分散电气控制系统组态中的防误操作设计研究
防止分散控制系统事故的预防措施
防止分散控制系统（DCS）失灵事故1、防止分散控制系统（DCS）失灵事故为了防止分散控制系统（DCS）失灵的事故，要认真贯彻《火力发电厂设计技术规程》（DL 5000—2000）、《电力建设施工及验收技术规范》（第5部分:热工仪表及控制装置,DL/T5190.5-2004）、《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统在线验收测试规程》（DL／T 655－1998）、《火力发电厂汽轮机控制系统在线验收测试规程》（DL／T 656－1998）《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》（DL／T 657－1998）、《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规模》（DL／T 658－1998）、《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》（DL／T 659－1998）、《火力发电厂安全性评价》（国家电网生[2003]409号）、《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》（DL/T 774-2004）、《发电企业设备检修导则》（DL/T838—2003）等有关技术规定，并提出以下重点要求：1.1 分散控制系统及其工作环境的配置基本要求。
1.1.1 DCS系统配置应能满足机组在任何工况下的监控要求（包括故障发生后的紧急处理），CPU负荷率应控制在设计、招标规范书规定的指标之内。
1.1.2 主厂房内的热力系统(包括发变组、电气厂用及升压站内系统设备)管理用DCS控制器，应采用冗余配置，重要I／0点应考虑采用非同一板件的冗余配置，同类型的I/O点最少应留有10%的备用余量。
附属及外围公用系统管理用DCS（包括PLC），可以配置单DPU（CPU），同类型的I/O点最少应留有10%的备用余量。
1.1.3 系统设备中除打印机、性能计算站外，其余各设备的工作电源必须设计有可靠的后备手段（如采用UPS电源），主/备用电源之间的切换速度应满足该控制系统的需要（应保证控制器不被初始化）。
系统电源故障时应在控制室内设有独立于DCS之外的声光报警，双电源均故障后要有解列机组的手段。
浅析分散控制系统的运行稳定性及其故障预防
浅析分散控制系统的运行稳定性及其故障预防摘要：本文分析了DCS系统常出现的硬件问题与预防，以及DCS系统常出现的软件问题与预防等问题。
关键词：化工企业；DCS系统运用；自动化控制；故障预防引言：在工业自动化控制系统中，除了集中控制系统（PLC）外，那就是DCS系统了，即分散控制系统。
它是一种集中监视操作，分散控制的控制系统，主要涉及生产过程中的数据采集、过程控制、报警检测、自动控制、顺序控制、监视操作以及对数据的记录、处理、结果生成等运作过程。
像化工控制系统，一般都是多回路、多点数、控制方案复杂和稳定性要求高的场所。
采用DCS系统控制，能节省大量的劳动力，并能实现安全经济运行。
随着工业自动化水平的不断提高，人们对DCS系统的依赖程度也日益增高，但其运行的稳定性和可靠性要求也越来越高。
—旦DCS系统出现故障，会对安全生产造成一定的影响，以致诱发事故。
对于大型的控制方案，它具有控制能力强、通用性强、界面友好、组态方便，并有扩展能力等许多优点。
它作为设备控制的“中枢神级”，运行的可靠性和稳定性非常重要。
为避免系统事故的发生，尽可能的降低故障发生率，就要采取有效预防措施。
平时加强维护，遇到问题应及时处理，防止扩散。
1 DCS系统常出现的硬件问题与预防1）操作站出现的问题。
由于设备指令任务下达是通过操作站完成的，也是监控设备运行状况的场所。
