摘要：电厂热控系统中广泛采用DCS系统，不仅有效减轻了工作人员的工作量，提升了工作效率，而且使得电厂机组的运行更加安全稳定。但是，在实际运行过程中，其保护回路总是存在误动作的情况。这就需要相关工作人员针对DCS系统保护回路误动作进行深入研究，探究其根本原因并寻求处理对策。
关键词：电厂；热控系统；DCS；误动作；措施
电力能源是各行业生产运营中所必须的基础能源，随着社会的发展，各行业对电力能源供应的效果提出了更高的要求。电厂为了提升电能生产效率及供应的质量，都会在生产系统中安设热控保护装置，当设备出现异常的时候，可以及时关闭运行中的机组，规避危险事故的发生。DCS系统是电厂中使用最普遍的控制系统，可以对整个机组运行状况进行实时监控，在促进电厂工作效率和稳定性方面具有良好的效果，但是就这一系统的实际运用情况来说，还存在诸多问题，从而对电厂机组的稳定运行造成了阻碍。
1DCS简要介绍
DCS系统采用分散控制、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。DCS系统在电力系统中的运用十分普遍，其最为突出的优越性就是灵活性和延展性较强，可以针对系统运行情况实施切实的管控，并且在运算方面作用也十分突出。将DCS系统切实的加以运用，可以针对当前电厂系统工艺参数加以准确的判断，并结合结果来对未来参数的波动规律加以预测，如果发现存在不达标的情况，会第一时间发出警报，从而为整个系统的正常运转加以保证，并且确保整个系统内所有的装置都能够实时被DCS系统所监督管控，确保系统稳定的运行。在整个热控系统之中，涉及到大量的电线电缆以及分支控制系统，任何一个分支系统发生故障，都会威胁到整个系统的稳定运行，从而导致热控DCS控制保护回路误动作或者运营机组跳闸的不良情况发生，甚至会引发严重的危险事故，从而会对电厂的经济收益造成损害。
2DCS系统误动的原因
2.1硬件故障
DCS系统中的硬件故障主要包括元器件损坏、模块和电路中有些部位接触不良，以及电源输出不正常、电路板条线错误等。当DCS系统中发生这些硬件故障时，就会导致现场的指示灯不再正常工作、现场设备无法驱动等问题，即使整个系统仍然可以按照正常要求运行，但其各个监测点所获取的数值并不能正常显示。当热工元件在购买过程中质量不达标或者被长期使用后发生老化，就会导致热工元件发生故障。而热工元件发生故障的直接结果就是信号不能进行正常的传递，主机和辅机的保护功能被中断，即发生拒动。此外，DCS系统中对于关键性的回路控制是依靠单元件进行的，并不需要烦琐的程序设计，在这种情况下，元器件就容易发生故障，进而造成保护误动或者拒动等现象。
2.2软件故障
热控软件故障主要是软件内部的控制逻辑出现错误以至于系统的控制逻辑不完善进而造成DCS系统误动。而导致DCS系统出现逻辑错误的原因是：电厂进行大规模整改后或者机组在投产调试过程中，都会对发电机组的特性进行不同程度的调整，这样之前的DCS系统对参数和函数曲线的控制逻辑并不适用于改动之后的机组设备，而是需要重新调整设定软件逻辑，以保证软件逻辑与改动后的机组设备相协调一致，减少系统误动现象。
2.3电源或接地系统故障
电源或接地系统故障的典型特征就是电源缺失，主要是由于供电系统中的零线、火线和地线之间出现连接错误或者接触不良等异常问题。时间一长，电源系统的整体质量就会出现问题，如线路的电阻过高或者绝缘保护装置受到破坏等。这样就很容易引发整个电源或者接地系统故障。此外，在进行电源设计时，如果考虑不够全面造成设计存在漏洞，如地极电阻过大等，也很容易造成误动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3电厂热控DCS控制保护回路误动作的处理措施
3.1提升设计合理性，优化系统运行能力
