Häzirki zamanyň elektrik stansiýalarynda desentralizirlenen DCS-iň gizlin howplary
Öýlümli ýylylyk bloklarynyň köpüsi garaşsyz DCS dolandyryş halkalaryna bil baglaýar. Meýdan maglumatlary boýunça ulgam hadysalarynyň 68%-i bloklaryň ýük reaksiýalarynyň deň gelmezliginden emele gelýär. Ýeke-blokly DCS käseler bilen bug turbinalarynyň arasyndaky baglanyşygy äsgermezlikde goýýar. Şonuň üçin izolýirlenen nokatlar ortaça ýük reaksiýa yzyndan galmagyny 2,3 sekunta çenli döredýär. Esasy ýygylyk sazlamasynyň ýygy-ýygydan şowsuz bolmagy sebit elektrik ulgamlaryny durnuksyzlaşdyrýar. Deň gelmeýän PID parametrleri hem kömekçi enjamlaýyn abzallaryň aşynmagyny artdyrýar. Gurnama-mesiwer enjinerleriniň köpüsi henizem diňe aýratyn bloklar üçin DCS logikasyny düzetmek bilen çäklenýär.
Bloklaryň hyzmatdaşlygyny böwetleýän üç esasy “dar boýnuň” sebäbi
Biz 32 sany ýerinde geçirilen DCS proýektinden üç esasy böwetçyligi jemledik. Birinjiden, dürli-dürli protokollar bloklar arasyndaky maglumatlaryň hakyky wagtlaýyn utgaşdyrylmagyny böwetleýär. Ikinjiden, hemişelik PID parametrleri üýtgäp durýan ulgam ýüklerine uýgunlaşyp bilmeýär. Üçünjiden, bitewi duýduryş arabaglanyşygyň ýoklugy yzly-yzyna hadysalara getirýär. Mysal üçin, köne ABB Symphony DCS-de bloklar boýunça tebigy meýilnamalaşdyryş funksiýasy ýok. Ýerli Huawei Smart DCS öňki PLK (PLC) şkaflary bilen tiz-tez pes utgaşyklylyk görkezýär.
Hyzmatdaş dolandyryş üçin basgançaklaýyn DCS arhitekturasy
Biz adaty modellerden tapawutly üç gatlakly arhitekturany işläp düzduk. Iň ýokarky gatlakda ýörite ulgam dispetçer serveri goşulýar. Ol wilaýat elektrik ulgamlarynyň merkezlerinden hakyky wagtlaýyn ýük buýruklaryny göni kabul edýär. Ortaky gatlak meýdan enjamlaryny standartlaşdyrylan OPC UA tunneli arkaly birleşdirýär. Ol DCS, käse PLK-lerini we TSI yrgyldy monitorylaryny baglanyşdyrýar. Iň aşaky gatlakda hemişelik parametrleriň ýerine öz-özüne uýgunlaşýan PID logikasy ulanylýar. Netijede, bloklar arasyndaky maglumat geçiriş gijikmesi 0,4 sekuntdan aşak düşýär.
Sany taýdan ölçeýän şertleri bolan täzeden garalan DCS gurnaýyş prosessi
Biz köne, aýratyn gurnama akymlaryny terk etdik. 1-nji tapgyr: ±0,5% doly şkala ýalňyşlygy bilen I/O nokatlarynyň kalibrlemesi. 2-nji tapgyr: esasy ýylylyk enjamlary üçin ýapyk döngeli, bir-döngeli sazlama. 3-nji tapgyr: dört tipik ýük ýagdaýynda bloklar arasyndaky bilelikdäki sazlama. 4-nji tapgyr: ýerinde 96 sagatlap yzygiderli arabaglanyşykly berklilik synagy. Ähli ädimler IEC 61508 funksional howpsuzlyk SIL2 standartyna laýyklykda ýerine ýetirilýär.