多台操作站出现故障不能连网，这就要立即检查是否有正常的操作站存在并确定位置，需要立即恢复出现故障的操作站。
出现故障的操作站，解决问题的措施是：一是加大日常操作员培训，督促检查DCS画面中的系统是否保持良好的运行状态，定时查看网络运行状态正常否，—旦有问题要及时解决；二是发现操作站出现故障，要通知处于正常运作的操作站监视整个流程，及时找出故障可能存在点，并加以解决。
若不能及时解决，就要操作员根据当时的情况进行分析予以处理；三是一台操作站出现死机时，操作员要立即报告通知其他相关工艺控制人员处理好影响生产的问题。
14 防止分散控制系统失灵(2)
14 防止分散控制系统失灵、热工保护拒动事故为了防止分散控制系统（DCS）失灵、热工保护拒动造成的事故，要认真贯彻《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统在线验收测试规程》（DL／T655－2006）、《火力发电厂汽轮机控制系统在线验收测试规程》（DL／T656－2006）、《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》（DL／T657－2006）、《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》（DL／T658—2006）、《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》（DL／T659－2006）、《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》（DL／T 774-2004）、《火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》（DL／T 924-2005）、《火力发电厂汽轮机监视和控制系统验收测试规程》（DL／T 1012 - 2006）、《火力发电厂设计技术规程》 (DL 5000-2000)、《电力建设施工及验收技术规范第5部分：热工自动化》(DL/T 5190.5 - 2004 )、《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督导则》（DL/T 1056-2007）、《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》（国电安运［1998］483号）、《单元机组分散控制系统设计若干技术问题规定》(电规发1996]214号)、《火力发电厂安全性评价》（国家电网生[2003]409号）等有关技术规定，并提出以下重点要求：14.1分散控制系统配置的基本要求14.1.1 DCS系统配置应能满足机组任何工况下的监控要求（包括紧急故障处理），CPU负荷率应控制在设计指标之内并留有适当裕度。
14.1.1.1所有控制站的CPU负荷率在恶劣工况下不得超过60％。
所有计算机站、数据管理站、操作员站、工程师站、历史站等的CPU负荷率在恶劣工况下不得超过40％，并应留有适当的裕度。
14.1.1.2内部存储占有量不大于50%，外部存储量占有容量不大于40%。
14.1.1.3每种I/O点裕量10%～15%。
电气设备误操作的预防
步提高防误闭锁装置管理的科技水平 ，从而将 电气设备误操作事故消 灭在萌芽状态。
４ 结 束 语
流 。严格按 照规 范化倒 闸操 作规定进 行 ，要及 时发现异 常并及时 纠 正 、处理 。倒闸操作必须把好 “ 六关” ，排除各种干扰 ，正确地操作 以确保安全 ， 杜绝违章行为的发生。 加强操 作人员业 务水平教育 ，加强 《 电业安全工 作规程 》的学 习 ，加强职工技术培训 ，使操作人员能够达到 “ 三熟三能 ”，要把此 项工作提到议事 日程 中，按照 “ 干啥学啥 ， 啥补啥 ”的基本原则 ， 缺 积极钻研 ， 特别要全面掌握设备操作技 能 、掌握规范化操作 内容 、掌
