DCS电源供电系统的可靠性定量分析
DCS风扇电源可靠性分析及优化
DCS风扇电源可靠性分析及优化发布时间：2021-12-09T09:19:19.521Z 来源：《电力设备》2021年第9期作者：党永利1 周向阳2[导读] DCS分散控制系统系统作为单元机组控制的核心，其对火电厂安全稳定运行起着至关重要的作用[2]。
（国能陈家港发电有限公司）摘要：本文对某电厂DCS分散控制系统风扇电源配置方式以及存在的问题进行分析，结合该厂机组控制系统控制柜冷却风扇的实际电源分配及改造过程，对DCS冷却风扇电源可靠性进行优化，进一步提高DCS系统运行的稳定性。
该优化方案方法简单、实用，取得了良好的工程应用效果，对解决其他机组存在的问题具有一定的借鉴意义[1]。
关键词：DCS、电源、可靠性、优化In this paper, the distribution mode of fan power supply and the existing problems in DCS distributed control system of a power plant are analyzed. Combined with the actual distribution of power supply and the reform process of the cooling fan in the control cabinet of the power plant, the reliability of DCS Cooling Fan Power Supply is optimized to further improve the stability of DCS system. The optimization method is simple and practical, and has achieved good engineering application effect. It has certain reference significance for solving the problems existing in other units.Keywords: DCS, Power Supply, reliability, optimization0 引言DCS分散控制系统系统作为单元机组控制的核心，其对火电厂安全稳定运行起着至关重要的作用[2]。
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析1. 引言1.1 研究背景火电厂DCS系统是火电厂生产过程中的关键控制系统，它负责监控和管理火电厂的各项运行参数，保证火力发电设备的正常运行。
随着信息技术的迅猛发展，火电厂DCS系统的应用越来越广泛，功能也越来越复杂，但同时也带来了更多的安全隐患和可靠性风险。
火电厂DCS系统面临着来自网络攻击、病毒入侵、系统错误等多方面的安全挑战，一旦发生系统故障或被攻击，将对火电厂运行造成严重影响甚至威胁人员生命财产安全。
对火电厂DCS系统的安全性和可靠性进行深入分析和研究，对于保障火电厂生产安全、提高生产效率具有重要意义。
为此，本文将对火电厂DCS系统的安全性和可靠性进行全面评估和分析，以期为火电厂DCS系统的安全稳定运行提供理论支持和技术保障。
1.2 研究目的火电厂DCS系统作为控制系统的核心设备，在火电厂运行中扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断发展和自动化水平的提高，火电厂DCS系统所面临的安全性和可靠性挑战也日益增加。
本研究旨在深入分析火电厂DCS系统的安全性和可靠性问题，通过对系统的重要性、影响因素以及综合评价的研究，为火电厂DCS系统的提升和改进提供理论支持和实践指导。
具体研究目的包括：探讨火电厂DCS系统安全性的重要性，分析影响火电厂DCS系统可靠性的关键因素，对火电厂DCS系统的安全性和可靠性进行深入分析，评估系统在实际运行中的稳定性和性能表现，最终为提升火电厂DCS系统的安全性和可靠性提供有效对策和建议。
通过本研究的开展，旨在促进火电厂DCS系统的持续发展，提高系统的运行效率和稳定性，确保火电厂生产的安全与稳定。
1.3 研究意义火电厂DCS系统安全性和可靠性的研究意义在于提升火电厂运行的效率和安全性。
随着科技的发展和社会的进步，火电厂在能源供应中扮演着至关重要的角色。
火电厂DCS系统作为其核心控制系统，其安全性和可靠性的问题一直备受关注。
火电厂DCS系统的安全性直接关系到火电厂的稳定运行和设备的安全性。
DCS系统可靠性分析及建议
DCS系统可靠性分析及建议摘要：随着DCS系统在电厂监控调节功能的不断增强、应用范围的不断扩大，其可靠性日益受到工程设计人员、基建人员及电厂维护人员的关注。
总结对几套DCS系统的维护工作情况，从DCS设备选型、基建到运行维护几个环节提出提高DCS系统可靠性的建议。
关键词：DCS可靠性系统选型及配置干扰冗余除尘降温试验校验周期1引言DCS是采用计算机技术、通讯技术和屏幕显示技术，实现对生产过程的数据采集、控制和保护功能，利用通讯技术实现数据共享的多计算机监控系统，其主要特点是功能分散、风险分散、数据共享。
随着电厂自动化水平的不断提高，DCS已是一种标准模式，其功能也不仅仅局限于热力系统控制及联锁保护等，发电机-变压器组、厂用电系统乃至自动同期、励磁等指标及可靠性要求很高的专用设备也开始用DCS实现其功能。
可以说DCS是发电机组名副其实的中枢神经，随着DCS监控调节功能、应用范围的不断扩大，其安全、可靠与否对机组安全稳定运行更加重要，因此有必要在DCS系统选型、设计、施工、调试、维护等不同阶段入手，采取有效手段提高DCS控制系统的整体可靠性。
2系统选型及配置不论在新建机组还是老机组进行的控制系统改造，均面临着如何选择性价比高的控制系统的问题。
下面从提高可靠性的角度来衡量，在DCS选型上应注意以下问题。
2.1控制系统的硬件一定要具有高的可靠性，在电子元件上的生产工艺各环节上采用成熟技术，模件卡板要具备热拨插功能。
