M701F型燃气轮机控制系统分析

　　燃气轮机由于启停快、调峰能力强的特点而发展迅猛。惠州LNG电厂建有3×390MW联合循环机组,燃机为M701F,现已投产发电。本文主要介绍M701F燃机控制系统的构成和特点,并对主要控制系统功能进行分析。

　　1　M701F燃机的DCS构成

　　M701F燃机的DCS采用三菱重工的DiasysNet-mation,是Diasys系列的第三代过程控制系统。M701F燃机控制主要由燃机控制系统TCS(TurbineControl System)、燃机保护系统TPS(Turbine ProtectionSystem)和高级燃烧压力波动监视系统ACPFM(Ad-vanced Combustion Pressure Fluctuation Monitor)组成。M701F燃气轮机控制系统的微处理器是基于数字控制器的双冗余系统,是燃机速度、负荷和温度的自动控制中心。在燃气轮发电机从启动到满负荷运行的各个阶段,若处于控制状态的微处理器发生故障,控制系统能无扰动地切换到冗余的微处理器。

　　1.1 DiasysNetmation构成

　　1.1.1多功能过程站(MPS)

　　MPS用于完成自动控制和I/O数据的处理,存储1h的短期(采集周期1s)数据。MPS采用嵌入式实时操作系pSos,CPU处理速度最高700MHz,采用紧凑型133Mbps PCI总线,配32M一级缓存,256M二级缓存,能进行高级算法运算,支持高速运算,应用范围广。由于MPS采用了AB公司生产的控制网络ControlNet,使得控制系统直接可以和辅助控制系统(如水处理系统、制氢系统和空压机)的PLC连接,这样就可以实现全厂控制的无缝连接。MPS可通过ControlNet与现场总线相连,支持双冗余配置和光纤通信,支持远程I/O系统配置。

　　1.1.2操作员站(OPS)

　　OPS是用于监控和操作电厂设备的人机接口,由于OPS采用基于Windows系统的WSM(WorkSpace Manager)软件,使得操作员监控设备运行很容易。操作员站硬件采用DellPowerEdge1800服务器,配三块千兆以太网卡,512M内存。操作员站具有生产过程画面及实时数据显示、操作窗口显示及实时操作、实时及历史趋势显示、报警显示、报表制作及显示和事故追忆等功能。

　　1.1.3工程师站(EMS)

　　EMS用于控制系统组态和维护整个DIASYSNETMATION系统。所有的数据维护都用称为ORCA(Object Relation Control Architecture)的集成数据库管理,维护人员不需要具备复杂的数据库知识。工程师站硬件采用Dell PowerEdge1800服务器,配千兆以太网卡, 1G内存。EMS软件采用DIASYS -IDOL++,包含逻辑组态工具(FLIPPER)、画面组态工具(MARLIN)、文档组态工具(CORAL)和操作面板组态工具(SCALLOP)。

　　1.1.4历史数据站(ACS)

　　ACS能周期性地实时采集MPS中的数据,并存储、管理大量的历史数据和外部设备如打印机等。在惠州LNG电厂中,ACS起着数据服务器的作用,硬件采用DellPowerEdge1800服务器,配千兆以太网卡,1·5G内存。