握事故处理的步骤及方法 ；同时 ，必须 掌握本站防误闭锁的性能、操 作步骤及维护注意事项。操作人 员应在科技进步方面积极进取 ，特别 在 防误 闭锁装置管理 、 科技进步 方面要 与时代 同步 ，并充分运用到实
未来世界将是一个科学技术突 飞猛进的时代 ，我们要 围绕 “ 安全
第一 ，预防为主”的基本方针 ，结合本单位实际情 况 ，不断提高安全 生产意识 ， 积极杜绝 电气误操作事故的发生 ，同时积极进 行技术 改造 和革新 ，切实作好 电气误操作事故的预防工作 ，为电力系统 的安全 、 经济运行奠定坚实的基础。
低 ，装置 性违章及防误闭锁装置 缺陷 的存在 ，以及管理制度不严格、 不规范等方面 都是造成电气 误操作事故发生 的根本原因。对 于电力
解锁和私 自解锁 ，即使对使 用过程 中存在疑 问，也必须 向上级领导汇
管理方法 ，将科学技术灵活地运用到实际工作中去 ， 针对 电气设备误 操作事故的预防，特对以下几点将做 出讨论和阐述。
作者简介 张磊 （ ９３ ），陕西工业职业枝术学院电气工程 系自 １８ 一 动
分散控制系统失灵、热工保护拒动风险分析及管控措施
分散控制系统失灵、热工保护拒动风险分析及管控措施1、项目概述DCS系统配置应能满足机组任何工况下的监控要求（包括紧急故障停机），热工保护必须动作可靠，它是机组安全运行的保障。
2、潜在风险2.1设备损坏方面⑴操作员站故障时，处理不当，造成设备损坏。
⑵系统中的控制器或相应电源故障时，处理不当造成设备损坏。
⑶热工保护拒动，处理不当造成重大设备损坏。
3预控措施3.1防设备损坏方面的措施⑴防操作员站故障时，处理不当，造成设备损坏的措施①当全部操作员站故障时（所有上位机“黑屏”或“死机”），若主要后备硬手操及监视仪表可用且暂时能够维持机组正常运行，则转用后备操作方式运行，同时排除故障并恢复操作员站运行方式，否则应立即停机、停炉。
若无可靠的后备操作监视手段，也应停机、停炉。
②当部分操作员站故障时，应由可用操作员站继续承担机组监控任务（此时应停止重大操作），同时迅速排除故障，若故障无法排除，则应根据当时运行状况酌情处理。
③运行加强对DPU的监视，发现故障，及时联系处理。
⑵防系统中的控制器或相应电源故障时，处理不当造成设备损坏的措施①辅机控制器或相应电源故障时，可切至后备手动方式运行并迅速处理系统故障，若条件不允许则应将该辅机退出运行。
②调节回路控制器或相应电源故障时，应将自动切至手动维持运行，同时迅速处理故障，并根据处理情况采取相应措施。
③涉及到机炉保护的控制器故障时应立即更换或修复控制器模件，涉及到机炉保护的电源故障时则应采取强送措施，此时应作好防止控制器初始化的措施。
若恢复失败则应紧急停机。
⑶防热工保护拒动，处理不当造成重大设备损坏的措施①定期进行保护定值的核实检查和保护的动作试验。
②汽轮机超速、轴向位移、振动、低油压保护、低真空等保护（装置）每季度及每次机组检修后启动前应进行静态试验，以检查跳闸逻辑、报警及停机动作值。
所有检测用的传感器必须在规定的有效检验周期内。
③若发现热工保护装置（系统、包括一次检测设备）故障，必须开具工作票经总工程师批准后迅速处理。
关于分散电气控制系统组态中各种防误操作设计探讨
２ 单元机 组电气 防误操作设计原则
控制组态 中的电气防误操作功能属于安全功能 的范 畴 ，为了降低 安全功能和控制 功能同时失效的风险 ，应将安全功能和控制功 能相互 分离 。所 以在 进行控制组态 防误操作设计 时 ，必须遵循 “ 五防 ， 而且还要对 其薄 弱环 节进行加强训练 ，从而防止在操作过 程中 ，因防 误操作 问题和开关 问题 的误合 ，带来不必要的损失。