DPU的响应、运算、存储能力要足够，I/O卡件要具备很强的隔离和抗干扰能力。
2.2控制系统从结构上要充分采用冗余技术。
对于控制系统的交换机、DPU 必须冗余，且冗余设备之间必须实现无扰切换。
2.3在DCS控制系统选型、设计、施工及调试过程中还要充分重视以下问题：a)主要控制器应采用冗余配置，控制器的对数配置，应严格遵循机组重要保护和控制分开配置的独立性原则，均匀配置控制器负荷，一般控制器负荷不能超过50%。
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析火电厂DCS（分布式控制系统）是控制和监控火电厂生产过程的关键。
它整合了各种控制设备、传感器和执行器，以确保火电厂的安全、稳定和高效运行。
DCS系统的安全性和可靠性对于火电厂的运行至关重要。
本文将对火电厂DCS系统的安全性和可靠性进行分析。
我们来看DCS系统的安全性。
火电厂DCS系统安全性的分析包括系统对外界攻击的抵抗能力、系统内部错误的容错能力以及系统的数据安全和隐私保护。
在面对外界攻击时，DCS系统需要具备足够的防护能力，包括网络安全、防火墙和入侵检测系统等，以确保系统不受恶意攻击的影响。
在系统内部错误容错方面，DCS系统需要有自动故障诊断和恢复机制，以避免单点故障对整个系统的影响。
系统的数据安全和隐私保护也是至关重要的，特别是对于火电厂的生产数据和设备信息，必须得到严格的保护，以防泄露或被篡改。
我们来看DCS系统的可靠性。
火电厂的DCS系统可靠性分析主要包括系统的稳定性、响应速度和故障处理能力。
系统的稳定性是指系统在长时间运行中不出现不稳定的情况，保持稳定的数据传输和控制操作。
而系统的响应速度则是指系统对控制指令和数据请求的快速响应能力，以确保系统能够及时地控制和监控火电厂的生产过程。
系统的故障处理能力也是评估系统可靠性的重要指标之一，包括系统对故障的自动识别、定位和恢复能力。
针对火电厂DCS系统的安全性和可靠性分析，我们可以采取一系列措施来提升系统的安全性和可靠性。
对系统进行全面的安全评估和风险分析，发现潜在的安全隐患并采取相应的防护措施。
加强对系统的监控和管理，及时发现系统的异常情况并采取措施加以处理。
加强对系统的维护和更新，及时修复系统的漏洞和升级安全补丁。
建立完善的应急预案和灾难恢复机制，以备系统遇到安全事件或故障时能够迅速应对和恢复。
DCS系统的可靠性与可维护性分析
DCS系统的可靠性与可维护性分析DCS系统（分散控制系统）是一种广泛应用于工业生产过程中的自动化控制系统。
它的主要功能是对生产过程中的参数进行监测和控制，以确保生产系统的正常运行。
在现代工业中，DCS系统扮演着至关重要的角色。
然而，由于其复杂性和高度集成性，DCS系统的可靠性和可维护性成为了工程师们关注的焦点。
DCS系统的可靠性分析旨在评估系统能够持续运行的能力。
它涉及到对DCS系统的各个组件进行故障分析和故障预测。
通过对系统故障的分析，工程师可以识别系统中潜在的故障源，并采取相应的措施来减少故障的发生。
同时，通过故障预测，工程师可以预先采取措施来避免系统故障，确保系统的持续稳定运行。
在进行可靠性分析时，可以采用故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）等方法。
故障树分析可以帮助工程师了解系统中不同组件之间的关系，并判断某个组件故障的概率。
事件树分析则用于评估系统在特定事件发生时的响应能力。
通过综合应用这些分析方法，工程师可以全面评估DCS系统的可靠性，识别潜在的故障和风险，并提出相应的改进措施。
除了可靠性分析，可维护性分析也是保证DCS系统正常运行的关键环节。
可维护性分析包括对系统组件的维护需求评估、维修时间评估以及备件管理等方面的考虑。
通过对DCS系统的维护需求评估，工程师可以确定系统所需的维护措施，包括定期维护、预防性维护和修复性维护等。
同时，维修时间评估可以帮助工程师合理安排维修计划，减少生产系统的停机时间。
备件管理是保证系统可维护性的关键因素之一，工程师需要根据系统的特点和使用情况，合理配置备件资源，以应对突发故障和维修需求。
DCS系统的可靠性与可维护性是相互关联的。
一方面，通过提高系统的可靠性，可以减少故障的发生，从而减少维护需求，提高系统的可维护性。
另一方面，通过合理的维护措施和维护时间管理，可以提高系统的可靠性并降低故障率。
因此，在实际工程应用中，工程师应综合考虑可靠性和可维护性因素，制定相应的管理策略和维护计划，以保证DCS系统的正常运行。
发电厂DCS系统电源可靠性的分析
工 程 技 术
Ｓｃ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ａ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｉｎ ｖ 百
发 电厂 ＤＣＳ 系统 电源 可 靠性 的 分析
郑 茂 林 （ 伊春 林业 发 电厂 电气 车 间 黑龙江 伊春 １ ３ ０ ） ０ ０ ５ 摘 要： 本文 以发 电厂使 用Ｄｃ ｓ电源 系统 的安全性 问题 为出发点 ， 面分析 了ＵＰ 的结 构及功 能， 在的不足 ， 全 Ｓ 存 以及 解决 问题 的方式方 法。 关 键 词 ： 电 厂 ＤＣ 发 Ｓ系统 ＵＰ （ － 断 电 源） Ｓ．间 Ｔ 中图分类号 ： Ｐ２ Ｔ ７ ３ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： ７ —０ ８ ２ １ ） ２ｂ 一０ ３ ０ １ ４ ９ ｘ（ ０ ０ （ ） ０ － １ ６ ０ ７
（ ） Ｓ 能 是 不 间 断 电源 ， 并 非 是 １ ＵＰ 功 但
“ 故 障 电源 ”， 无 如果 ＵＰＳ主机 发生 故障 ， 就
由于 干 扰 而 导致 的 ＵＰ 死 机 或 失 灵 ， 使 Ｓ 致 输 出 中断 。
电压 质 量 并 力 求 向计 算 机 提 供 比较 稳 定 的 可 能造 成 电 源 间 断 的 问 题 。 为 需 切 换 到 因 正 弦 波 系 统 电压 。 结 构 如 图 ｌ 下 面 我 们 旁 路 供 电时 ， 个 计 算 机 系统 要 全 部 停 电 ， 其 。 整 先 简 单 分 析 ・ ＵＰ 装 置 的 工 作 原 理 。 下 Ｓ 也 就 是 说 作 为 一 台机 组 要 在 进 行 切 换 时 失
可 靠 ， 无 法 输 送 到 ＤＣＳ系统 。 也
（） ２ ＵＰＳ 机 是 办 公 用 ＵＰ 这 种 ＵＰ 抗 主 Ｓ， Ｓ 干 扰 能 力差 ， 入 没 有 隔 离 装 置 ， 输 它通 用于
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析随着科技的不断发展，火电厂DCS系统的安全性和可靠性问题越来越引起人们的关注。
DCS系统是指分布式控制系统，它是一种先进的工业控制技术，广泛应用于火电厂的发电过程中。
在火电厂的运行中，DCS系统起着至关重要的作用，因此其安全性和可靠性的问题就显得尤为重要。
DCS系统的安全性是指系统在遭受外部攻击、设备故障或操作错误时，保护系统中的数据和设备免受损坏的能力。
而可靠性则是指系统在经过长时间运行后，依然能够稳定可靠地工作的能力。
在火电厂的生产过程中，DCS系统的安全性和可靠性问题直接关系到火电厂的生产安全和稳定性，因此对其进行全面的分析和评估，是非常必要的。
对于火电厂DCS系统的安全性问题，我们需要从系统的设计和执行方面进行分析。
在系统设计阶段，安全性应该被视为首要考虑的因素，需要充分考虑到预防和应对各种潜在的安全威胁。
在网络设计上，应采用多层次的安全策略，防止未经授权的用户访问系统。
还需要加强系统的防火墙、入侵检测系统和网络安全监控等措施，以确保系统的安全性。
在系统的执行和操作过程中，也需要加强对系统的管理和监控，包括定期的系统安全漏洞扫描和补丁更新、安全策略的审计和修改，以及对系统操作人员的安全意识培训等。
只有加强对系统的管理和操作，才能够更好地保障系统的安全性。
对于火电厂DCS系统的可靠性问题，我们需要重点关注系统的设备和软件的稳定性和可靠性。
对系统的硬件设备和传感器等进行定期的检测和维护，确保设备的稳定运行。
还需要保证系统的软件版本更新及时，避免老旧软件版本的安全漏洞导致的系统故障。
还需要加强对系统的容错和备份机制的建设，确保在系统发生故障时能够及时恢复。
这包括设备的冗余设计、数据的备份和恢复机制等。
只有在系统的硬件设备和软件的稳定性、可靠性和冗余性方面都得到了充分的保障，系统的可靠性才能得到真正的提升。
火电厂DCS系统的安全性和可靠性问题是一个复杂的系统工程问题，需要从多个方面进行全面的分析和评估。
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析【摘要】本文旨在对火电厂DCS系统的安全性和可靠性进行分析。
首先介绍DCS系统的概述，包括其功能和特点。
然后分析DCS系统的安全性，探讨可能存在的风险和应对措施。
接着对系统的可靠性进行评估，讨论系统稳定性和故障处理能力。
分析影响系统安全性和可靠性的因素，并提出解决方案。
最后对上述内容进行总结和结论，提出未来改进和发展方向。
通过本文的研究，可以有效提高火电厂DCS系统的运行安全性和可靠性，保障生产过程的平稳进行。
【关键词】火电厂、DCS系统、安全性、可靠性、分析、影响因素、解决方案、引言、结论。
1. 引言1.1 引言火电厂DCS系统是火力发电厂中至关重要的控制系统，它负责监控和控制整个火力发电厂的运行。
随着科技的发展和社会的进步，DCS系统在火电厂中的作用越来越重要。
随之而来的安全性和可靠性问题也变得日益突出。
本文将对火电厂DCS系统的安全性和可靠性进行深入分析，旨在探讨如何提高火电厂DCS系统的运行效率和安全性。
我们将对DCS系统进行概述，介绍其基本概念和组成部分，为后续的分析做铺垫。
然后，我们将进行安全性和可靠性分析，探讨DCS系统存在的安全隐患和故障可能性，并提出相应的应对措施。
接着，我们将分析影响DCS 系统安全性和可靠性的因素，深入挖掘问题根源。
我们将探讨解决方案，提出改进建议和技术支持，指导火电厂DCS系统的安全、稳定运行。
通过本文的研究和分析，我们希望能够为火电厂DCS系统的安全性和可靠性提供一些思路和方法，为火力发电行业的可持续发展贡献一份力量。
2. 正文2.1 DCS系统概述DCS系统是指分散控制系统（Distributed Control System），是一种集散式的工业控制系统。
它由若干个控制器（通常是微处理器），通过网络连接在一起，实现对工程、设备、系统的监控和控制。
在火电厂中，DCS系统起着至关重要的作用，可以监测和控制整个发电过程，包括锅炉、汽轮机、发电机等设备。
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析
火电厂DCS系统安全性和可靠性的分析随着能源需求的不断增长和环境问题的不断升级，火电厂在当前的新能源革命浪潮中，仍然是最主要的发电渠道之一。
而DCS系统的应用也成为火电厂这类大型工厂生产管理的主要手段。
但是，随着网络技术的飞速发展，火电厂DCS系统的安全性问题也愈见突出。
安全威胁来源多样，包括从内部的人为操作失误、恶意攻击，到来自外部的黑客攻击，可能会对火电厂DCS系统造成严重的威胁。
因此，探讨DCS系统的安全性和可靠性问题，建立完善的安全体系是非常必要的。
风险分析火电厂DCS系统面临的威胁多种多样，包括人为操作失误、恶意攻击、黑客攻击、病毒感染等问题。
以下是在火电厂DCS系统中可能出现的一些安全问题：人为操作失误：人为操作失误是导致DCS系统出现问题的主要原因之一。
操作人员在操作的过程中，可能出现工作疏忽、故障诊断错误、设备操作失误等问题，这些操作失误都可能会危及整个DCS系统的安全性。
恶意攻击：恶意攻击指的是那些致意开发、善于攻击的人员故意攻击DCS系统。
这些人可能会损坏系统的硬件或软件，攻击电脑网络或利用病毒等方式来入侵弱点，从而破坏系统的完整性、保密性和可用性，甚至窃取敏感数据。
黑客攻击：黑客攻击通常是指攻击者利用互联网、局域网等网络对DCS系统进行攻击。
