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火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)在線驗(yàn)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(biāo) 準(zhǔn) 火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)在線驗(yàn)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃的安排制定的。 ????????????????? 本規(guī)程是新編的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 ????????????????? 本規(guī)程的附錄A、附錄B、附錄C都是標(biāo)準(zhǔn)的附錄。 ????????????????? 本規(guī)程由電力工業(yè)部熱工自動化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋。 目? 次 ????????????????? 前言 ????????????????? 1 范圍 ????????????????? 2 引用標(biāo)準(zhǔn) ????????????????? 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(biāo)準(zhǔn)的附錄）?驗(yàn)收測試品質(zhì)指標(biāo) ????????????????? 附錄B? （標(biāo)準(zhǔn)的附錄） 驗(yàn)收測試項(xiàng)目及測試結(jié)果 ????????????????? 附錄C? （標(biāo)準(zhǔn)的附錄） 可用率考核統(tǒng)計(jì)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(yàn)收測試的內(nèi)容、方法，以及應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。 ??? 本規(guī)程適用于火力發(fā)電廠單機(jī)容量為300MW及以上機(jī)組模擬量控制系統(tǒng)訂貨合同和工程建設(shè)的最終在線驗(yàn)收測試。單機(jī)容量200MW、125MW機(jī)組也可參照執(zhí)行。 2 引用標(biāo)準(zhǔn) ??? 下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。在標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。? ??? DL5000—94????????? 火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 ??? JB／TS234—91?????? 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)驗(yàn)收大綱 ??? SDJ279—90?????? ?? 電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)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(shè)工程啟動及竣工驗(yàn)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(diào)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(jī)及其輔助系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)自動控制系統(tǒng)的總稱。 3．2 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) coordinated control system(簡稱ccs) ??? 將鍋爐—汽輪發(fā)電機(jī)組作為一個整體進(jìn)行控制，通過控制回路協(xié)調(diào)鍋爐與汽輪機(jī)組在自動狀態(tài)的工作，給鍋爐、汽輪機(jī)的自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令，以適應(yīng)負(fù)荷變化的需要，盡最大可能發(fā)揮機(jī)組調(diào)頻、調(diào)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(jī)控制系統(tǒng)。 3．3 子控制系統(tǒng) sub—controlsystem ??? 構(gòu)成機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的機(jī)爐各主要參數(shù)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 4? 測試條件 4．1 驗(yàn)收測試應(yīng)具備的條件 4．1．1 模擬量控制系統(tǒng)驗(yàn)收測試，應(yīng)在完成該系統(tǒng)的調(diào)整試驗(yàn)工作，系統(tǒng)隨機(jī)組連續(xù)正常運(yùn)行90天以上之后進(jìn)行。