一起调功程序漏洞引起的机组溜负荷原因分析

柳海波 陈启萍

（贵州省乌江渡发电厂，贵州省 遵义市 563104）

1 引 言

乌江渡发电厂现有装机容量1250MW（5×250MW），是贵州电网、黔电送粤潮流调控中的主力发电厂。一号厂机组计算机监控系统自2000年投运，采用水科院研制的新一代开放式分层分布H9000系列系统。为了进一步提升自动化水平，乌江渡发电厂从2010年1月开始对一号厂计算机监控系统机组现地控制单元（LCU）进行了升级改造，将H9000 3.0系统升级为4.0系统。#1机组是第一台进行改造的机组，改造中更换了#1机组现地控制单元PLC模块及其它元器件，对控制程序进行了重新设计和改进，消除了工控机通讯瓶颈等安全隐患，取得了良好效果。

2 事件概述

2010年1月31日9时54分，#1机组现地控制单元改造完毕正在进行机组试运行，#1机组有功负荷突然从100MW减至0MW，导叶开度关至空载开度，检查时发现#1机组LCU柜的减有功继电器动作一直不能复归，进一步检查PLC程序发现，PLC程序中ADJUST调功模块的DEC输出端一直保持为1，但该模块使能EN端为0，模块已不工作。

图1 调功模块ADJUST

图2 增、减有功程序

3 原因分析

#1机组在本次监控系统改造过程中，机组调功程序采用水科院编写的ADJUST模块，机组调功程序如图1、图2所示。

图3 ADJUST模块内核减有功部分

其中XD56_YGTJKS为有功调节开始变量，P_up为增有功变量，P_down为减有功变量。

其中OP_DBZYG为单步增有功，OP_DBJYG为单步减有功，XD12_JZYX为机组发电状态，ZYGGL_Q40为开出增有功功率继电器，JYGGL_Q41为开出减有功功率继电器。

ADJUST调功模块特性：当使能端EN=1时开始工作，当EN=0时不工作，且内部所有变量保持前一周期扫描值。ADJUST模块为程序封装模块，其内核减有功部分如图3所示，其中Ton为功率调整脉宽调节时间，TP时间模块输入端IN为功率调整条件，DEC为输出，即为减有功变量：P_down。

其中TP时间函数功能块特性如图4：

当机组进行调功时，一旦出现如下情况，即机组功率调节进入调节死区2MW后，有功调节开始：XD_YGTJKS复位，即ADJUST模块使能端EN=0，ADJUST调功模块停止工作，而此时如果最后一个调节脉宽时间计时未到（即ET计时时间

图4 TP计时器特性[2]（当输入IN为1，其输出为1，保持时间为PT设定时间）

4 处理方法

针对调功ADJUST模块存在的问题，我们采取了以下两种措施。一是将功率调节模块使能端有功调节开始变量XD56_YGTJKS串联至增、减有功功率继电器回路上，从模块外部进行闭锁，程序如图5所示：

图5 增、减有功功率继电器回路串XD56_YGTJKS变量

即：当调功模块计算有功调整脉冲(P_up)、机组发电状态(XD12_JZYX)、有功调整开始变量（XD56_YGTJKS）同时为1的条件具备后，方可驱动功率调整继电器。

第二是重新编写了ADJUST功率调节模块，从模块内部消除使能端为0、模块停止工作后其输出端可能保持为1的隐患。修改过的模块内核如图6，与图3相比主要在TP计时器前的AND块及TP计时器后AND块中增加了Start变量（通过引脚赋值为有功调节开始变量XD56_YGTJKS闭锁）。

图6 修改过的ADJUST模块中减有功部分

通过以上改进后乌江渡发电厂#1机组一直稳定运行，未再出现过异常情况，其他两台机组采用改进过的程序也未出现类似情况。

5 结 论

本例中机组溜负荷主要是由调功模块存在的漏洞引起的。由于ADJUST功能模块必须在最后一个调节脉宽时间计时未到且使能端恰好变为0的时候才会使输出保持为1，一般调试过程中根本无法发现，这给分析调试带来了困难。本文针对调功ADJUST模块存在的问题，我们采取了以下两种措施：一是将功率调节模块使能端有功调节开始变量XD56_YGTJKS串联至增、减有功功率继电器回路上，从模块外部进行闭锁，二是重新编写了ADJUST功率调节模块，从模块内部消除使能端为0、模块停止工作后其输出端可能保持为1的隐患。

因此，在水电厂机组PLC控制程序设计中，除实现正常的功能外，还要仔细了解PLC程序各功能块工作特性，考虑全面，做好特殊情况下程序防误措施。在程序中调用功能模块时，还要特别注意其使能端的使用。只有全面分析并对各种可能的异常情况采取防范措施，才能确保程序的正常工作，保证发电机组的安全稳定运行。

[1]乌江渡发电厂机电部二次班. 乌江渡发电厂#1机组溜负荷分析报告[R]. 乌江渡发电厂, 2010.

[2] Schneider Electric. Unity Pro V4.0 Help. 2008.