吕四电厂超超临界燃煤机组循环水系统远程控制的实现
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇吕四电厂超超临界燃煤机组循环水系统远程控制的实现范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
【摘 要】本文介绍大唐国际沿海吕四电厂海水循环冷却水远程DCS控制系统，概述系统建设初期所面临的技术难题，说明所采取的实际解决方案及取得的成效。
【关键词】电厂；海水循环水；远程控制
0 引言
吕四电厂位于江苏省启东市吕四港海滨，电厂用地为围海造地产生，一期设计4*660MW超超临界燃煤发电机组，单元机组开式循环水系统采用海水作为冷却介质。
每台660MW机组配两台立式混流循环水泵，长期连续运行，不设备用泵。先期每二台机组的循环水系统通过循泵出口压力钢管上的联络电动蝶阀组成扩大单元制方式运行，冬季采用一泵一机运行，春秋季采用三泵二机运行，夏季采用二泵一机运行；转入生产期后采取四台机组的循环水系统通过循泵出口压力钢管上的联络电动蝶阀组成扩大单元制方式运行，冬季采用四机三泵运行，春秋季采用四机五泵运行，夏季采用四机七泵运行。
循环水系统即开式水系统，为凝汽器、真空泵提供开式循环冷却水，是机组稳定运行必不可少的先决系统之一。一个稳定可靠的循环水系统基本包括：性能良好的循环水泵，安全动作、位置稳定的液控蝶阀、凝汽器进出口阀门，以及一套保护策略合理、控制性能稳定可靠、操作便利的DCS控制系统。
1.1 吕电循环水系统简介
吕电循环水系统分别进入各单元机组DCS中进行独立控制，通过运行人员倒换联络阀门实现各种方式的变化，共有8台6kV循环水泵，每个水泵出口配置一台液控蝶阀，采用联络母管制运行，循环水泵区域位于主厂房1号机组北侧的100米处区域，离远一点的4号机组约500米，最近的1号机组尚有百米之遥，距离比较长，使用常规的电缆进行控制伴随着信号衰减、控制响应速度低、电缆及配件消耗过多、施工复杂等诸多问题，且循环水系统是机组安全启动、运行的基础系统，直接危及到主机安全，因此如何实现循环水系统的DCS控制是一个慎重、严谨的问题。
1.2 远程控制的提出
介于常规电缆控制存在的种种弊端，经过设计院、吕电各专工、电科院、DCS厂家现场多次论证、考评、测量，决定在循环水泵房旁边设立循环水远程控制站，将DCS远程控制设备安装于此，采用光纤设备与各单元机组主DCS系统进行通讯，光纤为两路冗余配置以实现循环水系统远程DCS控制，保证控制的稳定性、可靠性及经济性。
2 远程控制的难点
难点1：循环水远程站所有设备指令、反馈、检测仪表各状态等I/O点的数量具体有多少，一对控制器可容纳多少点数，按照热工检修规程、行业标准的相关要求，是否可全部纳入一对控制器，避免控制器与控制器之间二次通讯的问题，控制器的负荷率是否超标；
难点2：循环水远程站与主机DCS控制器通讯链接的问题如何解决，如何实现可靠无干扰通讯，系统的延迟时间能否得到保证。
3 解决方案
3.1 所纳入控制器的选择
分散控制系统将各不同主、辅机设备合理的分布于各对冗余控制器中，通过各控制器独立、交互的实现现场设备的控制，控制器就像一个个交通枢纽一样自行与交换机运算收发数据，是现场控制的核心部分。
Ovation系统控制器如同一部微型计算机，具有与普通计算机一致的功能部件：操作系统、内存、硬盘、分区（最多为5个分区），可谓“麻雀虽小，五脏俱全”，且控制器均为冗余成对配置，一个做为主控制器实时控制，另一个做为从控制器，保持与主控制器同步运行，在主控制器异常情况下可以实现无扰动切换，以保证现场设备可靠性。
一对控制器最多可以处理32000个点，最多可带4个机柜128个I/O模块，最多可带4778个I/O点。单台机组循环水远程站主要包括2台循环水泵、2个液控蝶阀、冷却水泵等设备，I/O点主要包括：循泵温度测点、振动测点、启停指令信号，合分闸反馈、就地远方反馈，液控蝶阀开关停指令，开关反馈等，数量约200点左右，而16号控制器本身所配置点数相对较少不到40%，由此可见单对控制器的处理能力是完全可以囊括循环水远程站的，避免了多对控制器的二次通讯问题，控制器负荷率满足要求，符合行业标准。所以难点1是可以得到实现的。
3.2 远程控制的实现
Ovation系统设置有远程I/O节点控制器及冗余电子和特性模块，用以延伸DCS控制器的控制距离及空间，只需要远程站按照DCS电子设备间的要求，能够达到设备安置的要求即可。
下面从硬件配置进行分析：
第一，远程I/O节点由下列部件组成。
①远程I/O基座单元（1C31205 G01）：冗余机架，用于安装电子模件及特性模件；
②远程I/O电子模件（1C31203 G01）：冗余配置，用于处理远程I/O本地I/O卡件数据信息；
③远程I/O特性模件：光纤MAU接口（1C31204 G01）、第三方 MAU2 接口（1C31204 G02），其主要作用是提供与通讯介质的连接，实际为光纤接口；
④远程I/O-TND转接板（3A99204 G01），远程I/O独有设备，其主要作用：a）提供连接到第一、二个 I/O 支线；b）I/O模块电源和辅助电源的连接器；
⑤EMOD 和 PMOD节点地址开关：用以控制器辨识远程节点I/O节点号；
⑥连接器：在节点中与另外6个本地I/O总线的连接器（ 最多 64 模块）与本地接口相同的连接器/电缆。
第二，控制器接受远程I/O数据应具备的硬件配置。
①PCRR （3A99190 G01）卡和AUI1 电缆（5A26147 G10）：每个控制器应增加一个；
②远程 I/O 基座：用以安装MAU卡，与普通DCS基座尺寸一致；
③加冗余电子和特性模块：即MAU卡件，包括Electronics电子模块 （1C31179 G01）和Personality特性模块，主要功能：实现光电转换，一端经过光纤接至MAU的R3、R4口，另一端MAU卡通过嵌入式总线经同轴电缆接入冗余控制器N1口。若为2 Nodes，选型为 （1C31181 G01），若为4 Nodes，选型为 （1C31181 G02）。
第三，控制器与远程I/O节点通讯协议及通讯介质。基于ANSI/IEEE 802.3 通讯标准的LA网，通讯媒介为光纤（多模光纤最长可至2km，单模光纤最长可至4km），控制器到节点间的通讯速率为10MB。控制器与远程I/O通过光纤连接成网络后示意图如图3。
两路冗余光纤网络与两对冗余控制器互相连接，难点2也得到解决。因此循环水远程控制在理论与实际硬件上都具备条件。
4 结论
通过对开式循环水系统设备的远程DCS控制，避免了常规控制方式所带来的诸多不利，避免了一些可以预见的到的问题，经过对4台机组将近三年的运行观察，DCS系统可靠，循环水系统运行稳定，保证了机组的开式水供应，实现了既定的目标，值得沿海类似电力企业参考。
【参考文献】
[1]江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司热控检修运行维护规程[S].2012.
[2]西屋OVATION控制系统简介[Z].
[3]分散控制系统的可靠性分析[J].中国有色金属学报，2008，18.
[4]李瑞明..DCS的远程诊断和维护[J].自动化仪表，21（1）.