引言

DCs系統(tǒng),即DistributedControlsystem,集散控制系統(tǒng)。DCs系統(tǒng)在20世紀被人們逐漸熟悉,經過近40年的發(fā)展,目前已經成為火力發(fā)電機組生產運行的主要控制手段。福福華電可門發(fā)電有限公司2號機組DCs設備采用美國艾默生公司生產的oVATIoN控制系統(tǒng),包括了服務器、歷史站、操作員站、控制器、網絡部分、電源等。2號機組于2006年11月投入運行,DCs系統(tǒng)不間斷運行年限超過10年。本文針對福福華電可門發(fā)電有限公司2號機組DCs系統(tǒng)升級過程中存在的問題進行了分析,并闡述了DCs系統(tǒng)升級過程管控措施。

1DCs系統(tǒng)升級改造存在的問題

福福華電可門發(fā)電有限公司擁有4臺600Mw超臨界火力發(fā)電機組,汽輪機系上海汽輪機有限責任公司制造的超臨界、中間一次再熱、單軸三缸四排汽凝汽式汽輪發(fā)電機組,2號機組共22對控制器。從2010年起,英特爾停止了oCR161控制器的CPU單元生產,導致oVATIoN幾乎停止了oCR161控制器CPU卡的供應,僅為客戶提供有限的備件,為了保證機組的安全穩(wěn)定運行,避免在無備件情況下出現單DPU運行的危險狀況,可門公司對2號機組DCs系統(tǒng)進行了升級,由ovation3.0.4版本升級為ovation3.6版本。

為提8DCs系統(tǒng)整體可靠性并解決oCR161備件的問題,根據機組檢修情況,對2號機組DCs系統(tǒng)進行全面升級,包括DCs系統(tǒng)服務器、歷史站、操作員站、oPC站、控制器、軟件。由于同類型機組出現DCs系統(tǒng)升級后因細小誤差導致的機組跳閘事故,為避免類似情況發(fā)生,公司對DCs系統(tǒng)升級過程進行了全面的過程管理。DCs系統(tǒng)過程管理按照升級前、升級中、升級后三個階段進行管控,對三個階段中存在的問題進行了分析,并制定了相應的應對措施,提出了改進意見。

2DCs系統(tǒng)升級過程管控

DCs系統(tǒng)升級由可門公司生產技術部牽頭,會同維修部、發(fā)電部人員及施工方按照步驟,逐步逐項完成升級過程,步驟如下:圖紙會審二施工管理及技術人員進場二設備進廠驗收二網絡設備安裝二控制器及電源安裝二工作站安裝二系統(tǒng)上電二程序組態(tài)轉換完成二系統(tǒng)空載測試二自檢驗收二系統(tǒng)帶設備聯調二系統(tǒng)測試完成二運行驗收二資料整理移交二竣工驗收。

2.1DCs系統(tǒng)升級前準備工作

(1）為保證DCs系統(tǒng)升級過程中數據的有效性和唯一性,在DCs系統(tǒng)升級前,公司對2號機組DCs系統(tǒng)升級所需的數據庫、license、I/o清冊、邏輯組態(tài)圖、卡件配置等進行了逐一備份。

(2）因工期和設備要求,需同時對邏輯、卡件、I/o點等進行核對,原來license對應的工程師權限無法滿足現場調試需求,公司提前向艾默生公司申請臨時license來滿足調試期間需求,申請1個月的臨時license,包含6個CB、6個GB、6個ovationstudiolicense用于系統(tǒng)同步調試。

(3）為保證升級后對所有系統(tǒng)模塊的可控在控,公司提前對原系統(tǒng)所有模件狀態(tài)進行確認并記錄相關狀態(tài)等信息,保證系統(tǒng)升級后可進行核對,保證進組安全運行。

(4）升級前對原系統(tǒng)所有強制點進行記錄確認,并形成清單,原有強制點各班組設備責任人提前確認,機組停機后無需強制及時恢復,機組升級后仍需強制結合強制點清單進行逐步恢復。

(5）提供臨時電源,用于對新的服務器臨時取電并做開機測試,用于數據導入及邏輯組態(tài)核對等。

(6）熱工檢修人員與艾默生工程師一起對原系統(tǒng)所有采用常閉觸點和常為1信號的Do指令進行整理,并形成檢查卡(表1）,待升級后備用。

(7）對常為1信號的Do指令做好停運后相關預案。

(8）考慮系統(tǒng)恢復后,系統(tǒng)初始化對模擬量輸出指令不確定性的影響,公司提前做好相關預案,對影響設備安全的設備進行斷電、斷信號、斷氣操作,保證DCs系統(tǒng)安全。