黑客可能会对DCS系统进行身份伪装、数据拦截、棕化攻击、拦截电子邮件等方式，从而威胁整个DCS系统的安全性。
病毒感染：DCS系统可能会受到病毒的感染，导致系统出现故障，并且可能会遭受数据丢失或其他篡改。
病毒感染有时可能会是由于操作员或用户未能注意到潜在的安全风险而导致的。
安全解决方案为了保护DCS系统的安全性，火电厂需要采取一些安全措施，防止由于以上原因导致系统遭受攻击和破坏。
推行以下几点措施可有效保护DCS系统的安全：1. 编制科学合理的安全策略。
应该通过制度、规范、合同等形式明确公司的安全策略，并对操作人员进行培训，提高安全意识。
2. 建立现代化的防火墙并加强熔断保护。
05 DCS系统安全可靠性分析-柳清溪
DCS系统安全可靠性分析柳清溪（大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂）摘要：本文主要依据张家口发电厂近年来与热控专业相关的锅炉灭火主燃料跳闸（MFT）进行数据分析总结，阐述DCS系统在过程控制实际应用中存在的一些主要问题，作出针对性的预防措施。
关键词：DCS安全可靠分析预防1引言随着电力行业的发展，燃煤机组在装机容量、运行参数及标准上都有了很大的提高。
作为机组的灵魂分散式控制系统（Distributed Control System，简称DCS系统）是将计算机技术、控制技术、通信技术和图象显示技术（简称4C技术）相结合的产物，是实现过程控制、过程管理的现代化设备。
张家口发电厂共有四套DCS系统：1、2号机霍尼维尔TDC3000，3、4号机西门子TELE-ME，5∽8 号机MCS公司MAX1000，1∽8号机DEH为贝利的INFI90控制系统。
DCS系统异常，将会使系统失控，出现不可预知的事故，甚至导致锅炉灭火，机组停运。
本文通过分析与热控相关锅炉灭火，从而对DCS系统的可靠性加以分析，提出相应的措施，从而提高机组的可靠性管理。
锅炉炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System,简称FSSS）成为DCS系统自动保护控制的重要组成部分，其功能是按照正常逻辑程序运行以保证锅炉炉膛的安全，避免发生爆炸事故。
而主燃料跳闸（Master Fuel Trip,简称MFT）是锅炉安全监控系统的主要组成部分，它可以连续监控预先确定的各种安全运行条件是否满足，一旦出现可能危及锅炉安全运行的险情，立即切断进入炉膛的各种燃料(煤和油)，以避免发生设备损坏，避免事故的进一步扩大。
2 锅炉主燃料跳闸的因素机组安全运行，必须对现场设备和DCS系统的运行、检修进行全过程、全方位的管理。
不仅要关注现场的设备，更应加强对DCS系统软、硬件的管理及工作环境条件的改善。
热控保护对于热控系统来说，由于处于不同角度对于保护正确性的看法也不同，仅从技术上来定义保护的误动、拒动、正确动作。
关于热电厂DCS系统安全和可靠性分析
引言。发电机组自动化技术不仅能减轻运行 人员的劳动强度， 更重要的是确保了机组安全、稳 定的运行。但是面对市场经济大潮、电力市场激烈 竞争的新形势， 追求经济效益将日益成为热电厂 的重要工作。从现实情况看， 当电厂发生热力设备 故障导致机组跳闸后， 电业部门对其进行电量考 核， 虽然可以通过这个考核来促进生产安全工作 的提高， 但仍给电厂带来了巨大的损失。今后的发 电形势， 机组非计划停运损失越来越大， 根据有关 部门统计， 近几年来发电机组所有非计划停运中， 热力设备原因引起的跳闸次数约占 ７０％， 而这种 跳闸几乎都和热控专业有关联。因此， 如何进一步 提高热控系统的安全性和可靠性、减少非计划停 运变得非常重要。针对目前鹤煤集团热电厂新建 七号炉采用 ＤＣＳ 控制系统的实际情况， 对 ＤＣＳ 系 统应用现状及其存在的安全隐患进行了分析和探 讨， 以期能为热电厂七号炉的建设做出一点贡献。
没能完全考虑采用非同一板件的冗余配置。
继电器， 去跳有关设备。但是这里仍然有一个设计
影响 ＤＣＳ 系统正常使用的另一个很重要的 观念问题， 当 ＤＣＳ 电源真正消失时， 包括重要保
因素是制造工艺和安装工艺。如我厂热网 ＤＣＳ 系 护在内也不起作用了， 此时机组处于不安全状态。
统同时发生 ３ 个模块输出异常或损坏， 这方面是 按照《火力发电厂设计技术规程》（ＤＬ ５０００－ ２０００）
统已发展成为一个同外系统接口越来越多的控制 淆了 ＤＣＳ 的“信息共享”与“合用信号”的概念， 应
系统， 因此对 ＤＣＳ 系统的网络运行和维护也变得 该认识到 ＤＣＳ 的“信息共享”与“合用信号”不能混
越来越重要。主要有如下因素可能导致网络异常： 为一谈。文献［１］ 指出， ＤＣＳ 对于信息的处理与应
保证火电厂DCS电源系统可靠性探讨
用 Ｄ Ｓ并 提 高 国 内火 电 厂 Ｄ Ｓ的 利 用 率 。 Ｃ Ｃ 还有， 目前 国 内对 Ｄ Ｓ系 统 的 性 能 及 功 能 的 测 试 、 核 Ｃ 考 国 内的 火 电 厂 自上 世 纪 九 十 年 代 开 始 投 运 Ｄ Ｓ 当今 ， Ｃ ， 欠 缺 ， 就 是 说 还 无 法 准 确 掌 握 以 及 正 确 评 价 Ｄ Ｓ的 应 用 也 Ｃ Ｄ Ｓ在 国内 火 电 厂 的使 用 已 相 当 普 遍 。其 基 本 控 制 范 围 已 Ｃ 这 Ｃ 能 能覆 盖 ＭＣ 、 ＡＳ Ｓ Ｓ Ｆ Ｓ Ｓ Ｄ 、 Ｃ 、 Ｓ Ｓ等 主 要 的 自 动 控 制 系 统 ， 效 果 ， 对 于 Ｄ Ｓ应 用技 术 的 提 高 和 发 展 都 十 分 不 利 。 随 着 社 会 的 发 展 ， 的 电 力 形 势 对 机 组 自 动 化 系 统 的 新 部 分 Ｄ Ｓ控 制 范 围 甚 至 包 括 了 Ｅ Ｓ Ｄ Ｈ／ Ｈ 、 ＴＳ等 。 Ｃ Ｃ 、 Ｅ ＭＥ Ｅ 可 其 应 用 技 术 也 日趋 成 熟 。 但 是 ， 内 火 电 厂 Ｄ Ｓ应 用 的 总 安 全 、 靠 性 以 及 自动 控 制 水 平 都 有 了 更 高 要 求 。结 合 近 国 Ｃ Ｃ 作 Ｃ 体 水 平 还 不 够 高 ， 就 是 说 Ｄ Ｓ还 远 未 充 分 发 挥 应 有 的 作 年 来 Ｄ Ｓ工 程 实 践 经 验 ， 者 就 Ｄ Ｓ应 用 中 的 一 些 常 见 问 也 Ｃ
