1.    項目背景介紹

     中電投平頂山魯陽(yáng)發(fā)電廠(chǎng)位于河南省平頂山市，規劃建設 6 臺 1000MW超超臨界機組，是河南省的第一個(gè)百萬(wàn)千瓦機組項目。一期建設兩個(gè)機組，已于2010年全部投入商業(yè)運營(yíng)；其鍋爐由東方鍋爐廠(chǎng)提供，汽輪機由哈爾濱汽輪機廠(chǎng)提供，而全廠(chǎng)的主輔控制系統均采用艾默生過(guò)程控制有限公司的Ovation控制系統。同時(shí)，其仿真系統基于Ovation虛擬控制器，由北京四方與艾默生合作完成。

2.    項目目標與原則

   目標：

1. ? 采用Ovation系統實(shí)現對平頂山2x1000MW機組DCS系統、DEH系統、MEH系統、脫硫系統、水處理系統、輸煤系統、灰處理系統和其他輔助設施的控制，以及仿真系統的實(shí)現。
2. ? 與哈爾濱汽輪機廠(chǎng)緊密配合，完成基于Ovation系統的百萬(wàn)千瓦汽輪機的控制，大幅提高國產(chǎn)汽輪機廠(chǎng)商對百萬(wàn)千瓦汽輪機控制的理解消化和吸收。
3. ? 完成水處理系統的智能化全現場(chǎng)總線(xiàn)方案，合理而經(jīng)濟地使用Ff、Profibus等主流總線(xiàn)技術(shù)。
4. ? 研究機組的動(dòng)態(tài)特性，完成1000MW仿真機，更好地培訓運行人員和控制人員。

     原則：

1. ? 汽輪機控制方面，DEH系統與主機DCS系統集成到同一網(wǎng)絡(luò )，大量的減少系統間的通訊接口，通過(guò)采取最穩妥可靠的控制方案，確保了汽輪機的安全經(jīng)濟可靠地運行。
2. ? 輔網(wǎng)DCS控制方面：通過(guò)周密的設計，將全廠(chǎng)輔控網(wǎng)各子系統用光纜連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，便于運行人員的監視與維護。
3. ? 現場(chǎng)總線(xiàn)方面，充分考慮經(jīng)濟性、可靠性和易用性，提出最具性能價(jià)格比的方案。
4. ? 常規控制方面，充分吸收已有的百萬(wàn)機組控制經(jīng)驗，更進(jìn)一步提高機組的自動(dòng)化投入率。
5. ? 仿真系統方面，首先根據主設備廠(chǎng)商的設計數據，建立初始模型；待機組投運后，根據運行數據精調模型，達到高精度仿真。

    項目在實(shí)施與規劃：

     贏(yíng)得平頂山電廠(chǎng)DCS項目后，艾默生抽調有經(jīng)驗的專(zhuān)業(yè)工程師成立了專(zhuān)門(mén)的DCS項目組，通過(guò)設計聯(lián)絡(luò )會(huì )和內部會(huì )議制定了“DCS項目進(jìn)度表”，“DCS項目供貨范圍計劃”，“DCS項目風(fēng)險管理計劃”，”DCS質(zhì)量管理計劃“,”DCS溝通管理計劃”等一系列管理計劃，并逐步完成DCS項目進(jìn)度的實(shí)施，資料的提交，DCS硬件設計確認，DCS通訊接口確認，DCS軟件設計確認，DCS出廠(chǎng)驗收確認等項目節點(diǎn)。同時(shí)為了保證DCS系統控制更加優(yōu)化，還加設了DCS技術(shù)交流研討會(huì )，請美國等專(zhuān)家對鍋爐、汽機控制邏輯進(jìn)行審核及指導，到達DCS的最優(yōu)控制。

      尤其在汽輪機的控制方面，艾默生特別指定了經(jīng)驗豐富的汽輪機控制工程師與哈爾濱汽輪機廠(chǎng)的專(zhuān)家組協(xié)作，詳細討論了控制方案的設計，并進(jìn)行了驗證，確認了方案的可行性。

