САУ ГТЭ

Система автоматического управления модульной газотурбинной электростанцией

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

• 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.
  

• 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.