缩装置 不宜用于高速 、 级公路 。 一 ３ ４ 模 数 支 承 式 ．
净 ， 高 强 度 混 凝 土 可 掺 人 １ 一 ３ 的 玻 璃 纤 维 以 提 高 混 对
凝 土 的强 度 和 抗 震 性 ， 凝 土 要 有 足 够 的 养 护 工 期 ， 保 证 混 以 它是 将 Ｖ 形 或 其 他 截 面 形 状 的橡 胶 密 封 条 嵌 在 异 形 钢 混 凝 土 的 质 量 。
核电厂DCS系统可靠性指标及其定量化评估
用全 数字集散 控制系统 田湾核 电站 已于 ２ ０ ０ ７年正式
商运 由于核技术应用 的独特性 ， 核电厂 Ｄ Ｃ Ｓ系统 的 可靠性 保证成 为大 家关 心 的话 题 。为此 。从 核 电厂
Ｄ Ｃ Ｓ系 统 的 可 靠 性 指 标 出 发 ． 结 合 相 关 参 数 指 标 的 敏
感性 分析 ， 进而以相关模 型为例尝试定量化评 估 。
关键词 ： 核 电厂 ； 分散 控 制 系统 ； 可靠 性指 标 ； 定 量化 评估
０引言
在 国外 ．法 国 于 １ ９ ９ ６年 首 次 在 １ ４ ５万 ｋ Ｗ 的Ｎ ４
护 核 电厂 核 安 全 性 、 机 组 可 利 用 率 等 指 标 具 有 重 要 意
义， 是评估核电厂 Ｄ Ｃ Ｓ系统可靠性 的重要 内容 。
起警惕 的指标之一 。
１ ． ３平均修复时 间
Ｍ Ｔ Ｆ Ｒ是核 电厂在制定 Ｄ Ｃ Ｓ系统采 购 、调试 、 维
护等过 程 中最为关注 的指标 之一 ． 是评估 核 电厂 Ｄ Ｃ Ｓ 系统可用率等核心可靠性指标 的重要基础参数
１ ． １可 靠 度
可靠度 是在 一定 置信度 条件 下 的条件 概率来 度 量可靠性 的重要技术 指标 作。完成预先 设 定功能的概率。其数学表达式 ：
可修 复产 品时． 指产 品从使 用开始 到失 效前 的工作
时间： 当为可修复产 品， 指两次相 邻故 障之 间 的工作
时间 ． 即无 故 障 工 作 时 间 。
Ｍ ＴＢＦ ＋ＭＴＦ Ｒ
由上式 可知 ． 提高平均无 故障时 间和降低 平均修
复 时 间是 提 高 系统 或 产 品 的可 用 度 最 直 接 的手 段
分散控制系统(DCS)的可靠性
分散控制系统(DCS)的可靠性摘要：分散控制系统（Distributed Control System），简称DCS的主要作用是对生产过程进行控制、监视、管理和决策，因此要求它必须具有很高的可靠性，这样才能保证工厂的安全、经济运行。
为了实现这一点，在分散控制系统中采用了许多提高可靠性的措施。
本文主要从可靠性的一般概念、可靠性分析方法、分散控制系统中采用的可靠性措施进行简单的论述。
关键词：分散控制系统（DCS），可靠性概述：可靠性的研究工作随着大规模计算机系统和国际性计算机通信网络的不断发展，可靠性问题己经成为一个十分重要的问题，可靠性理论也在这种形势下不断地发展和完善，可靠性技术的研究内容大致分为四个方面：可靠性设计、可靠性分析、可靠性试验、可靠性管理。
可靠性设计旨在按照一定的技术要求，设计和制造出可靠性高、不易损坏的产品；可靠性分析则是通过对有关数据的收集、分析和计算得出一些关于可靠性问题的评价和结论；可靠性试验是验证系统可靠性是否达到规定指标的手段，它能暴露系统设计中可能存在的问题；可靠性管理着眼于从管理方面提高整个系统的可靠性，例如制定合理的检修周期，配备合适的备品备件，安排适量的检修人员等。
在分散控制系统中，采用了许多提高可靠性的技术措施。
这些技术措施是建立在以下四种基本思想上的：一是要使系统本身不易发生故障，即所谓的故障预防；二是在系统发生故障时尽可能减少故障所造成的影响，即所谓的故障保安和故障弱化；三是当系统发生故障时，能够让系统继续运行，即所谓的故障容许；四是当系统发生故障时，可以在不停止系统运行的情况下进行维修，即所谓的在线维修。
基于这四种基本思想，分散控制系统中采用了各种各样的可靠性措施。
一、系统硬件的可靠性措施1、严格进行质量管理和提高系统硬件水平硬件是系统正常工作的物质基础，也是影响系统可靠性的关键所在。
因此，提高硬件的平均故障间隔时间（MTBF）是提高系统可靠性的重要措施。
保证火电厂DCS电源系统可靠性探讨
保证火电厂DCS电源系统可靠性探讨简要介绍了DCS在国内火电厂的投运现状,并从多方面阐述了提高DCS控制水平及安全可靠性的方式和途径,提出了国内火电厂DCS应用水平亟待提高的观点。
标签：电源供电;定量分析;电源系统;切换装置1 国内火电厂DCS应用现状国内的火电厂自上世纪九十年代开始投运DCS,当今,DCS在国内火电厂的使用已相当普遍。
其基本控制范围已能能覆盖MCS、DAS、SCS、FSSS等主要的自动控制系统,部分DCS控制范围甚至包括了ECS、DEH/MEH、ETS等。
其应用技术也日趋成熟。
但是,国内火电厂DCS应用的总体水平还不够高,也就是说DCS还远未充分发挥应有的作用。
調研表明,在工程应用中,一半以上的误动跳机次数是因DCS(含DEH)系统自身故障造成,而且DCS故障多呈现“软故障”的特点,一旦出现故障,确切地分析查找原因非常困难,甚至留下反复跳机的隐患;所以,当前DCS应用的重要任务就是如何挖掘其资源,规范设计,科学、合理、有效使用DCS并提高国内火电厂DCS 的利用率。
还有,目前国内对DCS系统的性能及功能的测试、考核欠缺,也就是说还无法准确掌握以及正确评价DCS的应用效果,这对于DCS应用技术的提高和发展都十分不利。
随着社会的发展,新的电力形势对机组自动化系统的安全、可靠性以及自动控制水平都有了更高要求。
结合近年来DCS工程实践经验,作者就DCS应用中的一些常见问题进行了分析、探讨,希望能对提高国内火电厂DCS应用水平有积极作用。
2 提高国内火电厂DCS应用的安全可靠性2.1 关于处理器目前,国内一些火电厂使用的DCS在处理器方面有很多问题:如处理器的初始化易引发意外;冗余处理器的主备切换不正常;处理器负载较重,配置不够,风险集中等。