断真 实开关的状态 ，在判断开关位置 的时候 ，就 能够 对其做出正确的 判断 ，以防止误判所 带来 的不安全事故 。 ３ ． ２ 顺 控开机 规则防误操作 开机条件检测 。要使顺控开机 指令 顺利执行 ，确保开机操作安全 活动 ，就必须对顺控开机软 件进 行系统 自动检测 ，只有满足全部开机 条件 ，最终 顺控开机指令才可完成相应 的操作程序 。 １ Ｄ Ｃ Ｓ分散控制 系统 的发展现状 ３ ． ３ 顺 控 停 机 规 则 防 误 操作 随着科 学技 术的进步 ，我国传统产业的改造 以及新建 工程 项 目的 为 了有效 的防止 以上情 况的发生 ，建议采用切换开关的位置来检 测逻辑 ，从而 实现规 则防误 操作 。根据现场的运行规则 ，保证在正常 规模 在逐渐扩大 ，因此 人们对 Ｄ Ｃ Ｓ 的需求呈 上升趋势 。在 ８ Ｏ 年代 ， 我 国主要 是通过进 口的方式 进行 ＤＣ Ｓ配备 ，该时期主要 集中 的领域 运行 的状态下 ，对 励磁 系统、 自动电压调节器等 ，按照应该安放 的位 大 多数都是 电力、冶金 行业 ，直 到 ９ Ｏ 年代 ，我国的部分 新型高 科技 置对其进行建立位置 逻辑软 按钮 ，操作员应随时对其进行监督检查 ， 公 司才具 有进入 ＤＣ Ｓ的权 利。 由于科 技的进 步 ，使得 目前我 国生产 保证其质量 。 切换开关位置规则防误操作普遍应用于系统状态 的检测 ， 的Ｄ Ｃ Ｓ 基本 上能与 国外同类产 品相互抗衡 ，这是一个重大的突破。 它的检测方式很特殊 ，当出现弹出画面时 ，表示运行人员可 以进一 步 现如 今 ，我 国国内生产 的 ＤＣ Ｓ 不仅价格 便宜 ，而 且它 的备件备 检测 。 品方便、技术上先进 、组态学 习难度 低等诸多优点 ，因此它具有较大 的市场竞 争优势 。可是 ＤＣ Ｓ还 是存在 着一些不足 ，比如在 ＤＣ Ｓ运 ４ 可行性和必要性 用过程中存在着 以下 几方面 问题 ：第一 ，它的可靠性较差 ，传输模拟 ４ １ 提高 Ｄ Ｏ Ｓ利用 率 信号容易受到干扰 ，且准确度 较低 ；第二 ，互操作性较差 ，尽管 已经 随着经济 的发展与科学技术的不断进步 ，Ｅ Ｃ Ｓ已经被 人们看作是 统一了模拟表 的使用标 准，可 是很 多的技术参数基本上都 由制造商制 ＤＣ Ｓ的一 个重要组 成部分 。所以 ，在进 行提升 ＤＣ Ｓ利用率的过程中 ， 定 ，从而导致不 同品牌 的仪 表无法进 行互换 ，其对制造商 的依赖性较 常常 使用 ＤＣ Ｓ 的组态 功能，它具有很严密的逻辑控制能力。 强 ，可能导致 出现个别制造 商的垄断行为 ，不能选择性价 比最优 的配 ４ ２ 提 高电气 防误操作水平 套仪表 ；第三 ，针对一 台仪 表 ，只能进行一对传输线 的传输 ，信号不 发电厂单元机组 电气 系统在 工作 时 ， 基 本上采用的都是计算机监 能进行双 向传输 ，该种一对一 的结 构形式的接线很复杂 ，而且安装成 督控制方法。通常情况下 ，升压站计算机监督控制 系统一般都有专 门 本和维修成本 比较高 、施 工周期较长、维护也 比较不易等诸 多问题 ； 设置的 “ 五防 ”机 ，与之 相比较 ，单元机组 电气系统没有 “ 五 防”机 。 第四 ， 在失控的情境之下 ， 操作员很难 及时了解控制室内的现 场状况， 这样使得在 目前科技高速发展 的形式下 ，过 去的硬 件防误装置不能再 而且不能够提前预测 事故的发生 ，对参数的调整不及时 ，即使调 整及 继续 使用 ， 而 且当采 用 Ｅ Ｃ Ｓ 之后 ，传统模式下需要到场地操作的项 目 时 ，也可能 出现调整不 准确的情况 ，使得操作员对其处于 失控 的一个 逐渐转变为集 中操作 ，值班人 员的数量也在不断地下降 。 状态 。由于操作 员不 能充分 并及时的发现问题 ，从而使得这一类 事故 ５ 结 语 时常发生 。 在 电气 的操作过程 中，首 要的任 务就是安全可靠 ，目的是为 了避 免发生恶性 的电气操作事故 ，因此 电气误操作就变得相 当重要 ，为了 保证 Ｄ Ｃ Ｓ 运 用水平 能力的提 高 ，同时可 以保证 电气操作过 程中安全 性和可靠性 能够得 到保障 ，可利用软件连锁技术来提升 电气 防误 操作 的设计 。
基于云平台分散式配网防误闭锁系统研究
