國電龍山電廠2×600MW機組DCS案例
國電龍山電廠是由中國國電集團公司和河北省建設(shè)投資公司共同投資建設(shè)的大型火力發(fā)電企業(yè),一期工程建設(shè)2×600MW國產(chǎn)亞臨界燃煤直接空冷機組。本工程于2004年11月開工,2007年兩臺機組將相繼投入商業(yè)運行。
國電龍山電廠采用單元制機組,爐、機、電集中控制方式,兩臺機組設(shè)一個單元控制室,按爐、機、電一體化配置分散控制系統(tǒng),不設(shè)后備儀表盤。每臺機組設(shè)1套分散控制系統(tǒng)(DCS),DCS的主要功能包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)、模擬量控制系統(tǒng)(MCS)、含發(fā)變組及廠用電控制的順序控制系統(tǒng)(SCS)、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)。公用系統(tǒng)控制網(wǎng)采用與單元機組DCS相同的設(shè)備。公用系統(tǒng)包括:廠用電公用部分、儀用及廠用壓縮空氣系統(tǒng)、燃油泵房系統(tǒng)及輔機冷卻循環(huán)水泵房系統(tǒng)等。
主廠房工藝系統(tǒng)DCS機柜布置在集控樓單元控制室后的電子設(shè)備間。直接空冷系統(tǒng)的監(jiān)視控制由單元機組DCS完成,該部分DCS機柜布置在空冷平臺下的空冷DCS電子設(shè)備間。燃油泵房及輔機冷卻循環(huán)水泵房系統(tǒng)設(shè)DCS遠程柜。
該項目的分散控制系統(tǒng)采用國電智深控制技術(shù)有限公司自主研發(fā)的EDPF-NT自動化控制系統(tǒng),成為首批實現(xiàn)600MW機組DCS國產(chǎn)化項目。
一、系統(tǒng)構(gòu)成及特點
1.通信網(wǎng)絡(luò)的組成
(1) 雙主環(huán)(以太網(wǎng))
雙主環(huán)為系統(tǒng)實時主干網(wǎng),雙環(huán)、冗余、快速容錯,負責實時信息的廣播等,通信速率為100Mbps。
(2) I/O總線
RS485,通信速率2Mbps,冗余,負責DPU與I/O之間的通信。
2.通信網(wǎng)絡(luò)的特點
˜ 網(wǎng)絡(luò)整體采用雙環(huán)形冗余以太網(wǎng)結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)上解決單個傳輸介質(zhì)或傳輸設(shè)備故障造成網(wǎng)絡(luò)通信中斷問題。當某一段通信電纜或某一交換機發(fā)生故障時,環(huán)形網(wǎng)退化為總線網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點按總線或星形網(wǎng)絡(luò)的方式正常工作,提高了網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。
˜ 單元機組DCS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為環(huán)形,公用DCS為星形結(jié)構(gòu)。單元機組DCS與公用DCS之間通過專用網(wǎng)絡(luò)路由器實現(xiàn)隔離,既保證單元機組DCS與公用DCS之間的網(wǎng)絡(luò)相對獨立,又可保證兩臺單元機組之間的操作備用和操作互鎖。
˜ 冗余雙網(wǎng)在軟件上采用雙收雙發(fā)的工作方式,雙網(wǎng)同時工作,不存在雙網(wǎng)切換問題及切換時間問題。
3.系統(tǒng)配置
˜ 通信網(wǎng)絡(luò)采用德國HIRSCHMANN網(wǎng)絡(luò)交換機設(shè)備用于網(wǎng)絡(luò)連接。
˜ 單元機組主環(huán)采用5對100MHz RS2-4R交換機,擴展交換機采用5對RS2-16交換機。
˜ 每對擴展交換機連接5對DPU及兩臺操作員站。
˜ 重要的歷史站和工程師站連接在主環(huán)交換機上。
˜ 公用系統(tǒng)采用1對RS2-16交換機,并通過2對專用交換機分別與#1、#2機組DCS系統(tǒng)連接。
˜ 單元機組A、B網(wǎng)交換機的24V冗余電源由單元機組交換機柜內(nèi)的兩組電源分配模塊分別提供,電源分配模塊的冗余電源由單元機組電源柜提供。
˜ 公用系統(tǒng)交換機的24V冗余電源由公用系統(tǒng)交換機柜內(nèi)的電源分配模塊提供。
系統(tǒng)的具體配置如表1。
表1 系統(tǒng)配置
機柜類型 |
單元機組 |
公用系統(tǒng) |
交換機部分 | ||
交換機RS2-4R |
10 |
|
交換機RS2-16 |
10 |
2 |
上位機部分 | ||
工程師站 |
1 |
|
操作員站 |
6 |
|
歷史站 |
1 |
|
接口站 |
2 |
|
大屏幕 |
2 |
|
機柜部分 | ||
控制柜(DPU對數(shù)) |
25 |
5 |
擴展柜 |
16 |
|
電源柜 |
2 |
1 |
網(wǎng)絡(luò)柜 |
1 |
1 |
繼電器柜 |
10 |
1 |
跳閘柜 |
1 |
|
遠程柜 |
2 |
2 |
機柜總計 |
57 |
10 |
I/O點數(shù) |
7701 |
1343 |
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