处理器的配置不但应满足负荷率和分散度的要求,还要能兼顾系统相对独立完整的要求,充裕的处理器余量十分必要。
因子模件一般不做双重冗余配置,所以对子模件控制任务的分配应特别慎重,重要的控制任务最好由主处理器完成。
保证火电厂DCS电源系统可靠性浅析
保证火电厂DCS电源系统可靠性浅析
1 引言
随着现代控制技术的进步和工业生产的发展DCS 系统得到广泛应用，需要有一个与此相适应的电源系统来支撑这个大网的安全可靠运行。
对电源品质的要求是越来越高，设计布置也越来越完善。
在重要场合设计中采用UPS 电源、保安电源供电双切电源或者采用双路UPS 双切电源，使得电源的安全可靠性得到大大提高。
但在实际应用中发现由于DCS 系统属于敏感电力用户，对电源的要求很高。
在实际使用中仍然存在新的问题。
2 问题分析
2.1 双路单切的设计风险
在供电配置上是采用双路自动切换电路，一路UPS、一路厂用电，在正常时K1、K2 是合上去的，工作电源由UPS 供给，如图1 所示。
这种设计的问题在于把所有的负载加在一个UPS 上，当UPS 电源故障(CI 接触器失电时)时刻，才切换至厂用电，这种设计存在风险集中问题。
2.2 双路双切设计风险
在供电配置上采用双路自动切换电路:一路UPS、一路厂用电，在正常时两套同时供电的方式，如图2 所示。
这种设计的问题是目前的切换接触器本身满足不了需要(图2 中接触器型号为LC1D65008M5)。
当供电电压跌落现象发生后没有积极采取补救措施，这就使得电能的质量没有保证，也就是说，在系统冲击时，电压跌落(C1 其电压值还没有到接触器失压回位)问题已成为影响电能质量的一个重要因素，厂用电源提供的电源有时甚至到了供电设备不能正常工作的范围，电源系统不能提供可靠有效的供电电源。
造成的后果是显而易见的。
核电厂DCS供电可靠性分析
核电厂DCS供电可靠性分析摘要：核电厂的分布式控制系统（DCS）作为整个机组的控制中心，对电厂的控制起到核心作用；供电设计是整个DCS设计中的重要基础，是保证DCS安全可靠运行的的根本环节；本文以福清核电机组整个调试阶段反应的DCS供电设计问题为例，详细分析了总体供电设计，机柜间电源分配方式等方面遇到的实际问题，并提出了针对性的解决办法和处理意见，对后期的DCS安全运行维护保障和DCS系统的设计改进提供了良好参考。
关键字：核电厂；DCS供电；可靠性；UPS引言福清核电三号机组DCS采用IA平台，其通讯、网络、组态都较为完善，但在供电方式上存在少许问题。
虽然其供电采用双路电源的冗余供电方式，但在福清核电三号机组及同行电厂在调试期间，多次出现DCS机柜同时失去双路电源情况。
通过分析确定主要由DCS供电总体设计存在缺陷、机柜间电源分配不合理等引起，其设计与DCS供电的连续性、多样性存在一定的冲突。
1.福清三号机组DCS供电介绍1.1DCS总体供电设计福清核电3号机组DCS供电采用一路正常电源、一路不间断电源的双路电源同时作用的供电模式[1]。
图1 DCS机柜供电图如图1所示，机组稳态运行时由LNG:220V不间断电源、LMA：220V正常电源两路电源同时供电给DCS。
LHA：应急配电系统采用单向切换的冗余供电方式，正常工况下由LGB：6.6KV配电盘供电，LHP应急电源系统处于备用位置。
当LGB发生故障无法为下游DCS机柜供电时，LHP应急柴油机将紧急启动、柴油机断路器闭合，为下游DCS机柜供电；LGB复役恢复供电后，将断开应急柴油机断路器、停运柴油机，将下游DCS机柜转移至母线LGB。
LNG具有UPS装置，当其上游LGC：6.6KV配电盘与LHA同时丧失供电能力时，UPS会启用备用蓄电池，短时间为DCS机柜供电，不至于DCS机柜瞬时失电，丧失控制功能，为稳定机组状态留下时间。
1.2供电连续性存在问题由于KCP\KSN机柜监视功能存在设计缺陷，当机柜失去一路外部电源只会点亮机柜的面板上报警灯，却不会在主控显示报警以提醒操作员，导致主控操作员不能及时发现控制机柜供电故。
6 DCS的可靠性
例：一个系统在连续运行了1万小时以后出现故障，在故障 排除后又运行了2万小时出现第二次故障，则该系统的 MTTF为（2＋1）/2=1.5万小时
8. 平均故障恢复时间MTTR(Mean Time To Recovery)
又称“平均恢复时间” MTTR=故障定位时间＋故障修复时间＋系统重新投运时间 ＝总维修时间/总维修次数 注意：MTBF, MTTF, MTTR的相互关系，如下图所示： 系统正常 故障维修 系统正常 故障维修
MTTF
MTBF
MTTR
9. 可用率 可靠性分析
－－分析模型：
串联模型：Rs=R1*R2*R3…*Rn R1 R2 R3
并联模型： Rs=1-(1-R1)(1-R2)*(1-R3)…*(1-Rn)
R1 R2 R3
DCS中的可靠性措施 1. 提高可靠性措施的四个阶段 故障预防 故障弱化 故障容许 故障维修
3. 不可靠度F(t)＝1－R(t) 4. 故障密度函数f(t)＝－dR(t)/dt，反映的是 在一定时间段Δt内，设备可靠度的下降 情况，按模糊概念如“可靠度下降很大/ 快”、“可靠度基本不下降” 等。 问题：指数分布的可靠度的故障密度函 数形状为？ 5. 故障率λ(t) ： 在时刻t尚未失效的产品在t ＋Δt时间内发生失效的概率。 λ(t)＝-R’(t)/R(t)＝f(t)/ R(t)
－－采用后备措施（故障容许）
－－手动后备（操作员站手动、手动操作器IO输出、手 动操作器直接输出）
－－自动后备（冗余设置及自动切换） －－静态冗余 －－动态冗余（备用冗余、总统制）
－－表决系统（表决冗余、议会制）
－－提高系统的可维修性（故障维修） －－自诊断
－－自恢复
－－卡件在线维修
当前火力发电厂DCS系统可靠性分析和探讨
参与主题：提升设备可用率当前火力发电厂DCS系统可靠性分析和探讨摘要：随着科技水平的提高，以及电子设备的迅猛发展，火力发电厂在运营生产过程中，普遍采用DCS系统进行全面监控，以保障火电厂的发电效率与经济效益。
在这一背景下，DCS系统在火力发电厂中的稳定性及可靠性显得尤为重要。
