西门子V94．3A燃气轮机控制系统.doc

西门子V94．3A燃气轮机控制系统 上海电力2006年第2期 西门子V94.3A燃气轮机控制系统 虎煜,陈学文 (上海汽轮机有限公司,上海200240) 摘要:通过2次打捆招标,我国成功地引进了先进的F/E重型燃气轮机和联合循环发电设备技术,一大批 F/E燃气一蒸汽联合循环电站正在建设中,有的已经投产发电.文章介绍了西门子公司V94.3A型燃气轮机 控制系统(TELEPERXXP),并对其控制系统的硬件结构,特点及软件功能等进行分析;重点论述了通过Si— madynD,S5—95F,TXP三种子系统来实现燃机的闭环控制,开环控制和机组保护的功能与特点,以利于燃机 项目的更好执行. 关键词:燃气轮机;控制系统;V94.3A型燃机 中图分类号:TP274文献标识码:B l控制系统的结构特点 西门子V94.3A型燃机为F级燃机,在燃机 以市场换技术的打捆招标第二轮中,上海电气与 西门子的联合体获得了9台该型号燃气轮机的合 同,其控制系统均采用西门子的TELEPERMXP 系统. TELEPERMXP系统包括了ES工程师站, OT操作员终端,PU和SU服务器,WINTS系 统,GPS主时钟装置,AP开环控制柜,Simadyn 闭环控制柜,$5-95F故障安全型保护柜,Meas— urement测量柜,远程I/0柜及网关等与外界的 接口装置.其整个网络系统分为TerminalBus 和PlantBus两层,两层网络合起来叫SINECH1 总线系统.燃机和汽机的控制柜都连接在该网络 上. 1.1SimadynD控制系统 1.1.1系统介绍 SimadynD控制系统是一种快速处理的控制 系统,其结构为框架式.在燃机控制中使用Si— madynD实现闭环控制功能,主要包括:PM6控 制器,EM11框架I/O,EA12框架I/O,CS7+ SS52ProfibusDP总线接口,CSH11以太网接 口,CS12,CS22框架连结,AddFEM多功能I/O 模件等. 在SimadynD系统中,通过46个软件包来实 现各种控制功能主要包括:转速控制,负荷控制, 排气温度控制,燃料量计算,燃烧方式切换,阀位 控制,启动控制等. 1.1.2通信接口. 在SimadynD控制系统中提供了多种接口 以满足控制的需要.主要的接口类型有工业以太 网接口,ProfibusDP现场总线接口,框架连接 (RackCoupling)等. (1)工业以太网接口 cSH11模件是SimadynD控制系统中的工 备控制方面来说,一运一备方式的控制比二运一 备方式简单易控. 不仅每路调压阀,监控器和切断阀的压力设 定有一定压差,每路之间又要保持一定的压差,这 样3路就比2路的压差范围大.由于电厂上游供 气的压力较低,二运一备方案的压力设定就比较 困难,可能会超出燃机进口允许的压力范围. (4)经济性 一 运一备方式调压装置(需2套)价格比二运 一 备方式调压装置(需1套)高20~30万人民币. 一 】52一 通过以上技术经济比较可知,虽然2套一运 一 备装置的价格较一套二运一备装置要高,但无 论在运行安全性,调节精确性,还是在控制简洁性 等方面,一运一备方式要优于二运一备方式.所 以,本工程采用一运一备装置,即2台燃机配置2 套调压装置. 收稿日期:2006—01—18 作者简介:李晓滢(1974一),女,浙江人,工程师,大学,从事 发电厂工艺设计工作,021 (责任编辑:李毅) 2006年第2期上海电力 业以太网接口卡件,通过该模件连接到Teleperm XP控制器网络中. (2)ProfibusDP现场总线(L2总线)接口 SimadynD控制系统通过CS7模件配合 SS52子模件提供L2总线接口,用于与AddFEM 模件的连接.连接采用冗余主站的单通道连接方 式,如图1所示. 图1ProfibusDP结构不意图 两个框架的接口分别接到AddFEM模件的 A,B两个总线接口上,对AddFEM模件的两个 总线接口都组态成相同的总线地址.在该总线系 统中,SimadynD控制器作为主站,而AddFEM 模件为从站. 主站发送的数据中包括了一个SOL信号,该 信号是循环发送周期改变的,且两个主站发送的 数据分别为(0×O5/O×0A和0×03/0×0C),从 站则根据所收到的S0L信号来判断两个接口的 状态并选择级别高的(0×O5/O×0A)一个接口为 主控. (3)框架连接 通过分别插在两个框架中的CS12模件和 CS22模件的数据交换,来实现框架间的冗余连 接,其连接介质为光纤. 1.1.3系统特点 (1)处理器的执行周期短 SimadynD的控制器具有良好的性能参数, 特别适合于有快速控制响应和精确数学计算要求 的情况,其执行周期最快可达0.1ms.