Optimallaşdyrmazdan öň we soň deňeşdirme synag maglumatlary
Hakykatdan gazanylan netijeleri barlamak üçin edil birmeňzeş iş şertlerinde synag geçirdik. Ýük reaksiýa gijikmesi 2,3 sekuntdan 0,38 sekunda çenli (83,5% peselme) düşdi. Esasy ýygylyk sazlamasynyň üstünlik derejesi 81,2%-den 99,6%-e çenli (18,4% ýokarlanma) galdy. Ulgam duýduryşlarynyň gündelik sany 47-den 6 gezek çenli (87,2% peselme) azaldy. Her kWh üçin kömür sarp edilişi 302,6 grammadan 296,1 gramma çenli (2,15% energiýa tygşytlanmasy) düşdi. Bilelikdäki sazlama durnukly önümçilik ösüşini üpjün edýär.
Meýdandaky 1-nji mysal: 2×330MW kömür bilen işleýän elektrik stansiýasyny täzeden enjamlaşdyrmak
Köne Siemens DCS-de bloklar arasyndaky ýük tapawudy agyr görnüşde ýüze çykýardy. Ulgamyň iň ýokary tertipleşdirme döwründe ýük tapawudy 18MW-a çenli ýetdi. Biz DCS içinde bilelikdäki ýük paýlaýyş logikasyny täzeden ýazdyk. Doly gurnaýyşdan soň, ýük tapawudy 3MW çäginde saklandy. Kömekçi enjamlaryň yrgyldy derejesi alty aýyň dowamynda 41% peseldi. Her ýyl meýilleşdirilmedik duruş wagtlary 87 sagatdan 22 sagada çenli azaldy.
Meýdandaky 2-nji mysal: 4×1000MW ultra-superkritik täze stansiýa
Dört blok ulgam bilen sinhron bilelikdäki iş dolandyryşyna mätäçdi. Ilkinji taslama bitewi köp-blokly meýilnamalaşdyryş modulynyň ýoklugy bilen häsiýetlendirilýärdi. Biz ähli DCS ulgamynyň toruna merkezleşdirilen meýilnamalaşdyryş nokadyny goşduk. Ähli dört blok 0,5 sekuntyň içinde sinhron ýük sazlamasyna ýetdi. Stansiýa 96 sagatlyk arabaglanyşykly berklilik synaglaryny duýduryşsyz geçdi. Operatorlaryň gatyşma ýygylygy pik ýük peseldiliş döwründe 73% peseldi.
Bilermenleriň garamagy we elektrik stansiýalaryň avtomatizasiýasynyň geljegi
DCS we elektrik goragy boýunça 15 ýyllyk tejribä esaslanyp aýdylanda, toparlaryň köpüsi henizem göz ýetirmän diňe ýeke-blokly sazlamalara üns berýär. 2026-njy ýyla çenli ulgam operatorylary has berk arabaglanyşyk standartlaryny girizer. Hemişelik parametrli DCS ulgamlary kem-kemden bazardan çeker. Geljekdäki stansiýalar DCS, PLK we “edge computing” ulgamlaryny birleşdirer. Enjinerler diňe bir halkaly sazlamadan däl-de, ulgamlar arasyndaky hyzmatdaşlygy dolandyrmak endiklerini hem ele almaly. Standartlaşdyrylan hyzmatdaş DCS şablonlary ýerinde geçirilýän sazlama wagtyny 30% çenli gysgap biler.
Ýerinde işleýän tehnikler üçin amaly teklipler
DCS konfigurasiýasynyň irki tapgyrynda bitewi maglumat interfeýslerini niýetläň. Her blok üçin garaşsyz dolandyryş logikasyny ulanmakdan gaça duruň. Ähli ýeke-blokly dolanyşyk synaglaryny tamamlan soň bilelikdäki sazlamany geçiriň. DCS logikasyny täze ulgam dispetçer düzgünlerine laýyklykda yzygiderli täzeläň. Bu çözgüt kömür bilen işleýän, gaz bilen işleýän we birleşdirilen siklli elektrik stansiýalary üçin amatlydyr.
PLK, DCS we nebithimiýa önümçiliginde halkara senagat dolandyryş brendleri boýunça tejribeli awtomatizasiýa inženeri Song Mingyuan tarapyndan ýazylan.
