浅谈全厂DCS一体化方案在联合循环机组的应用.doc

浅谈全厂DCS一体化方案在联合循环机组的应用 付诗琴 （中国能源建设集团广东省电力设计研究院，广东广州510663） 【摘要】以珠海横琴岛多联供燃气能源站项目为背景，介绍了全厂采用DCS进行一体化监控的设计方案。每台机组设置一套DCS，两台机组设置一套DCS公用网，四机公用系统设置一套辅助车间控制网DCS。目前一期两台机组已全面建成投产，监控运行状态良好，证实了全厂DCS一体化网络结构在燃气蒸汽联合循环机组中的可推广性。 关键词dcs；一体化；公用网；辅控网 0引言 电厂的自动化控制水平是仪表和控制装置完成生产过程自动化的程度，是控制方式、控制系统配置及功能、机组可控性和运行管理方式等多方面的综合体现。DCS（DistributedControlSystem，分散控制系统，以下简称DCS）在电厂的应用保证了其安全可靠性和经济性。DCS在电厂主控系统中成功应用的实例很多。 近年来，随着DCS控制理念的进一步推广，将其应用在辅助车间控制系统的例子也越来越多，实现了全厂DCS一体化控制方案，并取得了比较满意的效果。辅助车间控制网，即采用集中、统一的DCS设备将所有辅助车间控制系统联成一个网，简称辅控网。通过全厂DCS一体化控制方案，辅控网可以在控制设备分散布置的基础上实现与主控系统同时在集控室集中监控。 1实例介绍 珠海横琴岛多联供燃气能源站项目规划在横琴岛的高新产业园区内，一期2390MW（F级）燃气蒸汽联合循环机组及配套的热网系统已全面建成投产，目前各项运行参数良好。 1.1分散布置与集中控制 本期工程的余热锅炉、燃机、汽机、发电机采用集中控制方式。设置独立的集控楼，作为全厂的生产指挥中心。集控楼布置在固定端，位于1号机组主厂房E排外，与1号机组主厂房相连。集控室布置在集控楼内11.0米层，工程师室、电子设备室布置在主厂房内。集控室内除了布置本期两台机组的所需控制设备外，还预留出3、4号机组操作员站位置及控制盘位置，220kV网络控制设在机组集控室内，不再设置专用网络控制室。电子设备间按分散布置考虑，每台机组设置一个机岛电子设备间、一个余热锅炉就地电子设备间。机岛电子设备间位于主厂房A排外7.05米。余热锅炉电子设备间位于主厂房E排外0.0米，每台机主厂房与锅炉辅助间之间。 每套单元机组均配置一套DCS，随机岛主设备配供的机组TCS（TurbineControlSystem，燃机控制系统或透平控制系统，简称TCS）通过通讯接口和部分硬接线与相应DCS联通，构成一个对联合循环机组进行集中监控的完整控制系统，其中，汽水系统、汽机旁路、余热锅炉、凝结水系统等的控制均由机组DCS实现。 同时，两台机组设置一套DCS公用网，负责汽水取样分析及加药系统、循环水加药系统、电气厂用电系统、调压站等公用部分的监控。 辅助车间控制系统也采用DCS实现：四机公用系统设置一套辅控网DCS，实现压缩空气系统、锅炉补给水系统、净水站、废水处理系统、空调系统等辅控系统的监控。 1.2组态配置 本期工程的单元机组DCS网络组态图、辅助车间控制网DCS网络组态图依次如图1、图2所示： DCS完成系统的数据采集（DAS）、模拟量控制（MCS）、顺序控制（SCS）、电气控制（ECS）、汽机数字电调（DEH），并具有对其它控制系统（有数据通信接口）的监控功能，以满足各种运行工况的要求，确保机组安全、高效运行。 单元机组的循环水泵房区域采用DCS一体化的远程I/O站，远程I/O和处理器之间通过冗余光缆直接接入单元机组DCS系统。 公用DCS的控制对象包括了电气公用系统、空调系统、取样及加药系统、循环水加药系统以及天然气调压站。公用系统的调压站采用与DCS一体化的远程控制站，通过冗余光缆直接接入公用DCS系统。 各个辅助车间，包括净水站、锅炉补给水处理车间、工业废水处理车间、生活污水处理车间、制氢站、启动锅炉房等均采用DCS实现控制。 每台机组除了MARKVIe、DEH、ETS、汽机本体辅助系统（包括汽机本体疏水、轴封、油系统等）的控制器外，配置了8对DCS控制器。两机公用配置了3对DCS控制器。辅助车间共配置了6对控制器。 2优势之处 第一，能提高电厂的自动化控制水平。在保证机组安全高效运行的前提下，便于运行管理、员工培训、减少配件品牌数量。 第二，集控室的控制对象更全面了，集控室的布置更简化了，因为全厂都采用统一的DCS控制设备，不存在接口不匹配、显示终端不配套的可能。单元机组系统、辅控系统、公用系统、闭路电视系统等，都将在集控室内统一监控。 第三，针对辅控系统，结合招投标过程中DCS和PLC的报价对比：无论从硬件方面，还是软件方面，都能节约一定比例的成本。硬件：简化接口，统一配置，提高CPU利用率。软件：统一组态，统一培训，减少软件供应商数量。 3总述 与“DCS+PLC”控制方式相比，全厂DCS一体化控制方案实现了硬件的无缝连接与软件的主辅统一，简化了控制系统的网络结构，便利了管理和操作，节约了经济成本，提高了自动化水平。全厂DCS一体化方案在珠海横琴项目的成功实施证实了这种思路的可推广性。 参考文献 1陈威,管云飞.全厂DCS一体化设计方案J.物流工程与管理,xx(32),3:122-124. 2王刚建,陈晨,耿建风,郭献军,徐荥,欧伟.1种新型全厂DCS主辅控一体化网络J.热力发电,xx(41),9:50