《DEH-III升级与系统优化方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DEH-III升级与系统优化方案（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、12010年12月3日DEH-III升级与系统优化方案张子弘 检测控制技术汽机控制部项目工程师GE能源集团22010年12月3日DEH-IIIA升级升级DEH-IIIA升级到升级到DEH VDEH-IIIA的系统架构DEH-V的系统架构DEH-IIIA和DEH-V的比较改造方案和工期42010年12月3日5个个I/O站站qVCC专用站10VCC1AOqOPC专用站3MCP1OPCq3个MCP通用站3LC3MCPDEH-IIIA系统结构（系统结构（BTC）52010年12月3日q专用VCC卡箱、通用卡箱、专用OPC卡箱qBC卡3种程序，管理困难，易出错VCC_BC/OPC_BC/通用_BCqVC
2、C板专用卡箱不能放其他卡件DEH-IIIA - 系统架构系统架构LCMCPMCPMCPBCLCMCPMCPBCBCBCBCLCBCBCMCPOPCAOBCBCVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCCVCC62010年12月3日DEH V 系统结构系统结构MANVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCSDPEMU电源开关箱电源开关箱VPCVPCSDP5 V5 V# 2# 124 V24 V# 2# 1BCVPCVPCSDPBCBCVPCVPCBCBCVPCVPCVPCVPCAISDPAIAIBC3个个I/O站站q#1站6VPC1SDP1AIq#2站2VPC1SDP1AIq#
3、3站2VPC1SDP1AI72010年12月3日q采用通用的BCNET卡q卡箱通用，可安排任何卡件充分利用卡箱空间，减少卡箱数量：结构清晰，合理性能提高DEH V 系统结构系统结构BCNET82010年12月3日qVCC卡ASL信号单路，易造成阀门关闭、甩负荷、跳机qVCC卡DI信号采样电压与其他卡件冲突，存在隐患DEH-IIIA系统的系统的-VCC92010年12月3日DEH-IIIA系统系统-VCCqVCC卡位移信号仅针对3线LVDT，不适应其他变送器qVCC卡手动调整、阀位易漂移q双LVDT高选，可能造成1路LVDT故障，阀门关闭102010年12月3日DEH-V中的改进中的改进-VPC
4、qVPC卡ASL信号采用3路，在VPC卡上2oo3qVPC卡DI信号采样电压与其他卡件相同，均采用24VDC112010年12月3日DEH-V中的改进中的改进-VPCqVPC卡可以接受3线制/6线制LVDT、压力变送器等AI、AO信号均为隔离输出阀位反馈智能选择（高选、低选、平均）qVPC卡数字整定、在线调整智能整定VPC零位、满度、偏置数字控制PID，在线调整PID参数上装、下装VPC卡参数可以通过网络、串口连接更换VPC卡时，可以将原VPC卡参数直接下载到新VPC卡调试可在线或缓存区进行qAI输入采用A/D转换器，提高了控制精度122010年12月3日DEH-IIIA的测速系统的测速系统q
5、OPC/MCP卡集中放置，3+1模式，故障可能性大qOPC卡ASL、BR信号单路，易造成阀门关闭、甩负荷qOPC卡DI信号采样电压与其他卡件冲突，存在隐患qMCP卡2种，6块，功能单一，不兼容，配置浪费。qOPC卡无状态输出、无转速输出qOPC卡无法在线监视，不能自诊断，失去保护功能不易发现132010年12月3日DEH-V的测速系统的测速系统三重冗余，与DPU之间实现双向数据交换集成测速、OPC、AST和功率不平衡功能可以通过RS232编程电缆对卡件的设定值进行现场修改142010年12月3日DEH-IIIA系统的仿真系统系统的仿真系统设备复杂，调试困难硬件成本太高外购卡件，易损坏采用XDP
