橫河電機在澳大利亞Eraring發(fā)電站中的應用

　　高度集成的監(jiān)控系統(tǒng)解決方案/(澳大利亞最大的發(fā)電站)

　　應用地點：澳大利亞新南威爾士

　　合同日期：2003年

　　完工日期：2004年8月至2005年

　　行業(yè)：電力

　　實施總結(jié)

　　1. 更快的投入使用

　　為四臺發(fā)電機組進行的控制系統(tǒng)更換工作仍在繼續(xù)。前兩臺機組已經(jīng)提前完成，非常成功，為客戶提供了實實在在的收益。

　　2. 高效運行確保高可靠性

　　更新后的機組運行更穩(wěn)定，效率更高，與前一個控制系統(tǒng)相比，新系統(tǒng)幫助客戶根據(jù)每天的負荷變化作出更快的響應。

　　3. 系統(tǒng)的可維護性得到改善

　　通過控制系統(tǒng)、綜合設備管理系統(tǒng)對各供貨商提供的現(xiàn)場設備進行實時、遠程維護，幫助客戶實現(xiàn)日常維護工作量最小化。

　　背景資料

　　Eraring發(fā)電站坐落在悉尼市的北部，是澳大利亞最大的發(fā)電站之一，擁有4臺660MW的燃煤機組。

　　該發(fā)電站從1981年開始運營發(fā)電，一直以來運行穩(wěn)定。為了確保能在未來的幾十年里繼續(xù)保持穩(wěn)定，該發(fā)電站的所有者—Eraring能源集團決定采用現(xiàn)代化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ICMS)來替代原有的硬接線控制設備。這項決定的主要驅(qū)動力是來自保持工廠穩(wěn)定運營的要求，以及取得運行改善的要求，目的是為了確保集團在解除管制后的澳大利亞電力市場中仍然保持競爭地位。這項設備更新工程始于2003年初，由橫河電機澳大利亞分公司進行指導，與TechComm Simulation(橫河電機的一家全資子公司)一起合作實施。

　　挑戰(zhàn)與解決方案

　　客戶需要一套綜合系統(tǒng)控制鍋爐、渦輪機、發(fā)電機以及其他發(fā)電站設備的運行。為此，橫河電機提出了一套完整的解決方案，其中包括分布式控制系統(tǒng)(DCS)、工廠信息管理系統(tǒng)、現(xiàn)場設備管理系統(tǒng)、全真訓練模擬器以及可以得到強大本地支持的現(xiàn)場設備。

　　運行上的改進確保工廠穩(wěn)定性

　　Eraring發(fā)電站擁有4臺大型機組，整個系統(tǒng)的輸入輸出端子(I/O)總數(shù)超過4萬個，此外還有發(fā)電附屬設備上的各類端口多達2萬5千個。橫河電機的CENTUM CS 3000 R3 DCS通過一個獨立的結(jié)構能夠支持這么多設備的應用，憑借其獨特的“冗余容錯(pair & spare)”不間斷控制器技術確保發(fā)電站穩(wěn)定的運營。

　　為了滿足未來更進一步的操作革新，橫河電機的Exaquantum工廠信息管理系統(tǒng)還被用于長期數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)與報警記錄、性能計算等方面?？蛻艨梢允褂肊raring廣域網(wǎng)在自己的PC機上通過Exaquantum窗口，來監(jiān)視當前與歷史的工廠圖形信息。這就使操作者與管理者能更為容易地獲取信息并為將來的工廠運行提前作出決定。

　　客戶同樣希望在人力資源管理和操作環(huán)境等方面獲得改進。橫河電機的高保真全真模擬器完全模擬了Eraring發(fā)電站的運行特性，可以為客戶定制操作人員培訓計劃。這就方便每位操作人員在操作真正的設備之前使用新式的操作系統(tǒng)來體驗所有的操作流程。

