羅克韋爾自動(dòng)化項(xiàng)目工程組幫助澳大利亞雪山水力發(fā)電計(jì)劃工程升級(jí)早期控制和信息系統(tǒng)。
雪山水力發(fā)電工程位于澳大利亞南阿爾卑斯山，始建于1949年，于1974年竣工，可提供灌溉用水并進(jìn)行水力發(fā)電。這項(xiàng)奇跡工程匯聚了從16座主要水庫、145公里的互連隧道、80公里的水渠流來的大量水資源，此外包括兩個(gè)泵站和七座水力發(fā)電站。
該工程的發(fā)電站共包括31臺(tái)發(fā)電機(jī)，總發(fā)電量為3756MW，每年平均為澳大利亞國(guó)家電網(wǎng)輸送4500GWh無污染、可再生的水力電。
2005年，為了滿足現(xiàn)代化需求，工程承包兼經(jīng)營(yíng)公司Snowy Hydro開始著手“系統(tǒng)現(xiàn)代化項(xiàng)目”，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)歷時(shí)七年，耗資2.25億美元，是對(duì)系統(tǒng)首次實(shí)施重大的全面檢修升級(jí)。該項(xiàng)目的一項(xiàng)主要任務(wù)是更換控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)、HV斷路器和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。羅克韋爾自動(dòng)化項(xiàng)目工程組聯(lián)合Snowy Hydro團(tuán)隊(duì)，攜手處理控制系統(tǒng)的全面檢修。
信息就是力量
每個(gè)Snowy發(fā)電站的控制和信息系統(tǒng)都支持多種輔助系統(tǒng)，這些輔助系統(tǒng)與全部的
31個(gè)發(fā)電機(jī)/渦輪機(jī)組件(單元)及兩個(gè)泵送單元相關(guān)聯(lián)。其中包括冷卻水、潤(rùn)滑油和調(diào)速油系統(tǒng)，以及對(duì)軸承和繞組溫度進(jìn)行監(jiān)視及其它單元診斷。
據(jù)Snowy Hydro的控制技術(shù)經(jīng)理Darryl Eager介紹，此次升級(jí)對(duì)保持可靠性和收集實(shí)時(shí)操作信息至關(guān)重要。他表示，“通過收集盡可能多的操作信息，我們才能充分利用這些信息來發(fā)揮我們的優(yōu)勢(shì)。信息是實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)的動(dòng)力。”
簡(jiǎn)單來說，控制升級(jí)的目標(biāo)是，用最新的可編程自動(dòng)化控制器(PAC)和電子操作員界面(EOI)技術(shù)來取代1960/1970繼電器邏輯控制和模擬測(cè)量。
首期的33項(xiàng)單元控制升級(jí)于2006年在蒂默特3(T3)發(fā)電站開始，這次升級(jí)用事實(shí)證明了項(xiàng)目的可行性。這次升級(jí)開發(fā)了一種標(biāo)準(zhǔn)的單元控制架構(gòu)，其中主要包括兩個(gè)Allen-Bradley.ControlLogix. PAC(一個(gè)用于控制單元的調(diào)速，另一個(gè)用于控制渦輪機(jī)/發(fā)電機(jī)的其余部分)，并使用第三個(gè)PAC來控制與每對(duì)發(fā)電機(jī)相關(guān)的變壓器。此外，該標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)還包括一個(gè)用于本地控制和監(jiān)視的PanelView. Plus 1500電子操作員界面(EOI)、一個(gè)
Allen-Bradley.Powermonitor3000.能源質(zhì)量和輔助計(jì)量監(jiān)視器，以便收集和監(jiān)視發(fā)電機(jī)關(guān)鍵電力參數(shù)。
該架構(gòu)以DeviceNet/ControlNet/EtherNet/IP通信結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。DeviceNet通信用于將控制器連接到發(fā)電機(jī)級(jí)設(shè)備，包括Allen-Bradley E3 Plus智能電機(jī)保護(hù)過載繼電器和
Allen-Bradley. XM.系列溫度模塊。雙冗余ControlNet對(duì)等通信用于將控制器連接到遠(yuǎn)程I/O機(jī)架、PanelView Plus電子操作員界面(EOI)和Powermonitor 3000。EtherNet/IP則方便了控制器監(jiān)視與維護(hù)，以及單元與變壓器和單元與單元的通信。
羅克韋爾自動(dòng)化項(xiàng)目工程組現(xiàn)場(chǎng)團(tuán)隊(duì)對(duì)所提議設(shè)計(jì)的每個(gè)要素都進(jìn)行了分析和調(diào)整。每個(gè)電路都必須經(jīng)過查看、研究、完善和驗(yàn)證。
持續(xù)運(yùn)行模式的重要性
在將可靠性視為主要目標(biāo)的同時(shí)，Eager和他的團(tuán)隊(duì)還堅(jiān)持“單元化”原則，即每個(gè)單元獨(dú)立于其它單元進(jìn)行操作。最終的解決方法是，使每個(gè)站中的多個(gè)單元都具有冗余性，從而每個(gè)單元就如同其它單元的“備件”。
另外，在出現(xiàn)故障時(shí)保持單元持續(xù)運(yùn)行的重要性也成為重點(diǎn)關(guān)注的問題。
Snowy Hydro庫馬鎮(zhèn)的運(yùn)營(yíng)協(xié)調(diào)員Warren Heard解釋，電氣行業(yè)力圖在安全的情況下保持生產(chǎn)。“我們不會(huì)存儲(chǔ)或貯存我們的‘產(chǎn)品’”他說。“我們必須即時(shí)準(zhǔn)確地生產(chǎn)所需電力。”