6、S架构，响应慢，不能满足实时要求信号不稳定，影响仿真效果现场几乎无法携带仿真器本身性能差，掩盖了DEH可能存在的问题，难以保证DEH的质量152010年12月3日DEH-V系统的仿真系统系统的仿真系统体积小，随身携带插入机柜任意插槽设备简单，成本低连接方便，调试容易响应快，仿真精度高快速记录仪162010年12月3日部件部件部件号部件号数量数量VCC卡247D/E10OPC卡3081MCP卡3066SIM0301套BC3929VCC_TB2965OPC_TB2961SIM_TB3101改造涉及的硬件变更改造涉及的硬件变更部件部件部件号部件号数量数量VPC卡40310SDP卡4013EMU428
7、1BC_NET3926VPC_TB43110SDP_TB4021EMU_TB400A1BCNET背板2DEH-IIIADEH-V注：实际模块数量以项目为准，此处仅做参考172010年12月3日DEH-IIIADEH-V卡箱结构DEHIIIA系统采用专用三种不同的I/O卡箱，并且BC卡有三种程序，管理困难，容易出错。而且VCC的专用I/O卡箱也不能放置其它卡件采用通用的BCNET卡，卡箱通用，结构清晰、合理仿真功能专用仿真工控机，设备复杂，调试困难，有可能掩盖DEH可能存在的问题，难以保证DEH的质量采用仿真卡，可以插入机柜内任意插槽。设备简单，连接方便，响应快，仿真精度高卡件工艺直列分插元件标
8、贴工艺DEH升级前后的系统比较升级前后的系统比较182010年12月3日VCC (DEH-IIIA)VPC (DEH-V)控制功能手动调整VCC卡件面板上的可调电位器，需多次重复调整满足要求通过VPC卡件专用调试程序，在任一MMI站上都可以实现通过网络通讯方式自动或者手动修改VPC参数信号连接ASL信号单路，易造成阀门关闭、甩负荷ASL信号采取在VPC卡上3选2方式，更加安全DI采样采样电压采用15V，同DI卡24V/48V采样电压冲突，存在隐患统一为24V采样电压放大增益（比例）等参数的调整参数不可以在线进行调整通过VPC卡件专用调试程序，在线可以灵活进行修改，使阀门调整在最佳状态LVDT断
9、线保护在位移反馈信号出现断线情况下，可能会出现阀门突关等情况具备断线保护功能，屏蔽故障传感器信号，使阀门控制不受影响LVDT工作方式选择采用单一的两路传感器高选的工作方式，并仅支持3线制LVDTLVDT采用智能高选，同时可以灵活设置两路传感器的工作方式（高选，选A，选B），当一路传感器出现故障及在线更换传感器时，可以实现更灵活，更方便，更安全。可以支持3线/6线LVDT开环工作方式不支持可以在某些特殊工况下，灵活实现开环开足阀门的要求VCC阀门控制卡升级比较阀门控制卡升级比较192010年12月3日MCP-OPC (DEH-IIIA)SDP (DEH-V)卡件配置需要配置6块MCP卡和一块OP
10、C卡，其中3块MCP用于测量，3块用于保护。功能单一，且配置浪费。配置3块SDP卡，每块卡集成测速、保护和功率不平衡功能动作状态MCP_OPC卡：不能分别检查各块超速保护卡动作情况，只能监视三取二最终动作状态SDP可以监视各块超速保护卡动作情况，卡件内部参数及状态可以实时检测。可以及时发现问题，在线更换。超速保护逻辑硬件实现且分散在冗余的三个卡箱内，真正地实现了通道、卡件的冗余，更加提高了保护的可靠性。确保机组更加安全稳定运行OPC、AST定值设定超速保护定值用户没有办法进行灵活修改SDP卡给用户提供了在必要时更改超速保护动作定值的手段（通过智能终端），在需要的时候可以由用户修改，但非专业人员
11、无法随意修改甩负荷预测功能取一路并网信号作为甩负荷预测的条件，容易造成误动作进SDP卡超速预测用的油开关信号采用三选二方式，避免机组并网运行时OPC卡上单路油开关信号断开后OPC的误动小网运行功能不具备小网运行功能可以设置小网运行功能MCP-OPC测速保护升级比较测速保护升级比较202010年12月3日改进DEH系统结构，减少I/O控制站，缩短系统的响应时间，提高了DEH的控制性能；可以自由安排阀门控制模件和OPC模件，增加了通用性和分散性，减少了卡件数量；采用以太网I/O总线结构，提高了DEH系统的数据通讯能力；DEH-V仿真系统更加方便和规范;VPC模件位置可以自由安排，负载均衡，自动化程
