ｉ吞与 钍 ２０１４年第３期（总第１０２期） ＥＮＥＲＧＹ ＡＮＤ ＥＮＥＲＧＹ Ｃ０ＮＳＥＲＶＡＴ１０Ｎ ２０１４年３月 技术研究 关于火电厂ＤＣＳ控制系统升级的探讨 汪志华 ，王 智 ，赵瑞娥 （１．湖北省电力勘测设计院，湖北武汉４３００４０；２．中南电力设计院，湖北武汉４３００７１） 摘要：公共控制ＤＣＳ系统在火电厂的运行控制中具有举足轻重的作用。随着ＤＣＳ系统的更新和功能不断完善，为保 证系统的统一性和可靠性，ＤＣＳ系统升级势在必行。针对ＤＣＳ系统设备的特殊性、网络结构的特殊性及其在升级过程中 存在的风险进行全面分析，并提出相应解决措施，为火力发电厂ＤＣＳ系统安全升级提供依据及参考。 关键词：火电厂；公共控制；ＤＣＳ；升级 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码： Ａ 文章编号： ２０９５—０８０２一（２０１４）０３—０１３７—０３ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｐｇｒａｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ Ｓ ＤＣＳ ＣｏｎｔｒｏＩ Ｓｙｓｔｅｍ ＷＡＮＧ Ｚｈｉ—ｈｕａ’、ＷＡＮＧ Ｚｈｉ’、ＺＨＡＯ Ｒ ｕｉ—ｅ０ （１．Ｈｕｂｅｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｒｖｅｙ＆Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｈａｎ ４３００４０，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｅ，Ｗｕｈａｎ ４３００７１，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｕｂｌｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ＤＣＳ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ａ ｐｉｖｏｔａｌ ｒｏｌｅ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｕｐｄａｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ＤＣＳ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｏｆ ｉｔｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ，ＤＣＳ ｓｙｓｔｅｍ Ｓ ｕｐｇｒａｄｅ ｉｓ ｉｍｐｅｒａｔｉｖｅ．Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｔｙ ｏｆ ＤＣＳ ｓｙｓｔｅｍ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｔｙ ｏｆ ｉｔｓ ｇｒｉｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｉｓｋ ｄｕｒｉｎｇ ｉｔｓ ｕｐｄａｔｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｇｅｔ ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｓｏｍｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｒｅ ａｂｖｉｓｅｄ，ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ＤＣＳ ｓｙｓｔｅｍ Ｓ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｕｐｇｒａｄｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ；ｐｕｂｌｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ；ＤＣＳ；ｕｐｄａｔｅ １原ＤＣＳ系统概况 有闭锁手段，防止同时在两处操作…。接入ＤＣＳ公用 系统的设备包括电气厂用电公用系统和压缩空气系 华电青山热电厂２×３００ ＭＷ燃煤机组热控控制 统。ＤＣＳ系统不设置操作员站，公共系统的监控可在 采用两机一控方式，炉、机、电均在单元控制室集中 单元机组操作员站完成。２台单元机组操作员站对公 监控。ＨＩＡＣＳ一５０００Ｍ型分散型控制系统包括以下系 共网络的操作有安全闭锁，并可根据运行需要人为切 统及功能：闭环控制系统（ＭＣＳ）、炉膛安全管理系 换或当某台单元机组的ＤＣＳ全部失电时，将操作权自 统（ＦＳＳＳ）、汽机及锅炉侧顺序控制系统（ＳＣＳ）、数 动切换到另一台单元机组的ＤＣＳ上 。 据采集处理监视系统（ＤＡＳ）、电气侧顺序控制系统 经过对现场设备的核查，ＤＣＳ系统所含设备见表１。 （ＥＣＳ）等。机组ＤＣＳ共由４台操作员站、２台工程师 站、１台历史站、３８个控制机柜及４台打印机组成。 ２ ＤＣＳ系统升级的目的 ３８个控制机柜包括１个ＤＣＳ总电源柜、１个ＤＣＳ公 原ＤＣＳ公共系统操作员所用计算机为ＤＥＬ３７０主 用系统电源柜、１个分布于现场的远程Ｉ／０控制柜和 机，北京日立公司仅提供操作软件ＤＩ备份。目前ＤＥＬ３７ 若干个Ｉ／Ｏ模件、控制器柜。 主机已停产，备品已难以购买，现场机器硬盘已经发 ２台单元机组的控制分别由两套ＤＣＳ实现，公用 生不可逆转错误。且１ 、２ 机组主机工ＤＣＳ系统已于 系统（公用厂用电系统等）的控制由ＤＣＳ公用系统实 ２０１０年４月、６月分别升级，为了保证系统的统一陛和 现，ＤＣＳ公用系统分别接入２台单元机组ＤＣＳ网络。 公共控制系统的可靠性，决定利用本次检修机会对公共 单元机组操作员站均可对公用系统进行监控，同时设 控制ＤＣＳ系统工程师站及控制器进行升级。 ３ ＤＣＳ系统升级风险分析及应对措施 收稿日期：２０１４—０１—０３ 第一作者简介：汪志华，１９７６年生，男，湖北武汉人，２００１年毕 通过对原ＤＣＳ系统的分析，系统优化升级的风险 业于武汉大学计算机及应用专业，高级工程师。 及应对措施如下： ・１３７・ ２０１４年第３期 ；夏．曼； 舌善 ２０１４年３月 表１ ＤＣＳ系统设备明细 序号 名称 １ ６ ｋＶ公用段工作进线断路器 ２ ６ ｋＶ公用段备用进线断路器 ３ ６ ｋＶ公用段脱硫馈进线断路器 ４ 公用变高压侧断路器 ５ 公用变低压侧断路器 ６ 输煤变高压侧断路器 ７ 输煤变低压侧断路器 ８ 输煤变低压侧备用分支开关 ９ 输煤变低压侧备用分支开关备自投 １０ 除灰变高压侧断路器 １１ 除灰变低压侧断路器 ｌ２ 化水变高压侧断路器 １３ 化水变低压侧断路器 ｌ４ 检修变高压侧断路器 １５ 检修变低压侧断路器 １６ 空压机及干燥机 １７ 公共段参数、设备状态监视 ａ１ ＤＣＳ系统升级过程中，为防止ＤＯ量的误触 发、误动作，造成设备停运。需临时断开１ 机电子间 内ＤＣＳ４６，４８柜内ＤＯ输出回路２４ Ｖ电源。 由于 ＤＯ输出回路２４ Ｖ电源的断开，会有以下影响： （ａ）ｌ 机６ ｋＶ公用Ⅲ分支快切装置的运行方式发 生变化。