技术创新设备改造(监控)

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1、 20062007 年度文明单位创建资料 技术创新、设备改造项目表项目名称电厂计算机监控系统改造填报班组电气二次班项目时间2006 年 2 月费用及投资300 万项目名称：应用于灯泡贯流式机组监控系统的自主创新和运用项目名称：应用于灯泡贯流式机组监控系统的自主创新和运用 项目投资：项目投资：300 万万 项目实施时间：项目实施时间：2006 年年 2 月月 2007 年年 10 月月 灯泡贯流式水电厂是一种低水头河床式水电厂，最早于 80 年代初 通过欧洲奥地利 ELIN 公司进口至湖南马迹塘电厂，经过二十多年的发 展，目前在国内中小型水电厂中占有很大的比例。王甫洲电厂于上个世 纪 90 年代

2、立项，采用奥地利 ELIN 公司设备技术，历经 10 年建设，于 2000 年 4 月正式投产发电。 王甫洲电厂监控系统采用进口 ELIN 公司 SAT200 技术，整套系统 全部进口，在电厂发电早期对电厂安全生产起到了很好的促进作用。但 是，由于施工周期过长的原因，监控系统设备到货时间同投运时间相差 4 年，导致投产之后就面临着设备老化技术落后及维护成本高昂的问题， 多次发生大发电季节由于监控硬件故障导致机组被迫停运故障，最严重 时要等外方技术人员赶赴国内现场解决。同样问题国内同类型监控系统 应用厂家也时有发生，造成的经济损失很大。王甫洲电厂作为国内年利 用小时最多（大于 8000 小时）的

3、贯流式电厂，对机组的可靠性要求极 为严格，为保证电厂发供电安全，王甫洲电厂于 2005 年开始着手对监 控系统进行全面改造。 通过技术招标，确定南瑞公司 EC2000 监控系统作为中标方案，改 造现有监控系统。EC2000 监控系统是南瑞公司 2000 年开发的运用于 WINDOWS NT 平台的国产监控系统，技术较为成熟，性能稳定，维护 成本较低，在国内其他类型水电厂的到了广泛的运用，连续 3 年中标合 同额都超过 3 亿元。但是，运用于贯流式机组监控系统，尤其是全进口 监控系统改造，王甫洲电厂是第一次，国内其他类型监控厂家如水科院、 国电集团南自总厂等也无这方面的改造经验。 在王甫洲电厂监

4、控改造项目中，EC2000 监控系统的顺利移植与否 是整个改造工作的重点和难点，围绕这个中心，整个改造项目进行了一 下几个主要的技术创新和运用工作。 一、开入控制改造工作。上一代监控系统由于 PLC 的原因一般采用20062007 年度文明单位创建资料 220V 电压等级作为开入控制电压来驱动中间继电器，新一代监控系统 如 EC2000，H9000S 等都是采用 PLC 直接开入，一般电压等级为 24V。如果新建系统，整个自动化控制系统按照 24V 开入来设计是没有 问题的，但是王甫洲电厂是老系统，改造仅仅针对监控系统，不涉及自 动化控制系统，而硬件设计选择的是 24V 开入的 PLC，这就要

5、求必须 对大量的 220V 开入控制回路进行改造。整个改造工作采取抽丝拨茧的 办法逐步改造，通过一步步的划分区域，一步步的验证审核，对涉及到 的一百多个继电器及控制回路进行了细致的改造。最终，开入改造工作 系统上电一次成功，没有发生任何短路或者回路寄生现象，为后续改造 工作打下了良好的基础。 二、是黑启动流程开发工作。由于王甫洲黑启动全依赖于直流电来 供电，没有用到通常的用厂用备用发电机来供电，所以，在黑启动时， 所有的交流设备是无法使用的，因此，在流程中，既要考虑到机组的黑 启动成功，又要考虑到黑启动时有一些信号无法动作对机组的流程的影 响等等。而当直流起励后，产生交流电且电压达到一定的时候

6、时，要启 动这些交流设备。在另一个方面，黑启动要求机组越快启动越好，尽量 快、可靠恢复该段系统的供电，避免长时间的停电造成事故更大的影响。 EC2000 系统没有开发这部分功能，改造工作对此进行了有益的修改调 整，形成了全新的贯流式机组黑启动控制流程。该流程的研发获得了湖 北电力公司很高的认同，在 2007 年 5 月的华中电网反事故演习鄂西 北电力系统黑启动试验中成功启动王甫洲电厂 3 台机组并恢复湖北电网 系统供电，在湖北电网机组黑启动试验方面这是正真意义上的第一次成 功黑启动。 三、不同于一般改造的流程调试工作。一般监控系统改造工作，最 终的调试分为无水调试和有水调试两部分，基本上通过了

7、无水调试的改 造工作就可以认定改造基本上成功，有水调试是一种验证，也是国家标 准所要求的。王甫洲电厂改造项目在无水调试阶段遇到了很大的困难， 导致改造工作一度停滞不前，主要原因就是调试流程所要求的设备条件 不能达到，关键技术点是转速信号无法模拟。通过咨询国内有关电厂和 联系外方调速器专家，得知转速信号的模拟需要一种专门设计的仪器来 完成，国内没有，南瑞也没有接触过这类设备。在这种情况下，我们通 过对调速器软件分析，人为改变调速器协联运行方式，让调速器控制系 统直接开出控制信号给监控系统，最终保证无水调试流程的顺利进行。 该调试试验方法的运用是改造最后成功的关键，同类型改造电厂很多， 必然会遇到

8、这个技术难点，这种调试试验方法将有效保证改造工作的顺20062007 年度文明单位创建资料 利实施。 王甫洲电厂改造项目得到了国内主要监控设备厂家的极大重视，同 样得到了国内同类型监控设备电厂的极大关注。改造工作的成功实施， 是对国内监控系统技术水平的一次肯定，改造工作中出现的种种技术难 点的成功解决，又是对现有监控技术的一次有意义的自主创新、尝试和 补充，不敢说我们的改造是最成功的，但是，我们的改造是第一次，我 们走在了国内同行的前列。改造成功的消息一经传出，立刻引起了同类 型电厂的极大兴趣，先后有数家电厂来人现场考察或来电话询问改造情 况和效果，王甫洲电厂改造经验将对国内贯流式机组自动化控制系统改 造产生重要的影响。20062007 年度文明单位创建资料