12、度提高，避免了手动调整，提高了调试精度；VPC卡比VCC卡增加了智能诊断与LVDT断线保护功能，提高了机组运行的安全性及系统维护的方便性；DEH-V的系统优点的系统优点212010年12月3日升级改造方案和工期升级改造方案和工期工作内容工作内容时间需求时间需求硬件冻结，采购25天厂内软硬件系统，包括接线安装图纸和组态4天厂内测试2天发货5天现场安装，内部接线更改5天现场系统上电，组态修改2天软硬件升级完成后的现场系统联调1天第一次机组开机直至并网正常运行1天自合同签订至改造完成需要约1个半月时间。其中现场施工工时共计9天（单台机组）222010年12月3日DEH V (OC6000e)系统结构
13、系统结构MANVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCSDPEMU电源开关箱电源开关箱VPCVPCSDP5 V5 V# 2# 124 V24 V# 2# 1BCVPCVPCSDPBCBCVPCVPCBCBCVPCVPCVPCVPCAISDPAIAIBC3个个I/O站站q#1站6VPC1SDP1AIq#2站2VPC1SDP1AIq#3站2VPC1SDP1AIUCSAUCSA232010年12月3日q采用通用的BCNET卡q卡箱通用，可安排任何卡件充分利用卡箱空间，减少卡箱数量：结构清晰，合理性能提高DEH V (OC6000e)系统结构系统结构BCNET机组小网运行与一次调频
14、机组小网运行与一次调频小岛运行的介绍小岛运行控制策略-软件控制-硬件控制一次调频解决方案262010年12月3日关键词厂用电（局域网）电网快减负荷（Runback）超速保护（OPC）功率负荷不平衡（PLU）事故工况下的“小岛运行”：概括的讲就是指当发生电气故障或其它因素造成单元机组或者电厂多台机组与大网瞬间脱开，实现厂用电或者局域网控制的运行模式。272010年12月3日客户的问题客户的问题-安全安全台风、冰灾、人为事故时常造成电网故障，若发电机组无法适应由于小网运行造成的负荷迅速变化，将对电网的安全运行造成严重影响。海南1993年4月24日大面积停电事故，造成海南全网瓦解。2005年“9.2
15、6”海南电网大停电2003年“8.14”北美北部电网大停电自备电厂作为生产企业的自备电源，若在小网运行时无法控制小网频率，将严重影响生产。带来无可估量的经济损失。若电厂能带厂用电孤网运行，将为整个电网的恢复争取宝贵的时间。282010年12月3日技术指标不等率5一次调频范围150rpm稳态转速精度2rpm甩负荷过渡不大于3个振荡周期动态超调84技术指标技术指标292010年12月3日小网运行面临的问题小网运行面临的问题由于电气故障导致部分甩负荷或带厂用电时如何快速稳定小网频率防止超速保护动作防止低周波保护动作汽机反复超速，OPC频繁动作采取的措施一次调频二次调频功率不平衡OPC302010年1
16、2月3日DEH控制功能（控制功能（调频）调频）312010年12月3日DEH控制功能（控制功能（机炉协调控制）机炉协调控制）322010年12月3日带功率不平衡功能的带功率不平衡功能的OPC332010年12月3日342010年12月3日352010年12月3日362010年12月3日一次调频优化方案介绍一次调频优化方案介绍372010年12月3日一次调频的重要性一次调频的重要性 随着电网对单元机组发电质量要求的不断提高，单元机组的众多调节品质都作为电网考核的内容，其中包括AGC投入，负荷响应能力，负荷控制精度，一次调频动作能力等。，电网每个月会考核电厂的一次调频动作品质。该考核除了直接影响了