      在輔控水系統方面，為提高整體性能和智能化水平，大部分采用了基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)Ff和Profibus DP總線(xiàn)進(jìn)行監控。為了保證總線(xiàn)設備的順利投運，艾默生公司負責牽頭連線(xiàn)，聯(lián)絡(luò )項目所涉及的總線(xiàn)設備廠(chǎng)商對總線(xiàn)設備進(jìn)行通訊試驗，對試驗中有問(wèn)題進(jìn)行研究攻克，為現場(chǎng)總線(xiàn)設備順利調試打下堅實(shí)的基礎。同時(shí)為了提高整體智能化水平和預防性維護水平，艾默生提供了300點(diǎn)AMS智能設備管理軟件，通過(guò)該軟件可以統一管理Ff總線(xiàn)和HART協(xié)議等智能設備，設備的診斷信息能夠直接出現在操作報警中，可以及時(shí)告知維護及運行人員智能設備的當前健康狀態(tài)，并能指導操作人員或者維護人員在設備報警、故障或者失效情況下進(jìn)行正確的操作，從而達到預防性維護，減少故障發(fā)生及降低運行成本的作用。

     整個(gè)全廠(chǎng)控制系統一體化的設計，并采用多網(wǎng)絡(luò )結構將各個(gè)機組控制系統和輔助控制系統聯(lián)系到一起。在任何一臺操作員站上就可以看到全廠(chǎng)的主要生產(chǎn)數據，大大提高了運行操作人員的效率；同時(shí)降低了控制人員學(xué)習量，提高了全廠(chǎng)控制系統的維護效率；第三，一體化的設計，能夠大大降低備件量，提高電廠(chǎng)運營(yíng)的經(jīng)濟性。

     DEH/MEH 與機組DCS一體化后可大量減少系統間的通訊接口，提高了系統間通訊的可靠度，系統間的監控更為便捷，系統的穩定度得到了較大的提高。

    DEH/MEH采用非汽輪機廠(chǎng)商O(píng)EM的開(kāi)放式系統，深化了對百萬(wàn)機組控制的理解，提高了國內的自動(dòng)控制水平。

    輔控網(wǎng)將化水、輸煤、灰處理、電除塵等輔控系統集成到一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，提高了輔控系統的穩定性，方便了運行人員的監控與操作，隨著(zhù)輔控網(wǎng)監視與操作移到DCS主控制樓，可以減少運行操作人員數量，提高生產(chǎn)效率。

    輔控水系統采用總線(xiàn)控制，項目節省了大量的DCS I/O模件、I/O機柜、控制電纜、電纜接線(xiàn)以及電纜鋪設、減少了人力成本，縮短了安裝周期；根據統計，使用總線(xiàn)方式能夠節省電纜達80%以上，電纜數量的大量減少也直接減少了安裝時(shí)間。

   采用總線(xiàn)接口模件節省了大量的普通IO卡件；Ovation系統的每塊FF或Profibus DP接口模塊可以有兩條總線(xiàn)，每條FF總線(xiàn)最多可以?huà)旖?6個(gè)Ff總線(xiàn)設備，每條Profibus DP總線(xiàn)可以?huà)旖?2個(gè)DP總線(xiàn)設備，同時(shí)一臺智能設備又可以傳輸多個(gè)變量，因此使用總線(xiàn)方式后節省了大量的普通IO卡件，使用總線(xiàn)方式能夠
節省I/O模塊達80%以上。

    采用了數字傳輸方式，提高了信號的抗干擾能力，同時(shí)總線(xiàn)方式具有較高的精確性；總線(xiàn)方式采用的是數字信號傳輸，克服了模/數和數/模的轉換誤差。

   由于電纜及接線(xiàn)端子大量減少，減少了設備的安裝調試時(shí)間及故障率；

    AMS智能設備管理軟件具有故障診斷功能，減少了設備維護成本和非正常停運時(shí)間；

    總線(xiàn)組態(tài)工具集成于原先的DCS中，不需要增加軟件采購成本；

    操作及維護人員可以得到更多關(guān)于設備的信息；總線(xiàn)方式將更多的設備信息傳輸到DCS系統中，通過(guò)智能管理軟件可以對這些信息進(jìn)行分析，從而為運行或維護人員提供更及時(shí)、有效的信息