САУ ГТЭ

Назначение

Фирма "ПромАвтоматика" спроектировала и изготовила систему автоматического управления для модульной (размещенной в контейнере) газотурбинной электростанции (ГТЭ) мощностью 2,5 МВт. Данная ГТЭ предназначена для электроснабжения потребителей в удаленных районах, на нефтяных и газовых месторождениях, а также может быть использована как резервный источник электроэнергии.

Основные функции

Автоматический контроль состояния ГТЭ.
Управление спаренным газотурбинным приводом электрогенератора.
Управление системой возбуждения электрогенератора.
Управление работой вспомогательного оборудования контейнера ГТЭ.
Автоматический пуск ГТЭ и вывод на заданный режим работы.
Автоматическая синхронизация с сетью.
Пуск ГТЭ в отсутствии внешней сети.
Автоматическое проведение технологических операций холодной прокрутки и ложного запуска газотурбинных двигателей.
Противоаварийная и противопожарная защита ГТЭ.
Контроль параметров вырабатываемой электроэнергии.
Учет экономических показателей.
Обеспечение доступа оператора к управлению и информации ГТЭ с ПМУ и ПДУ.
Настройка аналоговых измерительных каналов.

Структура системы управления

Основой САУ является промышленный контроллер стандарта MicroPC. Цикл выполнения алгоритмов управления АСУ составляет 10 мс. В течение этого цикла контроллер опрашивает все сигналы от внешних датчиков, выполняет алгоритм и выдает воздействие на органы управления двумя газотурбинными двигателями и вспомогательным оборудованием контейнера ГТЭ, таких как насосы масла и топлива, вентиляторы охлаждения и т.д.

Устройства связи с объектом обеспечивают гальваническую изоляцию не менее 1500 В для всех входных и выходных сигналов шкафа САУ.

САУ позволяет осуществлять управление ГТЭ с местного пульта (ПМУ), расположенного на двери шкафа САУ, а также с операторской станции (ПДУ), находящейся вне пределов контейнера ГТЭ. Операции по пуску и изменению режимов ГТЭ полностью автоматизированы.

Особенности реализации

Алгоритм управления газотурбинным двигателем включает в себя:

регулятор частоты вращения турбокомпрессора;
регулятор частоты вращения силовой турбины;
регулятор активной электрической мощности с коррекцией по частоте сети;
ограничитель максимальной температуры газов перед турбиной;
ограничитель градиента температуры на запуске;
ограничитель минимального запаса до помпажа турбокомпрессора;
защиту от повышения температуры газов;
защиту от помпажа турбокомпрессора.

САУ обеспечивает работу ГТЭ в следующих основных режимах:

поддержание частоты и напряжения в автономной сети;
поддержание заданной активной и реактивной мощности при работе в общей сети;
участие в первичном регулировании частоты в общей сети;
работа в составе группы ГТЭ с автоматическим распределением нагрузок.

Операторская станция

Операторская станция предназначена для управления электростанцией из стационарного помещения. Основой ее является персональный компьютер с установленной на нем SCADA-системой. Связь операторской станции со шкафом управления ГТЭ осуществляется по сети Ethernet.

Операторская станция предоставляет удобный и ясный для оператора интерфейс в виде набора мнемосхем на экране компьютера, показывающих как состояние ГТЭ в общем, так и состояние отдельных подсистем электростанции. Операторская станция осуществляет звуковую и голосовую сигнализацию аварийных ситуаций, например, срабатывание пожарной системы.

Операторская станция ведет запись всех измеряемых и вычисляемых параметров работы ГТЭ в архив на жестком диске. Имеется возможность просмотреть графики экономических показателей работы ГТЭ за заданный период.