品的关键，就在于其可以很好地实现从办公自动化的环境到元件级和控制级的整个电气自动化系统的范围。以此切实确保火力发电厂的控制设备、相应管理系统等之间数据信息的顺利传输，最终有效保障全集成的自动化。为了在工作中有效减少因接地异常对机组运行造成的不利影响，有相关专家就此问题展开了分析探讨，并在此基础上组织召开了火电厂电厂热工系统接地以及相关干扰问题的谈论会，通过对具体案例中疑难问题分析研究，较为深刻地提出了相应的有效措施。
3、提高DCS 系统的可靠性。火力发电厂运行中，热工系统所处环境复杂度高，周边影响因素较多，为了提高整个DCS 系统的可靠性、合理性，必须加强DCS 系统的优化处理。相关专家已经进行了各项措施的落实。为了避免工作中接地异常导致的负面影响，部分专家已经针对相关问题展开了详细探讨，并结合厂区运行现状、维护基础等召开了热工系统接地干扰研讨会议，针对具体情况进行了深入分析，尤其是疑难问题的深入研究，并陆续提出了一系列有效措施。
4、自动化控制技术的优化。一是集中配置。采取结合电厂发电机组的处理方法，可提高机组运维效果，这一举措可将监控系统同时应用于两台机组，提高了整个系统中电网单元机组的控制效果。网络时代下，电厂在控制室内进行了总体控制装置的建设，即大规模电子控制室，可对厂区所有进组进行全面掌控，充分提高了电厂设备的管理效率和安全等级。二是智能化技术的开发。火电厂中的DCS 系统必须保证与时俱进的发展，及时进行优化和升级处理，从而提高其智能化水平，进一步优化处理速度。实践经验表明，火电厂的DCS 系统智能化水平可控制效果成正比关系，智能化水平越高，其控制、监控效果越好。
总之，DCS控制系统是当前应用较为广泛的控制系统，其将现代控制技术、计算机网络技术、通信技术及安全技术集为一体，具有较强的控制性能，且运算速度快，系统运行可靠性。在具体的工作中通过对相关技术措施的有效采用，可以有效地减少DCS系统的设备故障，最终保证DCS系统的可靠性。因此在以后的实际工作中也应不断地分析研究火力发电厂DCS系统运行中的常见故障，并积极采取相应措施加以控制维护，以此保证火力发电厂整体工作的有效性。
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论文作者:齐飞
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
标签：火力发电厂论文; 系统论文; 热工论文; 控制系统论文; 故障论文; 异常论文; 工作论文; 《中国电业》2019年第11期论文;