新华DEH系统升级改造应用
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新华XDC800B在200MW机组DEH系统升级改造中的应用钟永春(华电能源哈尔滨第三发电厂热工分场)摘要:哈尔滨第三发电厂#1机组为200MW机组,DEH控制系统设备老化、供电系统复杂、调门控制精度低等缺点,在机组停机期间对DEH控制系统进行升级改造,由原来的DEH-III升级为XDC800B型。
介绍了DEH系统改造方案,改造后的特点及功能,针对一些问题提出解决方案。
关键词:DEH控制系统;XDC800B;0 引言哈尔滨第三发电厂#1机组采用新华DEH-III型系统,由于多年的使用使得控制器、卡件等电子设备可靠性及稳定性均有所降低。
DEH-III系统已属淘汰产品。
许多部件及卡件均已停产,备件已经严重不足。
超速保护卡件(OPC卡和MPC—OPC卡)虽然可以购买到备件,但其已经属于淘汰产品,其性能和可靠性远远不及新型的超速保护卡件;OPC卡故障,还可能造成AI输入点显示不准,甚至影响到OPC、AST保护动作;阀门伺服控制卡(VCC卡)也属于淘汰型号,经常出现故障现象;调门控制精度低,调门静态试验为手动调整,电位计精度不够,经常发生零飘现象,造成调门突开。
在实际运行中DEH一Ⅲ控制系统经常出现故障,影响机组的安全稳定生产。
1 改造方案鉴于以上原因,决定对DEH控制系统进行升级改造。
本次改造是基于EH部分及就地控制仪表都不变的前提下对DEH控制系统进行全面升级改造,由DEH—III 型DEH控制系统升级为XDC800B型DEH控制系统,具体改造方案如下:a.系统控制柜拆除,重新安装新控制柜,原有控制柜内电缆尽量利用,当原有控制电缆长度不够时,不采用转接方式,敷设新电缆。
控制柜由原来2个柜合并为一个XDC800B控制柜;b. DPU控制器拆除,控制器更型为新华XCU冗余过程处理器XCU—NET;c.卡件及端子板全部拆除,采用新华800系列I/O模件及端子板;d.电源系统拆除,更换新的电源模件(XPR150一24)及2路220VAC电源切换开关箱;e.通讯设备拆除,更换新的以太网交换机模件(Xfes-1005DU);f.工程师及操作员站拆除,工程师站和操作员站工控机全部更型为DELL计算机,显示器全部使用DELL 24”液晶宽屏显示器;安装新系统软件OnXDC2.0,对控制系统进行组态、调试、试验。
DEH系统改造和优化的几点思考作者:杨利钧来源:《科技资讯》2018年第27期摘要:伴随着我国科学技术的不断发展,数字电调技术也得到了进步。
为了更为有效地加强控制系统的建设质量,公司对DEH系统将进行相关的改造和优化。
DEH系统在公司的应用时间比较长,存在着一定的发展经验,但是受多方面因素的影响,传统意义层面的DEH系统存在着诸多的问题。
基于此,本文将主要从公司机组的发展实际入手,进而对系统改造方案可行性进行分析,最后就如何将XDPS-400e系统进行改造和优化提出几点建议。
关键词:DEH系统改造优化中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)09(c)-0006-02现阶段,为了更好地发挥DEH系统的作用,我们需要对其进行改造。
对于我们公司来讲,就是将XDPS-400e控制系统进行改造,从而构建一个具有新结构的控制系统。
下面笔者将结合本人多年的工作经验,就DEH系统改造和优化进行全面的研究。
1 发电机组DEH控制系统的发展现状DEH系统自投运至今,会出现各方面的问题,比如设备老化、硬件性能下降等,最终将会极其容易的出现故障。
再就是XDPS-400e控制系统的网络结构也就无法满足时到发展需求。
伴随着智能电网建设进程的加快,电力系统对单元机组发电要求提升,并且在实际的考核中添加了诸多的单元机组考核指标。
基于此,我们为了全面提升公司电厂的稳定性,就需要对现有的GE新华XDPS-400e控制系统进行相关的改造和优化。
2 DEH系统改造和优化过程中出现的问题(1)DEH系统改造时间处于比较仓促的状态。