17、电厂的经济效益外，还会间接影响在集团内或者电网内优秀机组的评比。所以，优化一次调频功能势在必行。382010年12月3日升级为DEH-VSDP卡件升级目的更精确的转速测量VPC卡件升级目的优化控制回路硬件优化方案硬件优化方案MANVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCVPCSDPEMU电源开关箱电源开关箱VPCVPCSDP5 V5 V# 2# 124 V24 V# 2# 1BCVPCVPCSDPBCBCVPCVPCBCBCVPCVPCVPCVPCAISDPAIAIBC392010年12月3日I.阀门流量曲线优化II.DEH及DCS侧逻辑优化适当的修正DCS侧逻辑优化软件优化方案
18、软件优化方案阀门流量曲线优化阀门流量曲线优化412010年12月3日精确的流量曲线能够给您带来精确的流量曲线能够给您带来提高电厂经济效益，减小阀门节流损失，降低煤耗；准确、快速响应CCS控制与AGC控制的负荷指令，使负荷调节线性化；降低单多阀切换扰动；减少阀门摆动引起的故障，提高机组安全运行。422010年12月3日流量曲线的优化方法流量曲线的优化方法机组必须维持额定主汽压力（或者适当降低）负荷要求：40%（根据现场实际情况决定）-100%负荷先去除阀门重叠度进行单阀试验：进行多阀试验：收集试验数据：优化流量曲线：计算流量特性曲线、流量系数、和多阀管理曲线432010年12月3日优化实例一：优
19、化实例一：*电厂电厂1DEH优化前的运行状况：机组容量25MW,双抽机组。在后期的运行过程中，逐步出现在功率回路投入情况下，负荷波动达到10MW，尤其是投入中抽压力回路后，无法稳定负荷与压力，单多阀切换扰动大于6MW。优化后：将新的流量曲线应用于现场，实际检验发现，在功率回路投入情况下，按最大升负荷率进行升降负荷，超调量小于1.5MW。单多阀切换，负荷扰动在1.2MW以内，同时投入中抽压力回路和低压抽汽压力回路，负荷波动小于1MW，抽汽压力波动小于0.05Mpa以内，非常稳定。优化效果：解决了原来存在的负荷波动大，三个回路不能投入（MW,IEP,EP)运行，单多阀切换扰动大问题。442010年
20、12月3日优化实例二：优化实例二：*电厂电厂12机机优化前运行状况：在升降负荷过程中，实际负荷的变化与CCS指令相差较大，单多阀切换扰动大。计算结果：蓝色为原设计曲线，绿色为实际曲线，两者之间相差较大。优化后：在单阀状态下，实际流量是80的工况，实际阀门只需要开启30即可，而原来需要45。在多阀时，60的流量现在只需36的阀门开度，而原来需要80。优化效果：大大提高了蒸汽效率。DEH系统维护与常见故障系统维护与常见故障462010年12月3日硬件配置图硬件配置图472010年12月3日1.运行人员通过MMI站上的自检以及相应的报警画面。2.热工维护人员可以在日常维护中经常检查DPU的符合率，跟
21、踪情况，卡件自检情况。3.检查每个MMI站的运行情况，有无死机现象，运行速度变慢等。系统勤自检日常维护技巧日常维护技巧482010年12月3日1.需要经常查看每个阀门的工作状态，指令与反馈的偏差，相应的快慢。2.监视VPC卡输出至电液伺服阀线圈实时电压值S：正常运行闭环状态下，S代表伺服机构偏置，“+”表示线圈失电后，伺服阀对油动机在放油状态，油动机能关下来，失电保护。3.显示的各阀门伺服电压S值是否在合理范围内，阀门在中间位置时为0.2V0.4V之间，当S值出现大的变化，可能存在故障情况，如S值过大，说明伺服阀或者油动机存在卡涩现象，需要进行判断。如S值偏小，说明伺服阀的偏置为反偏，也需要更
22、换为好。阀门控制回路检查日常维护技巧日常维护技巧492010年12月3日（1）建议先使用指令强置的方法将该阀门关闭。（2）并要求将该阀门伺服阀的进油截止阀关闭。（3）若现场条件许可，应将DEH切为手动状态。（4）拆除故障LVDT。（5）将新传感器在现场安装完毕。（6）VCC卡的零位预先调整，若为VPC卡，可将读入的端子电压写入卡件参数。（7）将伺服阀的进油截止阀开启。（8）将DEH投入自动。（9）逐步将阀门的指令加大，直到油动机开足，此时调整该路LVDT的满度电压；若为VPC卡，则将开足时的端子电压写入卡件参数。（10当只有一路LVDT损坏时，如现场状况不是很紧急，也可以暂时将故障LVDT停止
