鹽河工程—介紹
鹽河工程坐落于亞利桑納州的菲尼克斯市，修建于1903年，當(dāng)時是美國第一座獲得了國家墾務(wù)法案批準(zhǔn)的綜合性墾務(wù)工程。該工程是美國第三大公用電力設(shè)施，最大供電量達6500兆瓦（MW），可滿足900000多用戶用電，在亞利桑那的中部供電區(qū)域達2900平方里。2006該工程的收入接近25億美元。2004年， 電氣照明和電力部門授予SRP“年度最佳工程”稱號。
SRP運作或參與運作了10家發(fā)電廠。其中包括：靠近亞利桑納州佩茲的納瓦霍印第安居留區(qū)內(nèi)的Navajo發(fā)電站，運行3臺800MW的燃煤發(fā)電機組；吉爾伯特的Santan發(fā)電站運行9臺綜合循環(huán)發(fā)電機組，供電綜合總量達到1100 MW；距離潭蓓谷15里遠(yuǎn)的Kyrene發(fā)電站，運行1臺綜合循環(huán)發(fā)電機組和3臺單一循環(huán)發(fā)電機組，供電總量達430 MW。
客戶要求
雖然程序警報系統(tǒng)對確保發(fā)電廠安全高效的運轉(zhuǎn)是至關(guān)重要的，但是過多和過頻繁的警報也會產(chǎn)生相反的效果。在擁有核反應(yīng)堆的國家第三大設(shè)施中，為了減少伴有頻率增加的警報信號的不斷出現(xiàn)，亞利桑納鹽河項目（SRP）在其下的兩個發(fā)電站Navajo和Santan實施了一項極為有效的警報管理方案。
1990年，SRP開始對此類電廠中的模擬設(shè)備控制系統(tǒng)進行改造、改進成為單一的現(xiàn)代數(shù)字控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以Invensys加工系統(tǒng)I/A系列®的分布式計算機控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的。2006年，I/A系列系統(tǒng)在新近建成的Santan機組中得到應(yīng)用。I/A系列系統(tǒng)目前已經(jīng)覆蓋了SRP的40000多個輸入/輸出點，其中包括渦輪、鍋爐、機組邏輯元件、洗刷器、數(shù)據(jù)獲取器和性能監(jiān)控器之間的連鎖控制。數(shù)字控制系統(tǒng)應(yīng)用所帶來的驚人效益在已開始便得以彰顯。
“當(dāng)調(diào)度員見到機組以平均200MW/分鐘的速度進行400MW復(fù)位的時候，他們簡直難以相信自己的眼睛。鍋爐和渦輪的參數(shù)不僅完成了排列，而且也排列的十分有序。每個操作過一次性循環(huán)機組的人都會說到這簡直太棒了?！币晃籗RP的調(diào)度員在談到Navajo電廠的啟動程序的時候，這樣說道。
如此功能強大的控制系統(tǒng)，它的好處之一就是：既能對改變條件下的運行發(fā)出警報信號，又不會使操作人員因過多和過頻繁的警報信號而感到不安。
“在過去，無論是在啟動關(guān)閉機組時還是在進行日常操作時，我們每時每刻都會接到警報。在18個小時內(nèi)操作人員就會接到5000個警報，每個警報都需使用各種手段對其進行干涉；而其中竟有98%的警報都需要做高優(yōu)先處理。
“電廠必需指派操作人員專門處理這些警報。”在評論由于對警報疏于管理導(dǎo)致整個電廠發(fā)生危險這一問題時，作為I&E督導(dǎo)和I/A管理員的Ron Bewsey這樣說道。從Ivensys購買了警報管理方案以后，現(xiàn)在的SRP已經(jīng)可以 完全應(yīng)付這些挑戰(zhàn)了。
SRP已經(jīng)將此項方案應(yīng)用到Santan發(fā)電站的9個機組當(dāng)中，即將在Nanajo的一臺機組中應(yīng)用，并在兩站之間已通過一套跨站應(yīng)用該方案的實施方案。
Bewsey說：“目前，我們擁有了有效的警報系統(tǒng)， 它幫助操作人員在面對警報時做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，意義巨大。它不但提高了操作人員應(yīng)對警報的效率也提高了警報的可靠性。操作人員已經(jīng)把該警報系統(tǒng)視為能夠為其減少不必要麻煩的必備工具。”
警報方案
在啟動Santan發(fā)電站的兩臺機組方面，SRP派出一名I&C專家和一名控制室操作人員，連同兩名Invensys的工程師一同實施警報管理方案，該方案分為三階段進行。在第一階段，Santan/Invensys團隊深入地研究了警報系統(tǒng)的性能，制作一份報告。在報告中說明了基線警報系統(tǒng)的性能和基于EEMUA（工程設(shè)備和材料的用戶協(xié)會）最佳實踐制定了性能目標(biāo)，并闡述了系統(tǒng)改進方法。
