新華DEH系統(tǒng)升級(jí)改造應(yīng)用

摘 要：隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的飛速發(fā)展，新華公司對(duì)原DEH-IIIA系統(tǒng)作了進(jìn)一步改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)新結(jié)構(gòu)的DEH-V控制系統(tǒng)。針對(duì)機(jī)組DEH-IIIA的存在問(wèn)題，以及DEH主流產(chǎn)品情況，電廠提出改造方案進(jìn)行DEH系統(tǒng)升級(jí)。機(jī)組DEH控制系統(tǒng)改造后，各項(xiàng)指標(biāo)及功能均滿足技術(shù)要求，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，效果明顯提高，改造達(dá)到預(yù)期效果。

關(guān)鍵詞：DEH 改造 控制系統(tǒng) 完善

中圖分類號(hào)：TH861 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（a）-00-01

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用，20世紀(jì)80年代，出現(xiàn)了以數(shù)字計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字式電氣液壓控制系統(tǒng)（Digital Electric Hydraulic Control System，DEH），簡(jiǎn)稱數(shù)字電調(diào)。隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的飛速發(fā)展，新華公司對(duì)原DEH-IIIA系統(tǒng)作了進(jìn)一步改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)新結(jié)構(gòu)的DEH-V控制系統(tǒng)，DPU一層通過(guò)100 mB/S的星型連接方式連接相應(yīng)的交換機(jī)；DPU與I/O站之間通過(guò)BC-NET與10 mB/S的HUB連接；DEH基本控制柜部分共有三個(gè)站，這三個(gè)站的卡籠箱及站控制卡都相互通用，卡槽不受卡件類型的限制。重要的開(kāi)關(guān)量、模擬量信號(hào)從硬件開(kāi)始實(shí)現(xiàn)三選二方式，DEH超速保護(hù)卡選用智能SDP卡，超速保護(hù)功能保留硬件實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，卡件分散在三個(gè)不同的卡籠，可以實(shí)時(shí)監(jiān)視超速保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)完全的三重冗余保護(hù)。閥門控制卡選用智能VPC卡。DEH-V最主要的是針對(duì)超速保護(hù)功能及閥門控制功能的進(jìn)一步升級(jí)。在卡件排列上采用冗余卡件對(duì)稱布置的方式。

1 機(jī)組DEH控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

鎮(zhèn)海電廠自1999年起陸續(xù)對(duì)機(jī)組進(jìn)行了自動(dòng)化改造，汽機(jī)控制系統(tǒng)采用上海新華控制公司DEH-ⅢA系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)為高壓抗燃油系統(tǒng)。DEH系統(tǒng)自投運(yùn)至今，整套系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，但隨著運(yùn)行年限的增加，將出現(xiàn)硬件逐步老化后性能出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，面臨著故障率升高的問(wèn)題，同時(shí)由于受當(dāng)時(shí)電子通訊技術(shù)的局限性，工控機(jī)配置，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的使用要求。隨著電網(wǎng)對(duì)單元機(jī)組發(fā)電要求的不斷提高，增加了多項(xiàng)針對(duì)單元機(jī)組的考核（包括一次調(diào)頻貢獻(xiàn)能力）。所以，為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，有必要對(duì)現(xiàn)有的DEH-IIIA系統(tǒng)升級(jí)改造為DEH-V控制系統(tǒng)。

