DCS控制系统设计缺陷分析报告
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法律顾问：张友全 律师
正文：
DCS控制系统设计缺陷分析报告
机组编号#1停机时间8月25日 22:47
设备简况：
1号机组为日本三菱生产的350MW亚临界机组，DCS控制系统是采用华能信息产业控股有限公司（后改制为北京华能新锐控制技术有限公司，以下简称华能新锐）的PineControl分布式控制系统。PineControl的组态技术由两个部分组成，一是基于控制逻辑设计的PineCAD，二是基于运行操作和系统管理的PineHMI。
事前工况：
8月25日22:43，1号机组负荷280MW，A/B/C/E磨组合，机组协调方式运行，1号机组一次风机A/B侧入口调节挡板在手动控制方式，开度均为100%。
事件经过：
22:43左右，运行部监盘人员接值长令，将1号机组负荷从280MW降到220MW，运行人员执行一次风机A/B侧入口调节挡板手动切自动操作前开度指令和实际反馈数值的确认工作。
22:43:58 一次风压力低（MILACE-DI0210/211/212）三个测点均动作，此时A/B侧一次风入口调节挡板开度分别为45%和39%。
22:44:02 一次风流量低（ANN-LD0127）报警。此时，运行人员发现A/B侧一次风机入口调节挡板正在快速关闭，此时开度指令为0，A/B侧一次风机风压在不断下降。
22:44:05 一次风流量低延时3s，2E磨跳闸。
22:44:06 运行人员依次投入E层、D层、C层、B层、AB层油枪，重油流量控制在4.7kl/H，手动快速降负荷至115MW，A/B侧一次风入口调节挡板开度最低至7%和12%。
22:44:11 运行人员将A侧一次风调节挡板开度指令手动设定到100%。
22:44:12 2B磨跳闸。
22:44:16 2A磨跳闸。
22:47:43 汽包水位高至300mm延时5秒，锅炉汽包水位高保护动作，锅炉MFT。
23:22左右，按机组极热态检查卡执行，炉膛吹扫完成后，投入五层轻油枪稳定汽温汽压，做好重新开机准备。
26日 06:06:59 1号机组并网成功。
原因分析：
事后，为了尽快查明原因，因1、2号机组DCS控制系统同为华能新锐公司的PineControl系统，检修部DCS人员在2号机组（调停状态）进行事件还原时发现，PineControl系统设计存在缺陷。当调节型开度指令AO超限时，底层控制逻辑未进行出错处理，导致上位机的操作员站OM画面显示“？？？？”。同时，上位机操作员站OM画面设计也存在缺陷。本次事件中，在开度指令超过100%限值后，操作员站OM画面上一次风入口调节挡板的调节操作窗口开度指令值显示为“？？？？”，显示不正常（详见图1），且手动指令（DABS-LAY0011/DABS-LAY0012）输入界面因当前开度指令超限而无法获取合理的数值，导致手动指令（DABS-LAY0011/DABS-LAY0012）输入框内的开度指令数值显示错误（为该类型调节操作窗口上一次正常显示时的数值）,运行人员在执行A/B侧一次风入口调节挡板手动切自动的正常操作过程中，下发了此显示错误的手动开度指令，导致A/B侧一次风机入口调节挡板全关。
因此，本次事件的直接原因是：PineControl系统设计存在缺陷，开度指令超限后导致手动指令显示异常，A/B侧一次风机入口调节挡板因开度指令异常全关，进而造成一次风压和一次风流量低，联锁磨煤机全停，最终机组因汽包水位高保护动作，锅炉MFT。
间接原因是运行人员对PineControl控制系统熟悉程度不够，未能及时发现A/B侧一次风机入口调节挡板开度指令超限异常的状况。
暴露问题：
1、PineControl系统设计上存在缺陷。
（1）PineControl系统底层逻辑设计存在缺陷，当开度指令AO超限时，未进行出错处理，导致上位机服务器的OM画面显示出现“？？？？”。
（2）上位机操作员站OM画面设计也存在缺陷。在开度指令超过100%限值后，调节操作窗口开度指令值显示为“？？？？”，显示不正常，且手动指令输入界面因当前开度指令超限而无法获取合理的数值，导致手动指令输入框内的开度指令数值显示错误。
2、运行人员操作技能培训不到位。运行部监盘人员在发现调节窗口手动指令显示异常时，未按操作规范进行合理操作，使指令显示值正常后，再进行自动/手动切换操作。
3、运行部监盘人员监视不到位。运行部监盘人员未能及时发现一次风机入口调节挡板指令超限异常的情况，未及时通知检修人员处理。
4、检修部热控专业改造技术交底不充分。1号机组一次风机入口调节挡板由原来的DO指令调节方式改造为AO指令方式，由于PID调节的特点和策略，存在AO指令超限显示“？？？？”的问题。检修部热控专业未对调节指令超限情况下的正确操作进行充分技术交底，当出现显示错误时，未告知运行人员正确的操作步骤。
防范措施：
1、进一步完善一期DCS控制系统设计缺陷。检修部DCS班组牵头，会同华能新锐公司进一步完善 1、2号机组PineControl 系统底层逻辑：当开度指令超限后，控制系统底层逻辑和OM画面显示进行数据溢出的出错处理，防止调节操作窗口出现“？？？？”的错误显示。同时，调节操作窗口的手动指令输入框应显示正确、合理的数值。
2、运行部加强人员操作培训。当调节窗口开度指令显示异常时，运行操作人员应根据当前设备的实际开度反馈值输入相应的开度指令，使开度指令显示正常后，再根据实际操作的需要下发正确开度指令。
3、进一步加强运行人员的监盘。运行监盘人员发现DCS控制系统的类似异常，应及时通知检修DCS人员进行处理。在指令等重要参数未恢复正常显示前，暂不进行该设备的相关操作。
4、进一步加强热控专业技术交底。策划部热工专业牵头，举一反三，进一步加强技改项目中控制系统的调试，完善控制逻辑的出错处理机制，防止类似事件的再次发生。
附图：
（图1）根据事件经过，在2号机组还原出的指令异常界面
（图2）1号机组跳闸时相关参数DCS趋势
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6、应急处置能力不足。
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1、建议各兄弟电厂提高设备管理水平，严控质量验收，定期对设备进行劣化风险评估。
2、建议各兄弟电厂提高检修管理水平，加强施工质量管理，尤其对高温、高压堵板、焊缝、弯头、支吊架、紧固件、密封件等隐蔽处进行严格验收。
3、建议各兄弟电厂制定和修正各种异常事件应急预案，并对运行人员进行全面的培训，提高其应对异常现象的能力。
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