基于云平台分散式配网防误闭锁系统研究配网防误工作在电力系统中极其重要，由于我国配电网网架复杂，设备存在多样性，部分开关柜的联锁也出现不少问题，与“五防”的要求还存在一定的差距。
因此，在配网中容易发生误操作的现象。
文章作者从我国配网现状出发，分析了配网分散式防误闭锁原理及功能介绍，并结合实际提出现场闭锁装置实施方案。
标签：电力系统；闭锁装置；实施方案1 配网现况分析近几年随着社会经济的发展，配电网络快速扩张，例如城配网改造不断进行，新用户不断接入，分布式电源的推广及应用，特别是手拉手式配网供电方式的实现，导致网架日趋复杂，配网倒闸操作越来越多，倒电方式日益复杂，供电公司所面临的安全生产问题和运行管理问题也日益突出，配网调控“盲调”问题与现场操作范围大、时间长、任务多、班组多之间的矛盾，导致现场走错间隔、拉错设备事故的可能性非常高，极易出现误操作，以淮南供电公司为例，淮南市区带有10kV出线变电站7座，10kV（6kV）配网开闭所78个，环网柜189个，柱上开关及高压令克287台、台区配变345台、电缆分接箱432台、配网馈线300条，手拉手式供电线路212条，用户专用电源276个，2016年迎峰度夏期间，配网倒闸操作2389次，并且这些设备每天都在增加和更新，是否能够准确掌握现场设备运行情况，防止误调度、现场误操作，提高科学调度水平，已经成为配网安全运行的迫切需求。
目前配网误调度、误操作造成的事故类型：（1）停送电范围错误：操作人脱离监护操作而走错间隔，看错设备，误拉断路器，造成停电。
（2）带地线合闸事故：在开闭所（开关站）、环网柜、电缆分支箱之间的联络线工作，不验电或是验电敷衍了事，有电合接地设备，造成事故；大面积失压、甩负荷提示下、后柜门机械闭锁缺失，带电开门造成人员伤亡。
（3）合、解环造成过载停电、设备损坏。
（4）双电源或重要客户失电。
（5）带负荷拉合闸刀：误带负荷操作隔离开关，造成隔离开关烧毁，造成停电。
基于云平台分散式配网防误闭锁系统研究
电 力 科 复
Hale Waihona Puke 基 于云 平 台分散 式配 网 防误 闭锁 系统研 究
范高杰 。 王 新 建 王 栋 － 郑 亮 张 专 专
（ １ 、 国网 安徽 肖电 力 公 司淮 南 供 电 公 司 ． 安徽 淮南 ２ ３ ２ ０ ０ ０ ２ 、 国 网安 徽 肖电 力公 司 ， 安徽 合 肥 ２ ３ ０ ０ ０ ０ ）
散 式 防误 闭锁 原 理及 功能 介 绍 ， 并 结合 实际提 出现 场 闭锁 装 置 实施 方案
关键 词 ： 电力 系统 ； 闭锁 装 置 ； 实施 方案
１目 现 分忻 锁 儿的 没 衙 ， 防技 术 』 １ ： 锁的锁具 ， 实 现 ‘ 式ｔ ｊ 传 统 防误 锁 近Ｊ Ｌ 年 随 社 会 济 的 发 眨 ， 电网络快速扩张 ， 例 如城 嗣 卡 ¨ 改造 断进 行 ， 新Ｊ ｛ ・ 不 断接 人 ， 分ｎ ｊ 式 电 源 的 推』 及 川 ， 特 圳址 ２ ． ２ ． ３状 态 时 新 功 能 ： 利 川 巨联 网 技 术 ， 实现 在 防 误 锁 系统 手 扎 手 式 ｌ 圳供 ｔ Ｕ 方式的实现 ， 导 致 架 ¨趋 复杂 ， 网 倒 操 作 卡 ５ １ 拟 移 动端操 作 ， 现 钳能 例 匙 Ｌ ｊ 系统之 间 时 通 迅 和 『 口 Ｉ 传 越来越多 ， 倒电方』 日益 复 杂 ， 供Ｉ 也 公 州所 ｉ 的嵌伞叫 ｉ 产『 ｎ Ｊ 题ｆ １ １ ２ ． ２ ． ４ 防¨ － 』 １ 侧 反送 ： 刈’ 】 ： 实 时 变 史 的配 系统 ， 可 运 行 管 题 也 口益 突 ， 配网州控“ 埘” 问 题 现 场 操 作 系统 实 时 新 接 线 ‘ 、 增ｎ ¨ 新 增设 备 和用 户电 源 ， 建 对应 的倒 大、 Ｈ ， Ｉ 长、 任并多 、 爿 ｆ 组 多之 １ ７ ｔ Ｊ 的矛盾 ， 导 致 现场 走 钳 Ｉ ｌ Ｈ Ｊ 隅、 锵 没 操作 逻 辑 ， 仃 效管 控 脱场 操 作顺 序 备事 故 的 ｎ １ 能 忡非 常 高 ， 卞 砭 易 ｍ现 误操 作 ， 以淮 南供 【 公 为 例 ， 淮 ２ ． ２ ． ５ 线 斛锁 授 仪 管 功 能 ： 可 在 线 根据 设备 运 仃 疗式 ． 