(2)对相关改造方案的设计、审查、应用等环节都存在不足。
(3)缺少充足的人力资源投入。
以上三方面的因素使DEH系统改造和优化过程中出现了比较多的问题,首先,没有对机组级的顺序控制进行全方位的测试,主要是因为机组缺少必备的停运机会,所以这就导致了机组运行过程中产生的问题得不到深度挖掘,为后期使用埋下了隐患。
DCS控制系统升级改造实践黑龙江哈尔滨150000摘要:经济在快速发展,社会在不断进步,DCS控制系统是一种典型的工业控制系统,它的系统原理基本结构是在微处理器的基础上,可以使控制功能实现分散性,使可显示的操作集中在一起,兼顾所有操作的同时还能够分而治之。
DCS控制系统是目前比较流行的分散控制系统,在国内,DCS控制系统称作是集散控制系统。
近些年随着国内、外工业自动化的普及和自动化技术的不断发展、提高,我国很多企业和公司普遍采用DCS控制系统。
随着科技不断进步,DCS控制系统也在不断完善和发展,性能也在迅速提高而且DCS系统的价格在逐渐下降,对DCS控制系统的升级改造也随之增多。
关键词:DCS控制系统;自动化;升级改造引言进入新世纪以来,我国的社会主义市场经济持续发展,为石油炼化企业带来了前所未有的发展机遇和挑战。
一方面,现代技术不断发展,优化了石油炼化企业的控制系统。
另一方面,工作环境日益复杂,增加了机组故障发生频率。
在炼化企业中,DCS系统的应用最为广泛。
就目前来看,大部分炼化企业对DCS系统进行了升级改造,在很大程度上提高了内控水平。
为了进一步促进炼化企业的发展,必须对DCS系统故障进行分析和处理。
1、改造的必要性每套控制系统都是冗余的服务器运行,某催化DCS系统现为HONEYWELL PKS PMIO结构,下层IO卡件均为2008年投用,至2023年将使用18年,超年限服役,经多次扩容改造,系统负荷大,故障率升高,网络不稳定,同时HM、NIM、服务器等关键部件急需改造升级。
单台服务器故障时,备用服务器会立刻切换为主服务器,不会立刻影响生产,但也存在2台服务器同时故障的可能性,服务器故障会切断操作员站与现场设备的实时数据连接,严重影响生产的稳定运行。
2、DCS控制系统升级改造实践2.1数据库和逻辑组态原有的点名以及点信息不变的情况下,按照NT+系统的数据库格式和要求重新生成数据库并下载,控制逻辑以目前机组实际控制逻辑为本,进行逻辑组态,对每个DPU站,重新绘制逻辑图,将原有DCS/DEH系统的LOOP,LADDER以及TEXT算法用更加方便的图形化工具进行绘制,最终生成NT+系统需要的SAMA图。
基于新华XDC800某电厂DCS系统改造摘要:主要介绍了某电厂DCS系统改造的项目概况,此次改造的目的及意义,以及改造后的效果。
关键词:DCS;改造1.机组概况某电厂DCS以及公用系统采用XDPS-400+系统,机组于2005年投入运行。
2台单元机组共12对DPU,HMI站8台;公用系统2对DPU,使用网关方式与主机通讯,网络结构为双BCnet以太网结构。
由于DPU主板、网卡停产、造成DPU备件不足,给机组安全运行带来隐患。
2.改造方案本改造方案拟将2台单元机组和公用系统的控制器更换为新型控制器,所有上位站更换为最新主流配置,并对上位软件升级更新,以提高系统的可靠性,提高系统的运行速度,延长历史记录保存时间。
2.1 XCU-net控制器介绍XCU-net结合上海新华控制技术(集团)有限公司多年工程经验,降低了功耗,提高了性能、可靠性,并且低安装总成本的一体化控制平台,代表了第五代DCS系统的发展方向,主要有如下特点:2.1.1 更高可靠性控制器采用低功耗、无风扇结构,可在-20℃~60℃环境下正常工作,1+1冗余容错控制器设计,双控制器同时在线,能实现无扰动和“零”延时切换。
2.1.2 高度的灵活性控制器可支持多种I/O类型,根据不同的应用,XCU可接不同的I/O系统,通过:Ether net、RS-232、RS-485、PROFIBUS、Hart等接口通讯卡件,使用不同的I/O驱动,可连接不同厂商的I/O卡件和现场智能仪表,而其它软硬件无需作任何变动。
