關(guān)于發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)的相關(guān)探討

摘 要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展加快了技術(shù)的發(fā)展，很多技術(shù)的處理逐漸向微處理轉(zhuǎn)變，并由此建立了DCS系統(tǒng)，現(xiàn)已在發(fā)電廠電氣設(shè)備的控制中廣泛使用，做到了對(duì)電氣設(shè)備的統(tǒng)一管理。但其實(shí)際使用時(shí)，需優(yōu)化對(duì)設(shè)備與功能的分析，了解出現(xiàn)的不同故障，以便及時(shí)應(yīng)對(duì)。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠電氣設(shè)備；DCS控制系統(tǒng)；實(shí)時(shí)監(jiān)控

科技的發(fā)展讓計(jì)算機(jī)技術(shù)深入到各行各業(yè)，而發(fā)電廠內(nèi)DCS系統(tǒng)使用，是用一體化的方式控制設(shè)備，及時(shí)了解設(shè)備的使用情況。DCS系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)的，它與類似系統(tǒng)比較后，有鮮明的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際使用中也會(huì)根據(jù)出現(xiàn)的故障進(jìn)一步完善，為電力行業(yè)的發(fā)展提供助力。

一、發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）概述。

發(fā)電廠使用的設(shè)備包括一次設(shè)備、二次設(shè)備等，電氣設(shè)備是它們的總稱，對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀體的監(jiān)控，是及時(shí)發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行故障，保證設(shè)備與供電的安全。DCS系統(tǒng)是用分散控制的方式控制，把一個(gè)控制點(diǎn)分散到需控制的所有物體上，它可細(xì)分成兩個(gè)系統(tǒng)，一是檢測(cè)系統(tǒng)，二是控制系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)融合了多個(gè)技術(shù)，并可根據(jù)實(shí)際需求的變化，修改系統(tǒng)內(nèi)容。在電氣設(shè)備的控制中引入這一系統(tǒng)，是對(duì)廠內(nèi)所有的設(shè)備進(jìn)行集中控制，保證控制動(dòng)作的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。DOC控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用如下。

（2）應(yīng)用。

a.電氣設(shè)備。DOC系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用后，接受控制的設(shè)備有端子柜、控制柜等，其中，端子柜的作用是，采集電量輸送的數(shù)值，待電量需求增加時(shí)，擴(kuò)充電量，控制柜的作用是，處理DPU內(nèi)電氣產(chǎn)生的SCS邏輯，OPU發(fā)布遠(yuǎn)程命令后，及時(shí)處理。所以，對(duì)這些電氣設(shè)備的控制，是基于這些設(shè)備的作用，優(yōu)化對(duì)設(shè)備的控制[1]。

b.網(wǎng)絡(luò)配置。現(xiàn)在，發(fā)電廠使用的DOC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是雙網(wǎng)冗余，數(shù)據(jù)的傳輸是由光纖完成，傳輸遵循的要求是節(jié)點(diǎn)通信的獨(dú)立性，按照這一原則，在恰當(dāng)?shù)奈恢梅植季W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，解決因傳輸過(guò)程中電磁過(guò)多，數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量降低的問(wèn)題，同時(shí)避免故障，保證網(wǎng)絡(luò)的可靠。

c.提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。DOC系統(tǒng)加入控制后，發(fā)電廠實(shí)際運(yùn)行中無(wú)需調(diào)整參數(shù)，也不需要用電氣系統(tǒng)操作。即DOC系統(tǒng)實(shí)際使用后，電氣系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)的一段時(shí)間后，可保證設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的準(zhǔn)確，不需要對(duì)內(nèi)容進(jìn)行修改，避免了操作的失誤，并且，除勵(lì)磁電壓需要工作人員手動(dòng)修改外，其他設(shè)備的參數(shù)都可保持不變，因此，應(yīng)用得到的效果是設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、整體操作可靠。而從中總結(jié)出DOC系統(tǒng)的功能如下：

回路監(jiān)視與報(bào)警：這是所有設(shè)備正常運(yùn)行的前提。DOC系統(tǒng)中該功能的體現(xiàn)是，借助繼電器、開(kāi)關(guān)、顯示屏的連接，用繼電器完成信號(hào)切換，開(kāi)關(guān)負(fù)責(zé)的工作是切換電路，而顯示屏是用數(shù)字的方式把所有結(jié)果顯示在上面，工作人員可根據(jù)這些數(shù)據(jù)了解設(shè)備基本的運(yùn)行情況，建立了完善的控制體系。

實(shí)時(shí)監(jiān)控：這一功能的實(shí)現(xiàn)，是用數(shù)字化的方式處理信號(hào)，把所有標(biāo)準(zhǔn)量化， 從原有的儀表變?yōu)閿?shù)字，直接顯示在系統(tǒng)的頁(yè)面上。根據(jù)這些數(shù)字化的數(shù)據(jù)，工作人員可了解廠內(nèi)每個(gè)局域網(wǎng)的運(yùn)行情況，依照其反映的狀態(tài)，對(duì)它進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。同時(shí)，其也會(huì)用自動(dòng)控制的方式操作，優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)的邏輯，根據(jù)這些邏輯調(diào)整參數(shù)，參數(shù)調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)是它達(dá)到設(shè)定的闕值，隨即自動(dòng)控制。

