浅谈国华定电电气系统监控纳入DCS应用

1、. ：.；浅谈国华定电电气系统监控纳入DCS运用 本文就河北国华定洲电厂分析了电气系统控制的特点，结合实践工程的运用情况引见电气系统纳入DCS监控的范围和控制要求，并就有关DCS硬件配置、软件功能、公用系统控制等问题进展讨论，为以后同类工程提供自创。引言国华定洲电厂的热工控制已全面采用DCS控制系统，构成了数据采集(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)、熄灭器管理(BMS)四大系统。从实践运转情况来看，DCS较好地实现了其控制功能，并发扬了平安、经济、可靠的优点，获得了良好的效果，并且电气控制突破了常规的控制手段运用盘台上一对一硬手操方式，将电气纳入DCS控制之中，这样既利用DC

2、S已成熟的分散控制技术，又能提高电气控制程度。电气控制纳入DCS以后，可充分利用DCS的手段，使电气防误操作等功能实现更方便、更完备，并且将相关量的显示、报警与电气设备的控制调理有机地结合起来，有效提高整个电气控制的平安性和可靠性。1电气系统控制的特点电气系统与热工自动化相比在控制要求及运转过程中有着很多不同点，电气的主要特点表现为：1电气设备相对热工设备而言控制对象少，操作频率低，有的系统或设备运转正常时，几个月或更长时间才操作一次。2电气设备维护自动安装要求可靠性高，动作速度快。发变组维护动作速度要求在40ms以内；自动准同期采用同步电压方式，转速、电压调整和滑压控制要求在5ms以内；电压

3、自动调整安装快速励磁要求时间极短；厂用电快切安装快速切换时间普通小于6080ms，同步鉴定相位差520。3国华定洲电厂采用2台机组共用1台起备变，任一机组检修都不能影响另1台机组的正常运转。DCS的控制方式为每1台机组的DCS都能实现对公用部分的控制，两台操作权限完全相等。4电气设备电气系统的联锁逻辑较简单，但电气设备本身操作机构复杂。因此，机组的电气系统纳入DCS控制，要求控制系统具有很高的可靠性。除了能实现正常起停和运转操作外，尤其要求可以实现实时显示异常运转和事故形状下的各种数据和形状，并提供相应的操作指点和应急处置措施，保证电气系统自动控制在最平安合理的工况下任务。2电气系统纳入DCS

4、监控的范围根据国华定洲电厂单元机组的运转和电气控制的特点，在工程的运用中采用将发电机变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入DCS监控。从升压站(不包括升压站)至电厂侧的一切主厂房内电气系统均纳入DCS监控，主要系统归纳为：单元电气控制系统监控范围包括：1.发电机-变压器组包括断路器、刀闸；2.发电机励磁系统；3.高压厂用电源；4.单元低压变压器PC进线及分段；5.保安电源及柴油发电机组；6.单元机组直流系统仅监测；7.UPS系统仅监测。公用电气控制系统监控范围包括：1.高压启/备变包括断路器、刀闸；2.公用低压变压器PC进线及分段。电气主要维护平安自动安装因要求DCS实现其功能目前尚有一定的

5、难度，并且要添加相当大的费用。原那么上不要求经过DCS实现其功能，仍保管其安装，但它们采用RS485接口与DCS之间进展通讯。保管的维护自动公用安装主要有如下：发变组维护安装；自动准同期安装(ASS)；自动电压调整安装(AVR)；厂用电快切安装；缺点录波安装。3电气系统纳入DCS所到达的控制程度及技术程度机组整套启动时从锅炉点火至发电机并网带初始负荷够实现全过程的自动程序控制，或机组停机时DCS能平安停机。机组自启停控制的控制程度是：机组正常起动时，当发电机到达额定转速时，DCS将投入AVR。当发电机电压到达额定值时，DCS将投入同期安装。发电机与电网的同期是由同期安装自动实现，在同期过程中经

