引言

DCs系统,即DistributedControlsystem,集散控制系统。DCs系统在20世纪被人们逐渐熟悉,经过近40年的发展,目前已经成为火力发电机组生产运行的主要控制手段。福福华电可门发电有限公司2号机组DCs设备采用美国艾默生公司生产的oVATIoN控制系统,包括了服务器、历史站、操作员站、控制器、网络部分、电源等。2号机组于2006年11月投入运行,DCs系统不间断运行年限超过10年。本文针对福福华电可门发电有限公司2号机组DCs系统升级过程中存在的问题进行了分析,并阐述了DCs系统升级过程管控措施。

1DCs系统升级改造存在的问题

福福华电可门发电有限公司拥有4台600Mw超临界火力发电机组,汽轮机系上海汽轮机有限责任公司制造的超临界、中间一次再热、单轴三缸四排汽凝汽式汽轮发电机组,2号机组共22对控制器。从2010年起,英特尔停止了oCR161控制器的CPU单元生产,导致oVATIoN几乎停止了oCR161控制器CPU卡的供应,仅为客户提供有限的备件,为了保证机组的安全稳定运行,避免在无备件情况下出现单DPU运行的危险状况,可门公司对2号机组DCs系统进行了升级,由ovation3.0.4版本升级为ovation3.6版本。

为提8DCs系统整体可靠性并解决oCR161备件的问题,根据机组检修情况,对2号机组DCs系统进行全面升级,包括DCs系统服务器、历史站、操作员站、oPC站、控制器、软件。由于同类型机组出现DCs系统升级后因细小误差导致的机组跳闸事故,为避免类似情况发生,公司对DCs系统升级过程进行了全面的过程管理。DCs系统过程管理按照升级前、升级中、升级后三个阶段进行管控,对三个阶段中存在的问题进行了分析,并制定了相应的应对措施,提出了改进意见。

2DCs系统升级过程管控

DCs系统升级由可门公司生产技术部牵头,会同维修部、发电部人员及施工方按照步骤,逐步逐项完成升级过程,步骤如下:图纸会审二施工管理及技术人员进场二设备进厂验收二网络设备安装二控制器及电源安装二工作站安装二系统上电二程序组态转换完成二系统空载测试二自检验收二系统带设备联调二系统测试完成二运行验收二资料整理移交二竣工验收。

2.1DCs系统升级前准备工作

(1）为保证DCs系统升级过程中数据的有效性和唯一性,在DCs系统升级前,公司对2号机组DCs系统升级所需的数据库、license、I/o清册、逻辑组态图、卡件配置等进行了逐一备份。

(2）因工期和设备要求,需同时对逻辑、卡件、I/o点等进行核对,原来license对应的工程师权限无法满足现场调试需求,公司提前向艾默生公司申请临时license来满足调试期间需求,申请1个月的临时license,包含6个CB、6个GB、6个ovationstudiolicense用于系统同步调试。

(3）为保证升级后对所有系统模块的可控在控,公司提前对原系统所有模件状态进行确认并记录相关状态等信息,保证系统升级后可进行核对,保证进组安全运行。

(4）升级前对原系统所有强制点进行记录确认,并形成清单,原有强制点各班组设备责任人提前确认,机组停机后无需强制及时恢复,机组升级后仍需强制结合强制点清单进行逐步恢复。

