300MW机组全程给水控制系统的设计.pdf

第3 4卷第 1 2期 2 0 0 6年 1 2月 毒暮 电力 e a s t o h i n a e l e cl： r ic p o w e r vo 1 3 4 n o 1 2 d e c 2 0 ( ) 6 3 0 0 mw 机组全程给水控制系统的设计 蔡勇承 ， 徐进 ， 齐全 ， 屠勤 ， 徐耀良 ( 1 上海电力学院， 上海2 0 0 0 9 0 ； 2 上海华文 自动化系统工程有限公司， 上海2 0 0 2 3 3 ) 摘要： 介绍了3 0 0 mw机组全程给水控制系统的工艺流程以及系统配置设计、 数据连接方式等， 着重说明系 统中无扰切换的实现和软件组态过程。 、 关键词： 全程给水控制； 无扰切换； 控制系统 作者简介： 蔡勇承( 1 9 5 9 - ) ， 男， 工程师， 从事电厂热控 自动化仪表技术工作。 中图分类号 t k 3 2 3 文献标识码 ： b 文章编号： 1 0 0 1 - 9 5 2 9 ( 2 0 0 6 ) 1 2 - 0 0 8 0 - 0 4 de s i g n o f wh o l e - p r o c e s s f e e d wa t e r c o n t r o l s y s t e ms f o r 3 0 0 m w u n i t s c a y o n g c h e n g ， x u j i n ， q q ，t u q ， x u y a o ， l i a n g ( 1 s h a n g h a i u n i v e r s i t y o f e l e c t ri c p o w e r ， s h a n g h a i 2 0 0 0 9 0 。c h i n a ； 2 hu a w e n au t o ma t i o n s y s t e m e n g i n e e ri n g c o ，l t d ，s h a n g h a i 2 0 0 2 3 3，c h i n a ) ab s t r a c t ： t h e w h o l e p r o c e s s f e e d wa t e r c o n t r o l s y s t e m f o r 3 0 0 mw u n i t s i s p r e s e n t e d i n t h e a s p e c t s of t e c h n i q u e p r o c e s s ，s y s t e m c o n fi g u r a t i o n d e s i g n ，and d a t a c o n n e c t i o n me t h o d t h e r e a l i z a t i o n o f b u mp l e s s s w i t c h i n g i n t h e s y s t e m a n d t h e s o f t w a r e c o n fi gu r a t i o n a l e i l l u mi n a t e d ke y wo r d s ： wh o l e - p roc e s s f e e d wa t e r s u p p l y ；b u mp l e s s s w i t c h i n g ；c o n t rol s y s t e m 1 3 0 0 mw 机组全程给水控制系统 图l 是一个简化的3 0 0 m w机组全程给水工 艺流程图， 采用的 h p c s 3 0 0 0控制装置， 图中标 注了软件组态中使用 的部分变量。a d 。 、 a d 、 a d 。 表示旁路阀门的开度、 电动泵转速、 汽动泵转速， 是需 要输 出的模拟量 。d o ， 、 do ： 表示 控制电动 泵、 汽动泵启停的信号， 是需要输出的数字量。 按照经验和实际工程要求的经济性 、 方便性考虑： 1 )微机保护装置应采用 r s 4 8 5接 口、 m o d b u s r t u通信规约进行数据交换； 2 )温控箱应采用 r s 4 8 5接口、 m o d b u s r t u通信规约； 3 )直流屏 监控单元、 交流屏内电能仪表应具有 r s 4 8 5通信 接口、 m o b u s r t u通信规约。 2 6 软件系统功能 ( 1 )人机界面根据实际情况可更改和可以 实时显示的功能图： 1 )变电站主接线图开关的运 行状态； 2 )监测变电站各设备； 3 )负荷曲线图、 频率曲线图； 4 )显示 i 、 p 、 q 、 u ( 历史 实时) 。 ( 2 )数据处理可实时监测变 电站潮流； 显 示实时和历史曲线； 计算统计各馈线功率、 电度； 具有完善的报警机制； 自动调图、 随机打印； 保存 事故信息并打印存档。系统出现报警信息后， 可 进行人工确认， 确认后的报警不再显示。 ( 3 )数据库 实时数据库保存从各个间隔采集上来的实时 数， 其保存的实时值在每次系统扫描周期之后被 刷新， 在实时数据库中保存遥测量、 遥信量、 计算 量等 。 3 结语 变电所综合 自 动化系统利用多台微型计算机 和大规模集成电路所组成， 替代常规的测量和监视 仪表； 替代常规控制屏、 中央信号系统和运动屏； 微 机保护替代常规的继电保护屏、 改变继电保护装置 不能与外界通信的缺陷。通过变电所综合 自动化 系统内各设备间相互交换信息、 数据共享， 完成变 电所运行、 监视和控制任务， 也必将有利于设备安 全稳定地运行， 从而使电网的安全得到保障。 收稿 日期 ： 2 0 0 6 1 0 1 1 维普资讯 蔡勇承， 等3 0 0 mw 机组全程给水控制系统的设计 a m 、 a m 、 a m ， 为汽包水位、 给水流量、 蒸汽流量， 是中间处理需要 的模拟量。 图 1 3 【 x 】 mt i机组全程给水工艺流程幽 全程给水过程根据负荷可以分为4 个阶段。 ( 1 )启动、 0 2 5 负荷 此阶段采用单冲量系统控制给水旁路阀门开 度来维持汽包水位在给定范围内， 电动给水泵维 持在最低转速， 给水旁路阀门从 0 1 0 0 控制。 ( 2) 2 5 一3 0 负荷 此阶段采用单冲量系统控制电动给水泵转 速。此时三冲量系统尚不能使用， 给水旁路阀门 全开， 只能提高给水泵转速来满足给水量的增加。 ( 3 )3 0 一 5 0 负荷 此阶段采用三冲量系统控制电动给水泵转 速， 给水旁路阀门锁定在全开位置。 ( 4 )5 0 一1 0 0 负荷 此阶段采用三冲量系统控制气动给水泵转 速， 给水旁路阀门锁定在全开位置， 同时电动给水 泵停止。 电动泵和气动泵均可由运行人员手动操作启 停， 以预防突发事件， 确保安全。 2 hp c s 3 0 o o配置 h p c s 3 0 0 0的配置可以根据用户需求略有不 同。 2 1 网络 系统网络分为 3层。 第1 层信息管理网 h p c s 3 0 0 0的信息数据网， 单网配置， 连接操 作员站、 工程师站等节点。 第2 层实时网 h p c s 3 o 0 0的实时 网采用 l ： l冗余结构。 l ： l 冗余通信接 口卡， 设计了传输出错检测技术， 任何 1 条网络故障都不会影响通信， 增强了系统 的安全性与可靠性。 第 3层i 0网络 过程控制单元的 i 0站通过 i 0网络与主控 单元相连， i 0点数最多为 l 5 3 6 点。 2 2 硬件 ， d p u采用奔腾 2 6 6 ， 3 2位 c p u ， 采用冗余配 置， 全密封金属封装， 是电源、 c p u、 冗余通信 、 双 机切换等功能块集成在一起 ， 相当于 2块 i 0卡 的体积。 i 0卡件有 1 6种， 本文 实际仅使用 a 10 8 、 a1 0 4、 di 1 6、 do1 6 。 交流电源采用双路供电， 切换装置实现互为 备用。每组有 2 4 v主电源， 2 4 v辅电源， 4 8 v辅 电源。 2 3 软件 h p c s 3 0 0 0组态软件系统由下位组态软件和 上位组态软件组成。下位组态软件主要是用来逻 辑组态、 卡件组态以及变量和卡件通道的映射， 上 位组态软件主要是负责运行画面的组态以及 i 0 设备配置、 实时数据库变量和动画的连接。 3 下位软件组态 3 1 卡件设置 h p c s 3 0 0 0每个机柜有若干栏 ， 每栏可以安 装 1 2 个卡件( 1 个 d p u占据 2 个卡件位置) 。第 l 栏卡件地址对应 l1 2 ， 第二栏卡件地址为 l 3 2 4 ， 依次类推。通常每个机柜有 l 对冗余 d p u， 所以编辑卡件地址的时候从 5开始。如果前面卡 件没有安装， 卡件地址也要递加。卡件类型一定 要设置正确 。 3 2 变量设置 首先该 d p u本身有 2 5个系统变量。以后的 变量可以根据所要建立工程的情况， 设置新的变 量。变量的类型一定要选择正确。 接下来要把变量映射到卡件的通道上去。对 该变量进行转换( 模拟量可通过填写选择转换类 型和系数， 数字量可 以通过选择是否取反) 。其 中的a i 卡件的 a d值 0 5 0 0 0对应 0 2 0 m a， a o卡件的a d值0 6 4 0 0对应0 2 0 m a 。 