АСУ ТП газотурбинной электростанции
Объекты управления
Газотурбинные электростанции (ГТЭС), имеющие в своем составе газотурбинные установки, котлы-утилизаторы, дожимные компрессорные станции и вспомогательное оборудование.
Цели внедрения АСУ ТП
- Повышение эффективности и надежности управления технологическими процессами в нормальных и переходных режимах
- Реализация алгоритмов технологических защит, блокировок, регулирования и программно-логического управления, расчётных задач, отвечающих современным требованиям
- Улучшение условий работы оперативного персонала
Функции системы
- Обмен данными и выдача команд управления в локальные САУ:
- газотурбинных установок (ГТУ)
- котлов-утилизаторов (КУ)
- дожимных компрессорных станций (ДКС)
- противопожарной автоматики (ППА)
- водоподготовительной установки (ВПУ)
- релейной защиты и автоматики (РЗА) 6кВ, 35кВ, 110кВ
- систем электрообогрева и т.д.
- Сбор, обработка и отображение информации, а также дистанционное управление общестанционным и вспомогательным оборудованием:
- оборудование приемных газовых сепараторов
- блок подготовки топливного газа
- система сбора и откачки конденсата
- площадка газовых ресиверов
- факельное хозяйство
- система сбора и откачки промливневых и хозбытовых стоков
- система сбора отработанного масла
- подсистема вентиляции
- подсистема контроля загазованности и т.д.
- Ведение единого, синхронизированного по времени архива параметров и сообщений системы с предоставлением ретроспективной информации оперативному и обслуживающему персоналу
- Программно-логическое управление с возможностью запуска, останова и изменения режимов работы отдельных подсистем станции (энергоблоков, компрессорных установок, систем вентиляции и пожаротушения)
- Защиты и блокировки оборудования, в том числе:
- защиты, действующие на останов ГТЭС (повышение уровня конденсата, превышение уровня загазованности в блоке подготовки газа, пожар)
- локальные защиты, действующие на останов энергоблока (останов котла-утилизатора или компрессорной установки, превышение уровня загазованности в помещении энергоблока)
- блокировки включения/отключения оборудования в нормальных и внештатных режимах работы станции
- Автоматическое включение резервного оборудования при возникновении отклонений в ходе технологического процесса
- Автоматическое включениеотключение систем вентиляции и пожаротушения
- Автоматическое регулирование (предусматривающее современные системотехнические решения, различные виды балансировок, сигнализацию неисправностей, следящие режимы):
- давления газа на входе ГТЭС
- давлениярасхода воды в утилизационных теплообменниках
- уровень в сепараторах и емкостях сбора конденсата
- групповое регулирование активной и реактивной мощностей
- Контроль состояния главной электрической схемы и возможность автоматическойручной синхронизации подсистем 6кВ, 35кВ и 110кВ
- Сбор и отображение информации с интеллектуальных приборов учета (тепловычислители, расходомеры, регистраторы теплоэнергетических параметров)
- Передача данных в РДУ по дублированному каналу связи (МЭК 60870-5-101, МЭК 60870-5-104)
- Передача данных в корпоративную ЛВС с использованием защищенного соединения
- Обеспечение единого времени во всех компонентах системы
- Организация доступа к системе в соответствии с назначенными правами.
Компоненты
- Шкафы управления с промышленными контроллерами (100% «горячее» резервирование для систем ТЗ и ТБ, для особо ответственных параметров – резервирование модулей и отдельных каналов ввода/вывода, 100% «горячее» резервирование процессорных частей для систем дистанционного управления, регулирования и информационной подсистемы)
- 100% резервированные серверы БД с функциями архивирования
- Станции оператора, в т.ч. двухмониторные
- АРМ инженера АСУ ТП
- Сетевое оборудование (100% «горячее» резервирование)
- Принтеры
Архитектура
АСУ ТП ГТЭС представляет собой трехуровневую распределенную систему с многоступенчатой защитой от отказов, обеспечивающей высокую надежность.
К первому (нижнему) уровню относятся датчики аналоговых и дискретных сигналов, первичные преобразователи, регулирующая и запорная арматура, электроприводы исполнительных механизмов.
Второй (средний) уровень включает шкафы управления с промышленными микропроцессорными контроллерами, осуществляющими сбор, обработку информации и непосредственное управление исполнительными органами и электроприводами механизмов, а также локальные системы автоматического управления (САУ) и интеллектуальные приборы.
Третий (верхний) уровень включает в себя два резервированных сервера БД с функциями архивирования, АРМ операторов-технологов, АРМ управления энергоблоками, станцию инженера АСУ ТП, принтер и средства передачи данных (сетевое оборудование для организации связи между оборудованием АСУ ТП ГТЭС).
На третьем уровне реализованы обмен информацией с общестанционной информационной ЛВС через программируемый Switch 3-го уровня с функциями межсетевого экрана, а также передача данных в РДУ по наземным и спутниковым каналам связи.
Преимущества
Гибкость – возможность поэтапной модернизации системы с постепенным наращиванием функциональности и изменением конфигурации без демонтажа и замены установленного оборудования.
Надежность – использование эффективных схем резервирования, таких как 100% «горячее» резервирование управляющей сети, 100% «горячее» резервирование серверов базы данных, 100% «горячее» резервирование контроллерного оборудования и т.д.
Открытость – использование общедоступных и общепризнанных стандартов и протоколов обмена (Fast Ethernet, Modbus, IEC 60870-5-101/104, TCP/IP и др.). Наличие механизмов обмена со смежными и вышестоящими системами, в том числе OPC и ODBC.
АСУ ТП ГТЭС представляет собой единый информационно-управляющий комплекс, позволяющий осуществлять контроль и управление технологическим оборудованием во всех режимах работы станции и обеспечивает выполнение всех требований действующих нормативных документов в области энергетики. Внедрение АСУ ТП приводит к значительному расширению функциональных возможностей, повышению уровня надёжности технологического оборудования и средств автоматизации, снижению трудозатрат на техническое обслуживание и ремонт.