6、过DCS控制AVR、DEH，当同期条件满足时，向发电机断路器发合闸指令。机组正常停机时，跳开主开关，联跳汽轮机(主汽门封锁)，发电机灭磁。对于厂用电源系统控制的要求是：在机组启动时经过启备变向厂用负荷供电；在机组正常用电时，由厂变供电并经低压厂变向400VMCC低压负荷供电以启动机组所必需的辅机；在厂用电消逝时，为了维护设备和系统的平安，厂用电快切安装应快速将厂用任务负荷自动切换至启备变；当确认保安段母线失压后，应启动事故备用柴油机供电以保证设备平安。根据以上控制程度的要求，电气监控纳入DCS技术的要求是：1发电机系统能实现程序控制和软手操控制使发电机由零起升速、升压直到并网带初始负荷。2厂用

7、电系统能按启动停顿阶段和正常运转阶段的要求程序控制和软手操来实现。3能实时显示和记录上述发变组系统和厂用电系统的正常运转、异常运转和事故形状下的各种数据和形状，并提供操作指点和应急处置措施。4单元机组(炉机电)实现全CRT监控。4对DCS软件、硬件要求国华定电2台单元机组，电气主接线采用发电机变压器组单元接线，接至220kV500kV配电系统，主厂房6kV高压厂用母线采用设两任务段及公用公用段的接线方式。4.1硬件配置描画电气系统控制纳入DCS监控之后，其功能可分为数据采集(DAS)和顺序控制(SCS)两部分，由于电气量同热工量相比并没有特别的要求，而相对动作速度快、可靠性高的控制功能经过保管

8、的电气公用安装来实现，因此原那么上对DCS的硬件无特殊要求。对硬件的配置要求同热工一致，其功能分别融入DCS的功能之中。但基于历史的缘由DCS由热工人员担任，而热工人员对电气的控制原理知之不多，在设计、调试、消费维护等各个环节中，电气系统这部分任务仍需电气人员来完成。加上在工程建立过程中电气有关厂用电受电部分需提早调试投入运转，在电气的控制功能部分为DCS顺序控制(SCS)和电气就地单独的控制器，便于实践任务的顺利进展。其数据采集部分同热工融为一体。4.2软件功能描画4.2.1数据采集系统DAS功能数据采集系统(DAS)能延续采集和处置一切与电气系统有关的重要测点信号及设备形状信号，以便及时向

9、操作人员提供有关的运转信息，实现机组平安运转。一旦机组发生任何异常工况，及时报警，提高机组的可利用率。普通有以下功能：1显示：包括操作显示、棒状图显示、趋势显示、报警显示等。2制表记录：事故追想记录、事件顺序(SOE)记录等。3历史数据存储和检索。4.2.2顺序控制系统SCS(GA)功能国华定电的电气系统控制部分的顺控逻辑设计比较简单，仅能实现单操，1路、2路和母联闭锁功能。这样的设计方法使得DCS失去了自动化的意义，没有从根本上提高电气系统控制的自动化程度。这也是国华定电以后要改良的工程。5后备监控设备的配置根据已建成300MW机组的运转阅历，九江、信阳、益阳电厂机炉控制中采用DCS以CRT

10、和键盘监控为中心后，尽能够地减少控制盘台上的显示仪表、操作器开关、报警窗等，仅保管的后备监控设备为：1模拟量信号全部进DCS显示，不另设控制盘。2只保管少量的重要电气开关并取消电气控制屏盘，控制功能在DCS实现。手动同期开关还保管作为自动准同期安装后备手操。保管的后备手操开关为：发电机灭磁开关跳闸按钮；柴油发电机紧急按钮。3报警光字牌采用CRT上显示的软光字数量保管30个左右，与热工报警分开放置，这样不利于监视，建议和热控报警一致布置。6公用系统控制方式对于2台机组的公用系统，如厂用、公用及备用电源系统等与热工控制系一致样，DCS的配置可以实现一台机组停顿运转时，另一台机组的运转人员能对公用系统进展监控，并且要求采用可靠的措施，确保其控制命令的独一性，即在同一时间只允许一个DCS系统指令对公用设备起控制造用。