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0　引　言　　

　　合肥二電廠有350 MW燃煤發電機組2臺，選用哈鍋廠HG1 156／17．4－YM1型自然循環汽包爐、配3臺雙進雙出鋼球磨和正壓直吹式制粉系統，汽輪機、發電機均由德國ABB公司生產。

　　機組控制系統為德國ABB的PROCONTROLP分散控制系統，完成對機組的數據采集、自動調節、順序控制和聯鎖保護等功能，并包含了對部分電氣系統的監視、操作和控制。

1　系統概述

1．1　系統結構
　　PROCONTROLP是PRO（cess）CONTROL和P（rogrammable）的組合，即可編程過程控制系統。這是ABB公司于近年推出的數字式過程控制系統，功能豐富且可靠性高。

　　PROCONTROLP系統是由過程級網絡和管理級網絡組成的2級網絡集散控制系統。過程級網絡采用光纖通信的高速遠程總線，即FDDI總線（Fibre－optic Distributed Data Interface），由FDDI總線將分布于現場的各個過程站連接起來。為保證過程級網絡的可靠性，遠程總線配置成冗余方式，FDDI傳輸速度為100 Mbit／s。管理級網絡采用的是以太網，網上掛有服務器、工作站、打印機等，以太網數據傳輸速度為10 Mbit／s。管理網上的服務器、工作站協同工作，實現過程的監視、控制、報警、信息的管理和維護工作。2級網絡之間通過接口模件（87TS50，87TS01）和服務器連接，以實現信息交換。

    系統結構示意圖見圖1.

1．2　系統硬件

　　主要包括：工程、文件和服務系統EDS，EDS服務器，過程操作站POS（1～6），POS服務器OMS1，OMS2，廠管理系統PMS，控制診斷系統CDS，值長站SHIFT ENGINEER，事故追憶站MIPSSY，在線壽命計算系統OPTIMAX，網絡控制器PDC，路由器HUB（1～5）以及機柜等。其中主要機柜及其功能如表1所示。

2　系統優點

2．1　開放性

    PROCONTROLP系統是開放型控制系統，主要體現在：在通信硬件中采用了商業化的單元模塊；在通信軟件中嚴格遵守國際標準；為第三方系統提供數據；用戶程序可以直接掛到處理器系統中；是個標準組件系統，它的過程控制和通信規模可以不受限制地直接擴展，而不會影響現有的模塊；采用基于FDDI標準的光纖遠程總線，有利于各種控制元素和系統通訊、數據交換；連接在遠程總線上的各個站具有信號預處理以及二進制和模擬量控制功能，每個站模件中有各自的處理器，構成獨立的單元。過程和自診斷數據按廣播原則傳送，所有過程變量對遠程總線上所有站都是有效的。

2．2　可靠性、有效性和經濟性

　　控制系統中的主要過程部件以冗余方式配置，對隔離輸入、處理、輸出作了雙備份，對可靠性和安全性要求高的汽輪機控制和鍋爐保護功能，也由PROCONTROLP系統來執行；將電廠系統劃分成獨立控制、組控制級和廠控制級，每個級別都能直接操作處理，充分保證了整個電廠控制系統的有效性；模塊廣泛應用于各種場合，80％以上的控制任務只采用2種類型的模塊（如81EU01，81ET03）就可以滿足要求。系統可實現各種運算和控制功能，這些功能以各自種子程序形式存在，存儲于模件的EPROM中，用戶對其進行編程、設定參數以完成控制任務。用戶組態程序存于EEPROM中，計算機取出程序并調用相應模塊，系統使用RAM保存輸入輸出信息，總線從中取得數據并送往外部設備以完成對過程的控制。

2．3　圖形技術

　　在程序測試、控制和通信系統的文件中廣泛使用了圖形技術。操作員通過POS上的顯示單元VDU來監視和控制系統，POS配備了良好的人機交互接口，操作員可以利用模擬圖、標準顯示畫面、附加顯示畫面及SOE顯示等對正常和非正常運行的系統進行直觀監視、控制和分析。

