核電機(jī)組采用的是飽和蒸汽，若運(yùn)行方式采用常規(guī)島廠的滑壓運(yùn)行并不經(jīng)濟(jì)，因此核電機(jī)組采用定壓運(yùn)行方式，在負(fù)荷從0%到100%變化過程中，新蒸汽壓力僅有很小范圍的變化。機(jī)組負(fù)荷的調(diào)節(jié)是靠調(diào)整蒸汽進(jìn)汽量實(shí)現(xiàn)的。常規(guī)電廠在負(fù)荷較小時，采用滑壓運(yùn)行，而在負(fù)荷大時也采用定壓運(yùn)行。

　　大亞灣兩臺機(jī)組并不參與電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)，以發(fā)揮其大功率機(jī)組穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，因此一般穩(wěn)定在滿功率水平運(yùn)行。功率的調(diào)節(jié)主要通過給水流量的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。

3 　開發(fā)平臺

　　常規(guī)電廠的開發(fā)平臺是DCS和MIS系統(tǒng)。核電廠基于安全的考慮，沒有象常規(guī)電廠的DCS系統(tǒng)，核電廠的操作都是"硬"操作，不是如同DCS的"軟"操作。因此，核電廠的數(shù)據(jù)采集是通過KDO、KIT等數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成的。

3.1 常規(guī)電廠的DCS系統(tǒng)

　　分布控制系統(tǒng)（distributed control system，簡稱DCS），是為了克服以前模擬儀表控制系統(tǒng)和集中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的缺點(diǎn)而提出和發(fā)展起來的，是4C技術(shù)（計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù)）相結(jié)合的產(chǎn)物。是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)、按系統(tǒng)要領(lǐng)設(shè)計(jì)、具有控制功能分散、監(jiān)視操作集中的新型數(shù)字控制系統(tǒng)。其中心思想是把大量的信息處理和功能控制等任務(wù)，分散給各個微處理機(jī)來完成，即把一個龐大的監(jiān)測控制任務(wù)分配給各個承擔(dān)不同控制要求的微機(jī)來執(zhí)行，通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控任務(wù)及信息管理。

　　在火電廠中，微機(jī)分布控制系統(tǒng)可以完成一臺單元機(jī)組的監(jiān)視和控制任務(wù)，也可以擴(kuò)大到整個電廠的監(jiān)視和控制任務(wù)。其監(jiān)視功能包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、性能計(jì)算、屏幕顯示和打印制表等?？刂乒δ馨M量控制、開關(guān)量控制、報(bào)警、聯(lián)動及保護(hù)等。分布控制系統(tǒng)的功能除DAS（數(shù)據(jù)采集和處理）、CCS（協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)）、SCS（順序控制系統(tǒng)）和BMS（燃燒器管理系統(tǒng)）外，有時還把DEH（數(shù)字電液汽輪機(jī)控制系統(tǒng)）、BPC（汽輪機(jī)旁路控制）及MEH（給水泵汽輪機(jī)控制系統(tǒng)）包括在內(nèi)，組成一體化系統(tǒng)。

3.2 核電廠的在線系統(tǒng)

　　KIT、KDO系統(tǒng)是核電廠的在線監(jiān)視系統(tǒng)，但這兩個系統(tǒng)并不具有安全功能，即他們只提供電廠的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，并不參與運(yùn)行和控制。

　　KIT由兩級系統(tǒng)構(gòu)成，一級系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理，分散在整個電廠中，二級系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)處理，是KIT的中央處理機(jī)系統(tǒng)，并且和外圍設(shè)備相連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出和存儲，二級系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上是完全冗余的。KIT系統(tǒng)具有較高的可用性，它的基本功能包括信息采集和處理、事件后分析、反應(yīng)堆監(jiān)督和操縱員輔助功能。

　　KDO系統(tǒng)是與電廠安全運(yùn)行無關(guān)的試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，用于完成啟動監(jiān)測系統(tǒng)和狀態(tài)計(jì)數(shù)功能，其組成主要包括狀態(tài)記錄儀、公用隔離機(jī)和微機(jī)。其輸入信號分別來自繼電器機(jī)柜、調(diào)節(jié)機(jī)柜和電氣測量，采集來的過程信號送往公共的隔離和處理單元。最終輸出的結(jié)果有：啟動試驗(yàn)的分析、性能參數(shù)的記錄、事故分析和主要瞬變分析。

　　KME系統(tǒng)也是與電廠安全運(yùn)行無關(guān)的試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，它主要的任務(wù)是通過計(jì)算機(jī)采集計(jì)算一回路的熱功率。

4 　核電廠常規(guī)島熱力性能在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的開發(fā)