为了安全起见， 在映射的时候把相关变量映 射到 1 个卡件( 如水位测量的模拟量都映射到同 维普资讯 8 2 ( 总1 1 6 4 ) 要氧 毫力 一 张a i 卡件上) 。 3 3 逻辑程序设计 逻辑程序是整个工程设计的关键部分， 通过 它来实现各种算法和控制， 其中“ 重中之重” 是手 动和 自动之间无扰切换的实现。本例中采用了 6 个 e p i d( 偏差 p i d控制) 功能块 p i d 一p i d 。 p i d 。 用于控制旁路阀门开度， p i d ： 用于单冲量调 节电动泵转速， p i d 、 p i d 用于三冲量调节电动 泵转速， p i d 、 p i d 用于三冲量调节汽动泵转速。 单冲量控制使用单级 p i d ， 而三冲量控制均选择 串级 p i d 。 p i d有手动和 自动两种控制方式， a u t o信 号决定控制方式， “ 0 ” 表示手动控制， “ 1 ” 表示自 动控制。在手动控制下， p i d的输出 o v由m s e t 决定。在自动控制下， p i d还有跟踪 t s 及 自 动调 节两种输入方式。在跟踪方式下， 输入 o v由输 入t r决定， 在自动调节方式下， o v由设定值 s p 、 当前值 p v及 p i d参数决定。o m是受控手动跟 踪量， 该值与 o v值相等， 只在 自动和跟踪模式 下， 该输出端对外赋值。o s 是受控设定跟踪量 ， 该值与p v值相等， 只在手动和跟踪模式下， 该输 出端对外赋值。 ( 1 )单级 p i d的无扰切换 对于单级 p i d调节， 需要 p i d的 o m 连接 m s e t ， o s连接 s p ( 如 p i d 中， o m、 m s e t共同连 接变量 p i d 一 m s e t ， o s 、 s p共同连接变量 p i d l s p ) 。 ( 2 )串级 p i d的无扰切换 对于串级 p i d调节 ， 需 要 主调 ( 前 p i d)的 m s e t连接副调( 后 p i d ) 的 0 s ， 主调的 0 s连接 主调 的 s p ， 副 调 的 0 m 连接 副调 的 ms e t( 如 p i d 3 、 p i d 中， p i d3 的 m s e t 、 p i d 4的 0 s共 同连 接变量 p i d 3 一 m s e t ， p i d 的 o s 、 p i d 的 s p共同 连接 p i d 3 _ s p ， p i d 的 o m、 p i d 的 m s e t共同连 接变量 p i d 一 m s e t ) 。此外， 实现串级调节必须 主调的o v接副调的s p ( 如p i d 的o v连接 p i d 的 s p ) 。 ( 3 )不同阶段 的 p i d切换 不同阶段的p i d切换是指： 通过一些逻辑功 能块， 要求在不同的负荷情况下哪些 p i d如何工 作。所有 c m p 功能块 m o d e= 5 ( 即x 大于等于 x ： 时， 输出为 1 ) 。例如， m c r( 负荷) 小于 2 5 时， 第 1 个 c m p功能块的输出为 0 ， 取反后 p i d 的a u t o为 1 ， 此时 p i d 处于自动状态， a o ， ( 阀 门开度) 输出涉及 s p 、 p v 、 g a i n、 t i 、 t d参数。同 时 p i d 2的 a u t o为0 ， p i d 处于手动状态 ， p i d 2 一 o v输出跟随 m s e t 。由于此时的 s f t功能块的 z=0， a o ： 输 出为 p i d 一 o v( 即 电动泵转 速维持 最小转速) 。 4 上位软件组态 ( 1 )画面组 态 画面的组态就是搭建画面， 好的操作画面更 有利于运行人员操作。 窗口包括主界面、 水位测量、 给水流量测量、 蒸汽流量测量、 综合历史数据、 p i d控制图、 p i d 、 p i d 、 p i d 、 p i d 4 、 p i d 、 p i d 6 参数调节共 1 2 个窗 口。其中 p i d ， 一 p i d 参数调节为弹出式窗口， 其 他均为默认的覆盖式窗口。 ( 2 )数据库组态 在实时数据库 数据库组态中添加数字量和 模拟量， 且对变量进行各种设置， 如报警设置。 由于本工程中所采用的点数不是过多， 所以都 可以在 1个 区域 中 ( 该 软件 最 多支 持 3 1个 区 域) 。 ( 3 )动画连接 上位软件提供一些命令用来实现数据显示、 手动操作、 查询、 登录等功能。 将历史报表和查询按钮打成 1 个单元， 这样 就可以在按钮中添加语句实现查询报表功能。查 询功能能查询以前的数据， 且报表又马上能回到 实时数据。所以设置了 1 个中间变量 a ， 用来计 查询的过去时间和现在时间的偏差 。 ( 4 )用户设置及其他配置 为了方便 只设置 了操作员 q q和工程师 q i q u a n两个级别 不过可以说明问题。现在配置 用户管理中添加用户， 设置操作员安全区为 a ， 工 程师安全区为 a、 b。在画面的动画连接 安全 区 中设置操作员可以操作的画面安全区为 a ， 只有 工程师才能操作的画面为 b 。系统默认未更改的 画面为操作员可操作。 出于安全考虑， 在配置 运行参数设置中禁止 使用右键。 为了让画面开始直接运行主画面 ， 在配置 初 始启动设置 初始启动窗口中添加主界面为初始 启动窗 口。 维普资讯 第3 4卷第 l 2期 2 0 0 6年 1 2月 姜 氧 毫力 f a s t c h i n a e l e c t r i c p o w er vo 1 3 4 no 1 2 de c 2 0 o 6 钢丝绳检测对电力安全施工的保障作用 钱国权， 李可中。 周健华 ( 上海电力建设有限责任公司。 上海2 0 0 0 3 1 ) 摘要 ： 阐述了钢丝绳检测工作在电力施工安全管理中的保障作用， 介绍了钢丝绳检测的工作原理、 操作过 程 ， 以及上海电建在实施检测工作和加强钢丝绳管理方面的经验和体会。 关键词： 钢丝绳检测； 电力施工； 安全 作者简介： 钱国权( 1 9 4 7 一 ) ， 男， 高级工程师， 从事机具管理工作。 中圈分类号： t m 0 8 文献标识码： b 文章编号： 1 0 0 1 - 9 5 2 9 2 0 0 6 ) 1 2 - 0 0 8 3 - 0 3 ro l e s o f s t e e l wi r e r o p e c h e c k i n g i n e n s u r i n g s a f e p o we r c o n s t r u c t i o ns q i a n g u o q u a n ， 1 2k e z h o n g， z h ou j i a n h u a ( s h a n g h a i e l e c t ri c p o w e r c o n s t r u c t i o n c o ， l i d ， s h a n g h a i 2 0 0 0 3 1 ， c h i n a ) ab s t r a c t ： th e r o l e s o f s t e e l w i r e r o p e c h e c k i n g i n e n s u rin g s a f e p o we r c o n s t r u c t i o n s a r e i l l u mi n a t e d t h e wo r k i n g p ri n c i p l e a n d o p e r a t i o n p r o c e s s o f t h e s t e e l w i r e r o p e c h e c k i n g d e v i c e a l e r e c o mme n d e d，a s w e l l a s e x p e rie n c e s o f s t e e l w i r e r o p e c h e c k i n g a n d ma n a g e m e n t b y s h a n ghai e l e c t ri c p o w e r c o n s t ruc t i o n c o 。 l t d ke y wo r d s ： s t e e l w i r e r o p e c h e c k i n g ；p o w e r c o n s t ru c t i o n；s afe t y 起重设备是电力施工企业完成施工任务的重 要又常用的装备， 搞好起重机械的使用 、 维护和保 养， 是确保安全生产的一项十分重要的工作。上 海电力建设有限责任公司对所有的施工机械都编 制了安全技术规程和保养规程， 在所属企业内推 行， 经过一段时间的运行 ， 已取得 良好的效果。 l 施工机械安全技术规程的执行问题 电力工程施工中， 有些操作由于不能定量地 进行检测和判断， 很难对其安全性下准确的定论， 特别是涉及到钢丝绳 的安全性问题。