2．4　方便性

　　使用上具有以下優點：系統的所有功能格式唯一；簡單直觀的結構易于掌握和操作；完全符合安全性、有效性和過程設備商業化的要求；對所有數據的操作并不復雜；系統的修改和擴充不會影響已存在的模塊；采用了先進的信息處理技術，在監視和操作中，極少出現操作錯誤；基于計算機的文件生成和管理；自我監視和診斷功能。

3　系統功能　　

　　合肥二電廠分散控制系統除包括數據采集與處理系統（DAS）、模擬量控制系統（MCS）、順序控制系統（SCS）、鍋爐爐膛安全監控系統（FSSS）、汽輪機控制與保護系統、給水泵汽機控制系統、汽機旁路控制系統等，實現對鍋爐和汽機系統設備的狀態監視、自動調節、順序控制、聯鎖保護等功能外，還將部分電氣系統監測與控制納入DCS系統，較好地利用了DCS系統的資源和優勢。以下是機組的一些主要控制系統。

3．1　燃燒控制系統

　　包括燃料量調節、風煙調節。其中燃料量調節系統主要包括鍋爐主控系統、磨煤機一次風量調節、磨煤機煤位調節、磨煤機進出口溫度調節、旁路風溫控制、旁路風流量控制。由于采用雙進雙出鋼球磨，磨煤機的煤位調節通過控制給煤機轉速來滿足，控制策略有磨煤機電流、電耳和給煤機流量控制3種。磨煤機的負荷調節由控制進入磨煤機的一次風量實現，磨煤機暖磨過程中控制進口風溫，正常運行中控制磨煤機出口溫度。鍋爐主控系統作為機組級控制系統的一部分，主要是形成鍋爐負荷指令和進行運行方式切換等。風煙控制系統，包括爐膛壓力調節系統，送風調節系統，一次風調節系統，爐前二次風調節系統。

3．2　汽溫控制系統

　　包括過熱汽溫一、二級，再熱汽溫及事故噴水，噴燃器擺角控制。在鍋爐負荷超過50％MCR時，過熱器、再熱器出口汽溫按曲線控制。過熱器一級噴水在分隔屏入口，為粗調；二級噴水在后屏與末級過熱器之間，為細調。設計噴水總容量為10％BMCR蒸汽流量，前者占2／3，后者占1／3。再熱汽溫采用改變燃燒器傾角進行調節，噴水控制作為保護手段，以汽溫高于額定值5℃為噴水調節的設定值。

3．3　給水控制系統

　　機組配置了2臺50％BMCR的汽泵和1臺30％BMCR的電泵。給水控制系統包括給水泵汽機控制與保護（由WOODWARD 505調速器加上DCS控制系統實現）、電泵控制與保護等。

　　在啟動時，給水用單沖量控制方式，僅接受汽包水位信號。汽包水位通過30％旁路調節閥來控制，給水壓力通過給水泵的轉速來控制。

　　當給水流量及主蒸汽流量大于100 kg／s并延時180 s，且有1臺汽泵的控制器在遙控位，且給水母管壓力與省煤器進口壓差小于1 MPa，此時給水控制方式由單沖量自動切換到三沖量，主給水電動閥開啟，30％旁路調節閥關閉。通過對給水泵轉速的控制來實現汽包水位的自動調節。

　　機組正常運行時，2臺汽泵并列運行，電泵處于備用方式，其出口電動閥全開，電泵勺管開度在70％，且在自動位。

　　當給水流量及主汽流量小于80 kg／s，延時300s，30％旁路調節閥自動開至45％，主給水電動閥關閉，給水由三沖量切換至單沖量調節。

3．4　汽機主要控制系統

　　包括汽機控制、汽機保護、潤滑油和液壓油系統控制、高旁控制、低旁控制與保護等。

　　汽機控制器（TT6）包括基本控制器、自動控制器、閥門定位器、標準化接口。在自動控制器功能出現故障時，汽機控制可以平穩地轉移給基本控制器。

　　基本控制器有2個，一用一備，主要由一轉速控制器和主控制閥的位置控制器組成。能完成以下功能：手動操作啟動、加速限制、同步、熱應力的鑒別、帶負荷運行、全周和部分進汽方式切換、閥門特性線性化、手動高壓／中壓進汽微調、初始壓力降低限制、中調門的控制等；自動控制器主要由一升速程序和一負荷程序組成，來自升速程序的轉速設定點被直接送往基本控制器，而來自負荷程序的負荷設定點在送往基本控制器前要受限制器的最低輸出限制。其功能有：