为提升系统的稳定性，冗余引入到电源和DPU中的做法十分常见，但仅在上述设备中引入冗余操作还不足以满足自动化控制系统的要求。在系统运行中，可以在热工信号监测时也引入冗余思想，即多次取样同一个测试点的数据，以保证测试结果的准确性，防止错误指令的产生。另外，为保证系统运行的稳定性，可以将重要测点的通道布置在不同的卡件上，从而减缓故障压力。总体而言，在热工自动控制系统构建和升级时，应重视设计、安装，多角度评测：①DCS控制系统的优化。为防止DCS出现软硬件故障，可通过优化设计，提升DCS系统的“坏质量”诊断体系，通过优化硬件质量和软件自诊断能力，提升系统预防和弱化故障的能力。②系统保护逻辑的优化。可以采取超驰保护、抗积分饱和等运行逻辑提升自动控制系统的稳定性。超驰保护即自动控制系统接收到故障信号、偏差越限等异常信号时，该保护措施会立即切换自动切手动、禁止增或禁止减等逻辑，使得系统设备在故障发生时得到有效保护，也保障系统的稳定运行能力。例如，炉膛内的压力高于设定值后，超驰保护机制会对送风机进行禁止增，对引风机做禁止减操作，以保证炉膛内的压力逐渐恢复到正常值。积分饱和即执行机构已经到极限位置，仍然不能消除偏差时，由于积分作用，尽管PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作。出现积分饱和时，系统的自动控制系统不能对被控指标实行有效的控制，因此需要采取抗积分饱和机制。
3.2利用安全可靠的技术操作和元器件设备
DCS系统控制回路安全可靠运行的两大基础因素就是质量可靠的元器件设备和专业的技术操作。因此，对于这两方面相关工作人员需要进行严格把控。元器件设备方面，严格把好质量关，并确保设备器件选型正确。这就需要在设备成本允许范围内选择高质量品质的元器件设备，以确保系统的可靠性。同时，专业性的操作技术不仅能够将系统设备的使用价值充分地发挥出来，而且能够降低系统操作过程中的失误率，减少系统的误动。
3.2优化热控系统的逻辑程序
系统内的位置开关等普遍存在接触不良的情况，而当外部环境对于信号的传递具有一定的干扰作用时，就极易造成热控系统保护回路出现误动的情况。这就需要对机组的逻辑设计进行完善，最好采用一些容错率较低的逻辑设计。这样即使系统的元器件出现某些故障问题，其逻辑程序能够在一定的容错措施的指导下进行优化，以避开错误逻辑。
3.3强化电源和接地的可靠性
外部环境的变化容易对热控系统造成不同程度的影响，当干扰程度较小时，仅仅会影响到测量数据的准确性，造成系统控制程序不稳定等问题，而如果干扰程度相对比较严重时，系统设备严重发生故障，信号传递严重紊乱，设备机组就会进行跳闸保护。在这种情况下，就需要对外界的干扰因素进行排除或者抑制，以保证信号采集过程中的准确性和可靠性。通常情况下，主要采取的措施就是强化电源和接地的可靠性以实现对外界干扰的抑制。
4结语
近年来，电厂发电机组的自动化水平不断提升，而DCS系统也具备一定的优势被广泛使用，但是DCS系统的误动和拒动等问题仍然需要进一步解决，以加强热控系统的安全性和稳定性，从而确保电厂的经济效益和社会价值得到最大程度的发挥。
参考文献：
[1]刘晓.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探讨[J].现代工业经济和信息化，2019，9（6）：109-110.
[2]王培冉.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探微[J].山东工业技术，2019（13）：172.
[3]张剑斌.电厂热控DCS控制保护回路误动作原因与处理措施探微[J].自动化应用，2018（5）：104-105.
论文作者:田纪云
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签：系统论文; 电厂论文; 回路论文; 故障论文; 机组论文; 设备论文; 逻辑论文; 《基层建设》2020年第1期论文;