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火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程DL/T657-1998 發(fā)表時間:2002-1-15 中 華 人 民 共 和 國 電 力 行 業(yè) 標 準 火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程 Code for on-line acceptance test of modulating control system in fossil fuel power plant ? 1998-03-19 發(fā)布????????????????? ???? 1998-10-01 實施 中華人民共和國電力工業(yè)部??? 發(fā)布 前? 言 ??????????????????本規(guī)程是根據(jù)電力工業(yè)部技綜[1995]44號文電力行業(yè)標準計劃的安排制定的。 ????????????????? 本規(guī)程是新編的電力行業(yè)標準。 ????????????????? 本規(guī)程的附錄A、附錄B、附錄C都是標準的附錄。 ????????????????? 本規(guī)程由電力工業(yè)部熱工自動化標準化技術委員會提出并歸口。 ????????????????? 本規(guī)程起草單位：電力工業(yè)部熱工研究所。 ????????????????? 本規(guī)程主要起草人??? 王世海。 ????????????????? 本規(guī)程委托電力工業(yè)部熱工自動化標準化技術委員會負責解釋。 目? 次 ????????????????? 前言 ????????????????? 1 范圍 ????????????????? 2 引用標準 ????????????????? 3 定義 ????????????????? 4 測試條件 ??????????????????5 功能測試 ????????????????? 6 性能測試 ????????????????? 7 抗干擾能力測試及可靠性測試 ????????????????? 8 可用率及投入率考核 ????????????????? 附錄A? （標準的附錄）?驗收測試品質指標 ????????????????? 附錄B? （標準的附錄） 驗收測試項目及測試結果 ????????????????? 附錄C? （標準的附錄） 可用率考核統(tǒng)計數(shù)據(jù) 1? 范圍 ??? 本規(guī)程規(guī)定了火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)在線驗收測試的內容、方法，以及應達到的標準。 ??? 本規(guī)程適用于火力發(fā)電廠單機容量為300MW及以上機組模擬量控制系統(tǒng)訂貨合同和工程建設的最終在線驗收測試。單機容量200MW、125MW機組也可參照執(zhí)行。 2 引用標準 ??? 下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。在標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。? ??? DL5000—94????????? 火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程 ??? JB／TS234—91?????? 工業(yè)控制計算機系統(tǒng)驗收大綱 ??? SDJ279—90?????? ?? 電力建設施工及驗收技術規(guī)范(熱工儀表及控制裝置篇) ??? 電建[1996]159號???? 火力發(fā)電廠基本建設工程啟動及竣工驗收規(guī)程(1996年版) 3? 定義 3．1 模擬量控制系統(tǒng) modulating control system(簡稱MCS) ??? 是指系統(tǒng)的控制作用由被控變量通過反饋通路引向控制系統(tǒng)輸入端所形成的控制系統(tǒng)，也稱閉環(huán)控制或反饋控制系統(tǒng)。其輸出量為輸入量的連續(xù)函數(shù)。它常包含參數(shù)自動調節(jié)及偏差報警等功能。? ??? 火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)，是鍋爐、汽輪機及其輔助系統(tǒng)運行參數(shù)自動控制系統(tǒng)的總稱。 