電廠分散控制系統優化及分析

周 策，溫 武

（山西電力科學研究院，山西 太原 030001）

0 引言

隨著信息技術的發展，分散控制系統DCS（Distributed Control System）在火力發電廠的覆蓋越來越廣，自動化程度越來越高。但不管何種DCS系統，在電廠的應用中都不同程度地存在死機現象。近年來，隨著接入DCS的系統增多，DCS的通訊量變大，網絡堵塞現象就變得十分頻繁，并使得各種人機界面的結點死機現象增多，嚴重時導致整個DCS系統癱瘓，對發電廠的安全運行造成很大的威脅。

1 DCS系統配置

山西平朔煤矸石電廠二期擴建工程（2×300 MW循環流化床直接空冷）機組的熱工自動化設備主要采用德國SIEMENS公司生產的SPPA-T3000分散控制系統，其功能包括計算機監視系統DAS（Date Acquisition System）、模擬量控制系統MCS（ModulatingControl System）、順序控制系統SCS（Sequence Control System）、鍋爐爐膛安全監控系統FSSS（Furnace Safety Supervision System）、汽機保護系統TSI（Turbine Supervisory Instrumentation）、汽機電液控制系統DEH（Digital Electronic Hydraulic）、電氣自動化控制系統ECS（Electric Control System）和聯鎖保護等。熱工自動控制的范圍涵蓋鍋爐、汽機、發電機—變壓器組和廠用變。

西門子SPPA-T3000系統的總線為工業以太總線網，采用虛擬環技術，實現冗余容錯，其通訊速度為100 Mb/s。最大子站數量無限制，總長最大為150 km。通訊總線由若干個光纖交換機模塊OSM（Optical Switch Module） 組成。OSM模件為光纜總線接口總站，帶有自己的電源。通過OSM模件，SPPA-T3000系統的各成員以星型結構連接在一起。每個OSM模件所連接的節點數量不超過6個。2臺機組公用系統另外設置與單元機組獨立的冗余高速數據通訊網絡[1]。

西門子SPPA-T3000分散控制系統現場級控制器采用西門子S417控制器，按系統劃分并兼顧DCS功能分布配置。處理器模件采用冗余配置，當正在工作的主處理器模件發生故障時，系統能自動無擾切換至與其冗余的從處理器模件。……