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摘要：火力发电厂的电气控制模式与DCS系统密切相关，它也越来越广泛地应用于火力发电厂的电气控制过程，其应用技术也越来越成熟。本文对DCS控制系统的原理、特点以及应用必要性进行了概述，探讨了DCS热控系统应用中常见故障的应急处理。
关键词：火电厂；DCS；系统故障；应急处理
近年来，DCS已广泛用于电力生产，逐步形成数据采集DAS，模拟控制MCS，顺序控制SCS，燃烧器管理BMS4大系统，在蒸汽轮机和锅炉等热设备的顺序控制，数据采集和锅炉安全监控方面的都有成功经验，提高了电厂自动化水平和机组运行的安全水平和经济性。DCS系统有效解决了集中控制系统的致命弱点—故障集中。DCS的最大优点是故障是分散的，并且使用了大量的微处理器，因此每个微处理器都承担着小规模的地理控制任务。
一、DCS控制系统概述
（一）DCS基本原理
DCS又称分布式控制系统，是一种新型电气控制系统，该系统的出现有效的弥补了传统控制系统的不足。DCS控制系统主要是由计算机、通信设备、显示设备以及控制设备这四个部分组成的。在火电厂中，DCS控制系统根据电厂生产特点划分为几个独立的子系统，各个子系统之间协同工作，各自根据功能完成相应的任务。
（二）DCS系统的特点介绍
（1）可靠性较高。DCS热控系统的热控工作不是由单独一台计算机完成的，而是由多台计算机共同实现的。如果某个计算机出现故障，不会导致整个控制系统崩溃。此外，每个独立系统的任务分散，单个计算机只需负责单一任务，便于依据用户功能需求进行系统结构设计，这也在很大程度上提升了每台计算机的可靠性。
（2）开放性较广。DCS系统具备模块化，开放性和标准化的特点。如果需要扩展或更改电气系统，可以通过激活新的计算机访问系统信息网络将其从系统中移除，它不会影响其他系统的工作，因此DCS系统的开放比较好。
（3）系统运行灵活。DCS系统结构是基于控制应用对象的软硬件组合，DCS系统要经过测量与控制信号以及相互连接来建立关系，采用合适的算法控制规律进行应用，需要应用的监控画面是由从图形库调用的相关图形组成，控制系统可以根据需求较为方便的构成，以实际需要进行系统的运行控制工作，系统运行极为灵活，从而能够很好的满足电厂热工控制的需求。
二、DCS系统在火电厂应用的必要性
随着电力系统的不断发展，基于电气行业开发了比较完善的电气二级专业技术和管理模式，例如，当前应用较为普遍的火力发电厂电气自动化管理模型。从管理层而言，火电厂的电气专业系统是独立的，与网络和计算机技术有一定的差距。为了弥补这一差距，研究人员提出将DCS系统应用于火力发电厂。DCS系统的应用使火力发电厂系统更可靠，并避免由于硬接线和按钮而导致的故障。DCS系统的内部逻辑非常紧凑，原始继电器模式或固态逻辑可以由控制系统代替，这降低了由于误操作而导致故障的可能性，提高了整个系统的可靠性和安全性。通过DCS系统，将电气监控系统和电气操作设计为一个单元，对机组的运行状态进行整体监控，提高集中控制的能力。通常，DCS系统提高了火力发电厂运行的整体控制和自动化水平。
三、DCS控制系统常见故障的应急处理
在对DCS控制系统进行应急处理时，需要在一定的基本原则下进行。当系统出现故障时，要迅速告知热工人员，由其进行处理并上报。要求运行人员必须要沉着冷静，采取正确的处理措施，确保机组安全。首先，要对发生故障的类别和原因进行分析，认真查看故障的影响程度，再进行处理。如果机组运行比较安全，但是没有控制手段，则要先确保稳定，然后联系检修。如果效果不够显著，则需要停止运行。在发生故障前，如果机组出现运行不稳定的情况，必须要停止运行。在进行应急处理时，要通知各岗位人员做好准确，确保人身安全。如果是电源故障，运行人员切忌盲目恢复电源，导致事故扩大，必须由热工人员检查确定。如果DCS通讯系统瘫痪，则要切换用电。
