引言

    甘肅大唐甘谷發電廠以大代小改造工程為2X330MW機組，2007年年底兩臺機組順利通過168試運行，成功投產開始商業運行。其分散控制系統(DCS)采用GE新華控制工程有限公司的XDPS-400e型。XDPS-400e型分散控制系統是GE新華XDPS-400+系統的升級系統，主要是在系統的硬件結構上做了較大的改進，在同類機組容量的電廠也是首次應用。它的功能包括數據采集系統(DAS)、模擬量控制系統(MCS)、爐膛安全監控系統(FSSS)、順序控制系統(SCS)、電氣系統(ECS)、汽輪機控制系統(DEH)、旁路控制系統(BPC)等。

1 網絡配置

    大唐甘谷發電廠兩臺機組DCS系統設置2個獨立的雙環網，每臺機組一個環網，公用系統一個星型網。公用系統與單元機組之間采用專用網橋聯接在一起。單元機組網絡配置分為兩部分，主干網和實時信息網。主干網為100Mb冗余、容錯高速實時雙環網。冗余是指2條環網同時工作，互為熱備用。 容錯是指當環網中任何兩個站點間的線路發生故障或任何站點故障時，環網將自動退化為星型以太網，不會影響系統的正常工作。實時信息網是把系統上所有的人機接口(MMI)構成一個實時總線網，以實現人機接口之間的信息資源數據共享。實時信息網由SMC交換機EZ1024R 100Mbps快速以太網交換機構成。公用系統網絡配置公用系統為一個獨立的星型網，通過專用網橋與單元機組DCS網絡聯接在一起。網橋具有隔離性使3個DCS(#1機組DCS、#2機組DCS、公用系統DCS)網之間在電氣上相互獨立避免耦合。在操作上通過軟開關和硬開關兩種方式保證同一時間只能由一臺機組對公用系統操作。

2 出現的故障及其原因分析

    2008年4月16日10點48分，正常運行中的#2機組操作員站、工程師站所有監控數據品質壞，操作員無法監控，故障持續近兩分鐘后值長令手動停爐和手動停機，直接造成2#機組非計劃停運。

    通過檢查#2機組報警歷史記錄，10：47：48至10：48：04期間，報警信號“SAC10DI003單元控制室空調系統#2總報警1”在短時間內大量重復出現，緊接著DCS系統所有控制器出現復位現象。由于此信號為現場采集的信號，如此高頻率的出現不可能是實際產生;又因為此信號為公共系統采集的信號，同時通訊至#1機組，通過對比#1機組的報警歷史，亦排除了信號故障的可能。

    通過排除法，最后我們分析，在這一段時間內，#2機組系統網絡發生阻塞，造成網絡負荷劇增，引起控制器復位，而網絡發生阻塞的可能原因我們分析有以下幾個方面：

1、 工作人員在處理其他問題的時候不小心將控制器復位，通過檢查電子間進出記錄和機組歷史記錄，可以肯定排除人員誤動的原因。

2、 虛擬環網發生“短路”，即在整個網絡沒有產生斷點的情況下，虛擬斷點閉合，造成網絡形成環路，網上數據不斷被重復復制，網絡負荷劇增。如交換機虛擬斷點開關被誤動。

3、 網絡結構不合理，造成網絡形成環路。從產生的現象及故障發生前的運行情況來看，可以排除這種可能性。

4、 網絡上某個節點網絡接口故障，向網絡上大量發送重復數據，造成網絡阻塞。如公共系統與單元機組網關站的網卡故障。

3 采取的措施

針對出現的情況，我們制定了如下預防措施：

1、加強相關人員交換機設備使用的培訓工作，在交換機機柜醒目處貼警示標志，避免人員誤動。

2、更換網關站與#2機組接口的網絡接口卡。

3、交換機增加端口的流量限制。

    顯然，這次事故采取的這些措施里重中之重是交換機流量限制的設置，如果在事故發生之前我們已經設置了流量限制，那么即使出現虛擬斷點閉合或節點網絡接口故障時，也不會因為向網絡大量發送數據而造成網絡負荷劇增，最終導致非停的結果。

4 交換機流量限制的設置

    大唐甘谷發電廠網絡為單層、快速交換式以太網，實時網(RTFNET)允許最大節點量為1024個，信息網(INFNET)允許最大節點量為250個。主干網由德國Hirschmann工業級交換機構成，有RS20-1600M2M2SDAE交換機5對。公用系統網絡也由德國Hirschmann工業級交換機構成，有RS2-TX交換機2對。交換機流量設置在#1、#2機組工程師站進行，安裝JAVA程序和專用Hirschmann軟件后，即可在工程師站對交換機流量進行設置，我們根據實際數據傳輸情況，定義交換機光口速率為15000，電口速率為1500，當然，具體設置步驟因交換機類型不同而不同，這里不再贅述。

5 結束語

    近年來，國內火電機組發展迅速，機組從開工建設到投產的工程時間也大大縮短，在緊張的工期情況下，施工、調試單位難免留下工程隱患，作為電廠的主人，我們在緊抓大層面、大缺陷的同時，也要定期組織分析案例、細化設備保護、強化人員素質，讓非停事故、安全事故不要成為新廠的“寵兒”!