电厂在构建DCS系统过程中存在的弊端及解决对策

陈学武 田建国

摘 要： DCS系统正是由于具有显著的优点，在目前的电厂中已经普及应用。基于DCS系统的特点，电厂在构建DCS系统的过程中也容易出现电源回路设计、自动调节回路功能以及硬件方面等问题，这就需要在构建电厂DCS系统的过程中，做好对执行机构的调整、局部抗干扰能力的提升以及切换机炉协调运动方式等策略，以供参考。

关键词： 电厂;构建DCS系统;问题;对策

【中图分类号】S237     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.32.137

1 引言

近年来，我国的电力技术水平在随着我国电力需求的不断加大而不断提高，电网系统建设规模也在不断扩大，其中最为关键的控制核心就是集散型控制系统，也就是DCS，其基本控制了电厂中80%以上的过程控制范围。通过DCS在电厂的应用，可以通过收集、分析和处理传感器发回来的数据准确判断设备运行状态，并针对各个设备发出相应的控制指令来驱动各个执行机构实现各种操作和功能。由于此系统结构和功能复杂，在电厂构建DCS系统的过程中容易出现各类问题，需要研究相应的解决对策。

2 电厂DCS系统概念及特点

2.1 电厂DCS系统概念

电厂中的DCS系统是由信息技术、控制技术以及CRT显示技术融合在一起，发挥微处理器功能来分解和协调系统工作的全新控制系统，其主要有管理级、控制级、现场级、监控级等不同层级的系统组成，且通过这不同层次的网络技术来连接不同层次的设备。

2.2 电厂DCS系统特点

通过DCS系统在电厂中的应用，表现出连接方便、实现方式灵活、显示内容丰富、软连接方式改进比较容易、操作灵活简易、功能分散和安全性较高等优点。

3 电厂DCS系统存在的问题

3.1 电源回路设计问题

在电厂构建DCS系统的过程中，此问题主要表现在切换电路的设计方法。比如在电源回路中的第二路电源出现了显著的电压波动现象，此回路中的切换继电器就会发出切换动作，但是如果此切换继电器的反应比较慢，此时第二路电源就会通过此切换继电器的动、静触点进行切换，并且在此过程中容易导致弧光回路，这就会引发高压电路向低压回路供电的环流问题。针对上述问题，如果没有及时发现和制止，则会由于上述环流而危害切换继电器，导致此继电器烧毁或者动、静触点短路、两路总开关短接掉线等问题，最终造成DCS系统失电。

3.2 自动调节回路功能问题

在此系统运行中容易发生执行机构无法正常执行动作的问题，这主要由于阀门被堵塞或者机械机构缺乏润滑而增加了执行动作阻力等原因，在出现上述拒动现象时，则会对正常发电以及控制回路造成危害，甚至会造成回路烧毁问题。

3.3 硬件方面问题

硬件不合理也是DCS系统构建和运行中的常见问题，而且主要表现在硬盘被损伤的现象。这主要由于机箱结构不合理或者硬盘没有安装对位置，这也会对散热效果造成影响，使得内部电子元件的温度升高，造成元器件使用寿命大大缩短的问题。

4 电厂DCS系统的应用对策

4.1 调整执行机构

电厂DCS系统中执行机构出现拒动现象是系统常见故障，为了有效预防此类问题，就需要做好对执行机构的检查工作。比如可以通过电磁位置传感器等传感器的应用，对执行机构的执行情况进行监测，在其执行到位之后就发出执行成功信号到DCS系统中。如果系统没有收到反馈信号，则会显示相应的故障信息和发出警报，提醒工作人员及时调整执行机构并排除故障，确保执行机构的正常运行。

4.2 提升局部抗点干扰能力

针对局部抗干扰能力较差的现象，通常可以采取加装模拟通道的方式来预防，但是此种方法容易导致其他问题的发生，比如会在部分热电偶和热电阻通道中积累电荷而导致温度信号漂移的问题，甚至会导致风机跳闸。但是在重新连接端子之后就会恢复正常运行。因此，需要重点做好对系统中部分TU柜卡屏蔽线的检查工作，针对检查出的连接错误情况进行重新连接。而如果出现接地方式错误，也需要重新进行连接。还可以将一路隔离变压器增加到DCS柜中的方式专门对其供电来提升其抗干扰能力。

4.3 转换机炉协调运动方式

通过对机炉的协调运行方式进行切换的方法，也就是将其切换为气压方式的方法，可以解决DCS系统运行中的问题。也就是通过RB发生时将机炉协调运行方式切换为负荷方式的方法，将上述RB发生时的机炉协调方式转换为气压方式，在此基础上做好对协调运行的设计。此外，针对因为干扰而造成的误动作问题，不仅需要做好对此系统运行中各类干扰源的排查工作，针对及时发现的干扰源做好防干扰处理。而且要做好设备的抗干扰处理，比如采取使用数字信号来传输信息的方式，或者是使用差分信号来传输信号的方式，再或者可以应用具有较强抗干扰能力的信号传输协议，减少或避免由于干扰而导致的误动作。

5 结语

在目前电厂规模不断扩大的同时，其中DCS系统的应用也逐渐普及，发挥出至关重要的作用。而在此系统的应用中，想要提升发电效率和有效控制设备故障率。就需要针对此系统构建和使用中容易出现的问题，通过相应的对策进行解决并降低问题出现概率，保证电厂DCS系统应有作用的充分发挥。

参考文献

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