（一）操作故障的应急处理
如果某个操作员站出现黑屏，其他操作员能够正常监控，在保证监控设备正常运行的前提下，及时通知热工人员进行处理。系统如果监视失常，可以通过工程师站内的操作站对机组进行监控，然后组织检修人员及时进行检修。当电源处于正常状况，但是操作站都有故障，可以通过热启来判断操作站是否正常，如果操作站存在故障则应通知热工检修人员进行检修。如果操作系统不能进行热启，且短时间无法恢复，则要停止系统运行。如果机组运行正常，但不能对运行参数进行有效监视，也必须停止运行。
（二）通讯网络故障的应急处理
对于SCS出现故障，则要通知热工人员及时处理，为了确保机组能够正常的运行，要根据机组运行情况，安排人员进行监视，如果设备运行异常，就要尽快停止机组的运行。对于MCS系统通讯故障，要加强对其监控和处理，要保证系统的各项运行参数在允许的范围内，一旦超出范围则要立即停止运行。对于ECS系统通讯故障，要及时安排检修人员进行检修，如果系统不能恢复正常，就必须立即停止其运行。
（三）DCS系统其它功能障碍的应急处理方法
DEH如果发生失电导致汽轮机跳闸，则先依据跳闸的处理方法进行处理，如果无效则要进行手动停止机组运行。对于FSSS失电的情况，要马上启动MFT保护机制，否则就立刻停止机组运行。对于MEH失电造成两个气泵都发生跳闸的问题，则要对联锁动作进行检查，否则就需手动进行干预，尽量避免MFT的发生。
四、预防DCS系统故障的策略
对于运行人员来说，要对DCS的系统结构布局有深刻的认识，充分了解各个单元柜的功能，更要数字电源回路及其设计和运行的方式。运行人员在进行监盘时，要对DCS系统的网络进行定期的检查，对于主要设备的状况，要清楚的了解，如果发现问题，要向主要负责人及时的汇报，并通知相关部门进行检修处理。对于热工人员来说，要注意监视检查DCS系统，如果发现存在故障，则要及时的通知有关人员进行处理。
对于DCS系统软件的应用与管理以及修改等，要确保规范化，及时的进行更新和修改，同时完善审批授权和责任人制度。在对软件进行修改和升级前，要对其做好备份，并且严禁安装没有经过测试的软件，尽可能的避免在DCS系统中，应用不确定的介质，防止被病毒感染。
此外，对于工程师站的管理规定，必须要严格遵守，同时建立有针对性的DCS系统的防范病毒的预案，禁止在DCS系统中，应用便携电脑等。对于热工维护人员等，在维护管理DCS系统时，要加强同运行人员的沟通交流，防止出现非运行人员干预机组运行。不管是专业人员，还是非专业人员，对于异常状态都要做出灵敏的反映，这就要求其必须熟知所有可能出现的故障类型，并且了解应对各种系统故障的方法以及在实际工作中如何预防出现系统故障等。
随着技术水平的提升，DCS系统的智能化与自动化水平不断提升，其安全性等方面的性能也得到显著的提升，火力发电厂也能更好的应用该控制系统。实际上，不管何种系统，在实际应用中出现故障都在所难免。然而故障和事故并没有极高的相关性，故障也并非不可防范，主要问题在于如何提早发现，并提早进行预防，对故障隐患进行排除，防止故障扩大。这也给热工人员以及运行人员提出了非常高的要求，不仅要态度端正，认真负责，还要具备非常高的业务素养。为确保机组稳定运行，火电厂人员要积极学习DCS系统，深入了解系统性能，以更好的应用系统。除此之外，火电厂还要多进行应急事故的演练，在出现故障后，可以快速正确的处理故障，将故障损失尽可能的降到最低。
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