DCS供電系統(tǒng)中UPS電源最優(yōu)運(yùn)行方式

目前石油化工生產(chǎn)裝置絕大多數(shù)采用DCS(distribute control system) 系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)過程的控制和操作。為提高系統(tǒng)的可靠性，DCS的供電采用不間斷電源UPS(uninterruptable power supply)。UPS將電源的瞬間間斷、諧波、電壓波動(dòng)、頻率波動(dòng)及電壓噪聲消除，同時(shí)可提供一定的后備時(shí)間，便于操作人員進(jìn)行裝置緊急停車。

近幾年，隨著UPS電源使用數(shù)量的增加，由于UPS電源本身故障引起的生產(chǎn)裝置的非計(jì)劃停車事故時(shí)有發(fā)生，甚至超過了因電網(wǎng)失電帶來的影響。如何提供UPS電源供電的可靠性， 確保由UPS電源、DCS組成的系統(tǒng)在電網(wǎng)正常和失常情況下，都能有效的發(fā)揮作用，對連續(xù)運(yùn)行要求很高的石化生產(chǎn)裝置具有普遍的意義。

1、DCS供電要求

DCS一般由3部分組成：人機(jī)接口部分、網(wǎng)絡(luò)通信部分、控制站部分?？刂普静糠质荄CS系統(tǒng)最重要的部分，用于裝置的控制和數(shù)據(jù)的采集正常情況下，只要控制站部分運(yùn)行正常，其他部分即使短時(shí)間的失電也不會(huì)給裝置生產(chǎn)造成大的影響，因此，保證了控制站的供電也就是保證了DCS供電。

由于控制站的重要性， 設(shè)計(jì)時(shí)其所有關(guān)鍵部分都采取了冗余和容錯(cuò)的方式。電源部分理所當(dāng)然是控制站的關(guān)鍵部分， DCS系統(tǒng)重要單元的電源組件〔模塊)都采用的穩(wěn)壓開關(guān)電源，且為雙重或多重化的供電方式，也就是說所有重要的DCS系統(tǒng)控制站都至少是1:1冗余的，而且可由兩組獨(dú)立的電源對其供電。每組供電電源的要求一般為：電壓100-132/187-264 V AC單相頻率50Hz±3%，允許畸變(THD)：8 % maximum，允許掉電時(shí)間10 ms maximum。

2、DCS供電系統(tǒng)中UPS電源雙機(jī)直流冗余供電方案

通過分析UPS電源故障的原因、UPS電源備份優(yōu)缺點(diǎn)以及石化生產(chǎn)裝置DCS的供電要求，我們可以看出，為確保DCS供電的重要性，DCS本身電源系統(tǒng)基本都實(shí)現(xiàn)了1：1冗余，而且可以由兩組獨(dú)立的電源對其供電，完全可以由兩臺(tái)UPS電源雙機(jī)分開為DCS提供兩路電源。

采用兩個(gè)獨(dú)立的UPS電源給DCS控制站的兩組電源單元供電，兩臺(tái)UPS電源有不同電網(wǎng)的兩路電源供電，當(dāng)任何一臺(tái)UPS電源故障或任何一路市電失電，都能保證對DCS控制站可靠供電，保證具有冗余功能的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總會(huì)保障網(wǎng)絡(luò)暢通，操作員站總有一組能進(jìn)行操作和監(jiān)視。該運(yùn)行方式可以由兩臺(tái)任意品牌的UPS電源組成供電系統(tǒng)，也非常適合老裝置技術(shù)改造。

3、結(jié)論

DCS供電系統(tǒng)中UPS電源單機(jī)供電方式在運(yùn)行于切換過程中存在故障隱患，必須采用多機(jī)供電方案，其中雙機(jī)直流冗余供電方案即保持了冗余備份運(yùn)行的優(yōu)越性，也避免了交流同步的環(huán)流隱患等弊端，提高了供電可靠性，增強(qiáng)了此運(yùn)行方案的應(yīng)用性和普及性。