用新華XDPS-400改造西屋WDPF的原因和經驗

　　各位領導、各位專家：
　　
　　廣州珠江電廠#1機組在2001年初，利用機組大修的時間完成了DCS一體化改造，取得了滿意的效果?，F在我就#1機組DCS改造情況向大家作一簡要匯報：
　　
　　1．改造前設備狀況
　　
　　廣州珠江電廠裝機4×300MW燃煤汽輪機發電組，#1機組1993年3月投入運行，三大主機由哈爾濱三大動力廠提供。采用亞臨界中間再熱自然循環汽包爐，單軸亞臨界再熱凝汽式汽輪機，中速磨正壓直吹制粉系統，兩臺50%MCR汽動給水泵，一臺50%MCR電動給水泵和40%高低壓二級旁路。
　　
　　控制系統為八十年代中期水平，分散控制系統采用美國西屋公司WDPF-II系統，包括機/爐/電數據采集（DAS）、機/爐模擬量控制（MCS）功能，機/爐順序控制（SCS）功能只能實現CRT/KB的遠方控制，但所有的主輔機的聯鎖保護，程序控制等功能由常規繼電器硬接線完成。FSSS系統采用美國福尼公司AFS-1000系統。DEH系統采用上海新華公司提供的DEH-III型高壓抗燃油數字純電調，DEH和DCS之間的聯絡信號采用硬接線。MEH系統也由上海新華公司提供。旁路控制系統采用瑞士蘇爾壽公司AV6系統。汽輪機監視系統采用美國本特利公司的TSI-3300系統。國產ETS系統和定排、吹灰、空預器漏風、除灰、排渣、膠球清洗等程控系統由常規繼電器或PLC硬接線完成。發-變組及廠用電電氣設備的監控方式采用常規監控設備，部分參數進DCS作數據采集。
　　
　　2．改造的原因
　　
　　2.1備品配件費用可觀
　　
　　由于控制系統由多家公司提供，軟硬件均不能通用，造成備品配件的數量和品種較多。隨著設備運行時間日益的增長，設備逐步老化引起的故障逐年增加，每年均需花費大量的人力物力進行設備系統的維護，設備返修費用高，每年的維護費用有不斷增加的趨勢。
　　
　　2.2由于原控制系統由幾家設備構成，售后服務存在差距。
　　
　　2.3由于設計的控制系統技術水平不高，整體化程度差，各系統間未能很好解決數據通訊問題，采樣數據不能共享。以現有的設備技術狀況將很難甚至不可能實現大范圍變負荷快速調峰時的機組自動協調控制，也不可能實現機組的自動啟?？刂?。嚴重制約了自動控制系統調節水平的進一步提高。為適應當前電力市場競爭競價上網以及電廠創"*"的要求，控制系統升級改造十分必要。
　　
　　項目立項后，我廠經過近一定的調研，決定采用"新華控制工程有限公司生產、開發的XDPS-400硬件及2.0版應用軟件系統"來實現珠江電廠#1機組DCS系統一體化改造。
　　
　　3．改造的范圍及目標
　　
　　3.1改造的范圍
　　
　　#1機組的DCS一體化改造包括了熱控的主要控制系統：CCS、BMS、DAS、ETS、DEH、MEH、SCS（含鍋爐吹灰、定排、連排、空預器漏風控制、汽機二次濾網、小機就地盤、zui小流量閥、膠球清洗等程控系統）；原36套基地調節儀納入DCS系統；取消原溫度巡測儀，信息進入DCS；電氣ECS系統（包括了電氣220kV系統的監視和6kV和380V廠用電源系統的操作和監視）；集控室內設備全部改造：取消BTG盤、操作員站，設置大屏幕顯示系統，兩臺工業電視和9個硬接線操作按鈕，設置了語音報警系統。
　　
　　原現場一次儀表及元件除基地式調節系統執行器的氣動閥門定位器改為電/氣閥門定位器外，基本不變，維持原有狀況。
　　
　　3.2改造的目標
　　
　　DCS系統達到機組級程控分階段啟停水平，通過Aus（AutoUnitSequence）順控系統，根據機組不同工況（冷態，熱態，極熱態）采用相應的順序控制邏輯，實現從系統清洗，鍋爐上水，建立風煙，鍋爐點火，給水旁路和主路互相切換，單沖量和三沖量的互相切換，汽機自動沖轉升速，閥切換自動并網帶負荷，廠用電切換，小機自啟停、高、低加自投入等自動控制。
