关于发电厂电气设备DCS控制系统的相关探讨

摘 要：经济的发展加快了技术的发展，很多技术的处理逐渐向微处理转变，并由此建立了DCS系统，现已在发电厂电气设备的控制中广泛使用，做到了对电气设备的统一管理。但其实际使用时，需优化对设备与功能的分析，了解出现的不同故障，以便及时应对。

关键词：发电厂电气设备；DCS控制系统；实时监控

科技的发展让计算机技术深入到各行各业，而发电厂内DCS系统使用，是用一体化的方式控制设备，及时了解设备的使用情况。DCS系统是我国自主研发的，它与类似系统比较后，有鲜明的优势，在实际使用中也会根据出现的故障进一步完善，为电力行业的发展提供助力。

一、发电厂电气设备DCS控制系统的应用

（1）概述。

发电厂使用的设备包括一次设备、二次设备等，电气设备是它们的总称，对电气设备运行状体的监控，是及时发现其运行故障，保证设备与供电的安全。DCS系统是用分散控制的方式控制，把一个控制点分散到需控制的所有物体上，它可细分成两个系统，一是检测系统，二是控制系统，这两个系统融合了多个技术，并可根据实际需求的变化，修改系统内容。在电气设备的控制中引入这一系统，是对厂内所有的设备进行集中控制，保证控制动作的准确性，实现自动化操作。DOC控制系统的具体应用如下。

（2）应用。

a.电气设备。DOC系统实际应用后，接受控制的设备有端子柜、控制柜等，其中，端子柜的作用是，采集电量输送的数值，待电量需求增加时，扩充电量，控制柜的作用是，处理DPU内电气产生的SCS逻辑，OPU发布远程命令后，及时处理。所以，对这些电气设备的控制，是基于这些设备的作用，优化对设备的控制[1]。

b.网络配置。现在，发电厂使用的DOC系统网络结构是双网冗余，数据的传输是由光纤完成，传输遵循的要求是节点通信的独立性，按照这一原则，在恰当的位置分布网络节点，解决因传输过程中电磁过多，数据传输质量降低的问题，同时避免故障，保证网络的可靠。

c.提高系统运行的稳定性与可靠性。DOC系统加入控制后，发电厂实际运行中无需调整参数，也不需要用电气系统操作。即DOC系统实际使用后，电气系统设定参数的一段时间后，可保证设备运行参数的准确，不需要对内容进行修改，避免了操作的失误，并且，除励磁电压需要工作人员手动修改外，其他设备的参数都可保持不变，因此，应用得到的效果是设备运行稳定、整体操作可靠。而从中总结出DOC系统的功能如下：

回路监视与报警：这是所有设备正常运行的前提。DOC系统中该功能的体现是，借助继电器、开关、显示屏的连接，用继电器完成信号切换，开关负责的工作是切换电路，而显示屏是用数字的方式把所有结果显示在上面，工作人员可根据这些数据了解设备基本的运行情况，建立了完善的控制体系。

实时监控：这一功能的实现，是用数字化的方式处理信号，把所有标准量化， 从原有的仪表变为数字，直接显示在系统的页面上。根据这些数字化的数据，工作人员可了解厂内每个局域网的运行情况，依照其反映的状态，对它进行远程控制。同时，其也会用自动控制的方式操作，优化系统内的逻辑，根据这些逻辑调整参数，参数调整的标准是它达到设定的阙值，随即自动控制。

励磁与保护系统：这两个系统是保证发电厂运行安全的系统，它们与其他系统是互为独立的，如此，其他系统出现故障后，它们仍可以正常发送数据，帮助工作人员处理突发情况。但具体处理过程中，两者需建立同步系统，用同步系统保持信号的统一。

其他功能：虽然用DOC系统控制减少了仪表的数量，但在某些位置依然保留了一些仪表，用于显示参数，其余参数均用电子表显示。此外，其也建立了新型的集成系统，系统内简化了启动操作所需的步骤，控制人为失误。

d.应用的核心问题。使用期间：使用中与系统、设备有关的所有参数和逻辑必须保证有科学的计算，以此确保系统运行恒定，不会受外部因素影响做出改变。如果在必要的时候修改逻辑关系，需借助網络的信号传输完成，并科学分配功能，避免误动。

使用后期：使用后，需完成整个系统的控制，保证每个元件的操作互为独立，切实保证所有设备的安全，同时，也要让微处理实现联合，优化对细小零部件的控制。而完成微处理后，可在某些位置设定时钟，保证内部运行与外部信息的统一。

二、DCS控制系统出现的故障

虽然DCS控制系统的功能应用后，优化了对发电厂电气设备的管理，但应用中也出现很多故障，这些故障一旦出现，将直接影响系统安全，甚至影响发电厂运行的稳定。

（1）硬件故障。发电厂设备的运行环境较为复杂，经常有高温、高热的情况，这些可能引发系统的硬件故障。具体包含DPU主控的故障，它出现的故障有脱网、无法正常切换等，其中如果脱网，可能是因为元件老化、端子接触不稳定。一旦出现这类故障，必须及时维修，把老化或有故障的器件更换；I/O单元故障，其出现故障的原因是环境的高温，导致通讯线路接触不良等[2]。

（2）软件故障。其故障包括控制模块、软件的下载等，而所有故障可细化为两类——系统与应用软件。前者是改编程序时，出现的设计上的缺陷，如果是这类故障，必须把程序返回原厂，由原厂的工作人员处理。现在，DCS控制系统还处于不断升级中，会根据具体的需求，在系统中加入补丁，或进行系统升级，但这在某方面会带来风险。对于软件故障的分析，是系统升级后，软件的开发有待继续优化，特别是一些软件研发不及时，仍使用原有的版本，导致两者的功能不符，影响软件使用的安全。

（3）人为故障。发电厂内的DCS控制系统因涉及多项操作，要求操作人员有较高的素养，对系统有全面的了解，定期维护系统。但具体维护系统时，可能会因为人为操作的失误，引发故障，且这类故障具有偶发性的特征，可及时解决。

三、结语

对发电厂电气设备DCS控制系统的分析，是从具体应用与出现的故障着手，提出DCS控制系统的应用，需注意核心问题，综合利用系统的功能，优化对所有电气设备的控制，同时，对于系统运行出现的故障，必须妥善处理，以保证控制系统与设备、发电厂整体运行的稳定。

参考文献：

[1]李全伟.刍议发电厂电气设备与系统的控制逻辑[J].科技与创新，2014（16）：22+24.

作者简介：李文辉（1984-），男，汉族，广东信宜人，本科。