驗(yàn)收測試前，被考核方應(yīng)提出模擬量控制系統(tǒng)調(diào)試報告，其中應(yīng)包括系統(tǒng)簡要說明，調(diào)整試驗(yàn)經(jīng)過，各子系統(tǒng)對象特征及系統(tǒng)中主要設(shè)定、整定參數(shù)，在幾種主要擾動下的過渡過程曲線，以及結(jié)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(shè)計(jì)、調(diào)整試驗(yàn)水平等外，還與主、輔設(shè)備可控性，調(diào)節(jié)設(shè)備性能等有關(guān)。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(dá)到要求，則在驗(yàn)收測試前，被考核方應(yīng)完成有關(guān)改進(jìn)工作，否則驗(yàn)收測試不能進(jìn)行。 4．2 驗(yàn)收測試應(yīng)在機(jī)組設(shè)計(jì)的正常工況下進(jìn)行： ??? 機(jī)組負(fù)荷范圍 根據(jù)合同，但至少不小于70％～100％Pe。(額定負(fù)荷)范圍 ??? 主蒸汽壓力 設(shè)計(jì)額定數(shù)值 ??? 主蒸汽溫度 設(shè)計(jì)額定數(shù)值 ??? 再熱蒸汽溫度 設(shè)計(jì)額定數(shù)值 ??? 送、引風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)機(jī)，給水泵，磨煤機(jī)，高壓加熱器等主要輔機(jī)系統(tǒng)正常投運(yùn)； ??? 燃用設(shè)計(jì)煤種或校核煤種； ??? 模擬量控制系統(tǒng)有關(guān)子系統(tǒng)投入自動。 ??? 試驗(yàn)時記錄參數(shù)：PD、P′D、P、рs、O2、рf、t s、t r、hd。 ??? 其中：PD? ——機(jī)組負(fù)荷指令目標(biāo)值； ?????????P′D——機(jī)組負(fù)荷指令實(shí)際值(信號取自功率控制器前)； ?????????P?——機(jī)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(yàn)收測試數(shù)據(jù)測取方法及使用儀器儀表 ??? 各項(xiàng)試驗(yàn)所需記錄參數(shù)的信號一般取自系統(tǒng)中有關(guān)參數(shù)的變送器。變送器應(yīng)有在有效期內(nèi)的檢定合格證書。 ??? 試驗(yàn)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(yīng)有在有效期內(nèi)的檢定合格證書。 ??? 在分散控制系統(tǒng)已通過驗(yàn)收測試時，也可將試驗(yàn)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(shè)備，在試驗(yàn)過程中，依次將其打印記錄。 4．4 驗(yàn)收測試品質(zhì)指標(biāo) ??? 系統(tǒng)功能測試，主要看其在規(guī)定的條件下，機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)的各種運(yùn)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(jī)爐協(xié)調(diào)方式下，有關(guān)功能能否正常實(shí)現(xiàn)。機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式切換及各子系統(tǒng)自動、手動方式切換應(yīng)是無擾動的。 ??? 機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)在機(jī)爐協(xié)調(diào)方式下，在機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定及機(jī)組負(fù)荷變化時，以機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)各子系統(tǒng)主要被調(diào)參數(shù)的允許偏差表示的機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)的靜態(tài)、動態(tài)品質(zhì)指標(biāo)見附錄A(標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)指標(biāo)見附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)表A2。 5? 功能測試 5．1 機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式、給定方式切換試驗(yàn) ??? 機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)的機(jī)爐協(xié)調(diào)、鍋爐跟蹤、汽輪機(jī)跟蹤、手動等運(yùn)行方式，以及在機(jī)爐協(xié)調(diào)方式下，機(jī)組負(fù)荷指令的電網(wǎng)調(diào)度給定方式和機(jī)組操作員給定方式等，各有一定的投運(yùn)、切換條件，在相應(yīng)的投運(yùn)、切換條件下，手動或自動地進(jìn)行協(xié)調(diào)系統(tǒng)運(yùn)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(yàn) ??? 各子系統(tǒng)手動、自動方式切換，各有一定的條件。在有關(guān)條件具備時，手動或自動地進(jìn)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(chǎn)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(guān)量信號，使系統(tǒng)處于手操方向閉鎖工況。 