3．2 協(xié)調控制系統(tǒng) coordinated control system(簡稱ccs) ??? 將鍋爐—汽輪發(fā)電機組作為一個整體進行控制，通過控制回路協(xié)調鍋爐與汽輪機組在自動狀態(tài)的工作，給鍋爐、汽輪機的自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令，以適應負荷變化的需要，盡最大可能發(fā)揮機組調頻、調峰的能力，它直接作用的執(zhí)行級是鍋爐燃燒控制系統(tǒng)和汽輪機控制系統(tǒng)。 3．3 子控制系統(tǒng) sub—controlsystem ??? 構成機爐協(xié)調控制系統(tǒng)的機爐各主要參數(shù)的調節(jié)系統(tǒng)。 4? 測試條件 4．1 驗收測試應具備的條件 4．1．1 模擬量控制系統(tǒng)驗收測試，應在完成該系統(tǒng)的調整試驗工作，系統(tǒng)隨機組連續(xù)正常運行90天以上之后進行。驗收測試前，被考核方應提出模擬量控制系統(tǒng)調試報告，其中應包括系統(tǒng)簡要說明，調整試驗經過，各子系統(tǒng)對象特征及系統(tǒng)中主要設定、整定參數(shù)，在幾種主要擾動下的過渡過程曲線，以及結論、存在問題等。 4．1．2 模擬量控制系統(tǒng)的功能、性能，除決定于系統(tǒng)的方案設計、調整試驗水平等外，還與主、輔設備可控性，調節(jié)設備性能等有關。如因后二者存在某些問題，致使模擬量控制系統(tǒng)的功能、性能不能全面達到要求，則在驗收測試前，被考核方應完成有關改進工作，否則驗收測試不能進行。 4．2 驗收測試應在機組設計的正常工況下進行： ??? 機組負荷范圍 根據(jù)合同，但至少不小于70％～100％Pe。(額定負荷)范圍 ??? 主蒸汽壓力 設計額定數(shù)值 ??? 主蒸汽溫度 設計額定數(shù)值 ??? 再熱蒸汽溫度 設計額定數(shù)值 ??? 送、引風機，一次風機，給水泵，磨煤機，高壓加熱器等主要輔機系統(tǒng)正常投運； ??? 燃用設計煤種或校核煤種； ??? 模擬量控制系統(tǒng)有關子系統(tǒng)投入自動。 ??? 試驗時記錄參數(shù)：PD、P′D、P、рs、O2、рf、t s、t r、hd。 ??? 其中：PD? ——機組負荷指令目標值； ?????????P′D——機組負荷指令實際值(信號取自功率控制器前)； ?????????P?——機組功率； ?????????рs——主蒸汽壓力； ?????????O2——煙氣含氧量； ?????????рf?——爐膛壓力； ?????????t s——主蒸汽溫度； ?????????t r——再熱蒸汽溫度； ?????????hd——汽包水位。 4．3 驗收測試數(shù)據(jù)測取方法及使用儀器儀表 ??? 各項試驗所需記錄參數(shù)的信號一般取自系統(tǒng)中有關參數(shù)的變送器。變送器應有在有效期內的檢定合格證書。 ??? 試驗所需記錄參數(shù)用0．5級多筆記錄儀(輸入為毫伏信號，量程可選擇)記錄。記錄儀應有在有效期內的檢定合格證書。 ??? 在分散控制系統(tǒng)已通過驗收測試時，也可將試驗所需記錄參數(shù)，編入操作員站所含的數(shù)幅趨勢畫面之中。利用該系統(tǒng)的硬拷貝設備，在試驗過程中，依次將其打印記錄。 4．4 驗收測試品質指標 ??? 系統(tǒng)功能測試，主要看其在規(guī)定的條件下，機爐協(xié)調系統(tǒng)的各種運行方式，或各子系統(tǒng)的自動、手動方式能否正常投入或切換；機爐協(xié)調方式下，有關功能能否正常實現(xiàn)。機爐協(xié)調系統(tǒng)運行方式切換及各子系統(tǒng)自動、手動方式切換應是無擾動的。 ??? 機爐協(xié)調系統(tǒng)在機爐協(xié)調方式下，在機組負荷穩(wěn)定及機組負荷變化時，以機爐協(xié)調系統(tǒng)各子系統(tǒng)主要被調參數(shù)的允許偏差表示的機爐協(xié)調系統(tǒng)的靜態(tài)、動態(tài)品質指標見附錄A(標準的附錄)表A1。 ??? 給水全程控制系統(tǒng)在工作的全過程中，以汽包水位允許偏差表示的動態(tài)品質指標見附錄A(標準的附錄)表A2。 5? 功能測試 5．1 機爐協(xié)調系統(tǒng)運行方式、給定方式切換試驗 ??? 