2.1.3 更高的性能实时性强,256优先级,硬件中断支持,定时精度达1毫秒;双路直流高选,输入电压:DC24V(18V~30V),功耗:<10W;高加速寿命试验、抗电磁干扰试验,系统设计还遵循SIL3、CE及其他相关规范。
控制器:配置低功耗的工控主机板,扩展两个10Mbps或100Mbps的双网口,装载Windows 嵌入式操作系统,运行XCU算法与设备控制程序,冗余配置。
汽轮机数字式电液控制系统D E H-V介绍新华控制工程有限公司是国内最早研制DEH系统的公司,从1996年开始,新华公司在为新建机组配套300MW、600MW机组DEH、MEH系统的同时,还积极参与了国产和进口老机组的技术改造工作。
在原先DEH -IIIA的基础上,以分散控制系统XDPS-400E系统为基础,开发了适应性更强的DEH-V系统。
DEH-V系统同时可以将在XDPS400E平台上开发的给水泵汽轮机控制系统MEH、汽轮机旁路控制系统BPC、汽轮机保护系统ETS、汽轮机监测仪表系统TSI、汽轮机故障诊断系统TCM、汽轮机寿命管理系统Sailor、全厂仿真系统Simpanel 等集成为一体,组成汽轮机岛控制系统,简称ATM。
DEH-V系统结构图1DEH-V系统组成DEH-V控制系统硬件由控制机柜、操作盘、连接电缆、人机界面等组成。
控制柜内包括冗余处理单元DPU,I/O控制模件及端子模件、交流电源配电箱、冗余直流电源以及相互之间的连接预制电缆等,完成将各种现场信号采集处理及指令操作等。
操作盘是可选的,用来在自动控制系统故障情况下,维持机组运行或在线处理、更换部件时使用。
专用卡件除与DCS系统一致的AI AO DI DO卡件外,DEH-V专用卡件包括:VPC模件用于汽轮机阀门伺服驱动控制。
VPC模件与电液转换器一一对应,该模件与功率放大模件相配合,可以实现对高压抗燃油或低压透平油系统电液转换器的驱动。
VPC模件还具有手动、智能数字整定、反馈信号智能选择、自动切换、跟踪功能,以及与液压安全油系统的联锁保护功能。
SDP模件检测汽轮机转速,并判断是否超过超速保护与控制设定值,同时该模件还具有甩负荷预测(LDA)功能、功率-负荷不平衡(PLU)功能等,在DEH-V中采用了3块独立的SDP模件,其输出结果进行“3选2”判断,可以最大程度上防止误动和拒动。
冗余总线冗余总线SDP超速保护原理图LPC模件做为可选设备,主要为中、小型机组的紧急停机系统而设计。
165MW供热机组DEH控制系统升级改造发表时间:2019-05-20T10:57:48.703Z 来源:《电力设备》2018年第34期作者:朱敏芝[导读] 摘要:DEH控制系统是以汽轮机组为对象,通过运用计算机技术、自动控制理论及液压控制理论,调节汽轮机发电组的转速、功率,完成汽轮机的控制及保护,同时能够满足电网的要求。
(大唐洛阳热电有限责任公司河南洛阳 471039)摘要:DEH控制系统是以汽轮机组为对象,通过运用计算机技术、自动控制理论及液压控制理论,调节汽轮机发电组的转速、功率,完成汽轮机的控制及保护,同时能够满足电网的要求。
在发电机组正常运行或者变工况过程中,其通过控制汽轮机进汽阀门的开度来改变进汽流量,从而实现转速与功率的控制。
在紧急情况下,其保安系统能够迅速关闭进汽阀门,以保护机组的安全。
某厂165MW供热机组因DEH控制系统硬件老化、故障率高严重威胁机组运行安全,利用DCS系统改造的机会将其并入艾默生OVTATION系统,大大提高了机组经济性和稳定性,为同类机组DEH控制系统改造提供了参考。
关键词:DEH系统;DCS系统;工控机;优化引言DEH即汽轮机数字电液控制系统(Digital Electro -Hydraulic Control System),简称数字电调,是火电机组控制系统的重要组成部分。
电调系统的发展大致经过了以下几个阶段:机械式调速器调节系统,液压式调速器调节系统,模拟式功频电液调节系统(AEH),数字式功频电液调节系统(DEH)。