5．4 機(jī)組負(fù)荷指令閉鎖功能測試 ??? 試驗(yàn)時，機(jī)組工況及試驗(yàn)條件見4．2。 ??? 在某一給定負(fù)荷變化速率(如3％Pe／min)下，階躍增加(或減小)機(jī)組負(fù)荷指令10％～15％Pe。在機(jī)組負(fù)荷變化過程中的某一時刻，改變引起機(jī)組負(fù)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(jī)組處于增(或減)負(fù)荷閉鎖工況。 5．5 機(jī)組自動減負(fù)荷功能測試 ??? 試驗(yàn)時，機(jī)組工況及試驗(yàn)條件見4．2。 ??? 機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)處在機(jī)爐協(xié)調(diào)方式下。人為切除一臺運(yùn)行中的輔機(jī)，機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)應(yīng)轉(zhuǎn)入自動減負(fù)荷工況：控制系統(tǒng)自動地從機(jī)爐協(xié)調(diào)方式轉(zhuǎn)換到汽輪機(jī)跟蹤方式；機(jī)組負(fù)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(fù)荷過程中，汽輪機(jī)側(cè)壓力調(diào)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(xiàng)試驗(yàn)側(cè)重于功能測試。5．5項(xiàng)除功能測試外，還包含有性能測試內(nèi)容。上述五項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果分別填人附錄B(標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)與性能測試一起進(jìn)行，詳見6．4規(guī)定。 6 性能測試 6．1 性能測試主要在機(jī)爐協(xié)調(diào)方式下進(jìn)行，必要時，還需進(jìn)行主要子系統(tǒng)的性能測試。 ??? 機(jī)爐協(xié)調(diào)方式下性能測試項(xiàng)目： ??? 機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定工況試驗(yàn)； ??? 機(jī)組負(fù)荷指令變化擾動試驗(yàn)。 ??? 主要子系統(tǒng)性能測試項(xiàng)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(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定工況試驗(yàn)時，機(jī)組工況及試驗(yàn)條件如4．2。 ??? 機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)在機(jī)爐協(xié)調(diào)方式下工作。在機(jī)組運(yùn)行工況穩(wěn)定(機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定，或機(jī)組給定負(fù)荷變化速率小于1％Pe／min，且各子系統(tǒng)無明顯內(nèi)外擾動)時，分別記錄機(jī)組各主要參數(shù)變化曲線(試驗(yàn)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(jī)組負(fù)荷指令變化擾動試驗(yàn)。 ??? 試驗(yàn)時，機(jī)組工況及試驗(yàn)條件見4．2。 ??? 機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)在機(jī)爐協(xié)調(diào)方式下工作。機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定，分別在3％Pe／min及5％Pe／min的給定負(fù)荷變化速率下，階躍增加(或減少)機(jī)組負(fù)荷指令10％～15％Pe，記錄有關(guān)參數(shù)。待機(jī)組功率穩(wěn)定后，階躍減少(或增加)機(jī)組負(fù)荷指令PD，記錄有關(guān)參數(shù)。每一給定負(fù)荷變化速率下，增減負(fù)荷指令試驗(yàn)交替進(jìn)行。增減指令試驗(yàn)各進(jìn)行三次。 ??? 將各參數(shù)動態(tài)偏差平均值填人附錄B(標(biāo)準(zhǔn)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(jī)組負(fù)荷指令變化擾動下的性能，已通過6．3項(xiàng)試驗(yàn)考核。本項(xiàng)試驗(yàn)側(cè)重從全程控制角度考核該系統(tǒng)的功能、性能。 ??? 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，從鍋爐機(jī)組上水(或從點(diǎn)火)開始，投入給水全程控制系統(tǒng)。隨著機(jī)組負(fù)荷升高，給水控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式應(yīng)能自動地進(jìn)行切換，并滿足汽包水位控制的要求。在機(jī)組減負(fù)荷直至停爐的過程中，給水控制系統(tǒng)應(yīng)有與上述相反的切換過程。 ??? 將試驗(yàn)結(jié)果填人附錄B(標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)試驗(yàn)后，根據(jù)需要還要對機(jī)組各(或部分)主要子控制系統(tǒng)分別進(jìn)行性能測試。