　　原來的模擬控制室如今已經(jīng)被新式的控制室所替代，新控制室基于最先進的人性化設計，能確保操作人員更好地進行操作。

　　系統(tǒng)的可維護性

　　系統(tǒng)的可維護性是項目需要考慮的一個重點。從上個世紀九十年代后期以來(在控制系統(tǒng)更換之前)，客戶選擇橫河電機的DPharp EJA變送器以及其他供應商的一些設備大量更新現(xiàn)場模擬儀表。進一步的要求是更新原來的基于紙張的現(xiàn)場設備管理系統(tǒng)，使之成為基于Windows操作系統(tǒng)、用戶容易掌握的工具，要求它能將來自各個供應商的HART協(xié)議與模擬設備的數(shù)據(jù)整合進一個獨立的數(shù)據(jù)庫。客戶希望它能與DCS兼容，并且利用工廠更新的契機將現(xiàn)場設備管理系統(tǒng)與DCS更緊密地整合在一起。

　　橫河電機利用HART協(xié)議，結(jié)合了CENTUM CS 3000 DCS與工廠資源管理器(PRM)軟件，很好地滿足了綜合設備管理的要求。新系統(tǒng)囊括了所有的現(xiàn)場信息，并將這些信息集成到PRM服務器上的一個獨立數(shù)據(jù)庫內(nèi)，借助于DCS網(wǎng)絡與HART I/O模塊，可以對成百上千的現(xiàn)場設備進行實時遠程維護，其中包括500臺EJA變送器。PRM的開放式架構還可以利用橫河電機的DCS對Fisher智能閥門定位器進行診斷，這僅僅需要在PRM服務器上加載診斷用插件就可以實現(xiàn)。這套完整的維護方案大大減輕了Eraring發(fā)電站維護人員的工作。

　　停車時間最小化

　　另一項挑戰(zhàn)來自于近乎苛刻的試運行日程。工廠初次停車時間預定在初始合同后的15個月。為了盡量縮短控制系統(tǒng)更換的時間，橫河電機制定了一套獨特的解決方案，充分利用DCS系統(tǒng)與模擬器的功能。

　　CENTUM系統(tǒng)具有一項獨特的測試功能，可以在沒有任何真正控制硬件的前提下，使用一臺通用PC進行應用功能測試。橫河電機子公司TechComm Simulation根據(jù)客戶提供的詳細工廠資料信息開發(fā)出了高保真模擬系統(tǒng)。因為具備了以上的各項功能，橫河電機的技術人員就能夠在DCS試運行之前，在模擬器上非常深入地測試新控制系統(tǒng)，因此當各項機組恢復工作之后就能使最終的調(diào)試時間最小化。

　　與此同時，Eraring發(fā)電站的操作人員也同樣在模擬器上接受新控制系統(tǒng)的培訓。這就有效地避免了這些工作人員因為不熟悉新系統(tǒng)而可能引發(fā)的各類風險，確保了整個工廠試運行階段的順利進行。

　　成果

　　更快的試車

　　在2004年8月的初次更新與2005年初的第二臺機組的順利完工之后，Eraring所有的4臺機組都得到了更新。當橫河電機提前完成了第一臺機組的更新之后，客戶十分高興，并且第二臺機組也幾乎提前了2周就得以完成。以此看來，第三臺和第四臺機組的更新都會提前完成任務。

　　高效運行確保高可靠性

　　更新后的發(fā)電機組運行十分穩(wěn)定，同時與以前相比，運行更加靈活。工程完工之后，較之前一個控制系統(tǒng)，新系統(tǒng)可以幫助客戶根據(jù)每天的負荷變化作出更快的響應。這就為Eraring發(fā)電站從競爭激烈的澳大利亞電力市場中贏得了經(jīng)濟效益。

　　高效的維護

　　綜合設備管理能更早的發(fā)現(xiàn)問題，減輕日常維護的工作量。Jeff Hogan先生，Eraring能源集團的電力技術總監(jiān)高度評價道:“現(xiàn)場設備的更新仍在繼續(xù)，但PRM已經(jīng)為我們提供了一條從普通車間到所有先進設備的捷徑。當一個工廠發(fā)生問題之后，我們能夠在幾分鐘內(nèi)迅速檢查相關設備的讀數(shù)與結(jié)構設置正確與否。這是一個非常棒的診斷工具，增強了橫河電機CS 3000系統(tǒng)的性能?！?/FONT>