而本文为进一步提高DCS系统在火力发电厂电气控制领域中的应用价值、拓宽新的应用范围，因此也对DCS系统的可靠性影响因素进行了分析，对提高火力发电厂DCS控制系统可靠性提高的方法开展以下探讨。
关键字：控火力发电厂；DCS系统；可靠性Reliability analysis and discussion of DCS system inthermal power plant1前言电厂DCS系统因为其安全性、可靠性和抗干扰性在国内电厂中的到广泛运用，它的这些特点直接关乎到电厂能否进行高效发电甚至安全运行。
如何进一步提升电厂DCS系统的安全性、可靠性和抗干扰性成为设计人员和电厂工作人员们的重点关注方向。
干扰源可根据产生原因、传播和对设备的影响进行分类，可通过情况的不同，提出对于提高抗干扰性、电厂DCS系统可靠性的不同措施，保障电力网络安全、可靠的运行。
2DCS系统集控运行系统简称DCS系统控制方式最适合应用在大型企业的生产工作当中。
该系统不但能够有效提高自动化生产的效率，同时还能促进国内工业水平的提高。
尤其是应用在发电厂中，相比于传统发电厂控制技术，明显具有更多的优势。
良好的自动化、数字化、系统化工作模式具有更广阔的发展空间。
例如，以4C技术为基础的自动化生产控制线，如若出现故障，能够在干扰经济效益的同时更好的进行维修，降低了生产事故的风险，对工作人员的生命安全进行保障。
而现代火电厂采用单元控制，统一管理所有单位，管理更加方便。
DCS系统囊括了停运、投运、生产设备检修时所需的安全服务等。
应用DCS系统时，每台机组应当配备1位组长、主、副值班员，确保监控设备能够一直保持良好工作过状态。
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《自动化仪表》第30卷第7期 2009年7月国家“863”计划资助项目(编号:2007AA041104)。
修改稿收到日期:2008-09-02。
第一作者白会贤,男,1982年生,现为华北电力大学自动化专业在读硕士研究生;主要从事DCS 可靠性定量计算的研究。
DCS 电源供电系统的可靠性定量分析Quan tit a ti ve Ana lysis of Reli a b ility for DCS Power Supply System白会贤牛玉广刘吉臻(华北电力大学控制科学与工程学院,北京 102206)摘 要:根据DCS 电源系统的现状,对目前几种不同的电源设计方案进行可靠性定量分析。
通过建立不同DCS 电源系统可靠性框图并估算相关的可靠性指标,比较了不同方案下的平均无故障工作时间(MT BF ),给出了系统可靠性的分析结果和改进措施,定量分析了改进后的方案。
结果表明电源系统的MT BF 有了明显的改善。
关键词:可靠性平均无故障工作时间电源定量分析方案中图分类号:TP202+.1 文献标志码:AAbstract:In accordance with current status of DCS power supp ly system s,quantitative analysis of reliability is conducted f or several different design schemes of the power supp ly .Thr ough establishing the reliability block diagram and esti m ating related indexes of reliability,the MT BF obtained from different schemes is compared .The analyzing result of systematic reliability and the i m p r oving measures are given;and the relia 2bility of the i m p r oved scheme is als o analyzed quantitatively .The result indicates that the MT BF is obviously getting better .Keywords:Reliability Mean ti m e bet ween failure (MT BF ) Power supp ly Quantitative analysis Scheme0 引言随着DCS 系统在工业生产中的广泛应用,其作为工业控制的核心,能否可靠地运行显得尤为重要。
而DCS 控制系统可靠运行的前提是需要有一套可靠的电源系统,其自身的安全、稳定与否,将直接对DCS 系统,以至于对整个生产过程的安全、稳定运行产生重要的影响。
平均无故障工作时间MT BF 参数对提高UPS 的可靠性和利用率十分重要。
文献[1]～文献[3]阐述了常用UPS 的工作原理,介绍了几种提高UPS 可靠性运行的方案和在线实际应用;文献[5]结合实际,总结了目前电源供电系统的设计方案,虽然实现了电源切换和冗余,但DCS 系统I/O 柜中重要部件冗余功能下降或失效。
所以,在满足DCS 系统正常运行的前提下,合理选择电源供电系统的配置方案,不仅可以提高供电的可靠性,还可以方便日常电源的运行维护,从而保证电源系统长周期可靠运行。
因此,本文对不同电源供电系统设计方案进行了可靠性定量计算与对比,分析了其可靠性和改进方案在实际中的应用。
1 不同电源系统的可靠性分析国内DCS 系统虽种类繁多,但电源设计大同小异。
电源供电系统一般采用一路UPS 电源和一路冗余保安电源供电[4]。
由于DCS 系统的重要部件对系统的安全运行至关重要,一般均采用1∶1冗余配置(不考虑储备失效率)。
目前,在对冗余配件供电方式上主要采用无冗余供电电源和带电源切换装置冗余两种方式。
不同的供电方式,电源供电系统的可靠性不同。
1.1 无冗余的供电电源无冗余供电电源设计方案中,电源采用保安电源和UPS 两路供电。
I/O 柜中冗余配置的两个主控单元(DPU )接在供电电源上,保安电源和UPS 连接在同一个供电电源上,而对于操作员站、工程师站、历史站等设备的供电则通过电源切换装置供电[5]。