這些子系統(tǒng)包括：主蒸汽壓力、機(jī)組功率、燃料、送風(fēng)、引風(fēng)、一次風(fēng)量、一次風(fēng)壓、磨煤機(jī)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(jī)組其他輔助控制系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)整試驗(yàn)，投入運(yùn)行后，應(yīng)建立其投入率、可用率檔案，納入各電力局的經(jīng)常性考核之中。模擬量控制系統(tǒng)驗(yàn)收測試時，可不再對其進(jìn)行性能考核試驗(yàn)。 ??? 機(jī)組在4．2所示正常工況下穩(wěn)定運(yùn)行。被測試控制系統(tǒng)處于自動方式。階躍加入15％～20％內(nèi)部擾動，記錄其被調(diào)量變化過程。增、減方向內(nèi)部擾動試驗(yàn)各進(jìn)行三次。 ??? 將各系統(tǒng)被調(diào)量動態(tài)偏差平均值填入附錄B(標(biāo)準(zhǔn)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(jī)作為干擾源，在距敞開門的機(jī)柜1．5m處工作時，系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)有相應(yīng)報警信息出現(xiàn)，且其模擬信號運(yùn)算功能亦應(yīng)有相應(yīng)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(yùn)行時，制造一故障，系統(tǒng)應(yīng)能從運(yùn)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(jī)組運(yùn)行不產(chǎn)生干擾。 ??? 上述測試結(jié)果填入附錄B(標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)行起，開始考核其可用率和投入率。單元機(jī)組模擬量控制系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)工作宜借助編入DCS的程序自動進(jìn)行統(tǒng)計(jì)?？己私y(tǒng)計(jì)時間不得少于三個月。 8．2 模擬量控制系統(tǒng)的“統(tǒng)計(jì)套數(shù)”按下列原則確定： ??? a)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)按4套(協(xié)調(diào)方式、鍋爐跟蹤、汽輪機(jī)跟蹤和手動方式）統(tǒng)計(jì)。 ??? b)給水控制系統(tǒng)按3套統(tǒng)計(jì)。 ??? c)鍋爐的其他控制系統(tǒng)按1．2套統(tǒng)計(jì)。 ??? d)其他簡單的控制系統(tǒng)按自然套統(tǒng)計(jì)，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(jì)算： ?????? ?Ai=（tai / tt）×100% ??? 式中：Ai——被統(tǒng)計(jì)的第i套系統(tǒng)的可用率； ??? ??????????tai—— 被統(tǒng)計(jì)的第i套系統(tǒng)達(dá)到附錄A(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)品質(zhì)指標(biāo)后累計(jì)投入自動運(yùn)行的時間， ???????? ?tt——實(shí)際試驗(yàn)時間(考核統(tǒng)計(jì)期間，機(jī)組運(yùn)行在該系統(tǒng)投入自動的負(fù)荷范圍內(nèi)的時間)。 8．4 模擬量控制系統(tǒng)總可用率可按下列公式計(jì)算。 ??????? ??? 式中：ni——第i套系數(shù)的“統(tǒng)計(jì)套數(shù)”； ?????? ?? N——模擬量控制系統(tǒng)總的“統(tǒng)計(jì)套數(shù)”； ??????? ? A——模擬量控制系統(tǒng)總可用率。 ??? 注：更科學(xué)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(biāo)。但由于目前國內(nèi)已習(xí)慣用“投入率”作為考核指標(biāo)，為了順利過渡，本規(guī)定要求同時考核統(tǒng)計(jì)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(jì)算： ??????? P＝n / N× 100％ ??? 式中：n——品質(zhì)指標(biāo)達(dá)到附錄A要求、可用率達(dá)到80％及以上的模擬量控制系統(tǒng)的“統(tǒng)計(jì)套數(shù)”； ????? ??? P——模擬量控制系統(tǒng)的投入率。 8．6 單元機(jī)組(鍋爐、汽機(jī)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(jì)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(yīng)滿足下列規(guī)定的考核指標(biāo)： ??? 可用率A≥90％ ??? 投入率P≥95％ ??? 可用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)填入附錄C(標(biāo)準(zhǔn)的附錄)格式的表中。 附錄A（標(biāo)準(zhǔn)的附錄） 附錄B（標(biāo)準(zhǔn)的附錄） 附錄C（標(biāo)準(zhǔn)的附錄）