勵(lì)磁與保護(hù)系統(tǒng)：這兩個(gè)系統(tǒng)是保證發(fā)電廠運(yùn)行安全的系統(tǒng)，它們與其他系統(tǒng)是互為獨(dú)立的，如此，其他系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，它們?nèi)钥梢哉０l(fā)送數(shù)據(jù)，幫助工作人員處理突發(fā)情況。但具體處理過(guò)程中，兩者需建立同步系統(tǒng)，用同步系統(tǒng)保持信號(hào)的統(tǒng)一。

其他功能：雖然用DOC系統(tǒng)控制減少了儀表的數(shù)量，但在某些位置依然保留了一些儀表，用于顯示參數(shù)，其余參數(shù)均用電子表顯示。此外，其也建立了新型的集成系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)簡(jiǎn)化了啟動(dòng)操作所需的步驟，控制人為失誤。

d.應(yīng)用的核心問(wèn)題。使用期間：使用中與系統(tǒng)、設(shè)備有關(guān)的所有參數(shù)和邏輯必須保證有科學(xué)的計(jì)算，以此確保系統(tǒng)運(yùn)行恒定，不會(huì)受外部因素影響做出改變。如果在必要的時(shí)候修改邏輯關(guān)系，需借助網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)傳輸完成，并科學(xué)分配功能，避免誤動(dòng)。

使用后期：使用后，需完成整個(gè)系統(tǒng)的控制，保證每個(gè)元件的操作互為獨(dú)立，切實(shí)保證所有設(shè)備的安全，同時(shí)，也要讓微處理實(shí)現(xiàn)聯(lián)合，優(yōu)化對(duì)細(xì)小零部件的控制。而完成微處理后，可在某些位置設(shè)定時(shí)鐘，保證內(nèi)部運(yùn)行與外部信息的統(tǒng)一。

二、DCS控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障

雖然DCS控制系統(tǒng)的功能應(yīng)用后，優(yōu)化了對(duì)發(fā)電廠電氣設(shè)備的管理，但應(yīng)用中也出現(xiàn)很多故障，這些故障一旦出現(xiàn)，將直接影響系統(tǒng)安全，甚至影響發(fā)電廠運(yùn)行的穩(wěn)定。

（1）硬件故障。發(fā)電廠設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，經(jīng)常有高溫、高熱的情況，這些可能引發(fā)系統(tǒng)的硬件故障。具體包含DPU主控的故障，它出現(xiàn)的故障有脫網(wǎng)、無(wú)法正常切換等，其中如果脫網(wǎng)，可能是因?yàn)樵匣⒍俗咏佑|不穩(wěn)定。一旦出現(xiàn)這類故障，必須及時(shí)維修，把老化或有故障的器件更換；I/O單元故障，其出現(xiàn)故障的原因是環(huán)境的高溫，導(dǎo)致通訊線路接觸不良等[2]。

（2）軟件故障。其故障包括控制模塊、軟件的下載等，而所有故障可細(xì)化為兩類——系統(tǒng)與應(yīng)用軟件。前者是改編程序時(shí)，出現(xiàn)的設(shè)計(jì)上的缺陷，如果是這類故障，必須把程序返回原廠，由原廠的工作人員處理。現(xiàn)在，DCS控制系統(tǒng)還處于不斷升級(jí)中，會(huì)根據(jù)具體的需求，在系統(tǒng)中加入補(bǔ)丁，或進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，但這在某方面會(huì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于軟件故障的分析，是系統(tǒng)升級(jí)后，軟件的開(kāi)發(fā)有待繼續(xù)優(yōu)化，特別是一些軟件研發(fā)不及時(shí)，仍使用原有的版本，導(dǎo)致兩者的功能不符，影響軟件使用的安全。

（3）人為故障。發(fā)電廠內(nèi)的DCS控制系統(tǒng)因涉及多項(xiàng)操作，要求操作人員有較高的素養(yǎng)，對(duì)系統(tǒng)有全面的了解，定期維護(hù)系統(tǒng)。但具體維護(hù)系統(tǒng)時(shí)，可能會(huì)因?yàn)槿藶椴僮鞯氖д`，引發(fā)故障，且這類故障具有偶發(fā)性的特征，可及時(shí)解決。

三、結(jié)語(yǔ)

對(duì)發(fā)電廠電氣設(shè)備DCS控制系統(tǒng)的分析，是從具體應(yīng)用與出現(xiàn)的故障著手，提出DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用，需注意核心問(wèn)題，綜合利用系統(tǒng)的功能，優(yōu)化對(duì)所有電氣設(shè)備的控制，同時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)的故障，必須妥善處理，以保證控制系統(tǒng)與設(shè)備、發(fā)電廠整體運(yùn)行的穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]李全偉.芻議發(fā)電廠電氣設(shè)備與系統(tǒng)的控制邏輯[J].科技與創(chuàng)新，2014（16）：22+24.

作者簡(jiǎn)介：李文輝（1984-），男，漢族，廣東信宜人，本科。