传统的DEH电控系统主要包括人机界面、PCU、开入开出卡件、模入模出卡件、测速单元、伺服单元等。
通过图形化组态软件,可以设计出完善的控制策略,以适应不同汽轮机不同液压系统的要求。
某厂165MW机组的DEH系统采用的是四川德阳瑞能电力科技有限公司的Wintech-01系列工业控制系统,独立于DCS系统之外,自1997年机组投产以来已运行近20年,整体硬件已严重老化,近年来软、硬件故障率趋高,控制性能精确度下降,多次造成影响机组负荷及稳定运行的不安全事件,所以对该系统的改造刻不容缓。
GE新华XDPS400+DCS到国电智深EDPF-NT+整体国产化的升级改造中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司热电生产中心DCS系统采用GE新华XDPS400+DCS,工作站型号为研华610H,控制器型号为XDPS400+V6.0SP1,卡件为CCC2.908系列,控制网络为双环网冗余结构。
鄂尔多斯煤制油分公司热电生产中心DCS系统自2007年投产运行至今已经13年,设备已经进入电子元件老化阶段,故障频发尤其是多为硬件故障,严重影响了机组安全稳定运行。
同时,由于当前DCS系统没有设置工控网络安全相关系统,网络完全隐患突出。
为解决上述DCS系统存在问题,本文阐述运行时间周期较长的XDPS400+DCS国产化升级改造国电智深EDPF-NT+,同时配置完善的工控网络安全相关系统方法和注意事项等,并简要介绍升级改造后的优势,以期为电力行业同行提供借鉴参考。
标签:DCS;国产化升级改造;组态;无差编译转换;信息安全防护Abstract:Thermal power production center of Ordos coal to liquid branch of China Shenhua coal to liquid chemical Co.,Ltd uses GE Xinhua XDPS400 + DCS. The workstation model is Advantech 610H,the controller model is XDPS400 + V6.0SP1,the card is CCC2.908 series,and the control network adopts a dual-ring network redundant structure. It has been used for 13 years since it was put into operation in Thermal Power Production Center at 2007. The equipment has entered the aging stage of electronic components and there are lots of failures,especially hardware failures.These failures have seriously affected the safe and stable operation of the unit. In addition,because the current DCS system does not set up industrial control network security related systems,the existing network is full of hidden dangers. In order to solve the above mentioned problems with the DCS system,this article describes the upgradation of DCS system from XDPS400 + which has run for a long time to Guodian Zhishen EDPF-NT +,and the methods and precautions of configuring the