2018-03-12 15:37:39
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1000MW超超临界机组大型分散控制系统

完成单位:华电江苏能源有限公司句容发电厂

登记编号:ZSXCX-03-T-2      登记年份:2018      登记日期:2018-04-16

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项目概况

一、立项背景

目前,我国1000MW超超临界机组上采用的大型分散控制系统主要依赖进口厂商。本项目研制的大型分散控制系统除操作计算机、网络互联设备采用国外品牌,其它关键智能装置均为国产或国电南自维美德股份有限公司和以及其大股东国电南京自动化股份有限公司自主研发设备,关键设备国产化率95%以上。

本项目的研制应用填补了我国火电厂1000MW大型机组智能装备制造的空白,改变了国内1000MW机组分散式控制系统技术依赖进口的现状,实现了核心智能测控装置在我国国民经济重点领域的自主创新研究和应用,为今后我国1000MW大型机组智能电厂发展奠定良好的基础。

二、研究方法

本课题由国电南自维美德有限公司和华电江苏能源公司句容发电厂联合研究。新型大型分散控制系统在句容发电厂的首次示范应用,实现了1000MW火力发电机组的信息化和智能化运营,有效降低电厂建设成本和运营成本,提高发电厂的安全可靠性,为发电厂的科学运营管理提供保障。

三、技术特点

1、仪电一体化解决方案。实现完整的电厂汽轮机、锅炉、电厂电气、辅助车间一体化控制解决方案。

2、系统容量大。采用独有的快速交换以太网技术和软件背板(SBP)技术,支持的总点数可以达到10万点以上,各类子系统采用统一的协议和标准无缝集成。

3、网络负荷低。采用独有的“Δ传输”技术和“订阅-发布”机制,有效减少网络通讯量,解决大系统网络传输负荷率问题。

4、事件顺序记录分辨率高。具有专利的高精度事件记录SOE技术,同一机柜、不同机柜、不同电子间均可以达到1ms精度。

5、稳定高性能分布式处理单元(DPU)。具有极高的稳定性和运算能力,支持分周期运行,最小执行周期5ms,支持单机运行和冗余运行方式,具有完善的冗余机制保证主从切换的无扰性。

6、DPU组态软件支持国际标准IEC 61131-3 多种语言的分布式控制,可以实现各类复杂的对时间同步要求高的控制应用。

7、一体化汽轮机控制系统。具有完整的DEH、ETS、MEH、METS软硬件产品,系统具有多个专利技术。

8、高级过程控制功能。独有DEB技术、性能计算、机组自启停(APS)功能和其他优化技术。

9、完善的现场总线协议支持:HART、Profibus协议和现场总线设备管理软件。

10、先进的上层管理软件:功能齐全、性能优异、优化运行。

11、功能齐全、高精度的基于虚拟DCS的激励式火电厂全功能仿真系统。

四、取得的效果

  1. 消化吸收国外先进分散控制系统maxDNA为国产分散控制系统,掌握超超临界百万机组分散控制系统的核心技术,实现了maxDNA在国内1000MW超超临界机组的首次应用,实现了完整的电厂汽轮机、锅炉、电气、辅助车间一体化控制。

实现华电句容电厂两台1000MW超超临界机组双投,通过对电厂关键参数稳定和风煤比的有效控制,预计比全国同类型机组平均煤耗低8克/千瓦时左右,两台机组全年可节省标煤约上万吨,由此每年节省燃料费上千万元。

五、推广应用情况

国产大型maxDNA分散控制系统首次应用于1000MW超超临界机组,改变了国内1000MW机组DCS控制系统技术依赖进口的现状,实现自主创新研究和应用,为今后国内大型机组智能电厂发展提供示范应用。目前maxDNA分散控制系统已应用于华电国际六安电厂、华电国际奉节电厂、华电陕西忻州电厂等机组,得到了用户的一致认可。

六、社会效益

本项目研制的分散型控制系统采用先进的自动控制系统和保护系统,实现了发电厂的炉、机、电、辅监控一体化,同时将大大提高电厂的管理水平和自动化控制水平。项目在1000MW超超临界机组上的应用推广,将为我国电力安全生产提供可靠的技术支持和保障。

本项目的研制填补我国智能电厂的自动化系统集成包制造业的空白,项目在1000MW超超临界机组上的推广应用可降低国内相关产业对国外DCS系统的进口比重,提升大型分散型控制系统国产化的水平、逐步实现相关产业国产自主研发DCS系统替代进口DCS系统。