淺談全廠DCS一體化方案在聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的應(yīng)用.doc

淺談全廠DCS一體化方案在聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的應(yīng)用 付詩(shī)琴 （中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州510663） 【摘要】以珠海橫琴島多聯(lián)供燃?xì)饽茉凑卷?xiàng)目為背景，介紹了全廠采用DCS進(jìn)行一體化監(jiān)控的設(shè)計(jì)方案。每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一套DCS，兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置一套DCS公用網(wǎng)，四機(jī)公用系統(tǒng)設(shè)置一套輔助車間控制網(wǎng)DCS。目前一期兩臺(tái)機(jī)組已全面建成投產(chǎn)，監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)良好，證實(shí)了全廠DCS一體化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組中的可推廣性。 關(guān)鍵詞dcs；一體化；公用網(wǎng)；輔控網(wǎng) 0引言 電廠的自動(dòng)化控制水平是儀表和控制裝置完成生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的程度，是控制方式、控制系統(tǒng)配置及功能、機(jī)組可控性和運(yùn)行管理方式等多方面的綜合體現(xiàn)。DCS（DistributedControlSystem，分散控制系統(tǒng)，以下簡(jiǎn)稱DCS）在電廠的應(yīng)用保證了其安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性。DCS在電廠主控系統(tǒng)中成功應(yīng)用的實(shí)例很多。 近年來(lái)，隨著DCS控制理念的進(jìn)一步推廣，將其應(yīng)用在輔助車間控制系統(tǒng)的例子也越來(lái)越多，實(shí)現(xiàn)了全廠DCS一體化控制方案，并取得了比較滿意的效果。輔助車間控制網(wǎng)，即采用集中、統(tǒng)一的DCS設(shè)備將所有輔助車間控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)網(wǎng)，簡(jiǎn)稱輔控網(wǎng)。通過(guò)全廠DCS一體化控制方案，輔控網(wǎng)可以在控制設(shè)備分散布置的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)與主控系統(tǒng)同時(shí)在集控室集中監(jiān)控。 1實(shí)例介紹 珠海橫琴島多聯(lián)供燃?xì)饽茉凑卷?xiàng)目規(guī)劃在橫琴島的高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)，一期2390MW（F級(jí)）燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組及配套的熱網(wǎng)系統(tǒng)已全面建成投產(chǎn)，目前各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)良好。 1.1分散布置與集中控制 本期工程的余熱鍋爐、燃機(jī)、汽機(jī)、發(fā)電機(jī)采用集中控制方式。設(shè)置獨(dú)立的集控樓，作為全廠的生產(chǎn)指揮中心。集控樓布置在固定端，位于1號(hào)機(jī)組主廠房E排外，與1號(hào)機(jī)組主廠房相連。集控室布置在集控樓內(nèi)11.0米層，工程師室、電子設(shè)備室布置在主廠房?jī)?nèi)。集控室內(nèi)除了布置本期兩臺(tái)機(jī)組的所需控制設(shè)備外，還預(yù)留出3、4號(hào)機(jī)組操作員站位置及控制盤位置，220kV網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)在機(jī)組集控室內(nèi)，不再設(shè)置專用網(wǎng)絡(luò)控制室。電子設(shè)備間按分散布置考慮，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一個(gè)機(jī)島電子設(shè)備間、一個(gè)余熱鍋爐就地電子設(shè)備間。機(jī)島電子設(shè)備間位于主廠房A排外7.05米。余熱鍋爐電子設(shè)備間位于主廠房E排外0.0米，每臺(tái)機(jī)主廠房與鍋爐輔助間之間。 每套單元機(jī)組均配置一套DCS，隨機(jī)島主設(shè)備配供的機(jī)組TCS（TurbineControlSystem，燃機(jī)控制系統(tǒng)或透平控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱TCS）通過(guò)通訊接口和部分硬接線與相應(yīng)DCS聯(lián)通，構(gòu)成一個(gè)對(duì)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組進(jìn)行集中監(jiān)控的完整控制系統(tǒng)，其中，汽水系統(tǒng)、汽機(jī)旁路、余熱鍋爐、凝結(jié)水系統(tǒng)等的控制均由機(jī)組DCS實(shí)現(xiàn)。 