security related industrial control network system,and also briefly introduces the upgrade Advantages,which provide reference for power industry peers.Key words:DCS; localization upgrade; configuration; error-free compilation and conversion; information security protection1引言集散控制系統(Distributed Control System,DCS)于上世纪八十年代开始应用于工业领域,现已是电力行业生产运行监视和控制的主要手段。
汽机调节系统DEH改造后调速油压波动的原因分析和处理1. 引言1.1 背景介绍车辆的发动机是汽车的核心部件,对发动机进行调速控制是保障车辆正常运行的重要手段。
随着科技的不断发展,汽车发动机的调速控制系统也在不断升级改进。
DEH(Digital Electronic Hydraulic)系统是目前比较先进的一种汽机调节系统,能够实现对发动机速度的精确控制。
在DEH系统改造后,有时会出现调速油压波动的问题,影响了发动机的正常运行。
对调速油压波动的原因进行深入分析并提出有效的处理方法变得尤为重要。
作为汽车发动机调速系统的一部分,DEH系统改造后调速油压波动的问题一直受到研究者的关注。
通过对调速油压波动的原因进行分析和处理,可以进一步提高汽车发动机的性能和稳定性。
本文将从DEH系统改造及调速原理入手,逐步探讨调速油压波动的原因分析、处理方法探讨、实验验证和改进方案,以期为解决该问题提供一定的参考和借鉴。
1.2 问题提出在汽机调节系统DEH改造后,调速油压波动的问题成为了研究的焦点。
在系统改造完成后,调速油压的波动现象频繁出现,给系统的稳定性和可靠性带来了一定的影响。
对于调速油压波动的原因进行深入分析和处理成为了至关重要的任务。
调速油压波动可能由多方面原因引起,例如系统中某些组件的松动、密封件老化等问题都可能导致油压波动。
系统中可能存在的液压管路堵塞、油液污染等情况也会对调速油压的稳定性产生负面影响。
通过深入分析调速油压波动的原因,可以有针对性地制定相应的处理方法和改进方案,从而提高系统的性能和稳定性。
针对调速油压波动的问题,本文将对DEH系统改造后的调速油压波动进行原因分析和处理方法探讨,通过实验验证和改进方案的提出,为解决调速油压波动问题提供参考,并为系统的进一步优化提供理论支撑。
1.3 研究意义汽机调节系统DEH改造后调速油压波动的原因分析和处理是目前工程领域一个备受关注的问题。
在当今社会,能源资源的紧缺和环境污染日益严重,因此汽机的高效运行和控制显得尤为重要。
新华DEH系统升级改造应用
摘要:随着现代控制技术的飞速发展,新华公司对原DEH-IIIA 系统作了进一步改进,设计了一个新结构的DEH-V控制系统。
针对机组DEH-IIIA的存在问题,以及DEH主流产品情况,电厂提出改造方案进行DEH系统升级。
机组DEH控制系统改造后,各项指标及功能均满足技术要求,系统运行稳定,效果明显提高,改造达到预期效果。
关键词:DEH 改造控制系统完善
随着计算机技术的发展及其在自动化领域中的应用,20世纪80年代,出现了以数字计算机为基础的数字式电气液压控制系统(Digital Electric Hydraulic Control System,DEH),简称数字电调。
随着现代控制技术的飞速发展,新华公司对原DEH-IIIA系统作了进一步改进,设计了一个新结构的DEH-V控制系统,DPU一层通过100mB/S的星型连接方式连接相应的交换机;DPU与I/O站之间通过BC-NET与10mB/S的HUB连接;DEH基本控制柜部分共有三个站,这三个站的卡笼箱及站控制卡都相互通用,卡槽不受卡件类型的限制。
