摘要：现在我国社会发展水平还在不断提高，经济建设也已经取得了很大的成就，在我国的各行各业当中也更加广泛地应用了很多新技术。电力企业给社会供给电能，其在应用了信息技术后，使得电力管理工作更加便利。现在我国的热工控制系统也在不断走向自动化，尤其是DCS系统的应用更是让电厂的运行效率得到了很大地提升，在很大程度上推动了我国电力企业的发展，在这种背景下，针对DCS系统在热工控制系统中的应用情况进行总结，就显得非常重要。
关键词：DCS；电厂；热工控制系统
中图分类号：TM62文献标识码：A
1 引言
火力发电厂是保障电力能源正常输送的重要机构，其中经常会使用电厂热工DCS控制系统来总体管控电力的运行情况。为了充分保证和提升电力输送的安全性和稳定性，还需要发挥电厂热工DCS控制系统之中的保护功能，但是不容忽视的是，这些保护功能在具体运作的过程中，容易出现误动和拒动的情况，影响到了电力运行的可靠性，需要对其进行切实有效的改善。寻找到电厂热工DCS控制系统中保护误动和拒动的原因，采用科学合理的策略加以应对，将能够全面充分推进电力传输工作的顺利开展。
2 电厂热控 DCS 系统的组成
（1）数据采集系统。结合DCS系统运行的各项指数，可以结合系统集成设备监控过程中的状态，以各项参数设计为标准，将显示的数据成果进行分析，并提供给工作人员参考使用。当采集的数据异常情况，可以根据数据打印功能，选择性的开展数据采集功能，并根据现场状态，突出数据采集系统的高效运用。
（2）模拟量控制系统。在汽轮发电机组中，由于参数设置及调控过程中的需求，会导致整体系统受到控制。例如，对于电厂锅炉锅侧传热来说，可以实现汽温调节、送风引风调节、储水调节等，同时，在控制机位的合理化应用过程中，能够有效的实现蒸汽温度的记忆调控，并实现锅炉给水系统的全过程控制。
（3）顺序控制系统。根据电厂热力系统的组成部分不同，可以针对DCS采用顺序控制的程序，有效的判断设备实时运行状态之后，按需配置相应的操作流程，并根据逻辑性关系，由顺序系统发出相应指令，通过控制机组设备确定各个装置的有效性。顺序控制系统的主要作用流程是根据作用的参数进行监控，并做好联锁保护，但是从实际电厂运行状态看，顺序控制的内容较多，同时其逻辑性较为复杂，因此需要做好对应的保护逻辑，促进整体逻辑控制程序的合理性及稳定性。
3 电厂热控DCS控制故障分析
3.1 硬件故障引起的误动
发电机组在运行过程中，如若元器件损坏、电源输出故障、模块或电路中接触不良、电路板跳线错误，将导致DCS硬件故障，继而导致发电设备驱动障碍，指示灯无法显示，就算系统处于正常运行状态，DCS系统所监测的数值也无法正常显示，指示灯显示错误，导致保护系统错误分析与判断系统运行状态，出现误动作。此外，热工元件故障也会使得主机、辅机难以按照设计对系统进行保护，产生拒动现象。这一现象的发生，与元器件质量不达标，长期使用老化等因素有关。
3.2 热控系统保护与辅机控制逻辑性错误分析
在电厂机组系统设备工作的过程中，可以充分的结合热控保护逻辑，以辅机设备为基础，构建基于直接机组对接形式的安全运行及管理体系。从对项目机组的改造过程可以发现，只有结合原本热控DCS系统才能够实现各项控制参数的合理化应用，同时应充分结合运行曲线、分析数据参数，结合重要的运行逻辑顺序，实现运行逻辑与正常系统运行工况的合理化匹配。
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3.3 外部环境引起的误动
电厂热控DCS控制保护回路误动作，可能与外部环境有关，比如说作业环境粉尘弥漫、温度湿度异常或长期处于振动状态。不良的外部环境，会导致线路接触不良、卡套接触不良、螺丝松动，继而导致DCS系统出现位置开关不到位和传感器故障等问题，所得到的开关量和模拟量失真，引发误动作。此外，如若系统在强电磁环境下运行，受到外部电磁辐射、电导耦合的干扰，设备信号异常，容易引起误动作。
4 DCS系统的维修与维护
4.1 智能 PID 控制技术
DCS系统在电厂热工的控制过程中应用极其广泛，其核心一般采用传统PID控制器。传统PID控制器对于具有线性、非时变、迟延小的系统来说，可以建立精确的数学模型，参数整定较为容易和精确。电厂热工控制与其他一般工业过程控制不同，具有过程高度复杂、非线性、时变、随机性、整定参数多等特点，控制效果往往欠佳，传统PID控制很难确定精确的数学模型和整定参数，有必要对传统PID控制进行改进，采用智能PID控制技术。
4.2 保障DCS控制系统电源切换的总体效果
为DCS控制系统提供充足电力能源的系统，需要有两个独立的冗余电源作为支撑，而其在实际运用的过程中，如果两条供电线路切换过程不够顺畅，将会容易出现设备电源故障问题，比较常见的是电源环流问题。为了有效应对这类问题的出现，需要在开展电源切换工作之前充分有效的控制工作。需要选定合适的主要负荷电源，这可以根据冗余电源运行过程中的情况出发，任意选择合适的电源，而另一电源则将成为辅助型电源。这样在实际开展电源切换工作的过程中，将需要按照一定的运行机制进行设置，即主电源保持着正常运行状态，辅助电源将会时刻保持着关闭状态，这样将能够促进电源切换的频率不断降低，从而减少了DCS控制系统能源切换过程中出现的误动和拒动问题。而当DCS控制系统运行中的主电源出现失效问题的时候，可以及时保证辅助电源的及时运行，从而也能够减少DCS控制系统保护功能出现误动和拒动现象的几率。
4.3 优化热控系统逻辑
根据热控系统保护回路误动都是基于外部环境的影响，因此容易引起扰动信号的干扰，从而提升信号位置开关的接触不良现象的发生，因此在设计的过程中，为了避免以上由于控制逻辑的不完善导致的机组跳闸现象，应从系统内容的故障设备元器件上进行系统的优化和设计，从而设置保护回路的稳定性，促进和提升整体回路信号的稳定性。当整体的信号系统进行串联后，会导致信号的误动或者据动的概率大大降低，同时由于系统采集模拟量信号的限制，会利用科学设置，处理信号的变化速度，进而完善和设置保护系统信号结构的稳定性。此外还应做到增强电源及接地系统的稳定性，同时结合整体检修水平的不同，提高设计、施工和检修水平，并重点开展取样测量信号的方式，降低保护误动作的可能性。
5 结束语
总而言之，DCS除了能够有效确保火电机组的稳定运行之外，兼容性方面也非常强，还能够更加完美的融合辅机。DCS控制系统不但降低生产成本，提高了电力企业的社会效益和经济效益，而且还能够有效保障人们的用电安全。电力企业还需要不断深层次多角度的研究DCS控制系统，确保我国的经济可持续发展顺利进行。
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论文作者:赵键
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/25
标签：系统论文; 控制系统论文; 电厂论文; 电源论文; 过程中论文; 火电厂论文; 信号论文; 《当代电力文化》2019年第10期论文;