京能五間房電廠中壓開關(guān)DCS遠程可視停送電及診斷系統(tǒng)

中國內(nèi)陸地區(qū)特別是錫盟地區(qū)水資源匱乏，而火力發(fā)電廠耗水量巨大，當(dāng)?shù)氐淖匀凰Y源難以滿足發(fā)電需求，新建電廠面臨“無水發(fā)電”的困境。

褐煤的清潔高效發(fā)電是世界公認的難題。褐煤熱值偏低，特別是錫盟當(dāng)?shù)睾置?，低位發(fā)熱量接近3000大卡/千克水平，相當(dāng)于循環(huán)流化床的矸煤；同時煤的全水份達35%-40%，導(dǎo)致褐煤高效利用的難度遠高于煙煤機組。

該機組按照超低能耗、超低排放和高可靠性、高盈利能力目標（供電煤耗＜290g/kw·h、水耗＜0.0255m3/s·Gw）、超低排放（NOx＜30mg/Nm3、SO2＜15mg/Nm3、煙塵＜5mg/Nm3、Hg＜0.015mg/Nm3）設(shè)計，且系統(tǒng)創(chuàng)新率高于80%，設(shè)計和實施難度高。

京能錫林發(fā)電創(chuàng)新應(yīng)用中壓開關(guān)DCS遠程可視停送電及診斷系統(tǒng)，集成開關(guān)遠動和DCS控制、電子加密防誤技術(shù)，實現(xiàn)了10kV中壓開關(guān)遠動操作、可視監(jiān)控和智能診斷。該技術(shù)已取得中國實用新型專利授權(quán)和發(fā)明專利受理（證書號：ZL201720321677.4）。該技術(shù)結(jié)束了傳統(tǒng)電廠人工停送電的歷史，停送電操作效率提高70%，實現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)實時測控，是智慧電廠關(guān)鍵技術(shù)的典型實例。通過集成應(yīng)用中壓開關(guān)DCS遠程可視停送電系統(tǒng)，提高了10kV開關(guān)停送電的本質(zhì)安全水平，降低了人工操作風(fēng)險和人工成本。

艾默生公司提供了一套完整的Ovation專家控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)全廠主機及輔控（脫硫、化水、輸煤、除灰等）DCS一體化設(shè)計方案。該項目建設(shè)初期按照主機輔控集中控制，就地?zé)o人值守的方案，艾默生公司根據(jù)用戶運行需求，優(yōu)化DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將脫硫，電除塵納入單元DCS網(wǎng)絡(luò)，將鍋爐補給水、精處理、除灰、輸煤納入公用DCS輔控網(wǎng)絡(luò)，滿足用戶就地?zé)o人值守要求。

該項目是高參數(shù)超超臨界褐煤鍋爐（7臺給煤機、磨煤機），九級回?zé)岣咝啓C，故測點數(shù)量比常規(guī)600MW機組多出很多（單元機組總點數(shù)達到20萬多點、總線設(shè)備670多臺，公用輔控系統(tǒng)19萬8百多點，總線設(shè)備700多臺），Ovation系統(tǒng)大容量的數(shù)據(jù)庫及高效網(wǎng)絡(luò)滿足了現(xiàn)場控制需求。

根據(jù)用戶需求提供APS（全廠自動啟停技術(shù)）技術(shù)解決方案，結(jié)合該電廠運行參數(shù)高，設(shè)備繁多，工藝系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性緊密，運行工況要求快速轉(zhuǎn)變的需求，召集國內(nèi)頂尖專家進行APS方案研討會，確定了初步的APS技術(shù)方案。在調(diào)試過程中根據(jù)電廠的熱力流程和設(shè)備運行實際工況，優(yōu)化子系統(tǒng)控制流程及調(diào)整工況參數(shù)，從而使得整個機組能夠在極少的人工干預(yù)下自動、安全地完成啟動或停運，收到了電廠用戶的好評。

中壓開關(guān)DCS遠程可視停送電操作是國內(nèi)首次采用視頻與DCS系統(tǒng)相結(jié)合遠程操作與監(jiān)控的方案，全廠160多個中壓開關(guān)柜通過視頻與DCS系統(tǒng)的結(jié)合（DCS系統(tǒng)畫面中需要停送電逐級審批流程，類似設(shè)備停送電操作票流程）。運行人員可以在DCS畫面中結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備的視頻進行停送電操作，這樣可以避免人員誤操作或設(shè)備老化帶來的人員傷亡風(fēng)險，且減輕了維護人員工作量，這種中高壓開關(guān)遠程停送電操作的一種創(chuàng)新，非常有價值進行推廣。（下圖為結(jié)合視頻窗口的中壓開關(guān)操作畫面）

為了滿足中壓開關(guān)柜遠程停送電，需要在每個中壓開關(guān)柜內(nèi)集成2個微型帶燈攝像頭，2個攝像頭分別監(jiān)視開關(guān)柜內(nèi)小車樁頭位置狀態(tài)及接地閘刀的開關(guān)狀態(tài)。

現(xiàn)場將150個中壓開關(guān)柜的317個攝像頭（含部分PT,CT柜）組成3個視頻網(wǎng)絡(luò)（1號機、2號機、輔控系統(tǒng)），通過專門技術(shù)在DCS系統(tǒng)中嵌入各攝像頭視頻畫面。為了保證停送電操作符合操作票規(guī)范，在DCS系統(tǒng)中專門設(shè)計了相應(yīng)的畫面及交權(quán)操作將設(shè)備管理與DCS控制相結(jié)合來滿足操作規(guī)范，DCS系統(tǒng)為每個操作員，值長設(shè)置專用賬號和密碼（密碼僅限使用人知道和修改，管理員沒有密碼獲取權(quán)限）。開關(guān)柜停送電操作時，操作員在DCS畫面中選中需要停送電設(shè)備的申請按鈕，輸入操作票號，設(shè)備KKS編碼，設(shè)備需要的檢修狀態(tài)（熱備轉(zhuǎn)冷備、冷備轉(zhuǎn)檢修、熱備轉(zhuǎn)檢修），操作員用戶名，操作員密碼后點擊申請，值長從DCS畫面中可以知道處于申請狀態(tài)的設(shè)備，點擊批準申請畫面，同樣輸入操作票號，設(shè)備KKS編碼，設(shè)備需要的檢修狀態(tài)，值長用戶名，值長密碼批準申請，開關(guān)柜獲得批準后操作員就可以在DCS畫面中點擊該開關(guān)操作面板，進行相關(guān)操作，操作的過程中將自動彈出該開關(guān)柜的攝像頭進行操作監(jiān)控，切換操作步序時，攝像頭畫面將自動切換到相應(yīng)監(jiān)控設(shè)備滿足操作需求?，F(xiàn)場運行人員對于這種技術(shù)的應(yīng)用非常滿意。即降低了工作負荷且操作更加安全可靠。避免了人身傷亡事故，這是一項值得推廣的技術(shù)。