簡介
山東章丘發電有限責任公司坐落在龍山文化的發祥地和女詞人李清照的故鄉，廠區地勢平坦，運輸方便，資源豐富，地理位置*。
2001年12月，山東電源開發股份有限公司、章丘市供電公司、濟南魯源電力工程有限公司、濟南市能源投資有限責任公司分別以70%、15%、10%、5%的出資比例成立“山東章丘發電有限責任公司”。公司規劃設計容量3270MW。一期工程2×135MW燃煤凝汽式發電機組分別于2002年9月27日和2002年12月31日移交試生產，創下了山東電網同類型機組一年雙投的新記錄；取得了全國同期同類型機組工程總造價和單位千瓦造價zui低的好成績，跨入了人均擁有容量和單位千瓦機組創利稅zui高的*行列，達到了機組投產與廠區綠化、竣工決算、環保驗收同步的標準要求。目前公司正在進行二期工程2×300MW機組的籌劃和三期4×600MW機組的前期規劃工作。
2002年12月29日，中國華電集團公司成立，山東電源開發股份有限公司移交中國華電集團公司管理，山東章丘發電有限責任公司因此成為中國華電的控股企業，公司的生產經營由山東電源開發股份有限公司負責管理。
二、一期工程SUPMAX分散控制系統運用概況
公司規劃設計容量3270MW，一期工程兩臺135MW燃煤凝汽式發電機組于2002年建成投產，二期工程兩臺300MW機組計劃于2005年底和2006年7月投產發電，三期工程4臺600MW機組計劃“十一五”建成投產，其中一期DCS系統采用上海自動化儀表股份有限公司DCS公司自行研制開發的SUPMAX分散控制系統。
三、SUPMAX分散控制系統簡介
該廠應用的SUPMAX DCS控制系統大致可分為七個控制功能組，其中包括協調控制系統、鍋爐保護系統、順序控制系統、電氣控制系統、數據采集系統、汽輪機電調控制系統以及吹灰程控系統。該分散控制系統不僅包括DCS的基本功能DAS、MCS、FSSS、SCS，還將DEH系統、循環水泵房系統、吹灰系統、電氣系統全部納入DCS系統監視范圍，控制領域幾乎涵蓋了機、電、爐所有核心設備的控制，特別是將電氣設備的操作納入DCS進行控制，在國內135MW機組中尚屬。
3.1 SUPMAX分散控制系統硬件組成及特點
3.1.1硬件系統
章丘電廠一期2×135MW工程單元機組DCS系統采用單域設計，每臺機組設有控制柜19面，繼電器柜4面，電源柜一面，六個操作員站，一個工程師站，一個歷史數據站，2臺服務器，4臺打印機以及相應的通訊系統。
3.1.2 模件特點
該系統單元機組AI模件1225點，DI模件1752點，AO模件2203點，DO模件1116點。
a. 所有模件均采用固態電路、標準化、模件化和插入式結構，并有標示I/O狀態的LED指示和診斷顯示。
b. 模件的插拔均有導軌和聯鎖，以免造成損壞或故障，模件的編址不受在機柜內的插槽位置影響。
c. 機柜內的模件能帶電插拔而不損壞，且不影響其他模件正常工作。在誤加250V直流電壓或交流峰-峰電壓時，不損壞系統。輸入、輸出通道及其工作電源互相隔離。
d. 模件的種類較少，尺寸規格符合標準。
e. I/O處理系統均為智能化，以減輕控制系統的處理負荷，I/O處理系統本身能完成掃描、數據整定、數字化輸入和輸出、線性化、熱偶冷端補償、過程點質量判斷、工程單位換算等功能。
f. 模擬量輸入信號每秒至少掃描和更新4次，數字量輸入信號每秒至少掃描和更新10次，SOE輸入信號的分辨率小于1毫秒。
g. 模件提供熱偶、熱阻及電流信號的開路、短路以及輸入信號超出工藝可能范圍的檢查功能，功能在每次掃描過程中完成。冗余輸入的熱偶、熱阻、變送器信號的處理由I/O模件來完成，單個模件故障，不引起設備的故障或跳閘。
h. 輸入模件都采取防抖動濾波處理，并自動進行周期性零飄和增益的校正。
3.1.3 I/O模件類型及特性
a. 模擬量輸入SM313，zui大輸入阻抗為250歐姆，并提供直流24V電源；
b. 模擬量輸出SM322，電流或電壓可選，具有驅動回路阻抗大于600歐姆的負載能力，系統提供24VDC的回路電源；
c. 數字量輸入SM331 負端接至隔離地，系統提供對現場輸入接點的查詢電壓；
d. 數字量輸出SM332 模件采用點隔離輸出，隔離電壓大于250V，能直接驅動控制用的電動機或中間繼電器；
e. 熱電阻（RTD）輸入SM316 有直接接受三線制的Cu50、Ｐt100等類型的熱電阻的能力，并提供電源；
f. 熱電偶輸入SM314，能直接接受分度號為E、K型熱電偶型號，熱電偶在整個工作段的線性化，在過程站內完成而不需通過數據通訊總線。
3.1.4處理器模件（DPU）特點
每臺單元機組DCS系統共設有#1-#2電氣DPU，#3-#6鍋爐控制DPU ，#7吹灰控制DPU，#8-#9 FSSS控制DPU ，#10-#13汽機控制DPU，#14 DEH控制DPU 。
a. 處理器模件各司其職，提高了系統的可靠性，處理器模件使用I/O處理系統采集的過程信息來完成模擬控制和數字控制；
