[發明專利]機組熱控智能保護系統

有效

• 申請號: 200710041838.5
• 申請日: 2007-06-11
• 公開（公告）號: CN101106267A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 馮偉忠
• 申請（專利權）人: 上海外高橋第三發電有限責任公司
• 主分類號: H02H7/06
• 分類號: H02H7/06;H02H5/04
• 代理公司: 上海恩田旭誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉峰

技術領域

本發明涉及發電廠熱工控制領域，尤其涉及一種應用于大型發電機組的熱控智能保護系統。

技術背景

大型發電機組一旦發生事故，不僅影響電能的正常生產，給電網造成巨大損失，而且往往會損壞電廠設備。熱控保護系統就是用來保護機組設備的安全，使其不發生嚴重損壞的系統，主要包括爐膛安全監控系統、汽機緊急跳閘系統、順序跳閘系統、輔機及旁路的聯鎖保護系統等。

早期的熱控保護系統采用分列儀表控制方式，其特點是各控制系統元件比較分散，控制回路間彼此獨立，控制系統處理速度慢，隨著發電廠生產規模和復雜程度不斷提升，這種控制方式因不能保證整個生產過程安全、穩定、經濟和協調運行而漸被淘汰。

隨著計算機和通信技術的發展，隨后人們開始將熱控保護納入分散控制系統(DCS)中加以實現。DCS發展至今已經歷了四代：一、二兩代DCS系統CPU處理速度較慢，內存容量較小，系統信息量也不充足，保護系統邏輯量的多少會直接影響CPU的處理速度，進而影響保護動作的正確性和實時響應性；三、四兩代DCS系統CPU處理速度快，內存容量也足夠大，系統信息全面、準確、實時，保護系統邏輯量的多少對其性能影響甚微。

然而，對于熱控保護系統，無論從早期的分列儀表實現方式還是到現在的DCS實現方式，其在保護原理設計上是一成不變的，都是根據個別的測點信號，采用簡單的邏輯運算，產生保護指令，而對保護誤動情況和拒動情況并未作深入考慮及進一步處理。

如圖1所示為現有技術的保護系統的原理圖，該系統首先采集來自工藝現場的熱工參數測量信號，其后將主信號用做保護系統的保護信號，其他信號用于非保護系統。但該類保護系統在實際作業中，保護誤動或拒動情況時有發生。特別是在現代大型機組(尤其是超臨界、超超臨界機組)中，熱控保護系統功能復雜且項目具有多樣性，其主、輔機的聯鎖、保護功能非常復雜及齊全，這對熱控工作，包括熱控專業設計、軟件組態、系統安裝、調試、運行、維護等提出了很高的要求，同時，保護系統從信號發生至動作執行的各環節可能出錯的概率也大為增加，因而保護誤動或拒動情況更易發生。像機組主燃料跳閘(MFT)這樣的全局性保護，若經常(誤)動作，對小容量機組的影響相對有限，但對大型的、尤其是超臨界的機組，將產生明顯的管道蒸汽側氧化皮脫落及汽輪機葉片固體顆粒侵蝕(SPE)等問題，輕則會明顯降低汽輪機的內效率，熱耗率增加，效率達不到設計要求，重則會危及鍋爐及汽輪機調節級或高中壓缸第一級的安全。而對超超臨界機組，由于其蒸汽溫度高達600℃，鍋爐及主、再熱蒸汽管道的蒸汽氧化問題將更甚于以往540℃/566℃等級的機組。

現代大型機組一旦跳機，不僅降低電廠本身的經濟效益，同時往往會引發諸多設備故障，進一步延誤機組的恢復，另外，也會對電網造成重大沖擊，帶來不良的社會影響。而對于保護拒動情況，雖然在機組熱控保護系統中只是偶爾發生，但由于其后果的嚴重性，一般是不允許發生的。一旦出現保護拒動，則極可能造成電廠設備的嚴重損壞，甚至會帶來人員傷害，因此，保護拒動情況一定要杜絕。

由此看出，熱控保護系統通過保護動作來確保設備的安全，然而，過多的保護誤動作也會給機組安全、經濟運行帶來非常不利的影響，其中，尤其以上述MFT保護系統為典型代表。因此，熱控保護系統應盡可能杜絕拒動，減少誤動。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種在確保現有保護系統可靠性的基礎上，進一步提高其智能性、可靠性的熱控保護系統。

為實現上述目的，本發明提供了一種熱控智能保護系統，包括以下步驟：

步驟一，在現有控制系統中的不同熱工保護參數的測量信號與其它相關聯熱工參數測量信號之間設定主信號及佐證信號匹配關系；將所述現有控制系統中的現有保護系統信號連接一智能判斷單元，所述智能判斷單元至少包括延時環節、智能判斷環節和指令處理環節；

步驟二，將采集到的所述主信號同時發送到所述現有控制系統的現有保護系統和所述智能判斷環節；將采集到的所述佐證信號發送到所述智能判斷環節；

步驟三，在所述現有保護系統不發出保護指令時，所述智能判斷環節利用佐證信號驗證所述主信號的真偽，并在驗證所述主信號為假時輸出保護拒動提示信號至所述指令處理環節；所述指令處理環節接收到所述保護拒動提示信號后根據所述主信號的內容輸出與所述主信號對應的保護指令至執行回路；