线 南 市 带 仃 】 Ｏ ｋ Ｖ ｆ 线 变 电站 ７庠 ， １ ０ ｋ ｖ （ ６ ｋ Ｖ） 网 闭 所 ７ ８个 ， 授仪解锁和 ｌ 锁 功能 ， 时 符控 现场 操 作 。 环网衔 ｌ ８ ９个 ， 托 上 关 ， 支 离 令 ２ ８ ７俞 、 变３ ４ ５臼 、 电 缆 ２ ． ２ ． ６苄 【 ｌ ｆ 能甜 Ｊ 匙 符 州 功能 ： 将 电机 、 环 嗣柜 、 智 能 终 端 等 钥 分按稻 ４ ３ ２ 、 配 网馈 线 ３ ０ ０条 ， 下托 于 供 电线 路 ２ ｌ ２条 ． 川ｆ 一 专 匙 管 州 嵌 入刮 变 Ｉ Ｕ 站 智 能钏 控 系统 中 ， 实现实【 ｉ ， Ｊ ‘ 对变 电 站 １ Ｆ ７ 防 类 ｊ ｝ ＿ Ｊ 【 Ｕ 源２ ７ ６个 ． ２ ０ １ ６年 迎 峰 度 夏 期 『 ， 配 刚 倒 闸操 作 ２ ３ ８ ９次 ． 许 锁 的远 狂授 权 、 僻州 功 能 这 蝗 没备 每 天 郝 增 加 和 更新 ， 是 能 够 确 掌握 现 场 没 衍运 仃情 ３观 场 闭锁 实施 案 况， 防Ｉ ｆ 误 度 、 观 场 眠操 作 ， 提 高科 学 训 度 水 平 ， 已 成 刚 安 ３ ． １防 ｆ ￣ … ｔ ｉ ， ＇ 、 ｉ ｊ 脱 场 安 力 窠 全 运 仃 的迫 切需 求 （ Ｉ ］ ７ ｔ ： 炎ｆ １ １ 地 操 ｆ １ ｛ ４ Ｌ ｌ ｎ 『 ｌ 装 闭锁 附 件 ， 挡 件操 ｆ ｉ ｆＬ ． 如 果 需 目前 酣 刚 误删 度 、 误 操 作 造 成 的 故类 ： （ １ ） 停 送 电 Ｉ ｌ １ ； ｌ 错 要操 作 ， 使３ １ Ｊ 智能钉 Ｊ 匙 晰 锁操 怍 【 Ｉ ｝ Ｊ 可 对于接 地 操作 ， 可 以 与高 带 误： 操 作 人脱 离 ｊ 护 操 作 走 借 川 隔 ． 胥错 没箭， 托 断路 器 ， 造 成 电 爪装 ｌ ｆ ｎ 结 合． 做 刮 强 删盼 ｌ Ｕ解锁 ，（ 『 １ 』 【 Ｊ 同２ 、 ３ 所， Ｊ ） （ ２ ） 在 操 作 停电 （ ２ ） 带 地线 合 『 甲 － Ｊ 事故： ） ｆ 闭所（ 开 关站 ） 、 环【 “ Ｊ 、 电缆 分 支 ｊ ＿ ＝ ｝ ｉ 地厂 Ｊ ， 允他 川 能 例 匙验 ｌ 乜． 、 智 能钥 匙 提 乐 冗 电时 才 能 解 锁 之 间的 联络 线 【 ： 作， 小验 电或 魁验 电敷 衍 ｊ 事， 仃ｆ 合接 地 没 箭 ， 造 地 ＿ ， Ｊ 的闭 锁 锁 ｊ ． 埘地 ｓ ｌ 逊 仃操 作 ； 当智 能钥 匙 捉 爪冉 电时 ， 锁地 成事 故； 大［ ｆ ｉ ｆ ｌ ｆ ｊ ！ 失 、 甩 负衍 挺 下 、 后 ｆ Ｊ 机械Ｊ 于 ｌ Ｊ 锁缺 火， 带ｆ Ｕ ｌ ： 刀的锁 儿就 打 ７ １ ： ， ｊ 卜ｒ仃ｆ ｕ 。 『 『 以 合地 刀误 操作 的 现 。 门造 成 人 ｉ ｛ ’ ｊ 亡 （ ３ ） 合、 解 环 造 成过 裁 停 、 设备ｊ ！ ， ｉ 坏 （ ４） 蚁ｌ Ｕ 源 或 重 要 客 户失 电 （ ５ ） 带 负衙 ｛ 合ｆ １ ｌ ｌ 】 刀： 误 带 负 荷操 作 离 火 ． 造
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分散电气控制系统组态中的防误操作设计研究
作者：陈超
来源：《中国科技纵横》2013年第22期
【摘要】本文主要根据几个工程实例的研究来简单的分析了分散电气控制系统ECS （Electric Control System）组态功能对于实际操作中的防误操作的可行性，并分析了DCS （Distributed Control System）分散控制系统目前的发展现状，简单的探讨单元机组电气防误操作的设计原则和设计要点，还提出了切换开关位置规则的防误操作思路。
