[发明专利]把DCS控制火电机组完善至有完全自起停功能的设计方法

说明书

本发明提供了一种把DCS控制火电机组完善至有完全自起停功能的设计方法，其包括检查火力发电厂运行规程是否符合预设火力发电厂运行规程；若是，则按照火力发电厂运行规程在原DCS功能组基础上配置全机组自动启停的功能组软件结构，在功能组软件结构中设备、装置和由设备和装置组成的工艺系统在启停操作中均通过机组功能总组、功能组、功能子组程序和单个设备操作程序控制和监视完成；在DCS二进制顺序逻辑控制基础上，投入模拟量控制装置、监视保护和控制装置与功能组和功能子组组建启停控制驱动程序；在管理功能范围上，由上而下依次为机组功能总组、功能组、功能子组和单个设备或装置。本发明能有效缩短一键启动时间，从目前的两小时缩短到1.5小时。

技术领域

本发明涉及火力发电单元机组的DCS(Distributed Control System，分散控制系统)技术领域，特别涉及一种把DCS控制火电机组完善至有完全自起停功能的设计方法。

背景技术

目前，电网面貌已焕然一新，水电、核电、风电的比例大大提高，火力发电厂机组单机容量和自动化水平大大提高，早已担负起电网调峰的艰巨任务。

机组启停调峰是不可避免的事实，机组自起停控制功能将最大限度的减少操作员的劳动强度，提高启停过程的可靠性，使机组在最优化启动参数下度过最严峻的变工况环境，缩短启动时间，减小设备的寿命损耗，节能减排。建设电网燃煤大机组出色的调峰环境也是建设智能电网的基本要求。

以往，基于以下情况，普遍认为对于在DCS中实现机组自起停功能是困难的：

在设计阶段就要为机组自起停功能考虑全部取消手动操纵截门，实现全部远方自动。在机组的设计阶段，就要求各专业人员参与编制高水平的运行规程，作为热控专业人员设计逻辑软件的依据。自起停要求模拟量调节器随调节设备的投入而早期投入，目前的系统或调节器不能适应。调试工作量大，时间长。机组设计水平不足，对于不经常启停的机组，大量的改造投入经济上可能得不偿失。由于历史和观念等问题，除极个别机组外，绝大多数DCS 控制的大型火电机组均未设计机组自起停功能。机组的启停一般设计为由值长协调电气、锅炉、汽机和化学等不同专业操作员，根据运行规程规定逐一手动启动DCS软件技术规范规定的各顺序控制功能子组或单独可远方操作或就地操作的独立某系统设备完成。

对目前机组DCS关量顺序控制的技术状况可以通过后附的DCS技术规范要求了解。

由对DCS顺序控制的技术要求看，对DCS软件都没有要求顺序自动启停的功能，但基础技术要求完整、详细。并且已有大量机组设计、施工、调试和运行的经验。在已有的技术基础上，经过努力是可以规范设计方法实现新建DCS控制机组的机组自起停功能或对在运机组通过技术改造实现机组自起停功能的。

火力发电工艺是一个把燃料中的化学能通过燃烧，加热工质，再使了蓄了热的工质膨胀，产生机械能并带动发电机发电的冗长工艺过程。过程中的可以独立提供某种基础功能的设备、及由其根据需要组成的装置、子系统和系统要通过各自的操作、监视、保护和调节等控制设备和手段把他们逐一地从某种停机状态启动起来，并严格地按给定参数过渡到按调度指令发电状态 (目标状态)，并长期严格跟随这一指令，调度发出停机指令，并彻底执行。

发电机组的机组自启停控制系统APS(Automatic Procedure System)是一个在无人干涉的情况下，按全面、严格和复杂的条件把发电工艺系统设备投入运行，使其进入目标状态的机组自动控制系统。它执行中的发电工艺系统状态实际上是一个人为设计的可控的发电工艺系统变工况的过程流。先前完成的状态可称之为上游，接续的状态称之为下游。