第二階段則集中精力進行系統(tǒng)性能改進。此階段中包括了對警報系統(tǒng)體系和警報合理化的改進、改進后警報系統(tǒng)的執(zhí)行以及人機交互界面（HMI），能使電廠人員進入警報系統(tǒng)操作和警報記錄的可視化界面的改進。
在相關(guān)文件中對每個警報信號產(chǎn)生的原因、疏忽警報信號的后果以及必要的補救措施和基本原理都做出了詳細(xì)敘述。文件中還對工作過程做出了詳細(xì)規(guī)定，指導(dǎo)操作人員、技術(shù)人員和工程師的工作。設(shè)計和合理化過程中考慮到了電廠中全部符合警報原理的警報信號。
SRP的警報管理小組將警報信號按照經(jīng)濟因素、安全性、和環(huán)境損害烈度進行區(qū)分，如有需要，還要對某些信號做出即時反應(yīng)。優(yōu)先至前三位的警報信號將直接送至操作人員，前四位的警報信號將報告為繼續(xù)診斷或修理。根據(jù)SRP的最新警報系統(tǒng)原理，前五位的警報信號將被派送達歷史記錄而非操作人員。
在進行文件制作和合理化過程前，98%的警報信號都以第一位的優(yōu)先等級進行傳送，而僅有2%的其他優(yōu)先等級。在進行文件制作和合理化過程后，僅有11%的警報信號的優(yōu)先等級為1，14% 為優(yōu)先等級2，75%為優(yōu)先等級3。將最新的優(yōu)先等級編入負(fù)責(zé)將警報信號處理至恰當(dāng)位置的I/A系列系統(tǒng)中。
結(jié)果
Santan電站的9個機組在實行了專門的警報系統(tǒng)后，大大降低了警報頻率。先前，需要2個人歷時4個小時的工作才能啟動的電廠，現(xiàn)在僅需1人便可在不到2小時的時間內(nèi)啟動了。
控制室操作人Rees Scott說：“現(xiàn)在，我們只需要集中精力處理各具體警報信號就可以了，無需一味點擊確認(rèn)按鈕。這樣我們就節(jié)約了更多的時間，可以專注于改善機組的性能，而不用再忙于停止噪音了?！?br/>
除了工作得到“最大程度簡化”外，消除了無效警報信號后，操作人員就有更多的時間以積極的方式來提高電廠的工作效率。警報信號除了能報告故障外，還能為操作人員指示提高電廠運行效率的機會，例如，通過降低加熱速度。
Invensys警報系統(tǒng)在Navajo電站的應(yīng)用結(jié)果更為驚人。警報管理小組對電廠警報系統(tǒng)原理進行了合理化配置，并將1號機組的警報信號按照EEMUA標(biāo)準(zhǔn)進行了劃分，結(jié)果減少了44%的配置警報信號。經(jīng)過合理化處理后的警報信號在SRPNavajo電站的SimSci-Esscor®電廠模擬裝置得到了應(yīng)用。Navajo正在利用該模擬裝置對操作人員進行最新警報系統(tǒng)和電廠警報理論的培訓(xùn)。模擬裝置模仿電廠的實際運作，在做出改進前，對最新警報系統(tǒng)設(shè)計進行作用預(yù)測。運行系統(tǒng)預(yù)定將于2007年秋季實際實施。 在1號機組項目完成后，將對其余的兩臺機組和漆刷器重復(fù)執(zhí)行同一程序。
第三階段中，繼續(xù)對警報系統(tǒng)進行優(yōu)化，更大程度的減少警報信號的產(chǎn)生。SRP警報管理小組稱：“第二階段將實施更先進的報警系統(tǒng)，此報警系統(tǒng)將專門針對減少大量的警報信號”。
結(jié)論
眾所周知，無效警報信號的處理會占用操作人員大部分工作時間與精力，是導(dǎo)致工作效率低下的主要原因。安全方面的專家認(rèn)為，如果操作人員對警報信號習(xí)以為常，不急于立即采取措施，就會導(dǎo)致“漠視”態(tài)度。
事實證明，SRP在警報管理系統(tǒng)方面的重大投資具有重大的經(jīng)濟意義，因為該系統(tǒng)不僅能夠減低不必要警報信號產(chǎn)生機率，也能夠縮短啟動時間和基本性能改進所用的時間。 SRP的優(yōu)勢如下：
-在Santan發(fā)電站，原來需要兩個操作人員歷時4小時的電廠啟動工作，現(xiàn)在僅需1個操作人員在不到兩小時的時間內(nèi)就能辦到。
-在Santan發(fā)電站的6臺機組上，減少并刪除了39.8%的配置警報信號，對剩下的警報信號按照EEMUA指南191進行了合理化配置。
-在Navajo發(fā)電站的1號機組上，減少了44%的配置警報信號，并對剩下的警報信號按照EEMUA指南191進行了合理化配置。
