探讨数字电调控制系统在妈湾电厂中的应用

1/7探讨数字电调控制系统在妈湾电厂中的应用（妈湾发电总厂，广东深圳518052）摘要通过分析数字电调控制系统（DEH）在妈湾电厂的使用情况及存在问题，提出了改进数字电调控制系统（DEH）的建议，并指出应用该系统的关键是数字电调功能的进一步开发。关键词分散控制系统（DCS）；数字电调系统（DEH）；运行经验中图分类号TK323文献标识码B妈湾发电总厂，期工程安装了4台300MW引进型燃煤发电机组。期2台机组采用美国贝利公司INFI90分散控制系统（DCS）和国产首次一体化设计的数字电调控制系统（DEH）。期2台机组首次应用了ABB公司的PROCONTROLP13组成的通用型数字电调控制系统（DEH）。1994年第1套全数字电调控制系统（DEH）投入生产以来，笔者对出现的技术问题有一定的经验，在此愿与同行共同探讨。1妈湾发电厂INFI90和PROCONTROLP13系统结构2/711由INFI90构成的数字电调控制系统（DEH）结构该系统由分散控制系统（DCS）环路（LOOP）上一个控制站（PCU）的三个控制柜组成，见图1所示，共有8个主模件，其中3对冗余模件分别执行转速控制，自动控制和手动控制，一个主模件完成自启动功能，一个主模件作转子应力计算。除操作站（OIS）外，数字电调控制系统（DEH）配有专用辅助操作台。数字电调控制系统（DEH）与机组分散控制系统（DCS）实现了一体化，系统逻辑层次简明，安全可靠性较高，整体设计合理。12ABB公司数字电调控制系统（DEH）结构PROCONTROLP13模件组成的通用型数字电调系统由安全保护和自动控制两部分组成，见图2。数字电调控制系统（DEH）的安全保护功能由3个保护通道实现，软、硬件均采用三取二逻辑；自动控制部分由2个基本控制器（BC）和2个自动控制器（AC）组成。硬件配置A，B，C，D，E5个控制站，由1个P14通信接口模件（CBA08）实现与DCSP14系统的通信功能。自动控制器只有基本控制器完好时才可投入，自动控制器一旦故障，系统自动退回至基本控制器方式。该系统最大特点是在DEH系统内设计了汽机全部保护功能，不同于INFI90DEH的3/7主要保护功能及跳闸回路由另外配套的危急保安系统（ETS）完成。2数字电调控制系统（DEH）的运行情况21加强动力单元（EH）油质管理和伺服阀（MOOG）的维护A）数字电调易发生阀门动作不灵问题。伺服阀属精密部件，在安装调试前必须认真进行动力单元（EH）油箱、管道及EHC系统加压流通的冲洗；B）运行中做好油质监督工作，每月进行酸值、颗粒度等试验分析，每半年按部颁标准进行所有项目试验；C）检修时油动机和伺服阀等部件用专用清洁纸擦净，密封包好，防止伺服阀出现磨损和EH部件污染腐蚀，伺服阀定期送厂家进行检测及维修。22阀门校验系统试验标准化A）认真编写有关试验规程及运行监督标准，在机组冷态进行阀门校验及活动性试验，热态运行中定期进行带负荷动态试验；B）每次大小修启动均进行就地远方打闸联锁保护，润滑油及EH油压低联锁保护，轴瓦温度振动联锁保护、汽4/7机超速保护等试验工作；C），期机组均已定期进行汽门快关试验，结果表明系统逻辑及装置性能良好，能够满足电力系统安全、稳定运行的要求。23存在问题及解决方案A）妈湾电厂引进型300MW机组不能实现中压缸热态启动，汽机中压阀门设计为全开全关控制方式，但机组实际运行只有一种启动方式。无论冷态、热态都要将旁路关闭，否则中压调门启动全开时，通过旁路的蒸汽会使汽机运行超速，数字电调控制系统（DEH）失控。