橫河電機(jī)在澳大利亞Eraring發(fā)電站中的應(yīng)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(yīng)用地點(diǎn)：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(shí)施總結(jié)

　　1. 更快的投入使用

　　為四臺(tái)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行的控制系統(tǒng)更換工作仍在繼續(xù)。前兩臺(tái)機(jī)組已經(jīng)提前完成，非常成功，為客戶提供了實(shí)實(shí)在在的收益。

　　2. 高效運(yùn)行確保高可靠性

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

　　3. 系統(tǒng)的可維護(hù)性得到改善

　　通過(guò)控制系統(tǒng)、綜合設(shè)備管理系統(tǒng)對(duì)各供貨商提供的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程維護(hù)，幫助客戶實(shí)現(xiàn)日常維護(hù)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(tái)660MW的燃煤機(jī)組。

　　該發(fā)電站從1981年開始運(yùn)營(yíng)發(fā)電，一直以來(lái)運(yùn)行穩(wěn)定。為了確保能在未來(lái)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(tuán)決定采用現(xiàn)代化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ICMS)來(lái)替代原有的硬接線控制設(shè)備。這項(xiàng)決定的主要驅(qū)動(dòng)力是來(lái)自保持工廠穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的要求，以及取得運(yùn)行改善的要求，目的是為了確保集團(tuán)在解除管制后的澳大利亞電力市場(chǎng)中仍然保持競(jìng)爭(zhēng)地位。這項(xiàng)設(shè)備更新工程始于2003年初，由橫河電機(jī)澳大利亞分公司進(jìn)行指導(dǎo)，與TechComm Simulation(橫河電機(jī)的一家全資子公司)一起合作實(shí)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(jī)、發(fā)電機(jī)以及其他發(fā)電站設(shè)備的運(yùn)行。為此，橫河電機(jī)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(chǎng)設(shè)備管理系統(tǒng)、全真訓(xùn)練模擬器以及可以得到強(qiáng)大本地支持的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

　　運(yùn)行上的改進(jìn)確保工廠穩(wěn)定性

　　Eraring發(fā)電站擁有4臺(tái)大型機(jī)組，整個(gè)系統(tǒng)的輸入輸出端子(I/O)總數(shù)超過(guò)4萬(wàn)個(gè)，此外還有發(fā)電附屬設(shè)備上的各類端口多達(dá)2萬(wàn)5千個(gè)。橫河電機(jī)的CENTUM CS 3000 R3 DCS通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)能夠支持這么多設(shè)備的應(yīng)用，憑借其獨(dú)特的“冗余容錯(cuò)(pair & spare)”不間斷控制器技術(shù)確保發(fā)電站穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)。

　　為了滿足未來(lái)更進(jìn)一步的操作革新，橫河電機(jī)的Exaquantum工廠信息管理系統(tǒng)還被用于長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)與報(bào)警記錄、性能計(jì)算等方面?？蛻艨梢允褂肊raring廣域網(wǎng)在自己的PC機(jī)上通過(guò)Exaquantum窗口，來(lái)監(jiān)視當(dāng)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(lái)的工廠運(yùn)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(jìn)。橫河電機(jī)的高保真全真模擬器完全模擬了Eraring發(fā)電站的運(yùn)行特性，可以為客戶定制操作人員培訓(xùn)計(jì)劃。這就方便每位操作人員在操作真正的設(shè)備之前使用新式的操作系統(tǒng)來(lái)體驗(yàn)所有的操作流程。

　　原來(lái)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(jìn)的人性化設(shè)計(jì)，能確保操作人員更好地進(jìn)行操作。

　　系統(tǒng)的可維護(hù)性

　　系統(tǒng)的可維護(hù)性是項(xiàng)目需要考慮的一個(gè)重點(diǎn)。從上個(gè)世紀(jì)九十年代后期以來(lái)(在控制系統(tǒng)更換之前)，客戶選擇橫河電機(jī)的DPharp EJA變送器以及其他供應(yīng)商的一些設(shè)備大量更新現(xiàn)場(chǎng)模擬儀表。進(jìn)一步的要求是更新原來(lái)的基于紙張的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)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(lái)自各個(gè)供應(yīng)商的HART協(xié)議與模擬設(shè)備的數(shù)據(jù)整合進(jìn)一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)?？蛻粝Ｍ芘cDCS兼容，并且利用工廠更新的契機(jī)將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理系統(tǒng)與DCS更緊密地整合在一起。