＃１机公用分支快切装置正常手动切换方式的 选择是通过ＤＣＳ给出的长脉冲指令实现。正常运行 时，１ 机公用分支快切装置由操作端设置为“正常同 时切换”的方式。由于ＤＯ输出回路２４ Ｖ电源的断 开造成ＤＯ继电器失电，导致１ 机公用分支快切装置 的“正常同时切换”指令消失，１ 机公用分支快切装 置的运行方式也会由“正常同时切换”改为“并联切 换”方式运行嘲； （ｂ）影响仪用空压机的安全可靠运行。仪用空压机 的远程启停控制为一个长脉冲指令至空压机本体ＰＬＣ 模块 。应升级要求，需切断＃ｌ机电子间内ＰＣ１主、 ＰＣ１扩和ＰＣ２主柜内ＤＯ输出回路总电源，仪用空压 机远程启停指令输出继电器失电，空压机本体ＰＬＣ误 判ＤＣＳ给出停空压机指令，将会引起仪用空压机全 停，给２ 机组安全运行造成安全隐患。 针对以上问题，采取以下应对措施： （ａ）运行人员无手动切换任务，不会影响快切装置 的正常运行。但需要＿Ｔ作人员在集控室留守； （ｂ）首先确认空压机运行正常，无影响出力的缺陷 存在。其次将空压机运行方式切至就地控制模式。升 级前，进行空压机就地控制模式下的启停试验，保证 空压机的运行模式在切至就地模式后不受远程指令的 影响。根据现场仪用空压机及干燥器实际运行方式， ・１３Ｒ・ 将备用仪用空压机及相应干燥器切换为就地方式并启 动运行； ｂ）ＤＣＳ系统升级过程中，不论空压机的状态如 何，在控制屏上干燥机的状态都会显黄，储气罐的压 力和各出口母管压力数值都会显蓝。 为解决此问题，应对措施如下： （ａ）升级期间，当值运行设专人监盘，加强对压缩 空气系统画面的监视，密切监视电流的变化。空压机 正常加载运行电流值为２７ Ａ左右，不加载运行的电 流为１６ Ａ左右。当空压机电流有大于５ Ａ的波动时， 需及时汇报给当值值长； （ｂ）升级期间，安排运行人员留守空压机房，密切 监视空压机运行状态及就地压力表的数值，并保证通 讯畅通，有情况及时报告。紧急情况下，配合运行人 员紧急合电源开关，启运空压机； ｆｃ）升级期间，安排运行人员值守为空压机提供电 源的６ ｋＶ电源开关，并保证通讯畅通，有情况及时 报告。紧急情况下，配合空压机房内的运行人员启运 空压机： ｃ）ＤＣＳ系统升级过程中，１ 、２ 机高压备用线路 接线画面有变化。其中，五火２开关、备６３Ａ、６３Ｂ、 ６４Ａ、６４Ｂ开关位置状态都显黄，电流值都显蓝。 针对以上问题，应对措施如下： ｆａ）２ 高备变１１０ ｋＶ ＧＩＳ就地，安排专人监视五 火２开关的状态，出现问题及时汇报； （ｂ）当值运行设专人监盘，加强对高压备用变接线 画面的监视，画面发生变动时，及时汇报。 ４ ＤＣＳ系统升级步骤 在进行风险分析并采取相应措施后，ＤＣＳ系统升 级步骤如下： ａ）备份ＤＣＳ系统公共工程师站； ｂ）以ＤＥＬ７８０机器为新的ＤＣＳ系统公共工程师 站主机； ｃ）编译ＤＥＬ７８０主机中逻辑组态，保证逻辑编译 结果正确； ｄ）ＤＣＳ系统公共工程师站和ｌ 机控制逻辑互编， 并保证逻辑编译结果正确； ｅ）ＤＣＳ系统公共工程师站和２ 机控制逻辑互编， 并保证逻辑编译结果正确； ｆ）将公共控制器操作切至２ 机控制； ｇ）停公共控制器ＰＣ１所有电源，并拔出控制器 后备电池电源放电３ ｍｉｎ； ｈ）现场人员检查措施中设备清单各失控设备运行 状态，如有异常按措施执行； ｉ）为公共控制器ＰＣ１送电，并对ＰＣ１控制器进 行逻辑下装； ２０１４年第３期 汗志华，等：关于火电厂ＤＣＳ控制系统升级的探讨 ２０１４年３月 现场设备逻辑关系；蜘 竺 制器Ｐ Ｃ１逻辑正确，Ｄ０状态符合 ５ 结语 二日恫 ｋ）将公共控制切至１ 机组控制。操作相关控制 通过本次ＤＣＳ系统升级，总结经验如下： 设备正常； ａ）系统升级前，需进行风险评估，并针对可能发 １）恢复公共控制器ＰＣ１接口电源； 生的问题提出应对措施； ｍ）将公共控制器操作切至１ 机组控制； ｈ）系统升级中，首先核查系统涉及的设备，列出 １）停公共控制器ＰＣ２所有电源，并拔出控制器 设备明细。