同時(shí)，兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置一套DCS公用網(wǎng)，負(fù)責(zé)汽水取樣分析及加藥系統(tǒng)、循環(huán)水加藥系統(tǒng)、電氣廠用電系統(tǒng)、調(diào)壓站等公用部分的監(jiān)控。 輔助車間控制系統(tǒng)也采用DCS實(shí)現(xiàn)：四機(jī)公用系統(tǒng)設(shè)置一套輔控網(wǎng)DCS，實(shí)現(xiàn)壓縮空氣系統(tǒng)、鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)、凈水站、廢水處理系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等輔控系統(tǒng)的監(jiān)控。 1.2組態(tài)配置 本期工程的單元機(jī)組DCS網(wǎng)絡(luò)組態(tài)圖、輔助車間控制網(wǎng)DCS網(wǎng)絡(luò)組態(tài)圖依次如圖1、圖2所示： DCS完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集（DAS）、模擬量控制（MCS）、順序控制（SCS）、電氣控制（ECS）、汽機(jī)數(shù)字電調(diào)（DEH），并具有對(duì)其它控制系統(tǒng)（有數(shù)據(jù)通信接口）的監(jiān)控功能，以滿足各種運(yùn)行工況的要求，確保機(jī)組安全、高效運(yùn)行。 單元機(jī)組的循環(huán)水泵房區(qū)域采用DCS一體化的遠(yuǎn)程I/O站，遠(yuǎn)程I/O和處理器之間通過(guò)冗余光纜直接接入單元機(jī)組DCS系統(tǒng)。 公用DCS的控制對(duì)象包括了電氣公用系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、取樣及加藥系統(tǒng)、循環(huán)水加藥系統(tǒng)以及天然氣調(diào)壓站。公用系統(tǒng)的調(diào)壓站采用與DCS一體化的遠(yuǎn)程控制站，通過(guò)冗余光纜直接接入公用DCS系統(tǒng)。 各個(gè)輔助車間，包括凈水站、鍋爐補(bǔ)給水處理車間、工業(yè)廢水處理車間、生活污水處理車間、制氫站、啟動(dòng)鍋爐房等均采用DCS實(shí)現(xiàn)控制。 每臺(tái)機(jī)組除了MARKVIe、DEH、ETS、汽機(jī)本體輔助系統(tǒng)（包括汽機(jī)本體疏水、軸封、油系統(tǒng)等）的控制器外，配置了8對(duì)DCS控制器。兩機(jī)公用配置了3對(duì)DCS控制器。輔助車間共配置了6對(duì)控制器。 2優(yōu)勢(shì)之處 第一，能提高電廠的自動(dòng)化控制水平。在保證機(jī)組安全高效運(yùn)行的前提下，便于運(yùn)行管理、員工培訓(xùn)、減少配件品牌數(shù)量。 第二，集控室的控制對(duì)象更全面了，集控室的布置更簡(jiǎn)化了，因?yàn)槿珡S都采用統(tǒng)一的DCS控制設(shè)備，不存在接口不匹配、顯示終端不配套的可能。單元機(jī)組系統(tǒng)、輔控系統(tǒng)、公用系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)等，都將在集控室內(nèi)統(tǒng)一監(jiān)控。 第三，針對(duì)輔控系統(tǒng)，結(jié)合招投標(biāo)過(guò)程中DCS和PLC的報(bào)價(jià)對(duì)比：無(wú)論從硬件方面，還是軟件方面，都能節(jié)約一定比例的成本。硬件：簡(jiǎn)化接口，統(tǒng)一配置，提高CPU利用率。軟件：統(tǒng)一組態(tài)，統(tǒng)一培訓(xùn)，減少軟件供應(yīng)商數(shù)量。 3總述 與“DCS+PLC”控制方式相比，全廠DCS一體化控制方案實(shí)現(xiàn)了硬件的無(wú)縫連接與軟件的主輔統(tǒng)一，簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，便利了管理和操作，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本，提高了自動(dòng)化水平。全廠DCS一體化方案在珠海橫琴項(xiàng)目的成功實(shí)施證實(shí)了這種思路的可推廣性。 參考文獻(xiàn) 1陳威,管云飛.全廠DCS一體化設(shè)計(jì)方案J.物流工程與管理,xx(32),3:122-124. 2王剛建,陳晨,耿建風(fēng),郭獻(xiàn)軍,徐滎,歐偉.1種新型全廠DCS主輔控一體化網(wǎng)絡(luò)J.熱力發(fā)電,xx(41),9:50-52. 3高玉玲,王剛建,郭獻(xiàn)軍.火力發(fā)電廠主輔控一體化DCS網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用J.化工自動(dòng)化及儀表,xx(41),7:839-841. 4袁敏,