淺談發(fā)電廠實行DCS控制系統(tǒng)解決方案

4.2配置方案

以蒙西發(fā)電廠2X300MW機組脫硫島為例，控制系統(tǒng)采用Honeywell公司TPS系統(tǒng)。單元機組空冷島控制系統(tǒng)采用1面電源分配柜，1面系統(tǒng)節(jié)點柜，2面HPM控制器柜，配置2面繼電器柜。同時單元機組空冷島控制系統(tǒng)配置1臺工程師站，2臺操作員站，1臺OPC服務接口站。

圖4-2單元機組空冷控制系統(tǒng)配置方案圖
5 脫硫控制

5.1工藝特點

電廠脫硫是將燃煤機組煙氣中的含硫化合物降低到符合國家排放標準的一種工藝，目前常應用比較廣的是濕法脫硫工藝。該工藝主要包括工藝水系統(tǒng)，石灰石漿液制備、輸送系統(tǒng)，吸收塔系統(tǒng)，石膏脫水系統(tǒng)，煙氣系統(tǒng)等子工藝系統(tǒng)。主要設備有濕式球磨機、漿液輸送泵、氧化風機、漿液循環(huán)泵以及增壓風機等。就其控制系統(tǒng)而言，濕法脫硫工藝一般具有以下特點：

煙氣脫硫的控制對象比較特殊但數量較少，控制對象較分散，控制使用的PID較少，控制回路較簡單；閉環(huán)控制較少，開環(huán)控制較多，實時性要求不太高。另外，順控較多，注重的是時間控制，保護要求不多。因此，脫硫控制系統(tǒng)是一個以開關量為主，模擬量為輔并伴有少量調節(jié)回路的系統(tǒng)，屬于典型的混合控制系統(tǒng)，其控制I/O點數約3000點。

5.2配置方案

以貴州黔東發(fā)電廠2X600MW機組脫硫控制系統(tǒng)為例，其采用的配置方案如下圖所示。該方案以ABControlLogix系列控制器為硬件平臺，采用RSLogix系列下位機編程軟件和RSView32上位機組態(tài)軟件實現系統(tǒng)組態(tài)。

系統(tǒng)共配置三對ControlLogix冗余控制器，采用1794系列分布式I/O。分布式I/O采用冗余通訊的ControlNet網絡?？刂破髋c操作站的通訊采用冗余的100M以太網。配置兩臺就地操作站，兩臺集控室操作站，一臺歷史站和工程師站。另外配置一臺A3和A4網絡打印機。SOE如需要，可單獨配置控制器實現。

5.3關于電氣控制進入DCS的討論

將爐、機、電作為一個整體，更有利于實現整個發(fā)電機組的綜合自動化和提高管理水平，且單元機組可真正達到完全集控運行，方便實現AGC（Automation Generator Control）功能。

電氣系統(tǒng)監(jiān)控過去很長一個時期內，都采用強電“一對一”硬手操控制，發(fā)電廠電氣設備的控制絕大部分為作用于斷路的簡單的跳、合、邏輯控制，其操作開關布置在電氣控制屏臺上，電氣常規(guī)控制的最大問題是所有斷路器需要運行人員一對一手動操作，而且因控制室屏面的限制，大量廠用電系統(tǒng)的開關只能就地操作，這種控制模式對當前發(fā)電廠的“減人增效”不利，也使電廠自動化水平的提高受到制約。隨著計算機技術的不斷發(fā)展和用于工業(yè)過程控制DCS設備制造質量的完善提高，發(fā)電機，變壓器以及廠用電系統(tǒng)中電氣系統(tǒng)已成功的納入了DCS監(jiān)控，對于電氣的專用自動裝置如發(fā)電機的AVR，自動準同期裝置，廠用電源快切裝置，繼電保護系統(tǒng)等仍采用專用裝置來實現。這些裝置可用通信方式或硬接線方式與DCS接口，另外設置必要的緊急跳閘按鈕，實現爐、機、電一體化控制功能。

電氣控制系統(tǒng)進入DCS后，對于電氣和熱控兩個專業(yè)調試工作的分式、配合也有新的問題，原則上熱控人員應負責DCS系統(tǒng)維護工作，而所有電氣信息的處理，電氣控制，連鎖保護邏輯功能應由電氣人員負責，全部電氣控制功能應由電氣人員負責試驗。

5.4關于DCS一體化程度問題的研討

一體化的DCS方案可有2種，方案1是在工程條件具備時，采用設備型號統(tǒng)一的DCS一體化方案，方案2并不強調控制設備型號統(tǒng)一，但力求運行監(jiān)控運行維護及信息共享的一體化。筆者認為目前在推行一體化的過程中，應著重強調運行監(jiān)控運行維護及信息共享的一體化，盡量整合，但不必強求設備型號的統(tǒng)一，對于一些與主設備配合密切，控制方式相對獨立的控制系統(tǒng)，如FSSS熄火保護系統(tǒng)，汽輪機數字電液控制系統(tǒng)（DEH）及旁路系統(tǒng)等，則需根據DCS廠家是否有這些控制的成熟經驗及成熟產品（專用算法、專用接口設備）而定，不應一味強求在不具備條件的情況下堅持用某一設備完成全部功能，而最終造成方案失敗。因此目前要實現這種功能上的一體化，重要的是要實現不同系統(tǒng)間的信息（包括控制信息）共享，這樣，在DCS上即可監(jiān)視這些系統(tǒng)的運行參數，也可控制這些系統(tǒng)的運行。

6.結束語

隨著計算機技術、通訊技術和控制技術的不斷發(fā)展，為滿足電網需要，火電機組必須具備更高的調節(jié)適應能力，采用廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）、一體化的分散控制系統(tǒng)（DCS）及輔助車間控制系統(tǒng)組成信息共享，功能強大的生產自動化網絡的方案，技術先進，方案合理，切實可行，它可以進一步提高機組的經濟效益和安全效益，使機組的運行管理水平上一個新的臺階。