【关键词】 DCS分散电气控制系统防误操作设计研究原则要点
在电气操作中，安全可靠是首要的任务，为了防止出现恶性的电气操作事故，电气误操作就显得尤为重要，它同时也是《防止电力生产重大事故的二十项重点要求》中的主要内容，是防止事故出现的重要手段。
本文通过探讨和分析了多个工程的分散电气控制系统ECS组态功能，从中发现利用分散控制系统DCS具有很好的效果，它具有控制功能强大、系统运行稳定、人机界面设计优良、内部信息和资源共享等特点，加上利用软件联锁技术来加强电气防误操作的设计，可以极大的保证DCS运用水平的提高，最为重要的是保证电气操作的安全和可靠性。
1 DCS分散控制系统的发展现状
DCS自1975年问世以来，大约有3次比较大的变革，70年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发并没有动态流程图，通信网络基本上是轮询方式；80年代通信网络较多使用令牌方式；90年代操作站出现了通用系统，90年代末通信网络有的部分遵循TCP/IP协议，有的开始采用以太网。
20多年来，DCS已广泛应用于各工业领域并趋于成熟，成为工业控制系统的主流。
随着我国传统产业的改造和新建工程项目的兴建，都对DCS的需求极为迫切，早在我国的80年代，主要是通过进口的方式来进行DCS配备，主要集中的领域是石化、冶金和电力行业，发展到90年代，我国的一些新型的高科技公司也纷纷的进入到DCS领域。
目前我国国内生产的DCS的价格较为便宜、备件备品方便、组态学习难度低、技术上先进等特点，基本能与国外的同类产品相抗衡，但是DCS在运用中还是存在一些问题，主要有四个方面：一是一对一的结构问题，一对一结构。
一台仪表，一对传输线，单向传输一个信号。
这种一对一的模式结构的接线比较复杂，施工的周期长、安装成本高、维护困难、维护成本高，二是可靠性较差，传输模拟信号不仅容易受到干扰，且准确度也较低，通常会采用各种措施来改善这两点，结果造成了成本提高，三是互操作性较差，虽然模拟表对信号的标准进行了统一，但是很多的技术参数仍然由制造商来设定，导致了不同品牌仪表不能很好的进行互换，所以用户制造商的
依赖较强，在应用上也不能选择性价比最优的配套仪表，甚至出现个别制造商垄断市场的局面；四是失控状态，通常操作员在控制室不能及时的了解现场的情况，对参数的调整等方面不能及时和准确，也不能预测事故，使得操作员对其处于失控状态。
因操作员不能及时发现现场仪表故障，从而导致的事故时有发生。
2 单元机组电气防误操作设计时必要遵循的基本原则
在对单元机组电气防误操作设计时首要考虑的问题是安全问题，所以针对安全问题必须要遵循几个基本原则，首先电气防误操作功能是安全功能的一部分，它就必须和控制功能有效的分开，这是为了避免安全功能和控制功能同时失效的可能性。
所以控制组态中防误操作设计时必须要遵循“五防”，不仅如此，在此基础上还着重的加强“五防”设备中薄弱的部分，以有效的避免“五防”外的操作规则防误操作问题和开关环节的误合、误分问题。
3 防误操作的设计可行性和必要性
3.1 提高电气防误操作水平
ECS从本质上来讲是发电厂单元机组电气系统采用的监控，但是它和升压站的监控系统NCCS有所不同，NCCS通常都设有“五防”机，而ECS则没有，使得曾经的有效的硬件防误设备不能再继续的使用，再者采用了ECS以后，值班室的值班人员减少，加上以前的许多就地操作的项目都全部的集中到操作站上进行完成，这就对电气防误闭锁系统提出了更高的要求，必须要保证性能完善和可靠，系统运行稳定等，才能根本的满足防误安全管理的需求。
3.2 提高DCS利用率
ECS在运用中我们可以将其看成是DCS的一个部分，在采样时对电气信号周期都基本要求到毫秒级，这就对DCS的硬件要求较高，这时设备的投资会增加，再加上其中增添了很多的I/O点，进一步的提高了投资成本。
我们就以一个300MW容量的发电厂为例，每个机组
