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和利时 HOLLiAS APS机组自启停控制系统

供稿:和利时科技集团 2017/3/10 10:16:38
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机组自启停控制系统APS(Automatic Power Plant Startup and Shutdown System)是机组自动启动和停运的信息控制中心,它按规定好的程序发出各个设备/系统的启动或停运命令,并由以下系统协调完成:协调控制系统(CCS)、模拟量自动调节控制系统(MCS)、锅炉炉膛安全监视系统(FSSS)、汽轮机数字电液调节系统(DEH)、锅炉汽机顺序控制系统(SCS)、给水全程控制系统、燃烧器负荷程控系统及其它控制系统(如ECS电气控制系统、AVR电压自动调节系统等),以最终实现发电机组的自动启动或自动停运。

概述

在设计有APS功能的机组时,CCS、MCS、FSSS、DEH等系统均要围绕APS进行设计,协调APS完成机组自启动功能。APS的控制多采用断点控制方式。各断点下设计相关功能组完成特定的功能。

断点方式是将APS启动过程根据既定的控制策略分为若干个系统来完成,每个断点的执行均需人为确认才能开始。采用断点控制方式,各断点既相互联系又相互独立,只要条件满足,各断点均可独立执行,适合火电机组多样的运行方式,符合电厂生产过程的工艺要求。有关APS断点的设置,应根据现场设备的实际情况,满足各常规控制系统的运行要求,从而实现机组的自启停控制,也可满足对各单独运行工况及过程的操作要求。

断点下的各功能组的不是单纯的顺控,而是一个能自动完成一定功能的系统组,功能组具有很强的管理功能,作为中间的连接环节,向下协调有关的控制系统(如MCS)按自启停系统的要求控制相关的设备,向上尽量减少和APS的接口,成为功能较为独立的一块,这样就减轻了上一级管理级APS的负担,同时也提高了机组的自动化水平。即使在APS不投运的情况下,运行人员仍然可调用该功能组,实现某些可以自动控制自动管理的功能。例如在给水全程自动控制中,APS与MEH、SCS等系统相互协调,自动完成汽泵之间的启动、停止、并泵等功能,以满足全程给水自动控制功能。

功能

●分为机组启动顺序控制和机组停止顺序控制两组;

●实现对各设备系统子组顺控功能组的调度工作;

●APS控制系统状态控制及显示;

●机组APS控制系统设置为按需使用,不投入时不影响机组的正常控制;

●采用断点的形式,将机组各种系统按机组启动或停止要求进行分类控制;

●具有对系统子组状态的监控功能;

●具有一定超驰控制能力,例如断点自动选择以及并行系统的跳步运行;

●每个断点顺控组应具有中断及恢复功能。按设备的运行情况选择执行步序;

●操作员站上具有根据系统控制逻辑的操作画面及指导。

逻辑结构

机组自启停系统可分为三层管理结构:

(1)APS总控操作管理层,其作用为选择和判断APS是否投入,是选择启动模式还是停止模式,选择哪个断点及判断该断点允许进行条件是否成立。

(2)功能组管理层,其逻辑设计应有输入信号和输出信号。

(3)功能子组管理层,是APS的构成核心内容,即按照预定的操作顺序逐一实现设备的启停和控制。

APS的设计采用金字塔形结构 ,该控制方式,每层的任务明确、界限分明,同时三层之间联系密切可靠。这种分层的结构将机组复杂的控制系统分成若干个功能相对独立和完善的功能组,减轻了机组控制级统筹全厂控制的压力,简化了控制系统的设计。机组控制级主要完成各功能组和系统的衔接,减少了和具体设备的连接,方便了各系统的设计。如下图:

机组自启停控制系统的机组级顺控更多的是对底层功能组和设备合理的调用,只有底层的功能组设计合理,才能确保机组级顺控的正常运行,因此底层功能组安全顺利地运行是实现机组自启停控制系统的根本保证。

对于作为底层功能组的顺序控制系统也不是原来意义上的顺控,不只是把设备按照一定的顺序组织起来实现一定的功能,而是能保证工艺系统能平稳、安全投入和退出的功能组。功能组启动允许条件一定要周密严格,防止功能组被随意调用;在功能组的执行过程中,系统投入时要注意和模拟量的配合,做到平稳安全,保证没有冲击、振动,没有电机过流等现象;功能组的完成条件一定要真实反映系统的投运状况。

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