АСУ ТП энергокомплексов и ГРП Северодвинской ТЭЦ-2

С 2011 года на Северодвинской ТЭЦ-2 успешно функционирует полномасштабная АСУ ТП котлоагрегатов и ГРП, при участии специалистов компании «КРУГ» введенная в эксплуатацию в рамках проекта по переводу ТЭЦ на сжигание природного газа.

Перевод ТЭЦ на сжигание природного газа был выполнен с целью стабилизации динамики изменения тарифов, улучшения экологической обстановки и повышения надежности энергоснабжения потребителей.

Северодвинская ТЭЦ-2 — теплоэлектроцентраль г. Северодвинска Архангельской области. Входит в состав ОАО «Территориальная генерирующая компания №2» (ТГК-2). Ранее с участием НПФ «КРУГ» была переведена на газ Архангельская ТЭЦ.

Управление технологическим оборудованием ГРП и котлоагрегатов ТГМЕ-464 ст. № 1-4 и водогрейных котлов ст. № 1-2 реализовано на базе программного обеспечения SCADA КРУГ-2000®.

Северодвинская ТЭЦ-2 — теплоэлектроцентраль г. Северодвинска Архангельской области. Район жилой зоны находится в 1,7 км к западу от предприятия. Северодвинская ТЭЦ-2 введена в эксплуатацию в 1976 году. Входит в состав ОАО «Территориальная генерирующая компания №2» (ТГК-2). Электрическая мощность Северодвинской ТЭЦ-2 составляет 410 МВт, тепловой – 1105 Гкал/ч, используемое топливо: природный газ, мазут.

В октябре 2020 года компанией «КРУГ» в ходе проекта модернизации был успешно расширен функционал системы путем включения в ее состав параметров контроля от турбоагрегатов ст. №1-4, что позволило более удобно и точно получать информацию о технологическом процессе станции в целом.

Цель проекта модернизации

Основная цель проведенной в 2020 г. модернизации - автоматизировать технологический процесс управления энергокомплексами (котел в комплекте с турбоагрегатом) ст. №1-4, расширить возможности автоматизации водогрейных котлов ст. № 1-2 и ГРП.

Основные функции АСУ ТП

• Сбор, архивирование и предоставление информации о состоянии оборудования и параметрах работы технологического оборудования
• Формирование суточной и учетной документации, регистрация аварийных ситуаций
• Дистанционное управление исполнительными механизмами
• Выполнение алгоритмов защит и блокировок
• Регулирование технологических параметров с помощью программных регуляторов.

При модернизации к функциональности существующей системы были добавлены дополнительные функции:

• Мониторинг химических процессов на ГРП
• Сбор, архивирование и предоставление информации о состоянии технологического процесса турбоагрегатов ст. №1-4
• Формирование часовой ведомости расхода газа 1-й и 2-й нитки ГРП, производительности водогрейных котлов ст. №1-2.

Архитектура системы

АСУ ТП функционирует на базе программно-технического комплекса КРУГ-2000 (ПТК КРУГ-2000®) и состоит из четырех уровней:

Первый (нижний) уровень представлен датчиками и исполнительными механизмами

Второй (средний) уровень содержит программируемые логические контроллеры (ПЛК)

Третий (верхний) уровень содержит резервируемые автоматизированные рабочие места - АРМ операторов

Четвертый уровень представлен общим для локальных АСУ ТП вычислительным оборудованием, в состав которого входят: АРМ инженера АСУ ТП, WEB-сервер, Сервер единого времени TimeVisor™, Архивная станция и Станция ПТО.

АРМ инженера АСУ ТП предоставляет доступ к технологической информации с объектов ТЭЦ – котлоагрегатов, турбоагрегатов и ГРП. Дополнительно АРМ инженера АСУ ТП позволяет производить диагностику состояния каналов связи и при необходимости вносить изменения в прикладное программное обеспечение станций верхнего уровня.

WEB-сервер предоставляет возможность другим абонентам корпоративной сети Северодвинской ТЭЦ-2 просматривать информацию абонентов АСУ ТП с помощью любого обозревателя Web-страниц.

Архивная станция предоставляет сводную технологическую информацию (как текущую, так и ретроспективную) по котлоагрегатам, турбоагрегатам и ГРП. Дополнительно архивная станция производит считывание исторических данных, сформированных в измерительном комплексе СуперФлоу 21В узла учета газа.

Сервер единого времени TimeVisor™ производства НПФ «КРУГ» обеспечивает требуемую точность привязки системного времени всех абонентов к единому астрономическому времени за счет приема сигналов точного времени от системы ГЛОНАСС или GPS.

Вычислительная сеть АСУ ТП выполнена в виде независимых резервируемых сегментов, каждый из которых образует локальную сеть для управления ЭК или ГРП. Безопасность подключения корпоративной сети ТЭЦ обеспечивается использованием аппаратного межсетевого экрана (FireWall).

При проведении модернизации было выполнено:

• обновление программного обеспечения SCADA КРУГ-2000 до последней версии
• оптимизация алгоритма подсчета параметров «Калорийность теплоносителей» на водогрейных котлах ст. №1-2
• разработка прикладного программного обеспечения для формирования часовых ведомостей расхода газа 1-й и 2-й нитки ГРП, производительности водогрейных котлов ст. №1-2
• разработка прикладного ПО турбоагрегатов ст. №1-4 для технологического контроля химических параметров газа, получаемых со вновь подключенного Шкафа дополнительных функций (ШДФ)
• подключение к системе видеографического регистратора РМТ-59М, предназначенного для измерения, регулирования и регистрации температуры и других неэлектрических величин турбоагрегатов ст. №1-4.

Структурная схема АСУ ТП

Мнемосхемы Т/А ст. №1-4

Особенности системы

• Контроль переходных процессов изменения давления в барабане котла и температуры стенок барабана во время розжига
• Информационный обмен между SCADA-системой и измерительным комплексом СуперФлоу 21В узла учета газа
• Предоставление основных технологических параметров ГРП в диспетчерский пункт «ОАО «Газпром газораспределение» филиал в Архангельской области».

В результате расширения система обеспечивает следующие возможности:

• Информационный обмен между SCADA-системой и приборами РМТ-59М
• Формирование архива значений параметров (мгновенных, часовых, суточных) расхода газа 1-й и 2-й нитки ГРП, производительности водогрейных котлов ст. №1-2

Общая информационная мощность АСУ ТП ТЭЦ

• Входных аналоговых параметров – 1597
• Входных дискретных параметров – 9180
• Выходных аналоговых параметров – 504
• Выходных дискретных параметров – 1878
• Служебных параметров – 3500.

Внедрение и последующая модернизация АСУ ТП позволили повысить эффективность управления технологическим процессом, обеспечить оперативный персонал полной, достоверной и своевременной информацией о работе котлоагрегатов, энергокомплексов и газорегуляторного пункта. Реализованные системы управления технологическим оборудованием (турбоагрегатов, котлоагрегатов и ГРП) являются типовыми проектами для передовых технических решений, разработанных НПФ «КРУГ» (г. Пенза) совместно с ЗАО «АМАКС» (г. Москва) и СКБ ПСИС (г. Чебоксары).

В 2021 г. планируется дальнейшее расширение АСУ ТП Северодвинской ТЭЦ-2.