电厂电气自动化系统
- 格式:doc
- 大小:37.50 KB
- 文档页数:8
火电厂综合自动化系统许继日立一、火电厂自动化系统构成火电厂自动化系统一般由以下几部分构成:1、厂级监控信息系统SIS2、电厂管理信息系统MIS3、远动系统4、继电保护及故障信息管理子站5、数据采集与监视控制系统SCADA6、机组分散控制系统DCS、火电厂自动化系统构成故障信息主站电力调度口动化系统EMS能量管理系统故障信息子系统保护定值管理、保护富总和菽障录波管理与分析升压站UPS系统升压站直流系统开关站保护开关站录波系统网控、电能计量录波等提供电源二组220/110V电池开关站设备保护开关站设备录波■■SCADA系统电能讣量系统远动系统级监控信息系统DCS系统升压站监控系统(NCS)机组单元厂用电系统.主要设备的状态和控制电气监控管理系统CMSE二、系统组成及功能1、厂级监控信息系统SIS全厂生产过程信息监视、统计和分析•厂级和机组性能计算分析和操作指导运行调度和机组之间负荷优化分配•设备状态监视和故障诊断机组和设备寿命管理二、系统组成及功能2、电厂管理信息系统MIS办公自动化管理子系统系统管理子系统财务管理子系统计划管理子系统燃料管理子系统设备管理子系统厂长查询决策子系统党群管理子系统教培管理子系统环保管理子系统劳动人事管理子系统安检管理子系统运行管理子系统生产技术管理子系统二、系统组成及功能3、远动系统电厂与调度之间的通讯监控功能①四遥功能②事件记录③统一时钟④规约转换DCS系统SADNCS系统开关站设备控制电能计量系统网络柜路由器交换机MODEM网络继电器室-远动屏DI/DO/AI/VO/交流釆样远动处理器1、系统组成及功能4、故障信息子系统①、显示设备实时状态②、保护事件实时通知、事件历史查询查询④、召唤定值⑤、保护对时省调(故障信息主站)i故障信息子站屏网络继电器室交换机/Fax Modem故障信息处理器网络继电器室开关站保护开关站设备保护电厂工程师主站工程师站计算机打卬机开关站录波系统开关站设备录波1、系统组成及功能5、数据采集与能量管理系统① 、数据采集(有功、无功、电流、电压、 相位、幅值)② 、电度量控制管理网络柜 路由器 交换机 MODEMDAS 、 SCADA 网络继电器室DCS 系统网 调二、系统组成及功能6、机组分散控制系统DCSDCS 系统是目前火电厂最大、功能最多的控制系统,包 括以下子系统数据采集系统DAS顺序控制系统>c锅炉炉膛安全监控FSSS 协调控制系统g矿气控理统Ms 灯电监管系EC二、系统组成及功能6、机组分散控制系统DCS火电厂的DCS系统涵盖了整个火电厂的一次、二次设备的监视、控制功能。
电气自动化在发电厂的应用与发展伴随着计算机网络技术、电子信息技术的飞速发展,发电厂对自动化技术的运用也得到了快速发展。
更高的效率、更低的成本促使厂家必须采用技术更先进、自动化程度更高的技术和产品,集散控制系统(DCS)、厂级监控信息系统(SIS)、厂级管理信息系统(MIS)等辅助控制系统的广泛应用使得发电厂进入了数字化和网络化的时代。
本文针对电子自动化技术在发电厂的应用与现状做了简要分析,并对电气自动化技术的发展趋势进行了合理的展望。
标签:电气自动化,ECS,应用,发展一、电气自动化在发电厂的应用现状电气自动化系统ECS(Electric Control System)是最近几年发展起来的一种新型系统,是发电厂电气自动化领域讨论的热点与焦点。
得益于电气自动化系统特有的数字化与网络化优势,该系统最大限度的挖掘了发电机组的潜力,实现了主控室对机、电、炉的运行监控一体化,大大加强了发电厂的运行管理和自动化水平,同时使电气控制的安全性和可靠性得到了提高。
1.1电气自动化系统在发电厂的基本功能电气自动化技术在发电厂的基本功能是实现对发变电组及高低电压电气设备的电气参数进行实时有效的安全监控,是一个以监视控制设备为主,数据交换信号反馈为辅助的自动化系统。
监控设备时对设备各元件的开关量、模拟量、脉冲量等实时数据进行采集和存储,同时进行数据处理并以主接线图,曲线等形式显示设备的运行状态和数据信息,并及时的上报设备的警告信号、动作事件异常等情况,避免操作失误和危险情况的发生。
此外,自动化系统还需记录日报、月报、年报表、设备启停次数报表和检修报表等。
电气自动化系统的高级功能还提供很多特殊的数据反馈,可以通过网络连接,与集散控制系统DCS进行数据资源的共享,同时可以实现远程诊断,远程控制与远程恢复等功能。
1.2电气自动化系统的总体构成及特点发电厂电气自动化系统ECS集成了电力系统、数据采集、信息处理、通信传输、自动控制、微机保护等综合技术。
浅析热电厂电气自动化系统设计摘要本文主要从理论上对热电发电厂电气自动化部分进行设计,包括电力系统用电平衡与接入系统方案、电气自动化主接线系统研究、电气自动化系统调度自动化方式研究、超临界供热机组用电系统设计等几方面做详尽的论述。
