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廣州蓄能水電廠監控系統下位機改造.pdf

'廣州蓄能水電廠監控系統下位機改造.pdf'
第 36卷 第 9期 2014年 9月 華 電技 術 Huadian Technology V0l_36 No.9 Sep.2014 廣 州 蓄 能水 電廠 監 控 系統 下位 機 改造 陳龍 驤 (廣州蓄能水電廠 ,廣州 510950) 摘 要 :廣州蓄能水電廠下位機投運至今超過 20年 ,且備 品大都 已停產 ,運用新設 備 、新 技術提高 設備運行 可靠性 勢在 必行 。從改造條件梳理 、設 備選擇 、改造流程設計等方面著手 ,設計 了一套能在盡可能減少設備停運時間 的前提下 ,解 決 一 系列改造 問題 的方案 ,供處理類似問題時參考 。 關鍵詞 :水電廠 ;監控 系統 ;下位機改造 ;設備選型 中圖分 類號 :TM 76 文獻標 志碼 :B 文章編號 :1674— 1951(2014)09— 0040— 02 0 引言 廣州蓄能水電廠(以下簡稱廣蓄水 電)位于廣東 省從化市呂田鎮境 內,距廣州市 120 km。電站分為 2 個廠房,共安裝 8臺300MW 可逆式抽水蓄能機組 ,總 裝機容量 2400MW,設計水頭 535m,是我國自行設計 和施工的第 1座高水頭 、大容量抽水蓄能電站 ,也是 目前世界上已投運 的最大抽水蓄能電站。 廣蓄水電 A廠共 4臺 300 MW 機組 ,其計算機 監控系統采用法 國 ALSTOM的 ALSPA—P320系統 , 上位機已于 2007年 由系列 2改造為系列 5產品,下 位機(RTU)為 H20系統 ,仍為投運初期 的系列 2產 品。鑒 于下位機 已連續 運行超過 2O年 ,亟需改造 升 級 。 1 監控 系統 下位機原 有結構 廣蓄水 電A廠設計有下位機 10臺,分別為 4臺 機組 RTU,1臺機組公用 RTU(20GTA),1臺電廠公 用 RTU(廠用 電20KKL),1臺500kV RTU,1臺模擬 屏 RTU,上 下庫 各 1臺 RTU,除模 擬屏 及 上下 庫 RTU外 ,其余 7個 RTU均為完全雙重化結構 ,即電 源 、CPU及 I/O模塊均為冗余設 置 ,AA1和 AA2互 為備用。 下 庫 RTu 已進 行試 驗性 改 造 為 PCX,C8035的 結構 ,上庫 RTU也將在近期進行 同類型改造 ,兩項 改造為下位機整體改造積累了經驗。 廣蓄水 電下位機為集 中式控制結構 ,機組所有 控制功能都在 RTU自身上實現,其 中溫度保護功能 和振動保護功能已通過后期改造,從 RTU分離到單 獨的可編程控制器 (PLC)中進行控制。由于上位機 和下位機分別采用 了不 同時期 的系列 5和系列 2產 收稿 日期 :2014— 05— 13;修 回日期 :2014— 08— 02 品,因此在 網絡通信層增加 了 ELIPASS和 CSS— F 兩套設備用于上下位機間信息傳輸 ,使 RTu通過串 口,經 ELIPASS與 CSS— F接入上位機 $8000環 網。 除各 RTU與上位機外 ,各 RTU之 問通過硬布線進 行聯系,在背靠背拖動時互相傳送信息。 廣蓄 水 電 A 廠原 監 控 系統 拓 撲結 構 如 圖 1 所示 。 2 對 新設 備及 改造過程的要求 (1)由于現實情況 的限制 ,改造不能采用 全停 所有機組同時改造所有 RTU的方案 ,只能逐 臺 RTU 停機改造 ,并盡量縮短改造時間。 (2)上位 機 為 ALSTOM 系 列 5產 品 ,此 次 改造 不涉及上位機 ,因此下位機改造需要考慮與上位機 的信息傳輸 問題 。 (3)原有 RTU仍為多年前使用的集中式控制結 構 ,信號線數量巨大且傳輸距離較遠 ,需要改造為分 層分布式結構 ,使用工業總線代替部分硬布線。 (4)老系統在各 RTU之 間有硬布線聯 系,進行 部分信息傳輸 和信 號閉鎖 ,尤其是公 用 RTU是各 RTU的中心 ,靜止變頻器(SFC)拖動、背靠背拖動等 工況都依靠其進行聯 系,因此 ,在逐 臺 RTU改造過 程 中,需要解決新 舊系統同時運行期間各 RTU之間 的通信問題 。 (5)RTU與 SFC、勵磁系統、保護系統等系統也 存在大量信號聯系 ,目前信號全部采用硬布線進行 聯系 ,升級時應考慮部分升級為現場總線通信方式 。 此外 ,新 RTU涉及接 口要充分考慮 SFC、勵磁系統 、 保護系統等后期升級的需要 ,預 留足夠的接 口。 3 設備選 型 下位機 改造 有多種 設備 選擇 :可 以繼續 沿用 ALSTOM 的 ALSPA_P320系統 ;或 者 與 廣 蓄 水 電B
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