2 改造方案

針對(duì)機(jī)組DEH-IIIA的存在問(wèn)題，以及新華DEH的主流產(chǎn)品情況，提出改造方案。機(jī)組DEH改造采用GE新華公司的DEH-V系統(tǒng)，整套更換DEH控制系統(tǒng)（包括DPU柜、接線柜及卡件，網(wǎng)線，工程師站、操作員站等）；保留原控制電纜，更換高、中壓主汽調(diào)門耐高溫控制電纜；將DEH-IIIA控制柜及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)升級(jí)為eDPU型結(jié)構(gòu)的DEH-V，進(jìn)一步提高系統(tǒng)對(duì)閥門及汽機(jī)轉(zhuǎn)速控制精度和系統(tǒng)保護(hù)的可靠性。更換所有其他的IO卡及相應(yīng)端子板（考慮到卡件外型一致及提高可靠性）；在硬件升級(jí)的同時(shí)，軟件升級(jí)到經(jīng)驗(yàn)證的最新的、運(yùn)行可靠的版本。DEH-V與原DEH-IIIA系統(tǒng)比較主要有以下幾處改進(jìn)：（1）閥門控制VPC卡采用智能調(diào)試，通過(guò)調(diào)試軟件直接調(diào)整卡件上的各參數(shù)，調(diào)試方便簡(jiǎn)捷。（2）閥門控制卡VPC卡提供更多的反饋及控制接口，反饋方式可直接接受變送器信號(hào)。（3）超速保護(hù)邏輯硬件實(shí)現(xiàn)且分散在冗余的三個(gè)卡籠箱內(nèi)，真正地實(shí)現(xiàn)了通道、卡件的冗余，更加提高了保護(hù)的可靠性。（4）方便的系統(tǒng)仿真功能，仿真器為插在XDPS系統(tǒng)卡槽內(nèi)的單板仿真器，同時(shí)仿真器本身就是一個(gè)DPU，組態(tài)下載方便。硬件上只需連上EMU_TB與SDP_TB端子板之間的電纜，AI卡插到相應(yīng)的卡槽就可以實(shí)現(xiàn)仿真功能。（5）卡件采用了表面帖裝技術(shù)，大大減少了功耗，提高了可靠性。

3 系統(tǒng)改造后達(dá)到系統(tǒng)功能

DEH系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)速控制、負(fù)荷控制、超速保護(hù)、汽輪發(fā)電機(jī)參數(shù)監(jiān)視、甩負(fù)荷、一次調(diào)頻以及啟停順序控制等功能。整套DEH系統(tǒng)包括處理單元、工程師站、操作員站、過(guò)程輸入輸出通道、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)等，且具有與DCS、BPC、TSI、ETS等系統(tǒng)的硬接線信號(hào)接口。采用冗余技術(shù)和可診斷到模件級(jí)的自診斷技術(shù)來(lái)保證DEH系統(tǒng)的高可靠性。所有進(jìn)入控制和保護(hù)系統(tǒng)的重要模擬量（轉(zhuǎn)速、功率、壓力等）和開(kāi)關(guān)量采用三重冗余配置。冗余信號(hào)分別進(jìn)入不同的I/O卡件。對(duì)操作員輸入命令有適當(dāng)?shù)囊?guī)則進(jìn)行檢查。任何個(gè)別元件故障不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作?？刂葡到y(tǒng)按照“失效保護(hù)”和“安全自鎖”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)供電電源中斷或傳感器、驅(qū)動(dòng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)將使被控設(shè)備處于安全狀態(tài)。

4 改造效果

隨著對(duì)上網(wǎng)機(jī)組的自動(dòng)化程度、DEH系統(tǒng)的可靠性越來(lái)越高的要求。因此有必要對(duì)早期DEH-IIIA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、DEH卡件、DPU加以改造，以確?？刂葡到y(tǒng)適應(yīng)機(jī)組在安全、可靠、快速響應(yīng)、經(jīng)濟(jì)上的要求。

此次鎮(zhèn)海發(fā)電廠DEH升級(jí)改造，在電廠與新華廠家的共同努力下，保質(zhì)保量順利完成改造工作，實(shí)現(xiàn)零缺陷零故障啟動(dòng)，機(jī)組DEH控制系統(tǒng)改造后，轉(zhuǎn)速控制范圍精度0.5%，系統(tǒng)遲緩率小于0.06%，甩負(fù)荷最大動(dòng)態(tài)超速小于7%，系統(tǒng)可用率≥99.9%。各項(xiàng)指標(biāo)及功能均滿足技術(shù)要求，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，效果明顯提高。此次改造解決了由于設(shè)備老化以及版本陳舊而引起的諸多影響正常運(yùn)行維護(hù)的缺陷及隱患，提升DEH系統(tǒng)的整體運(yùn)行性能，滿足現(xiàn)代化電廠對(duì)可控性好和可靠性高的需要。

參考文獻(xiàn)

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