23、工作，等有机会时再进行更换。方法为在运行中，将端子上LVDT的接线依次按2，1，3的次序解除，将不会造成阀门波动，否则会造成该阀门在运行中关闭；而VPC卡具有断线保护功能，因此解线的次序就不是很重要。日常维护技巧日常维护技巧LVDT更换方法502010年12月3日（1）若需要更换的VCC卡仍在控制中，需将该阀门通过指令强置方式将阀门关闭。（2）将DEH由自动状态切为手动。（3）将该.VCC（VPC）控制的伺服阀的进油截止阀关闭。（4）拔下故障.VCC（VPC）卡件。（5）将新的.VCC（VPC）卡件参照旧卡设置类型与地址，并插入原卡件槽。（6）VCC卡的零位预先调整，若为VPC卡，可将原卡件读
24、入的端子电压写入卡件参数（包括零位与满度）。（7）将伺服阀的进油截止阀开启。（8）将DEH投入自动。（9）逐步将阀门的指令加大，直到油动机开足，此时调整两路LVDT的满度电压。（10）更换过程中，密切监视机组的运行状况日常维护技巧日常维护技巧VPC卡件更换方法512010年12月3日1.将DEH切至手动。2.关闭需更换的DPU电源，在连接电缆上作上标记。3.取出需更换掉的硬件，与新的硬件对照一下型号，跳线等无误后插入新硬件。4.恢复电缆连线后开启电源。5.从主控DPU中拷贝组态并写盘。6.观察记录两个DPU主要的I/O信号，跟踪流量及控制状态均正常后切至自动。7.以上为DPU版本一致和节点号相
25、同时的工作步骤。如版本和节点号不同则需要对备件DPU进行版本恢复和节点号修改。日常维护技巧日常维护技巧DPU更换步骤522010年12月3日超速保护的重要性超速保护的重要性1.DEH系统必须始终保持高的可靠性，其中保护控制犹为重要。2.必须保证OPC卡件和端子板的工作正常。3.必须保证OPC电磁阀始终处于性能良好状态。4.必须保证OPC电源的始终正常供电。5.必须保证伺服阀与油动机工作性能良好，没有卡涩现象。6.并网信号最好采用油开关的辅助触点，能够真实反映油开关状态，而不应使用继电器扩展输出。7.对于AST回路也要求。8停机检修期间对.ETS系统的LPC卡进行试验。以验证跳机回路的可靠性。5
26、32010年12月3日汽机启动并网后，运行人员输入新的目标值，按汽机启动并网后，运行人员输入新的目标值，按“进行进行”按钮后，阀门瞬间开得很大。按钮后，阀门瞬间开得很大。分析：该现象是由于并网后，实际负荷很低，一般都低于10MW，运行人员投入功率回路稳定负荷，而当需要增加负荷时，由于PID调节器中放大倍数的原因，将目标值放大输出，造成阀门输出指令在瞬间突增。解决：在10%额定负荷以下尽量不要投入功率回路。问题现象常见问题常见问题（一）（一）542010年12月3日50%甩负荷出现超速不合格甩负荷出现超速不合格1.OPC信号是否发出?2.OPC电磁阀是否正常？3.电缆工作正常？4.油动机快关时间
27、是否合格？5.阀门漏气，严密性试验。6.OPC电磁阀是否供电。问题现象常见问题常见问题（二）（二）552010年12月3日客户应用中心（客户应用中心（CAC）优化与控制产品演示技术培训和应用培训学习项目亲自操作优化与控制技术562010年12月3日汽轮机岛控制系统专题研讨班汽轮机岛控制系统专题研讨班572010年12月3日大小修维护大小修维护1.除了日常维护外，在机组的每次停机检修过程中，可以提前对系统进行检查，维护和更换工作，这样可以提高机组的安全运行，为电厂创造更好的经济效益。2.由电厂和新华公司共同进行，新华公司可以提供全年365天*24小时的技术支持服务和大小修现场服务，包年服务将是日后的运行维护趋势。3.每次大修后进行DEH系统的流量特性试验，可以适当提高机组的效率。582010年12月3日长期服务协议（长期服务协议（LTSA）技术咨询热线服务现场抢修服务紧急备件的服务软、硬件升级信息服务定期巡检服务大、小修技术指导服务现场技术培训592010年12月3日谢谢.