(9）對DCs系統(tǒng)升級期間所有需要運行的設備填寫就地設備狀態(tài)確認檢查卡(表2）,并全部打到就地操作和監(jiān)視。

(10）對DCs系統(tǒng)模擬量控制系統(tǒng)相關PID參數、/(x）函數等相關參數,逐頁進行核對、記錄,保證新數據庫導入后,可進行核對,保證DCs系統(tǒng)升級前后參數一致。

2.2DCs系統(tǒng)升級過程的安全及管理措施

(1）在確保就地設備安全的情況下,做好卡件標記,記錄好每一塊Ao卡對應的機柜編號及卡件位置,然后再拔出Ao卡。

(2）做好第三方通信和sIs側所需的變更工作,做好環(huán)保數據報備工作。

(3）在確保DCs系統(tǒng)已經全部斷電的情況下,斷開DCs電源柜內到各設備的空開,斷開電源柜總空開。

(4）敷設所有網線從網絡柜至相對應的工作站及控制器。

(5）根據網絡拓撲圖,連接好交換機到所有控制器及上位機間的網線,并確保連接無誤。

(6）DCs系統(tǒng)上電:

1）逐步對電源柜內空開進行上電,原電源柜所有控制置于斷開狀態(tài),由熱工檢修人員和運行人員一起逐一核對,逐一送電,測量電源柜輸入接線端子上的電壓,滿足要求后合上電源柜內主開關。

2）對網絡柜送電,測量網絡柜輸入接線端子上的電壓,滿足要求后合上插排上的插頭。檢查各交換機及附屬設備運行狀態(tài)是否正常,檢查交換機間的網線接口指示燈是否正常,用gatherUI檢查交換機間接線是否正確。

3）服務器先上電,接入系統(tǒng),服務器進行初始化,下裝分數據庫進行分散,待服務器正常后,開始對控制器進行逐個上電操作。

4）控制器及控制器底板及電源進線組件上的控制都處于斷開狀態(tài),相繼更換控制器并測量電源進線組件供電是否正常。

5）重新定義控制器并進行下裝等操作。合上控制器底板上開關,在errlog中查看該控制器的MAC地址,將其填寫到Developstudio中對應控制器位置,然后對該控制器進行Download、Reboot、Clear、Load操作。以上操作完成后,會在1800狀態(tài)圖上顯示該控制器的運行狀態(tài)。

6）確認控制器、工作站、I/o模件、網絡設備等的狀態(tài)。

7）檢查與第三方系統(tǒng)的通信狀態(tài),并恢復歷史站。

2.3DCS系統(tǒng)恢復后三級驗收及安全三級管控

(1）成立三級驗收網絡,由生技部、維修部、發(fā)電部共同參與驗收工作。(2）完成新舊系統(tǒng)邏輯圖、數據庫、I/o點、MCs系統(tǒng)參數等項目核對工作,逐項簽字驗收。（3）完成控制器、網絡設備、電源部分的切換試驗。

（4）由運行人員完成運行試操作,逐個對設備進行操作,保證所有設備可操作。

（5）由檢修人員完成相應系統(tǒng)聯鎖保護試驗、順控試驗,保證系統(tǒng)安全可靠。

（6）由運行人員將汽機掛閘,熱工人員進行VP卡校驗及通道試驗。

（7）由生技部牽頭進行機組大聯鎖試驗。

3效果檢查

可門公司2號機組DCs系統(tǒng)改造過程進行了全面的性能試驗)網絡切換、控制器切換、電源切換、soE測試、射頻干擾、卡件配置檢查、GPs對時測試等）,逐頁核對各邏輯的參數與執(zhí)行順序以及跟蹤情況檢查,逐個畫面顯示,逐個激活對象逐個測試,并對所有模擬量點的量程進行核對。

改造后經過施工方、福建電科院、可門公司三方的性能測試及功能測試,各項試驗均合格。通過DCs系統(tǒng)升級改造,DCs系統(tǒng)具備了更全面的備份和恢復能力:具備更強的報警功能:TC系數可自動轉換:dropload,download下裝前預覽功能可選:新增系統(tǒng)I/ographicView,以樹形結構顯示系統(tǒng)Io卡件的工作狀態(tài),便于系統(tǒng)診斷維護:oVATIoN趨勢軟件功能更為強大:可在線修改點的輔助信息)ancillaryfields）:可保存歷史查詢參數等。

4結語

目前,可門公司已完成2號機組DCs系統(tǒng)的升級改造,通過近一年來的運行觀察,機組運行安全、穩(wěn)定,沒有出現任何故障。實踐證明,DCs系統(tǒng)升級過程的管控措施到位,能有效防止因DCs系統(tǒng)升級過程出現細小錯誤導致機組跳閘。2號機組升級后能適應各種運行工況變化的考驗,大大提高了機組的安全性和可靠性。后續(xù)將結合實際運行情況對其余機組的DCs系統(tǒng)進行相應的升級改造。