　　橫河電機(jī)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(shè)備管理的要求。新系統(tǒng)囊括了所有的現(xiàn)場(chǎng)信息，并將這些信息集成到PRM服務(wù)器上的一個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，借助于DCS網(wǎng)絡(luò)與HART I/O模塊，可以對(duì)成百上千的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程維護(hù)，其中包括500臺(tái)EJA變送器。PRM的開放式架構(gòu)還可以利用橫河電機(jī)的DCS對(duì)Fisher智能閥門定位器進(jìn)行診斷，這僅僅需要在PRM服務(wù)器上加載診斷用插件就可以實(shí)現(xiàn)。這套完整的維護(hù)方案大大減輕了Eraring發(fā)電站維護(hù)人員的工作。

　　停車時(shí)間最小化

　　另一項(xiàng)挑戰(zhàn)來(lái)自于近乎苛刻的試運(yùn)行日程。工廠初次停車時(shí)間預(yù)定在初始合同后的15個(gè)月。為了盡量縮短控制系統(tǒng)更換的時(shí)間，橫河電機(jī)制定了一套獨(dú)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(xiàng)獨(dú)特的測(cè)試功能，可以在沒有任何真正控制硬件的前提下，使用一臺(tái)通用PC進(jìn)行應(yīng)用功能測(cè)試。橫河電機(jī)子公司TechComm Simulation根據(jù)客戶提供的詳細(xì)工廠資料信息開發(fā)出了高保真模擬系統(tǒng)。因?yàn)榫邆淞艘陨系母黜?xiàng)功能，橫河電機(jī)的技術(shù)人員就能夠在DCS試運(yùn)行之前，在模擬器上非常深入地測(cè)試新控制系統(tǒng)，因此當(dāng)各項(xiàng)機(jī)組恢復(fù)工作之后就能使最終的調(diào)試時(shí)間最小化。

　　與此同時(shí)，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(xùn)。這就有效地避免了這些工作人員因?yàn)椴皇煜ば孪到y(tǒng)而可能引發(fā)的各類風(fēng)險(xiǎn)，確保了整個(gè)工廠試運(yùn)行階段的順利進(jìn)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(tái)機(jī)組的順利完工之后，Eraring所有的4臺(tái)機(jī)組都得到了更新。當(dāng)橫河電機(jī)提前完成了第一臺(tái)機(jī)組的更新之后，客戶十分高興，并且第二臺(tái)機(jī)組也幾乎提前了2周就得以完成。以此看來(lái)，第三臺(tái)和第四臺(tái)機(jī)組的更新都會(huì)提前完成任務(wù)。

　　高效運(yùn)行確保高可靠性

　　更新后的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行十分穩(wěn)定，同時(shí)與以前相比，運(yùn)行更加靈活。工程完工之后，較之前一個(gè)控制系統(tǒng)，新系統(tǒng)可以幫助客戶根據(jù)每天的負(fù)荷變化作出更快的響應(yīng)。這就為Eraring發(fā)電站從競(jìng)爭(zhēng)激烈的澳大利亞電力市場(chǎng)中贏得了經(jīng)濟(jì)效益。

　　高效的維護(hù)

　　綜合設(shè)備管理能更早的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，減輕日常維護(hù)的工作量。Jeff Hogan先生，Eraring能源集團(tuán)的電力技術(shù)總監(jiān)高度評(píng)價(jià)道:“現(xiàn)場(chǎng)設(shè)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(jìn)設(shè)備的捷徑。當(dāng)一個(gè)工廠發(fā)生問(wèn)題之后，我們能夠在幾分鐘內(nèi)迅速檢查相關(guān)設(shè)備的讀數(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)置正確與否。這是一個(gè)非常棒的診斷工具，增強(qiáng)了橫河電機(jī)CS 3000系統(tǒng)的性能?！?/FONT>