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发电厂电气系统监控纳入DCS的应用

发布时间:2020-10-29 发布时间:
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电气系统纳入DCS监控的范围

  根据单元机组的运行和电气控制的特点,在工程的应用中采用将发电机―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)至电厂侧的所有主厂房内电气系统均纳入DCS监控,主要系统归纳为发变组系统(不包括变压器本身的通风系统);高压厂用  电源系统(包括厂用电源正常切换);低压厂用电源系统和400 VPC;高压启/备变电源系统(2台机共用);柴油发电机组和保安电源(仅监视);直流系统和UPS系统(仅监视)。
  电气主要保护安全自动装置因要求DCS实现其功能目前尚有一定的难度,并且要增加相当大的费用。原则上不要求通过DCS实现其功能,仍保留其装置,但它们与DCS之间要有接口,常规方式采用硬接口。保留的保护自动专用装置主要有发变组保护装置;自动准同期装置(ASS);自动电压调整装置(AVR);厂用电快切装置;故障录波装置。
  主厂房外辅助系统的电气系统如输煤、化水、制氢、电除尘等暂不纳入DCS系统中。

对于厂用电源系统控制的要求
  在机组启动时通过启/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;在厂用电消失时,为了保护设备和系统的安全,厂用电快切装置应快速将厂用工作负荷自动切换至启/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安全。
依据以上控制水平的要求,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)厂用电系统能按启动/停止阶段和正常运行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行、异常运行和事故状态下的各种数据和状态,并提供操作指导和应急处理措施。
  4)单元机组(炉机电)实现全CRT监控。

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统一样,DCS的配置能够实现机组停止时,另一台机组的运行人员能对公用系统进行监控,并且要求采用可靠的措施,确保其控制命令的唯一性,即在同一时间只允许一套DCS系统对公用设备起控制作用。不能因为公用系统的存在,而使2台机组的 DCS耦合在一起。
  在工程设计实际应用过程中,依照DCS的特点采用了以下2种典型的方法来实现对公用系统的控制。一种是,在DCS的配置中,在2台机组中配置相同的硬件和软件,通过切换开关来实现操作权的转换。外部设备的信号通过冗余配置(模拟量)或通过扩展转换(开关量)分别送入2套 DCS系统。同时因保证不出现误操作事故,还增加了相当部分的判据条件和I/0测点,这种方式的优点是当一台机组停运或检修,可以较方便地对DCS进行检查,同时也增大了控制的可靠性,缺点是增加了外部设备的数量,增加了费用。增加一个环节也就意味着增加了故障发生的可能。另一种为公用系统的控制全部通过公用环配置来实现,2套DCS通过Tagnumber来实现控制,这样较好地解决了耦合问题,这种控制方式的优点是配置较少,外部设备也不用增加,有效地利用了信息资源,缺点是公用环的设备不能停电检修,除非2台机组均停机检修,加重了设备运行安全性的要求。

DCS投入与厂用电受电工期配合
  厂用电源控制纳入DCS后,由于不设独立于DCS的硬手操,在倒送厂用电时,DCS一般尚未投运,此时高压启/备变、高/低压厂用电源操作无法实现,故要求DCS设备安装、调试及投运在工期上予以配合。在厂用电设备安装调试的同时,开展DCS的安装调试,特别是与厂用电有关的子系统的调试,使其投运在倒送厂用电之前,以满足电气倒送厂用电、厂内各工艺系统的分部试运行的要求。


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