无冗余供电系统结构如图1所示。
图1 无冗余供电系统结构图Fig .1 Structure of the power supp ly systemwithout power redundancy由图1可知,保安电源正常工作时,I/O 柜主控单元和操作站正常工作;保安电源出现故障,UPS 工作,91DCS 电源供电系统的可靠性定量分析 白会贤,等PR OCESS AUT OM AT I O N I NSTRU M ENTAT I O N Vol 130No 17July 2009I/O 柜冗余主控单元和操作站正常工作。
因此,UPS与保安电源为并联可靠性关系,UPS 和保安电源与I/O 柜主副控制单元的供电电源为可靠性串联关系。
与操作站相连接的电源切换装置S W 若发生故障,则导致整个供电系统瘫痪,其与系统的可靠性关系为串联。
无冗余供电系统的可靠性如图2所示。
图2 无冗余供电系统可靠性框图Fig .2 Reliability bl ock diagra m of power supp lysystem without power redundancy图2中:λU PS 、λM 、λV 、λ供(λG )、λS W 分别为UPS 、保安电源、隔离变压器、所有I/O 柜供电电源(串联关系)以及电源切换装置的故障率。
电源供电系统的可靠度可表示为:R S =R S W R G (R U PS R V +R M R V -R U PS R M R 2V)(1)由M TB F =∫+∞R (t )d t 可知,系统的M TB F 为:M TB F =∫+∞R S WR G(RU PSR V +R M R V -R U PS R M R 2V )d t(2)1.2 带电源切换装置冗余的电源带电源切换装置冗余的电源设计方案将DCS 系统的冗余设备分成两组,保安电源和UPS 分别与两个电源切换装置(分别为保安电源优先和UPS 优先)输入端相连[5],两个电源切换装置与同一个供电电源连接,结构如图3所示。
图3 带电源切换的供电系统结构图Fig .3 Structure of the power supp ly syste mwith power s witching此时I/O 柜中两个主控单元的冗余功能通过两个电源切换装置实现;对于操作员站、工程师站、服务器等设备的供电是通过两个电源切换装置切换,分别由保安电源和UPS 提供。
由图3可知,保安电源和UPS 属于并联。
当任意一个电源切换装置发生故障,则相应的I/O 柜和操作员站、工程师站、服务器等设备供电失败,所以得出其可靠性关系为串联;而保安电源/UPS 与I/O 柜上的供电电源是串联关系,任意I/O 柜供电电源故障,则系统失效,因此,I/O 柜与I/O 柜供电电源之间是串联关系[6]。
带电源切换的供电系统的可靠性如图4所示。
图4 带电源切换系统可靠性框图Fig .4 Reliability bl ock diagra m ofsyste m with power s wiching则系统的可靠性可表示为:R S =R G R S W (2-R S W )(R UPS R V +R M R V -R U PS R M R 2V )(3)系统的M TB F 为:M TB F =∫+∞R GR S W(2-R S W )×(R UPS R V +R M R V -R UPS R M R 2V )d t (4)1.3 两种方案的比较常规情况下:λUPS =5×10-6h -1;λM =6×10-6h -1;λV =3.3×10-6h -1;任一I/O 柜供电电源的故障率λGi =5×10-6h -1。
由于电源切换装置是由开关、接触器、继电器组成,因此,根据《电子设备可靠性预计手册》推荐的电子元器件使用失效率预计模型来预计电源切换装置的失效率[6]。
λS =∑kiN i λG i πQ i(5)式中:λS 为系统失效率;πQ i 为第i 种通用元器件的质量系数;λG i 为第i 种通用元器件的通用失效率;N i 为第i 种通用元器件的数量;k 为不同的通用元器件种类数。
电源切换装置及组件预测结果如表1所示。
表1 电源切换装置及组件预测结果Tab .1 The pred i cted results of power sw itch i n gdev i ce and its m odules元器件预测依据N i /个λG i /h -1πQ i预测结果λS /h -1开关20.40×10-610.80×10-6接触器81.01×10-618.08×10-6继电器21.11×10-612.22×10-6元器件总数12电源切换装置的失效率λS W =11.1×10-6h -12DCS 电源供电系统的可靠性定量分析 白会贤,等《自动化仪表》第30卷第7期 2009年7月 一般产品偶然失效期故障率为常数,服从指数分布。
假设电源同时对由10个I/O 柜组成的系统供电,则两种方案电源供电系统的M TB F 计算结果如下:方案一 M TB F 1≈16000h 方案二M TB F 2≈20000h如果不考虑I/O 柜供电系统,即R G =1时,方案一和方案二的平均无故障工作时间各为:M TB F ′1≈65000h M TB F ′2≈92000h由M TB F ′2与M TB F ′1和M TB F 2与M TB F 1相比较可知,UPS 和保安电源的可用性得到了提高,系统可靠性有了明显改善,但是I/O 柜、服务器和操作员站等都与电源切换装置相连接,加强了电源切换装置的重要性。
因此,对其可靠性要求也提高了。
如果任意一个电源切换装置发生故障,则相应的一组I/O 柜的DPU 、服务器和操作员站等设备就会瘫痪,其冗余功能就会消失。
这个方案是在牺牲DPU 、服务器、操作员站等设备的可用性基础上,提高了电源的可用性。
2 改进后的方案及问题从上述两种方案的优缺点综合考虑,服务器、操作员站等设备的供电可以通过两个电源切换装置实现冗余;I/O 柜的供电采用冗余电源系统(包括两个供电电源,电源可接受两路独立的220VAC 电源,提供两路独立的24VDC 电源)。