機爐協(xié)調系統(tǒng)的機爐協(xié)調、鍋爐跟蹤、汽輪機跟蹤、手動等運行方式，以及在機爐協(xié)調方式下，機組負荷指令的電網調度給定方式和機組操作員給定方式等，各有一定的投運、切換條件，在相應的投運、切換條件下，手動或自動地進行協(xié)調系統(tǒng)運行方式、給定方式的切換。 5．2 子系統(tǒng)手動自動方式切換試驗 ??? 各子系統(tǒng)手動、自動方式切換，各有一定的條件。在有關條件具備時，手動或自動地進行上述方式切換。 5．3 子系統(tǒng)手操方向閉鎖功能測試在子系統(tǒng)手動工況下，改變產生手操方向閉鎖某條件的給定偏差限值，或人為地給出一開關量信號，使系統(tǒng)處于手操方向閉鎖工況。 5．4 機組負荷指令閉鎖功能測試 ??? 試驗時，機組工況及試驗條件見4．2。 ??? 在某一給定負荷變化速率(如3％Pe／min)下，階躍增加(或減小)機組負荷指令10％～15％Pe。在機組負荷變化過程中的某一時刻，改變引起機組負荷指令閉鎖增(或減)的某一條件的允許最大(或最小)限值，使機組處于增(或減)負荷閉鎖工況。 5．5 機組自動減負荷功能測試 ??? 試驗時，機組工況及試驗條件見4．2。 ??? 機爐協(xié)調系統(tǒng)處在機爐協(xié)調方式下。人為切除一臺運行中的輔機，機爐協(xié)調系統(tǒng)應轉入自動減負荷工況：控制系統(tǒng)自動地從機爐協(xié)調方式轉換到汽輪機跟蹤方式；機組負荷指令通過燃燒率控制系統(tǒng)快速地將鍋爐出力減到給定的數(shù)值。在減負荷過程中，汽輪機側壓力調節(jié)系統(tǒng)保持主蒸汽壓力為給定值。 ??? 5．1、5．2、5．3、5．4四項試驗側重于功能測試。5．5項除功能測試外，還包含有性能測試內容。上述五項試驗結果分別填人附錄B(標準的附錄)表B1、表B2中。 5．6 給水全程控制系統(tǒng)功能測試 ??? 功能測試應與性能測試一起進行，詳見6．4規(guī)定。 6 性能測試 6．1 性能測試主要在機爐協(xié)調方式下進行，必要時，還需進行主要子系統(tǒng)的性能測試。 ??? 機爐協(xié)調方式下性能測試項目： ??? 機組負荷穩(wěn)定工況試驗； ??? 機組負荷指令變化擾動試驗。 ??? 主要子系統(tǒng)性能測試項目： ??? 給水全程控制系統(tǒng)性能測試； ??? 子控制系統(tǒng)性能測試。 6．2 機組負荷穩(wěn)定工況試驗時，機組工況及試驗條件如4．2。 ??? 機爐協(xié)調系統(tǒng)在機爐協(xié)調方式下工作。在機組運行工況穩(wěn)定(機組負荷穩(wěn)定，或機組給定負荷變化速率小于1％Pe／min，且各子系統(tǒng)無明顯內外擾動)時，分別記錄機組各主要參數(shù)變化曲線(試驗時間不少于1h，也可利用分散控制系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù))，將各參數(shù)波動量最大偏差數(shù)據(jù)填人表B2之中。 6．3 機組負荷指令變化擾動試驗。 ??? 試驗時，機組工況及試驗條件見4．2。 ??? 機爐協(xié)調系統(tǒng)在機爐協(xié)調方式下工作。機組負荷穩(wěn)定，分別在3％Pe／min及5％Pe／min的給定負荷變化速率下，階躍增加(或減少)機組負荷指令10％～15％Pe，記錄有關參數(shù)。待機組功率穩(wěn)定后，階躍減少(或增加)機組負荷指令PD，記錄有關參數(shù)。每一給定負荷變化速率下，增減負荷指令試驗交替進行。增減指令試驗各進行三次。 ??? 將各參數(shù)動態(tài)偏差平均值填人附錄B(標準的附錄)的表B2之中。 6．4 給水全程控制系統(tǒng)性能測試 ??? 給水全程控制系統(tǒng)在機組負荷指令變化擾動下的性能，已通過6．3項試驗考核。本項試驗側重從全程控制角度考核該系統(tǒng)的功能、性能。 ??? 根據(jù)設計要求，從鍋爐機組上水(或從點火)開始，投入給水全程控制系統(tǒng)。隨著機組負荷升高，給水控制系統(tǒng)的構成方式應能自動地進行切換，并滿足汽包水位控制的要求。在機組減負荷直至停爐的過程中，給水控制系統(tǒng)應有與上述相反的切換過程。 ??? 將試驗結果填人附錄B(標準的附錄)的表B1、表B3之中。 6．5 子控制系統(tǒng)性能測試 ??? 完成6．3、6．4項試驗后，根據(jù)需要還要對機組各(或部分)主要子控制系統(tǒng)分別進行性能測試。