　　
　　改造后，DCS系統通過以太網與MIS系統相接。DCS所有測點都可送進MIS系統，MIS系統可通過瀏覽器方式顯示實時測點信息。單元控制室內布置大屏幕顯示器及新操作員站?；鹧婀I電視與水位電視采用純平彩色CRT獨立顯示。汽包電接點水位計信號直接進入DCS在CRT上顯示。大屏幕具有操作員站所有畫面顯示功能，包括流程圖顯示、趨勢顯示，報警等，還可顯示水位、軟報警光字牌等。
　　
　　4．精心組織，精心施工
　　
　　整個DCS系統的改造工程由上海新華公司技術負責，廣東省電力設計院設計，電廠負責施工過程的總協調和控制電纜敷設、機柜等設備的拆裝施工以及控制系統的調試。由于工作量大且時間緊張，我們采取向兄弟電廠借技術施工人員的方式來解決這個問題。同時，從規范管理的角度考慮，我們聘請了淮南中發電力有限公司作為質量監理單位，為整個工程提供質量監督。
　　
　　珠江電廠#1機組DCS一體化改造從2001年2月1日開始，至2001年4月6日機組大修完工，歷時65天，4月9日機組啟動一次并網成功，轉入自動控制系統的調試投運工作。4月25日協調控制系統投入運行。5月21~22日，DEH試驗測定汽機閥門流量曲線，24日，根據實測的曲線修正參數后做閥門切換試驗，效果理想。5月30日完成5臺磨煤機跳閘1臺的變工況試驗。6月1日完成5臺磨煤機跳閘2臺的變工況試驗。6月5日完成單臺汽動給水泵跳閘的擾動試驗。10月25日，通過運行、機務檢修、熱控等各方共同努力，燃燒器擺角自動成功投入。
　　
　　自此在系統功能上，保護已經全部投運，投入率；自動調節系統共100套，投入率；DAS測點全部投入，投入率。*階段的功能目標已經全部實現。下一階段將要進行RB工況和AUS系統（即機組級程控分階段自動啟停系統）邏輯的試驗以及調節性能進一步優化與性能計算的完善。
　　
　　5．DCS系統運行情況評價
　　
　　自4月9日開機以來，機組運行情況基本正常，控制系統穩定，整個調試期間沒有發生過由于系統或調試原因引起的跳機故障。通過近一年多的運行，我們認為XDPS-400系統和原系統相比具有以下特點：
　　
　　5.1各子系統采用相同的軟硬件平臺，聯接在同一條信息高速公路上，簡化了各子系統之間的接口，可以方便地實現各子系統之間的信息共享，這樣就省去了大量的系統內部電纜，不僅節省了接口硬件的費用，也方便了維護。
　　
　　5.2取消了原來分散在BTG盤上的硬把手操作，采用相同的人機接口站，將工藝流程顯示在CRT上，設備在工藝系統中的位置及狀態一目了然，所有操作都可在CRT上用軟手操完成，方便了運行人員對機組的集中監控。
　　
　　5.3原系統的SCS控制是由繼電器搭成的硬邏輯，系統接線復雜，且邏輯修改困難；如設備發生跳閘，原因也很難查找，系統維護不便。改造后，設備所有的狀態信號及聯鎖、跳閘條件都可由計算機記錄，便于事故分析。由于是采用計算機組態，控制邏輯修改簡便，無需增加任何硬件費用。
　　
　　5.4電氣的控制納入DCS系統，增加了對這些設備的監控手段，也使得機組級的程控啟停成為可能。
　　
　　XDPS-400系統在我廠運行的這段時間里也出現了一些問題，有一些還有待解決，比如：運行中DPU初始化、DPU掉站、OPU在無人操作的情況下出現畫面縮小等。我廠今年3月份完成的#3機組DCS系統改造中，采用了新華公司2.05R版軟件，新華公司承諾可以解決以上問題，實際效果有待進一步觀察。RB工況和AUS系統（即機組級程控分階段自動啟停系統）邏輯的試驗以及性能計算等功能還沒有實現，調節性能還需進一步優化。由于時間短，可能有些問題還沒有暴露，但是，從整體上看，#1機組DCS改造還是成功的，使我廠自動化水平向前提高了一步。