(5）提供临时电源,用于对新的服务器临时取电并做开机测试,用于数据导入及逻辑组态核对等。

(6）热工检修人员与艾默生工程师一起对原系统所有采用常闭触点和常为1信号的Do指令进行整理,并形成检查卡(表1）,待升级后备用。

(7）对常为1信号的Do指令做好停运后相关预案。

(8）考虑系统恢复后,系统初始化对模拟量输出指令不确定性的影响,公司提前做好相关预案,对影响设备安全的设备进行断电、断信号、断气操作,保证DCs系统安全。

(9）对DCs系统升级期间所有需要运行的设备填写就地设备状态确认检查卡(表2）,并全部打到就地操作和监视。

(10）对DCs系统模拟量控制系统相关PID参数、/(x）函数等相关参数,逐页进行核对、记录,保证新数据库导入后,可进行核对,保证DCs系统升级前后参数一致。

2.2DCs系统升级过程的安全及管理措施

(1）在确保就地设备安全的情况下,做好卡件标记,记录好每一块Ao卡对应的机柜编号及卡件位置,然后再拔出Ao卡。

(2）做好第三方通信和sIs侧所需的变更工作,做好环保数据报备工作。

(3）在确保DCs系统已经全部断电的情况下,断开DCs电源柜内到各设备的空开,断开电源柜总空开。

(4）敷设所有网线从网络柜至相对应的工作站及控制器。

(5）根据网络拓扑图,连接好交换机到所有控制器及上位机间的网线,并确保连接无误。

(6）DCs系统上电:

1）逐步对电源柜内空开进行上电,原电源柜所有控制置于断开状态,由热工检修人员和运行人员一起逐一核对,逐一送电,测量电源柜输入接线端子上的电压,满足要求后合上电源柜内主开关。

2）对网络柜送电,测量网络柜输入接线端子上的电压,满足要求后合上插排上的插头。检查各交换机及附属设备运行状态是否正常,检查交换机间的网线接口指示灯是否正常,用gatherUI检查交换机间接线是否正确。

3）服务器先上电,接入系统,服务器进行初始化,下装分数据库进行分散,待服务器正常后,开始对控制器进行逐个上电操作。

4）控制器及控制器底板及电源进线组件上的控制都处于断开状态,相继更换控制器并测量电源进线组件供电是否正常。

5）重新定义控制器并进行下装等操作。合上控制器底板上开关,在errlog中查看该控制器的MAC地址,将其填写到Developstudio中对应控制器位置,然后对该控制器进行Download、Reboot、Clear、Load操作。以上操作完成后,会在1800状态图上显示该控制器的运行状态。

6）确认控制器、工作站、I/o模件、网络设备等的状态。

7）检查与第三方系统的通信状态,并恢复历史站。

2.3DCS系统恢复后三级验收及安全三级管控

(1）成立三级验收网络,由生技部、维修部、发电部共同参与验收工作。(2）完成新旧系统逻辑图、数据库、I/o点、MCs系统参数等项目核对工作,逐项签字验收。（3）完成控制器、网络设备、电源部分的切换试验。

（4）由运行人员完成运行试操作,逐个对设备进行操作,保证所有设备可操作。

（5）由检修人员完成相应系统联锁保护试验、顺控试验,保证系统安全可靠。

（6）由运行人员将汽机挂闸,热工人员进行VP卡校验及通道试验。

（7）由生技部牵头进行机组大联锁试验。

3效果检查

可门公司2号机组DCs系统改造过程进行了全面的性能试验)网络切换、控制器切换、电源切换、soE测试、射频干扰、卡件配置检查、GPs对时测试等）,逐页核对各逻辑的参数与执行顺序以及跟踪情况检查,逐个画面显示,逐个激活对象逐个测试,并对所有模拟量点的量程进行核对。

改造后经过施工方、福建电科院、可门公司三方的性能测试及功能测试,各项试验均合格。通过DCs系统升级改造,DCs系统具备了更全面的备份和恢复能力:具备更强的报警功能:TC系数可自动转换:dropload,download下装前预览功能可选:新增系统I/ographicView,以树形结构显示系统Io卡件的工作状态,便于系统诊断维护:oVATIoN趋势软件功能更为强大:可在线修改点的辅助信息)ancillaryfields）:可保存历史查询参数等。

4结语

目前,可门公司已完成2号机组DCs系统的升级改造,通过近一年来的运行观察,机组运行安全、稳定,没有出现任何故障。实践证明,DCs系统升级过程的管控措施到位,能有效防止因DCs系统升级过程出现细小错误导致机组跳闸。2号机组升级后能适应各种运行工况变化的考验,大大提高了机组的安全性和可靠性。后续将结合实际运行情况对其余机组的DCs系统进行相应的升级改造。