這些子系統(tǒng)包括：主蒸汽壓力、機組功率、燃料、送風、引風、一次風量、一次風壓、磨煤機出口溫度、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度及給水等控制系統(tǒng)。單元機組其他輔助控制系統(tǒng)，經調整試驗，投入運行后，應建立其投入率、可用率檔案，納入各電力局的經常性考核之中。模擬量控制系統(tǒng)驗收測試時，可不再對其進行性能考核試驗。 ??? 機組在4．2所示正常工況下穩(wěn)定運行。被測試控制系統(tǒng)處于自動方式。階躍加入15％～20％內部擾動，記錄其被調量變化過程。增、減方向內部擾動試驗各進行三次。 ??? 將各系統(tǒng)被調量動態(tài)偏差平均值填入附錄B(標準的附錄)的表B4之中。 7? 抗干擾能力及系統(tǒng)可靠性測試 7．1 抗射頻干擾能力測試。用頻率為400MHz~500MHz、功率為5W的步話機作為干擾源，在距敞開門的機柜1．5m處工作時，系統(tǒng)應能正常工作。 7．2 變送器冗余功能測試。重要參數(shù)測量變送器，常采用三取二冗余配置。分別停用一臺或兩臺變送器，應有相應報警信息出現(xiàn)，且其模擬信號運算功能亦應有相應變換。 7．3 控制器冗余功能測試。模擬量控制系統(tǒng)中，控制器常采用冗余配置。在系統(tǒng)正常運行時，制造一故障，系統(tǒng)應能從運行中的控制器自動切向備用的控制器，并發(fā)出報警信號。切換過程對控制系統(tǒng)工作，對機組運行不產生干擾。 ??? 上述測試結果填入附錄B(標準的附錄)的表B5之中。 8? 可用率及投入率考核 8．1 模擬量控制系統(tǒng)投入試運行起，開始考核其可用率和投入率。單元機組模擬量控制系統(tǒng)的統(tǒng)計工作宜借助編入DCS的程序自動進行統(tǒng)計?？己私y(tǒng)計時間不得少于三個月。 8．2 模擬量控制系統(tǒng)的“統(tǒng)計套數(shù)”按下列原則確定： ??? a)機爐協(xié)調控制系統(tǒng)按4套(協(xié)調方式、鍋爐跟蹤、汽輪機跟蹤和手動方式）統(tǒng)計。 ??? b)給水控制系統(tǒng)按3套統(tǒng)計。 ??? c)鍋爐的其他控制系統(tǒng)按1．2套統(tǒng)計。 ??? d)其他簡單的控制系統(tǒng)按自然套統(tǒng)計，有一套算一套 8．3 單套模擬量控制系統(tǒng)的可用率可按下列公式計算： ?????? ?Ai=（tai / tt）×100% ??? 式中：Ai——被統(tǒng)計的第i套系統(tǒng)的可用率； ??? ??????????tai—— 被統(tǒng)計的第i套系統(tǒng)達到附錄A(標準的附錄)品質指標后累計投入自動運行的時間， ???????? ?tt——實際試驗時間(考核統(tǒng)計期間，機組運行在該系統(tǒng)投入自動的負荷范圍內的時間)。 8．4 模擬量控制系統(tǒng)總可用率可按下列公式計算。 ??????? ??? 式中：ni——第i套系數(shù)的“統(tǒng)計套數(shù)”； ?????? ?? N——模擬量控制系統(tǒng)總的“統(tǒng)計套數(shù)”； ??????? ? A——模擬量控制系統(tǒng)總可用率。 ??? 注：更科學地考核模擬量控制系統(tǒng)，并向國際慣用考核原則靠攏，建議逐步采用“可用率”作為綜合考核指標。但由于目前國內已習慣用“投入率”作為考核指標，為了順利過渡，本規(guī)定要求同時考核統(tǒng)計可用率和投入率。必須指出，一般情況下，可用率A≥90％的要求，比投入率P≥95％更困難些。 8．5 模擬量控制系統(tǒng)的投入率可按下列公式計算： ??????? P＝n / N× 100％ ??? 式中：n——品質指標達到附錄A要求、可用率達到80％及以上的模擬量控制系統(tǒng)的“統(tǒng)計套數(shù)”； ????? ??? P——模擬量控制系統(tǒng)的投入率。 8．6 單元機組(鍋爐、汽機及輔助系統(tǒng))宜與全廠公用輔助系統(tǒng)和輔助車間分別統(tǒng)計和考核模擬量控制系統(tǒng)的可用率和投人率。 8．7 模擬量控制系統(tǒng)的可用率和投入率應滿足下列規(guī)定的考核指標： ??? 可用率A≥90％ ??? 投入率P≥95％ ??? 可用率統(tǒng)計數(shù)據(jù)填入附錄C(標準的附錄)格式的表中。 附錄A（標準的附錄） 附錄B（標準的附錄） 附錄C（標準的附錄）