6kV馈线按照40回计算，每回馈线约8个I/O点，其中AI一个，DO两个，DI五个，这样计算下来至少每台机组的成本就要提高100万元。
由于目前大部分的DCS都被应用于过程控制，其组态功能尤其强大，对复杂的控制效果极为明显，所以借助DCS的强大组态功能对于电气监控来说具有更强的逻辑控制能力，是实现提高DCS利用率的有效措施。
4 单元机组电气防误操作设计的主要思路
4.1 避免误合和误分开关环节的问题
在“五防”中，除了误合、误分开关问题可以运用提示性的方式，剩下的“四防”在设计中必须要采用强制的方式，这也从侧面的看出了传统电气控制中的误合、误分开关问题的针对性的解决手段还比较少，而采用ECS控制后，不仅操作更为集中，而且对于误合、误分开关问题来说，其控制的效果都极为的明显。
在控制的组态中，为了有效的避免误合、误分开关，可以
用不同的颜色、不同的图标、不同的提示方式等显示当前的开关的状态，通过这些不同的颜色、图标等来判断开关的连接、断开、故障等，再加上故障时的有声光报警和提示，可以极大的提高控制的效果，有效的避免误判的现象。
4.2 顺控开机防误操作设计思路
顺控开机防误操作设计思路主要从四个方面来分析：一是开机条件的检测，顺控开机操作中对开机条件的检测尤为重要，只有当各项条件都满足要求，才能实现顺控开机的各项指令，否则就闭锁开机回路，要保证开机操作的能够顺利的执行；二是发电机升压并网的防误操作，当发电机的内部出现了故障时，或是开关发电机旁存在接地线，在进行发电机升压操作时要尽量使开关的状态保持断开，但是会存在很大的定子电流，如不进行及时的处理会导致严重的后果，还有在升压时如果发电机内部的励磁回路或者互感器存在问题会导致转子电流和定子电压出现异常，这时就应该立即的停止升压，不然会造成发电机超压而出现严重的事故，针对这一现象主要是通过相关的参数设定闭锁逻辑；三是厂用电的切换，当发变组的出力到达30%的额定值时，这时需要厂用电切换，并网到切换的时间是不固定的，也不确定，顺控开机程序也不适合厂用电切换，再者在厂用电切换前还需要对切换的环境进行检测，除了自动的厂用电切换装置ATS对相关的闭锁条件进行了考虑外，也可以将一些良好的原则或规范列入到运行方式中；四是“单步”操作，在进行“单步”操作时，每一步的防误操作规则可以根据顺控操作相应步骤联锁逻辑来进行确立。
4.3 顺控停机防误操作设计思路
顺控停机可以对发变组进行自动解列，在顺控停机操作中系统会自动的检测各项停机条件，如厂用点启备变供电、发变组的开关合位、发电机的无功功率和有功功率降低到最小值等，当这些条件都检测通过后，才能实现顺控停机操作指令的实施。
4.4 切换开关的位置规则防误操作思路
在进行DCS设计时，通常是设计的多个屏幕来进行操作，这种设计的往往操作员通过屏幕观看的仅仅是一个窗口或者仅仅是一个小的过程，如果当系统中将一定量的回路设计成手动时，那么操作员基本是不可能观看到系统的所有回路，那么也就不能判断系统是否在进行正常的工作，也就无法根据系统的问题来及时的管理和控制，如果系统在运行中存在问题，又没有及时的控制，那么极易造成比较严重的后果，加上电气操作本身频率就较低，这类问题的后果才更为严重。
为了防止这类原因造成的事故，本文认为应该运用切换开关位置检测逻辑来达到规则防误操作的目的，根据现场的实际情况，将励磁系统、厂用母线进线开关控制位置、自动电压调节器AVR、ATS的选择方式等状态置位切换开关设立位置检查逻辑软按钮，操作员可以随时检查，如果检查的结果和正常运行方式有异，那么会弹出相应的指示窗口给予操作人员提出。
5 结语
本文主要简单的分析了分散电气控制系统ECS组态功能对于实际操作中的防误操作的可行性，并分析了DCS分散控制系统目前的发展现状，简单的探讨单元机组电气防误操作的设计原则和设计要点，以为相关人士提供一点借鉴。
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