申宏栋 王红彬 张保全 姜中山

（焦作演马电力有限责任公司，河南 焦作 454150）

概述

由于计算机控制的高度集中化，使其对电源的要求更加“苛刻”，对供电的质量提出了越来越高的要求。在微型计算机运行期间供电的中断，将会导致随机存储器中数据丢失和程序破坏，有的甚至使磁盘盘面和磁头遭到损坏，造成难以弥补的损失。为了避免存储器中的数据丢失及主机的正常工作，这就要求供电一旦发生瞬间断电时，必须要求一种电源系统能在小于5ms的时间间隔内重新送电，以保证微机系统的正常工作。这个电源对机组的安全稳定运行至关重要，电源断电，就意味着DCS控制系统瘫痪，轻者导致停机，重者可能导致机组失控，造成灾难性的后果。鉴于此，配置一套稳定可靠的DCS系统电源是保证机组安全稳定运行的重要保障。

1 UPS的功能分析及使用上的问题

UPS装置的功能恰恰满足了DCS系统对电源可靠性的要求。UPS中文名即为不间断电源，但UPS真的能保证电源不间断吗？下面我们先简单分析一下UPS装置的工作原理。（见图1）

图1

UPS正常运行时，输入交流电，经整流后变为直流电，然后再由逆变装置将直流电转换为高质量的交流电，这个交流电即是我们的需要的不间断电源。当输入交流电由于某种原因停电时，处于浮充状态的蓄电池组即开始放电工作，经逆变装置变为输出交流电源，从而保证输出交流电的不间断性；如果恰巧在输入交流电断开后，蓄电池也出现故障，这时，电子旁路电源将会自动投入运行，将交流电源直接投入到输出电源端，此时的输出电源是没有经过任何处理的厂用电，虽然不能达到高质量的要求，但还是能保证输出电源的连续性。如果是UPS装置检修，这时可以人为将检修旁路投入运行，退出UPS。除了手动旁路外，其余自动切换部分都是由UPS主机的程序判断、控制实现的，也就是说UPS装置本身控制部分也是由一套微机系统组成的。

下面列举演马电力公司几次电源故障的情况及后果：

1.1 2002年2月18号因电网波动导致厂用电中断，交流输入断电后未能投入到直流供电，而是投入至电子旁路，因为电子旁路采用的厂用电三段的交流电，厂用电已经中断。导致DCS系统失电。

1.2 2002年6月20号因汽轮机保护动作，联跳并网开关，厂用电备自投开关未能自投，导致厂用电中断。UPS电源又出现了没有投入到直流供电，而是投入电子旁路供电，导致DCS系统失电，操作人员无法监视设备状态。

从以上这些事故中，我们可以分析总结出我公司DCS系统电源存在的一些不足之处：我公司采用一路采用UPS供电，一路采用厂用交流电供电，一旦厂用电中断，UPS也未能及时投入直流供电将造成DCS系统失电；现有的UPS系统存在运行方式上的缺陷。

2 通过多方面分析及经验总结

那么如何解决这些不足之处呢，如何实现UPS的最佳配置，保证其真正意义上的不间断呢?通过大家的分析讨论，认为应解决的问题主要有以下几个：

2.1 尽可能保证UPS输入电源的优质可靠，UPS输入电源所取自的厂用电应为两路互为备用。

2.2 UPS装置应选择抗干扰能力强，输入、输出端均有隔离装置的工业型UPS。

2.3 DCS电源至少应为两套UPS电源，而且两套电源由不同的电缆提供输出，保证一套发生故障时，另一路仍能不间断供电。

2.4 DCS电源的两路或两路以上输入应能够实现互为备用的快速切换，切换装置应能实现无扰切换，被切换的电源必须是不同路电源的相同相。

2.5 对现有的一套UPS电源的联系厂家找出解决问题的办法。

另外，UPS及蓄电池的维护也是非常重要的一项工作，这里就不作赘述。

3 对我厂DCS系统电源改造

3.1 加装一套UPS电源，实现两套UPS电源并列运行，保证供电的可靠性，如下图

3.2 联系现有的UPS厂家，调整现有的不间断电源（UPS）的运行方式，退出交流输入回路，使直流供电回路长期运行；交流电子旁路同时运行，防止直流供电回路出现故障中断供电。

通过以上的技术改造，改造后运行的几年来，具有非常高的可靠性，厂用电中断后都能保证对DCS系统的不间断供电，运行正常。

结语

DCS系统的电源部分设计是DCS系统改造的一个重要环节,电厂在进行DCS系统改造的过程中，往往忽视了对其电源部分的设计，过分地依赖UPS装置的"不间断性"，从近些年的事故情况看，由于DCS系统电源引起的事故相对频繁，也能看出各电厂在DCS系统电源上存在问题的普遍性，所以，设计一套稳定可靠的电源系统是非常必要的。另外，对这部分设备还要加强管理、明确职责，认真维护。只有从理论研究、技术管理等各个方面对DCS系统的电源给予足够的重视，才能实现我们所追求的真正意义的“不间断性”，提高了电厂DCS系统的供电可靠性 。

[1]陈代华.HSJ电厂组织变革研究[D].昆明理工大学，2011（11）.

[2]赵青.抽水蓄能电厂运行绩效管理研究[D].天津大学，2010（10）.