林亮

（武昌理工學(xué)院 430223）

摘要：電廠運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性關(guān)乎社會(huì)生產(chǎn)、居民用電穩(wěn)定，作為電廠運(yùn)行控制系統(tǒng)的主要組成部分，實(shí)現(xiàn)電廠分散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是電網(wǎng)供電穩(wěn)定的保障基礎(chǔ)。在實(shí)際電廠生產(chǎn)運(yùn)行過程當(dāng)中，電廠分散控制系統(tǒng)常會(huì)因?yàn)殡娫措妷翰环€(wěn)、信號(hào)干擾、硬件故障等因素導(dǎo)致電廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的中斷[1]，本文就目前電廠分散控制系統(tǒng)常見故障原因進(jìn)行分析討論，并根據(jù)不同故障原因提出相應(yīng)解決方案，為今后處理相關(guān)故障提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：電廠；分散控制系統(tǒng)；故障；維護(hù)措施

1. 引言

電廠分散控制系統(tǒng)的作用在于通過計(jì)算機(jī)、通信和屏幕顯示技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、控制和保護(hù)等功能[2]，利用通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的多計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，它具備著功能分散，數(shù)據(jù)共享，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。但是在實(shí)際電廠運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)中DCS（電廠分散控制系統(tǒng)）常會(huì)因?yàn)殡姀S分散控制系統(tǒng)硬件故障、通信網(wǎng)絡(luò)串?dāng)_中斷信號(hào)傳輸、SOE設(shè)備工作異常以及電源供電故障這些因素最終導(dǎo)致電廠運(yùn)行故障的發(fā)生。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平越來越高，在電廠分散控制系統(tǒng)發(fā)生異常的情況下能夠快速查到問題源頭并及時(shí)解決是衡量一個(gè)電力系統(tǒng)全局性的重要指標(biāo)，這也能夠保證商業(yè)用電和居民用電得到保障。

2. 電廠分散控制系統(tǒng)故障分析

2.1 分散控制系統(tǒng)通信故障分析及維護(hù)措施

電廠分散控制系統(tǒng)的通信系統(tǒng)作為傳輸中樞，擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)共享、資源分析以及資源共享等功能。由于DSC和現(xiàn)場(chǎng)前端I/O設(shè)備的直接連接，因此在平常的工作過程當(dāng)中外界串?dāng)_很容易通過電網(wǎng)傳輸電纜對(duì)DCS的通信傳輸帶來干擾，從而引起整個(gè)DCS系統(tǒng)的故障。找到干擾信號(hào)源是應(yīng)對(duì)這一問題的首選方案，在電廠的DCS系統(tǒng)中，電子通信元件之間組成一個(gè)較為復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)，這些電子元件的供電通常都是由電廠內(nèi)部發(fā)電直接提供電源電壓，與此同時(shí)，電廠內(nèi)部的其他大功率動(dòng)力設(shè)備也都使用相同電路進(jìn)行供電，這些設(shè)備電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)有較大電流形成，眾所周知，大電流通過引起的電磁效應(yīng)將直接引起DCS系統(tǒng)中的通信設(shè)備收到極強(qiáng)的電磁干擾[3]。除此之外，在日常使用過程當(dāng)中，由于這些動(dòng)力設(shè)備的啟動(dòng)和關(guān)閉瞬間都將會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)電流迅速增加或變化，這對(duì)DCS通信設(shè)備的影響也是比較大的。關(guān)于這類問題的解決辦法可以通過獨(dú)立DCS通信系統(tǒng)供電電源來減少以上問題帶來的信號(hào)干擾。

在DCS系統(tǒng)中不同控制層之間的異常切換也會(huì)引起通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)丟失從而導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)的故障，在這種情況下，設(shè)備異常的表現(xiàn)通常為：I/O設(shè)備接口模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)，相關(guān)工作人員可以通過總控系統(tǒng)對(duì)中央處理器進(jìn)行reset進(jìn)行故障排除。

在實(shí)際工作過程當(dāng)中，有時(shí)候因?yàn)槠帘坞娎|接地方法不正確導(dǎo)致接地電阻過大引起了接地噪聲干擾信號(hào)，這時(shí)會(huì)在傳輸通道直接產(chǎn)生電位差，由于傳輸電纜外部帶有金屬層，這時(shí)候反而會(huì)使得屏蔽層自身形成一個(gè)自干擾系統(tǒng)，從而影響到整個(gè)系統(tǒng)的通信狀況。在接地電纜安裝的時(shí)候需要保證接地電纜接地良好，正確的安裝可以有效降低外界干擾以及系統(tǒng)當(dāng)中其它弱電設(shè)備帶來的信號(hào)干擾，從而可以使得通信傳輸質(zhì)量顯著提升，也使得DCS系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