b. 處理器模件元器件標示清晰，并帶有LED自診斷顯示；
c. 處理器模件的RAM，有電池作數據存儲的后備電源，電池的更換不影響模件的工作；
d. 某一個處理器模件故障，不影響其他處理器模件的運行，數據通訊總線故障時，處理器模件能繼續運行；
e. 對某一個處理器模件的切除、修改或投運，均不影響其他處理器模件的運行；
f. 執行機組聯鎖保護和重要的模擬量控制功能的控制器如電氣、FSSS、汽機、鍋爐等采用冗余配置，一旦某個工作的處理器模件發生故障，系統能自動地快速切換至冗余處理器模件，并在操作員站報警。對于順序控制如吹灰系統，由于驅動級硬件和軟件可獨立于上一級工作，控制器不冗余配置；
g. 冗余配置的處理器模件與系統均有并行的接口，，均能接受系統對它們進行組態和組態修改，處于后備狀態的處理器模件，能不斷更新其自身獲得的信息；
h. 電源故障屬系統的可恢復性故障，一旦重新受電，處理器模件能自動恢復正常工作而無需運行人員干預。
3.1.5系統通訊特點
系統通訊從上到下分為三層網絡結構。zui上層采用符合TCP/IP協議的以太網，波特率為100Mbps，連接操作員站、工程師站、管理計算機等，是實現全廠綜合管理的信息通道；中間層采用10Mbps以太網冗余網絡，連接操作站與控制站，傳輸各種實時信息；底層網絡為控制站內部網，符合IEEE802.4協議。
SUPMAX單域中間層控制網zui多帶18個，其具體特點如下：
拓撲規范；總線型結構
傳輸方式：曼徹斯特編碼方式
通訊控制：IEEE802.3標準協議
傳遞速率: 10Mbps/100Mbps
通訊介質:星型連接,配有源HUB
通訊距離:zui大2km
3.1.6系統供電特點
a. 系統接受電氣專業送來的兩路交流220V，50hz單相電源，其中一路來自UPS，一路來自廠用電。
b. 系統在每個機柜和站內配置冗余電源切換裝置。
c. 對柜內用電裝置，I/O模件、DPU 、通訊模件和變送器等都提供冗余的電源。
d. 變送器供電回路具有單獨的熔斷器，并具有斷電報警和過載保護措施。
3.1.7系統軟件
Windows NT平臺，進口Cilect流程圖制作軟件，Supview操作界面；軟件組態靈活、功能完善、易于修改和擴展、便于調試。
3.2 現場調試及應用情況
一期工程的DCS系統，通過自儀股份DCS公司現場工程師、山東電力研究院和電廠人員的共同努力，兩臺機組調試運行都比較順利，熱控保護投入率達到，DCS系統的自動可投入率達到。從調試和運行情況來看，SUPMAX控制系統的硬件、軟件設計基本滿足了DCS所應具有的控制功能，自動控制效果比較理想。
一期工程的每臺機組共設有45套自動調節系統。機爐協調控制采用了DEB400即機爐兩側的能量平衡原理控制汽機調門和給粉機的轉速來，同時具有一次調頻、AGC及快速甩負荷功能。由于機組的DEH（即汽輪機電調控制）也采用了SUPMAX控制系統，整套機組在機、爐的協調控制方面更具有一體性。
DCS控制中的鍋爐保護系統（即FSSS系統）具備有MFT、OFT（即主燃料或燃油故障保護停爐）、油槍的啟停、油泄漏試驗、爐膛吹掃等功能。從調試運行的情況來看,系統軟硬件動作正確可靠，對機組的安全運行起到了保障作用。
汽輪機的電調控制系統（即DEH系統）與DCS系統采用了一體化設計方案,沒有出現通訊等問題，證明SUPMAX系統能夠達滿足DEH系統的控制要求。
吹灰程控系統一般由吹灰器廠家配套的PLC設備進行控制,一期工程的吹灰器程控納入DCS系統中,事實證明此種方案是可行的,DCS系統在軟件編程方面與PLC系統相比更具靈活性和可操縱性,給運行和檢修人員帶來了方便。
工程電氣系統的重要斷路器及刀閘的保護和控制也都進入DCS,用程控實現了對勵磁和同期裝置的控制，這也是本工程DCS系統的一個特點。
順序控制系統（即SCS系統）涉及的設備較多,控制對象包括風機、泵類、閥門等重要輔機設備,SUPMAX系統能夠滿足系統的各種邏輯要求。
數據采集系統（即DAS系統）在一期工程中的應用也是比較成功的,能夠滿足現場各種參數的特性和精度要求。
事故追憶系統（即SOE系統）對事件記錄的分辨率達到了1ms。同時在報警和趨勢方面SUPMAX系統的功能也是完善的,在歷次的事故追憶中提供了準確數據。
SUPMAX系統在軟、硬件方面具有以下一些特點：
1） 硬件齊全可靠。該系統的輸入輸出模件品種齊全，能夠滿足電廠的調節控制要求。設備的可靠性較高，故障率極低。模件的熱插拔功能,在設備系統維護上極其方便，實用性較好。其于兩位式設備控制的BCM模件和用于DEH控制的測速模件的精度和使用性較好。
2） 軟件組態功能十分強大。通過組態可以方便地根據工程要求設計程序,基本滿足電廠提出的功能要求。
3） 系統具有較好的開放性。一期工程中的現場巡測系統和鍋爐風粉效率的性能計算系統都具有不同的通訊規約, SUPMAX系統通過編制不同的通訊程序較好地完成了通訊。