其次，有针对地监察相关设备在系统升级 后备电池电源放电３ ｍｉｎ； 过程中出现的问题，及时反馈处理； Ｏ）运行人员检查设备清单中设备的运行情况，重 ｃ）系统升级完成后，需进行试运行调试，以保证 点检查空压机的运行是否正常。如出现失控等异常情 系统中的所有设备均处于正常运行状态。 况，按实现确定的应对措施处理； 参考文献： Ｐ）为公共控制器ＰＣ２送电，并对ＰＣ２控制器进 ［１］ 中国电力企业联合会．ＤＬ／Ｔ ５１７５—２００３火力发电厂热工控 行逻辑下装； 制系统设计技术规定［ｓ］．北京：中国电力出版社，２００３． ｑ）检查公共控制器ＰＣ２逻辑正确，ＤＯ状态符合 ［２］ 中国电力企业联合会．ＤＬ／Ｔ ７７４—２００４火力发电厂热工自 现场设备逻辑关系； 动化系统检修运行维护规程［ｓ］．北京：中国电力出版社，２００４． ｒ）将公共控制切至＃２机组控制。操作相关控制 ［３］ 中国电力企业联合会．ＤＩ ６５９—２００６火力发电厂分散控 设备正常； 制系统验收测试规程［ｓ］．北京：中国电力出版社，２００６． ｓ）恢复公共控制器ＰＣ２接口电源。 ［４］赵燕平．火电厂热工技术监督工作手册［Ｍ］．北京：中国电力 出版社．２００５． 经过以上升级和调试，成功完成了１ 、２ 机组 ＤＣＳ系统升级任务，达到预期效果。 （责任编辑：高志凤１ ０●０●０・ｏ●◇●ｏ●０●０●◇●０●ｏ●◇●０●０●ｏ●◇●◇●０●◇●＜＞●◇●ｏ●０●◇●ｏ●ｏ●＜＞●０●（＞●０●＜＞●◇●＜＞●◇●０●０●ｏ●＜＞●０●０●ｏ●＜＞●・争●ｏ●◇●０●ｏ●０● （上接１２６页） 为１２ ０００ ｍ３／ｄ的技术指标的验证。 土可自身作为营养源供微生物生存、繁殖，能够保证 ５讨论 稳定的出水水质； １２）污泥负荷高。二沉池回流污泥浓度高，在回流 ５．１技术关键 比一定的情况下，使得混合液浓度高，生化池设计混 ａ）生化段微生物的驯化培养； 合液浓度为６ ０００ ｍｇ，Ｌ，同样的进水水质下，缩短了 ｂ１二沉池（即改进型水力循环澄清池）及配套专 生化池停留时间，减小了池容； 用设备的设计、安装； ｄ）产泥量少，易于脱水。污泥处理简单，产泥量 Ｃ）硅藻精土处理剂的投加。 小（与常规工艺相比，至少可以减少１／３），且无臭味， ５．２创新点 可省去常规工艺除臭系统的占地和投资，脱水过程中 ａ）工艺链短。工艺配套的“二沉池”，该系统采 可利用硅藻自身脱水的作用，可减少絮凝剂的用量， 用改进型水力循环澄清池作为二沉池，不仅起到了常 降低建设成本及运行成本。 规工艺二沉池的泥水分离作用，同时也完成了混凝、 沉淀、过滤的作用，出水无需经过深度处理即可达到 ６结语 ＧＢ １８９１８—２００２一级Ａ标准，满足景观、绿化等中水 硅藻精土污水处理系统工艺，运行稳定，操作简便， 回用的要求，在不增加运行成本的条件下，为污水厂 且污染物去除率高，污泥产量低，易于脱水，处理后 的中水回用渠道提供了水源保障，可以更好地实现污 各项水质可稳定达到ＧＢ １８９１８—２００２一级Ａ标准， 水资源化的目标； 是各种大小型污水处理厂的新建及提标升级技改工程 ｂ）抗冲击力强。硅藻精土水处理技术以纳米微孔 的极佳选择。该工艺是在晋煤集团机关污水处理厂提 的硅藻作为微生物载体，对进水水量、进水浓度的变 标升级技改项目中成功应用的技术案例，对山西省污 化有很好的适应能力。若进水浓度大时，硅藻精土可 水处理行业的发展具有很大的现实及指导意义。 以通过絮凝、聚合作用吸附大量碳源、氮源等养料于 硅藻表面（储存能源）；若进水浓度较低时，硅藻精 Ｉ责任编辑：赵春梅） ・１３９・