提高发电厂辅助车间辅控网可靠性的策略研究

　　发电厂辅助车间囊括的系统比较多,位置分散,距离较远,尤其在新建电厂人员配置较少的情况下,对辅助车间集中控制系统(辅控网)的安全性、稳定性提出了非常高的要求。大唐王滩发电公司的辅控网包括精处理、海水淡化、锅炉补给水、制氯、制氢、加药、工业废水、生活污水、干除灰、渣水、电除尘、输煤、空调、脱硫等16个辅助车间控制系统。采用三层冗余的控制网络:上层网为辅控网;中间层网为水、煤、灰渣、电除尘、集中空调、脱硫6个车间级主干控制网,是根据辅助车间工艺系统的功能及地理位置合并成的辅助监控点;下层为各个辅助车间PLC控制系统。

　　1　辅控网设计

　　辅控网囊括的系统及设备很多,因此在设计前必须对各辅助车间控制系统统一规划,尽量采用统一的PLC及交换机产品。这样,一方面可使整个网络连接方便,提高系统的可靠性,另一方面易于维护,从而保证了整个系统的安全性,而且备品备件统一管理可有效降低维护费用。

　　2　化水网的的配置

　　化学水处理系统涉及9个辅助车间,共8 297个控制点,每个辅助车间的PLC均应满足上位机、水操作员站及辅控网服务器存取数据。设计中为了降低就地PLC以及整个网络系统的负荷量,保证整个网络的可靠性及运行速度,水网控制系统另外配置了2台服务器作为与全厂辅控网的通讯接口设备,辅控网的操作员站以客户端的形式从水网服务器上存取数据。机组及辅助车间正常投运后,采用Hirschmann交换机专用网络管理软件HiVision,并利用其端口分析功能记录网络负载,负载数值采集周期为15 s,采样全过程为300 s。

　　3　分散测点和多测点的控制

　　输煤程控系统配置1个主控站和6个远程分站,其程控设备较分散,且6 kV电动机以及变频设备较多,干扰较大。对此,输煤程控系统中主站和各远程站间必须采用光纤联接,以避免同轴电缆抗干扰能力差和通信距离的限制。由于各制造厂PLC及上位机系统设计不合理,导致上位机与PLC之间通讯不畅,数据丢失,甚至造成PLC与辅助监控点操作员站或辅控网服务器的通讯中断。经过试验,对此可以采取折衷方案解决(图1)。

　　程序运行之初,辅助监控点操作员站以NOE1以太网模板为主设备,上层辅控网操作员站以NOE2以太网模板为主设备,当NOE1/ NOE2故障时,2个操作员站同时使用另一路网络设备继续工作。为了避免设备故障时2个操作员站使用同一路网络设备(PLC及上位机程序设计不佳情况下)出现通讯故障问题,可撤消不常用的辅助监控点操作员站。

　　4　干除灰及脱硫控制系统配置改造