　　a．自動升速（升速率由TBRBOMAX熱應力鑒視器計算，臨界轉速范圍編入升速程序，由自動同步器與電網同步，運行人員僅可在任何不在臨界轉速范圍內的轉速下切斷升速程序）；

　　b．由負荷程序自動加載（運行人員可調節目標負荷及負荷梯度，但熱應力對負荷梯度進行限制）；

　　c．選定疊加控制（有初壓控制器，負荷控制器，協調負荷控制器，調節級壓力控制器4種）；

　　d．自動限制（有新蒸汽壓力限制器，熱應力限制器，輔機故障快速減負荷，但初始壓力和梯度限制器不在自動控制器內）；

　　e．自動高壓／中壓微調功能（高壓排汽溫度控制，高壓排汽溫度限制，高壓排汽冷卻速度限制，中壓熱應力限制，最低熱再壓力限制）。

　　汽輪機保護系統（S90）包括超速、鍋爐跳閘、發變組跳閘、密封油與氫氣差壓低、空側密封油液位低、安全油壓低、潤滑油壓低、金屬溫度高、軸承振動大、高缸鼓風損失保護、低缸鼓風損失保護、凝汽器水位高、潤滑油箱油位低、無循環水泵運行、高缸排汽溫度高、發電機氫氣溫度高、低缸排汽壓力高、汽機軸向位移大、TT6內部通訊故障、TT6控制器跳閘以及就地或控制室手動跳機等。

　　潤滑油和液壓油系統控制通過相應的功能組實現，保證供油安全可靠，高低壓旁路的壓力控制和噴水減溫控制配合機組的運行需要，一直處于自動運行狀態，以便在啟動、正常運行以及停機過程中發揮調節和保護作用。

3．5　機組級控制系統

　　包括汽機跟隨、鍋爐跟隨和協調汽機跟隨、協調鍋爐跟隨4種方式，可選擇任一種方式投入，4種方式可通過調節器之間的跟蹤實現無擾切換。旁路系統能快速安全地動作，協助維持汽壓及鍋爐燃燒穩定，保證機組安全運行。正常運行時，機組采用“定—滑—定”方式，即在30％負荷以下采用定壓方式，在30％～70％負荷之間采用滑壓方式，在70％負荷以上采用定壓方式。機組控制系統根據負荷能自動平滑地完成運行方式改變。

　　機組設計了輔機故障快速減負荷功能，包括1臺引風機跳閘、1臺送風機跳閘、1臺空預器跳閘、1臺汽泵跳閘且電泵自啟時、1臺汽泵跳閘且電泵不在備用時、1臺一次風機跳閘時的RB，并考慮了機組100％，75％，50％和30％BMCR工況下，汽機跳閘甩負荷和發電機主開關跳閘帶廠用電運行的FCB功能。在各項RB性能試驗中，1號、2號爐不需投油穩燃，而是直接減少燃燒量，充分利用雙進雙出鋼球磨負荷響應快的特點，可靠地實現了各項RB功能。其獨特的RB功能設計與可靠實現，有效地保證了機組運行的安全穩定性。

3．6　電氣量監控系統

　　包括220 kV開關站開關狀態監視；發電機、主變、高廠變、低廠變、啟備變、220 kV主開關的狀態監視；發電機、變壓器保護系統的監視（電流、電壓、有功、無功、頻率、功率因數，無功電度）；直流系統（220 V，110 V，24 V DC）監視；所有廠用電開關的高速切換（4組）；380 V備用電源自投；保安電源（柴發）的控制；同期并網的控制；勵磁控制；220 kV主開關的跳閘操作；與調度系統的信號交換；有載調壓等。

4　結　語　
　
　　合肥二電廠350 MW機組分散控制系統包括225個控制功能組和104套自動調節系統，基本實現了對機組的全程自動操作、控制和保護。1號機組在2001年2月21日至3月23日完成30 d可靠性運行，于6月18日移交生產，分散控制系統工作正常，為機組的連續安全運行提供了可靠保證。