B）期机组数字电调控制系统（DEH）使用初期，当挂闸前后及启动给水汽泵时，出现动力单元（EH）油压波动故障。经现场试验确定，故障原因为伺服阀（MOOG）泄漏及隔膜阀动作不到位所致。后来通过调整增加提升阀弹簧紧力和加装加压油泵提高动作油压，圆满解决问题。C）期数字电调控制系统（DEH）在运行中出现阀门大幅波动故障，原因是磁致位移式反馈装置的电子元件受环境温度影响所致（阀门反馈说明书允许的最高温度为65，油动机局部环境温度可达70）。经加装冷却风装置后，运行2A至今未再出现阀门波动故障。D）一次调频问题。为了适应广东电网调峰要求，在调频曲线上加了10RMIN的死区，使妈湾电厂机组具5/7有较好的调频能力，但为了保持运行稳定，建议机组调节不要过分频繁，且调频时应注意监控抽汽压力、汽包的水位。3妈湾电厂数字电调控制系统（DEH）的应用经验31全数字电调控制系统（DEH）的先进性先进的数字电调必然是成熟的真正的开放型工业控制系统。妈湾电厂数字电调控制系统（DEH）从结构、硬件配置及软件功能上充分显示了以下特点A）采用分布式控制系统的设计思想，硬件软件具有灵活性、通用性及易开发性。例如，由INFI90构成的数字电调控制系统（DEH）具有例外报告信息的功能，ABBPROCONTROLP13系统采用了LAN网络技术；B）良好的人机接口。除备有专用DEH操作台外，运行操作站采用智能工作站（POS）和大屏幕CRT显示。C）数字电调控制系统（DEH）与分散控制系统（DCS）在硬件、软件、通信、显示等方面实现一体化，具备良好的应用开发条件。32以系统工程思想提高DEH系统安全可靠性妈湾电厂采用的两种数字电调控制系统最大区别在于汽机安全保护回路的设计。由INFI90构成的数字电调系统（DEH）只设计了部分保护逻辑判断功能，主要保护回路和BTG联锁信号采用硬线连接传输，配有专用危急保6/7安系统（ETS）和后备手动功能。实际运行证明这种设计主题突出，系统层次分明，实现了成熟、可靠的控制功能。ABBPROCONTROLP13数字电调控制系统（DEH）则充分发挥了DCS计算机的丰富资源，有利于数字电调控制系统（DEH）系统功能向深度和广度扩展。针对数字电调控制系统（DEH）特点和机组运行情况及其整体性、相关性、适应性等系统特征，在实际工作中尽最大努力消除可能出现的误动及完全可能出现的拒动。自1994年1号机组投产以来，不断对数字电调保护系统进行完善，对保护设计作了许多合理的变更，如汽机轴温轴振保护改造，期阀门偏差保护完善等。33数字电调系统软件功能的优化随着控制理论和计算机技术的发展，DEH系统实现软件优化已成为可能，这是提高机组运行水平和经济效益的重要途径。为了更好满足电厂生产实际需要，结合妈湾电厂人才设备优势，拟从下列方向进行DEH优化的探索工作。A）转速智能控制。汽机高压缸启动升速中，对高压进汽门开度有一定限制。为防止出现升速缓慢，转速调节振荡等问题，在转速逻辑中引进蒸汽参数、炉侧油枪状况等过程参数；在转速概念中加入加速度概念，形成智能化转速控制器，改变目前单纯人工控制阀门升速率的7/7方式。B）阀门故障在线诊断。阀门卡涩是数字电调控制系统（DEH）中典型易发故障，应对有关部件进行在线诊断，发生较轻卡涩故障及时报警，防止故障扩大。C）润滑油泵智能联锁。充分利用数字电调控制系统（DEH）共享资源广泛的优势，对油压信号等过程量进行智能识别，使备用设备的联锁由人工选择变为机器智能监控，减轻对人的依赖性，全面提高系统应用水平。4