2.2 分散控制系統(tǒng)硬件故障分析及維護(hù)措施

分散控制系統(tǒng)中的硬件故障通常意義上指的是前端信號(hào)采集設(shè)備異常，前端信號(hào)采集設(shè)備通常包括了信號(hào)傳輸部分、信號(hào)分析部分、以及中心輸入輸出設(shè)備三個(gè)部分。作為DCS系統(tǒng)控制端口，常見的故障情況有：電路年久出現(xiàn)線路老化，設(shè)備維護(hù)欠缺導(dǎo)致因?yàn)榄h(huán)境或者人為因素產(chǎn)生設(shè)備故障，這些故障一旦出現(xiàn)通常會(huì)導(dǎo)致前端信號(hào)接收與CPU中樞處理系統(tǒng)出現(xiàn)連接故障，硬件系統(tǒng)顯示異常等，對(duì)于該類故障發(fā)生之后，因?yàn)楫?dāng)前采用的DCS系統(tǒng)硬件通常帶有自診斷功能，因此首先可以通過自診斷判斷故障發(fā)生原因，除此之外，還可以通過對(duì)立傳感器來進(jìn)行硬件故障原因發(fā)生的診斷[4]。在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的時(shí)候，我們還需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)故障原因有充分的調(diào)查了解，避免盲目操作情況的出現(xiàn)，以免造成故障的進(jìn)一步惡化，硬件故障的維護(hù)在保證電路安全的前提條件下，通過合理的方法尋找出故障點(diǎn)之后對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行維修，根據(jù)故障嚴(yán)重情況對(duì)故障點(diǎn)采取維修或者更換的處理方式，確保安全的前提下有效率地解決故障原因。

2.3 分散控制系統(tǒng)電源故障及維護(hù)措施

DCS控制系統(tǒng)一旦發(fā)生電源故障，會(huì)引起控制終端系統(tǒng)崩潰，從而使得整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓，在實(shí)際生產(chǎn)過程當(dāng)中，導(dǎo)致分散控制系統(tǒng)電源故障的原因也比較多樣化，在電廠大型設(shè)備中，由于啟閉電壓都會(huì)導(dǎo)致瞬時(shí)電壓發(fā)生明顯的變化，因此長(zhǎng)期反復(fù)重復(fù)這一操作并且不定期保養(yǎng)或者及時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)問題通常情況下會(huì)導(dǎo)致電源設(shè)備元件的損壞，從而使得電源前端控制出現(xiàn)失效情況。其次，由于操作人員的疏忽或者環(huán)境因素導(dǎo)致電源接頭電壓出現(xiàn)不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。如果供電電壓出現(xiàn)異常也會(huì)導(dǎo)致電源異常，異常斷電對(duì)于設(shè)備的損壞也會(huì)導(dǎo)致電源故障的發(fā)生[5]。對(duì)于電源故障維護(hù)與解決方案：日常操作必須規(guī)范的前提條件下，需要安排專人負(fù)責(zé)相關(guān)元件的日常維護(hù)，一旦故障發(fā)生，需要通過恰當(dāng)?shù)姆椒▽ふ夜收显搭^并且安排相關(guān)專業(yè)人員及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行排除，確保生產(chǎn)工作的迅速恢復(fù)。

2.4 分散控制系統(tǒng)SOE設(shè)備故障及維護(hù)措施

SOE設(shè)備作為分析分散控制系統(tǒng)機(jī)組故障的重要組件，擔(dān)負(fù)著整個(gè)電廠分散控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控的責(zé)任，在實(shí)際生產(chǎn)過程當(dāng)中，SOE設(shè)備易出現(xiàn)信號(hào)丟失、SOE數(shù)據(jù)紊亂、數(shù)據(jù)重復(fù)發(fā)送、數(shù)據(jù)處理錯(cuò)誤等故障，在這個(gè)情況下，電廠分散控制系統(tǒng)由于接受信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致反饋信號(hào)響應(yīng)執(zhí)行的動(dòng)作產(chǎn)生誤差，進(jìn)而影響整個(gè)分散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性[6]。對(duì)于SOE設(shè)備故障發(fā)生，應(yīng)當(dāng)及時(shí)聯(lián)系相關(guān)人員對(duì)設(shè)備模塊進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，及時(shí)對(duì)故障源頭進(jìn)行排障，確保整個(gè)電廠分散控制系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運(yùn)作。

3. 結(jié)論

綜上所述，電廠分散控制系統(tǒng)的擔(dān)負(fù)著當(dāng)前我國(guó)數(shù)字化新型電廠的核心樞紐，在日常的管理維護(hù)中應(yīng)當(dāng)安排專人專責(zé)，對(duì)DCS系統(tǒng)中易發(fā)生故障的部分進(jìn)行定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)并采取相應(yīng)措施給予修復(fù)，避免問題的進(jìn)一步擴(kuò)大，從故障的源頭入手，將實(shí)際生產(chǎn)中的損失最小化。此外，對(duì)于負(fù)責(zé)各個(gè)部分的工作人員也應(yīng)該定期組織相應(yīng)的培訓(xùn)以確保相關(guān)人員對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部分的充分了解，以避免故障出現(xiàn)的時(shí)候因?yàn)槊つ坎僮髟斐傻墓收霞觿　?/p>

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