重要的开关量、模拟量信号从硬件开始实现三选二方式,DEH 超速保护卡选用智能SDP卡,超速保护功能保留硬件实现的同时,卡件分散在三个不同的卡笼,可以实时监视超速保护功能,实现完全的三重冗余保护。
阀门控制卡选用智能VPC卡。
DEH-V最主要的是针对超速保护功能及阀门控制功能的进一步升级。
在卡件排列上采
用冗余卡件对称布置的方式。
1 机组DEH控制系统现状
镇海电厂自1999年起陆续对机组进行了自动化改造,汽机控制系统采用上海新华控制公司DEH-ⅢA系统,液压系统为高压抗燃油系统。
DEH系统自投运至今,整套系统运行稳定,但随着运行年限的增加,将出现硬件逐步老化后性能出现下降的现象,面临着故障率升高的问题,同时由于受当时电子通讯技术的局限性,工控机配置,网络结构等已经不能满足现在的使用要求。
随着电网对单元机组发电要求的不断提高,增加了多项针对单元机组的考核(包括一次调频贡献能力)。
所以,为保证系统的稳定安全运行,有必要对现有的DEH-IIIA系统升级改造为DEH-V控制系统。
2 改造方案
针对机组DEH-IIIA的存在问题,以及新华DEH的主流产品情况,提出改造方案。
机组DEH改造采用GE新华公司的DEH-V系统,整套更换DEH控制系统(包括DPU柜、接线柜及卡件,网线,工程师站、操作员站等);保留原控制电缆,更换高、中压主汽调门耐高温控制电缆;将DEH-IIIA控制柜及系统结构升级为eDPU型结构的DEH-V,进一步提高系统对阀门及汽机转速控制精度和系统保护的可靠性。
更换所有其他的IO卡及相应端子板(考虑到卡件外型一致及提高可靠性);在硬件升级的同时,软件升级到经验证的最新的、运
行可靠的版本。
DEH-V与原DEH-IIIA系统比较主要有以下几处改进:(1)阀门控制VPC卡采用智能调试,通过调试软件直接调整卡件上的各参数,调试方便简捷。
(2)阀门控制卡VPC卡提供更多的反馈及控制接口,反馈方式可直接接受变送器信号。
(3)超速保护逻辑硬件实现且分散在冗余的三个卡笼箱内,真正地实现了通道、卡件的冗余,更加提高了保护的可靠性。
(4)方便的系统仿真功能,仿真器为插在XDPS系统卡槽内的单板仿真器,同时仿真器本身就是一个DPU,组态下载方便。
硬件上只需连上EMU_TB与SDP_TB端子板之间的电缆,AI卡插到相应的卡槽就可以实现仿真功能。
(5)卡件采用了表面帖装技术,大大减少了功耗,提高了可靠性。
3 系统改造后达到系统功能
DEH系统具有转速控制、负荷控制、超速保护、汽轮发电机参数监视、甩负荷、一次调频以及启停顺序控制等功能。
整套DEH系统包括处理单元、工程师站、操作员站、过程输入输出通道、数据通讯系统等,且具有与DCS、BPC、TSI、ETS等系统的硬接线信号接口。
采用冗余技术和可诊断到模件级的自诊断技术来保证DEH系统的高可靠性。
所有进入控制和保护系统的重要模拟量(转速、功率、压力等)和开关量采用三重冗余配置。
冗余信号分别进入不同的I/O 卡件。
对操作员输入命令有适当的规则进行检查。
任何个别元件故障不会影响整个系统的工作。
控制系统按照“失效保护”和“安全自锁”的原则进行设计。
当供电电源中断或传感器、驱动装置出现故障时,系
统将使被控设备处于安全状态。
4 改造效果
随着对上网机组的自动化程度、DEH系统的可靠性越来越高的要求。
因此有必要对早期DEH-IIIA网络结构、DEH卡件、DPU加以改造,以确保控制系统适应机组在安全、可靠、快速响应、经济上的要求。
此次镇海发电厂DEH升级改造,在电厂与新华厂家的共同努力下,保质保量顺利完成改造工作,实现零缺陷零故障启动,机组DEH 控制系统改造后,转速控制范围精度0.5%,系统迟缓率小于0.06%,甩负荷最大动态超速小于7%,系统可用率≥99.9%。
各项指标及功能均满足技术要求,系统运行稳定,效果明显提高。
此次改造解决了由于设备老化以及版本陈旧而引起的诸多影响正常运行维护的缺陷及隐患,提升DEH系统的整体运行性能,满足现代化电厂对可控性好和可靠性高的需要。
参考文献
[1] 电力行业热工自动化技术委员会火电厂热控系统可靠性配置与事故预控[M].北京:中国电力出版社,2010.。