4.1 系統(tǒng)功能

　　核電廠常規(guī)島熱力性能在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的預(yù)期功能為：

　?。?）熱力參數(shù)實(shí)時監(jiān)督。系統(tǒng)將實(shí)時監(jiān)測與常規(guī)島熱力循環(huán)相關(guān)的200多個參數(shù)，并與預(yù)設(shè)在系統(tǒng)中的參數(shù)期望值進(jìn)行比較，可以及時發(fā)現(xiàn)相關(guān)的參數(shù)異常和設(shè)備缺陷。

　　（2）在線熱效率計(jì)算。可以在采集一段時間（半小時左右）的參數(shù)后，計(jì)算單個系統(tǒng)（例如高壓給水系統(tǒng)）或某個設(shè)備（例如高壓加熱器）或整個常規(guī)島的熱效率，及時了解單個系統(tǒng)或整個常規(guī)島的效率狀態(tài)。

　　（3）故障診斷。通過以上兩個功能，可由系統(tǒng)或技術(shù)人員分析出是哪個系統(tǒng)或哪個設(shè)備發(fā)生了異常，并能分析根本原因或可能的根本原因，及時提出維修糾正行動。大修前后的故障診斷還可以分別為大修活動的計(jì)劃安排以及大修后續(xù)行動提供維修與運(yùn)行建議，并通過數(shù)據(jù)對比鑒定大修質(zhì)量。

　　（4）運(yùn)行考核管理。通過設(shè)置合理的指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行維修人員活動的監(jiān)督，加強(qiáng)電廠各級人員提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的意識。

　?。?）自我更新。系統(tǒng)能夠自動識別機(jī)組的最佳狀態(tài)或參數(shù)最佳值，并通過系統(tǒng)或有授權(quán)的技術(shù)人員更新到系統(tǒng)期望值與系統(tǒng)熱力模型中，從而保證系統(tǒng)能及時跟隨機(jī)組的最佳運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)備的維修與技術(shù)改造的狀態(tài)。

4.2 硬件配置

　　大亞灣核電站沒有火電廠的DAS、DCS等比較全面的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，雖然KIT、KME、KKO等儀表和控制系統(tǒng)中有一些涉及到熱力性能的數(shù)據(jù)，但其精度、采集速度與實(shí)時性等不能滿足要求。因此，必須全新開發(fā)或?qū)ΜF(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改造才能實(shí)現(xiàn)。全新開發(fā)安裝一套單獨(dú)的系統(tǒng)，既不能利用現(xiàn)有的電廠資源，而且也不能與其他系統(tǒng)進(jìn)行資源共享，從而造成資源浪費(fèi)。

　　對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行利用的途徑有3條：（1）改造KIT系統(tǒng)，將熱力性能監(jiān)測所需的信號利用KIT系統(tǒng)進(jìn)行采集；（2）將信號接至KRG系統(tǒng)，然后利用KIT和KDO系統(tǒng)進(jìn)行采集；（3）改造KME系統(tǒng)，將信號接至KME系統(tǒng)進(jìn)行采集。

　　當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)交換機(jī)后，以下的系統(tǒng)配置就與火電廠的系統(tǒng)配置沒有太大的差別。在傳感器、通訊方式、服務(wù)器方面，均屬于成熟的設(shè)備，只要在可靠性方面加以考慮。

　　通過監(jiān)測與診斷系統(tǒng)所得出的數(shù)據(jù)與結(jié)論，也可以通過WEB服務(wù)器傳到公司CIS網(wǎng)，供管理層與員工瀏覽。

5 　小結(jié)

　　通過建立一套計(jì)算機(jī)的監(jiān)視和診斷系統(tǒng)，進(jìn)行水蒸汽性質(zhì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、流量計(jì)算、機(jī)組性能計(jì)算，實(shí)時顯示經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供可靠的依據(jù)，從而指導(dǎo)運(yùn)行人員及時調(diào)整運(yùn)行方式，保證熱力系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)工況下運(yùn)行。這套系統(tǒng)的建立不僅能解決大亞灣兩臺機(jī)組運(yùn)行中無法直觀了解機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的不足，而且應(yīng)用實(shí)際節(jié)能理論，對電廠兩臺機(jī)組在運(yùn)行中存在的偏離設(shè)計(jì)條件的大部分因素進(jìn)行了在線、實(shí)時、有效的分析和計(jì)算，可大大提高了機(jī)組的運(yùn)行管理水平，方便運(yùn)行管理人員對機(jī)組性能的及時了解，使試驗(yàn)人員可以在線分析和了解機(jī)組運(yùn)行故障和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，分析比較機(jī)組能損的原因，及時掌握機(jī)組運(yùn)行動態(tài)，以減少機(jī)組不必要的能量損失，從而選擇機(jī)組最優(yōu)的運(yùn)行方式，以利于機(jī)組的最優(yōu)管理。為電廠更進(jìn)一步開展節(jié)能降耗、提高上網(wǎng)電量、實(shí)現(xiàn)信息管理的科學(xué)化提供有利的條件。

參考文獻(xiàn)

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