热电发电厂电气自动化系统的设计旨在确保热电发电厂的稳定运行,确保区域电网的稳定,满足区域电力需求,为当地经济发展基地提供能源。
关键词:热电联产,电气设计,主接线设计,短路电流,厂用电系统一、背景与意义1.研究背景近几年来,随着新疆自治区经济建设步伐加快,使得城区建筑采暖负荷日趋紧张。
西北地区冬季较长,冬季采暖期在六个月以上,现市区仅有一座小型供热电厂——中盟热电公司,装机容量为80MW,供热面积约为2410760m,这远远满足不了全区4.3万平方公里的供热需求。
市区仍有约280台分散小锅炉供热,集中供热普及率仅为%4.38,区域供热能力较为薄弱,急需建设新的大型热源以满足供热及供电的需求,本工程项目的建设不仅能够满足该地区的冬季供暖负荷,同时增加了电网装机容量,为周边地区电力提供可靠的电源保障,满足城市今后发展需求使人们日常生活更加便利。
2.研究意义随着经济的快速发展,城区建筑采暖热负荷增长较快,难以满足城市建设的发展对集中供热的需求,建设热电联产提高集中供热比例,满足供热负荷及电力负荷增长需求,对提高居民生活质量和加快地区经济件事都具有十分重要的意义。
本工程项目中新建2×350MW超临界供热发电机组,既可满足该地区近期及中长期供热需求,更可满足该地区电力快速增长的需求,同时做到节能减排,利国利民!二、电力系统用电平衡与接入系统方案1.热电厂概况热电厂建设有两组2×350KW超临界供热发电机组(简称:热电厂),厂址位于区东部的东富工业园规划区内,距市区约3km。
工程安装2×350MW抽汽凝汽超临界汽轮发电机组配2×1110t/h超临界中间再热直流煤粉锅炉。
发电厂电气自动化解决方案
发电厂电气自动化解决方案
1.PDS-7000电厂电气自动化系统
电厂电气自动化系统(ECS)是指使用保护、测控、通信接口、监控系统等设备实现所有电厂电气设备的监测、控制、保护和信息管理。
是实现发电厂电气自动化的全面解决方案。
国内大部分发电厂都采用集散控制系统(DCS)来实现热工系统的自动化运行,而传统的电气系统一般采用“一对一”的硬连接控制以及仪表监视,自动化水平相对落后。
为了提升电气系统的自动化水平,应考虑建设相对独立的电气控制系统,ECS系统包括电厂所有电气子系统即升压站子系统、机组子系统和厂用电子系统。
PDS-7000电厂电气自动化系统适用于中小型电厂的电厂电气系统。
1.1系统特点
★完整的电厂电气自动化解决方案
PDS-7000系统贯彻“以高性能的子系统构筑优异的电厂电气自动化系统” 的设计思想,包含了计算机监控系统、发电机机组子系统、升压站子系统、厂用电子系统,实现与电网调度通讯、与DCS通讯以及电厂内其它智能电气设备的接入等功能,构成了一个完整的电厂电气自动化系统。
PDS-7000电厂电气自动化系统采用分层分布式结构,从间隔层设备、通信网络到监控系统等各方面综合考虑,提供了完整的电厂电气自动化解决方案,系统结构更加清晰,信息的获得更加快捷,系统的维护更加简便,扩展更加灵活。
★开放性设计思想
PDS-7000的开放性设计思想满足了系统扩展的灵活性,在从间隔层到站控层的各个环节的设计中,PDS-7000除了保持其自身的系统性和完整性以外,还可以方便的实现与其他智能设备的互相联接。
在系统的互联设计中,PDS-7000系统提供了与其它通信方式(以太网、RS-232C、EIA422/485
或现场总线)的兼容性设计,这使得电厂电气自动化的设计或改造选择性更多、更灵活,能够方便的被接入DCS、SIS和远方调度。
★可靠性
PDS-7000的站控层采用以太网技术,间隔层设备采用双CAN网现场总线技术。
以太网传输速率高(100M Bit/s),采用TCP/IP协议,保证了站控层通讯的快速性、开放性。
现场总线采用短帧结构,传输时间短,不易受干扰;有较强的自检及纠错措施,保证了间隔层数据传输的实时性和可靠性。
PDS-7000间隔层设备的核心模件采用了32位微处理器,配置以大容量的RAM和Flash Memory,从间隔层设备的交流输入、直流电源、开关量输入、开关量输出以及通信等各个环节进行了整体电磁兼容设计,通过了国家级电磁兼容实验室电磁辐射、瞬变干扰等各项目的试验,性能指标大大高于国家标准,提高了间隔层设备的可靠性。
★实时性
间隔层设备采用CAN现场总线通讯,通讯速率最高可达1M Bit/s,站控层设备采用以太网通讯,通讯速率最高可达100M Bit/s。
在通讯协议上,采用平衡式、主动上送的方式,提高了通讯速度,并将所有信息划分为不同的优先级,保证了重要信息、遥控信息的实时性。
在通讯组网上,充分考虑了电厂中DCS系统对电气设备监控实时性的要求,简化了DCS系统与间隔层设备的通讯环节,提高了响应速度。
1.2系统构成
PDS-7000电厂电气自动化系统采用分层分布式结构,分为间隔层、网络通讯层和站控层。
★间隔层
PDS-7000系统的间隔层设备按间隔分布式配置。
厂用电保护测控装置可直接下放至开关场,取消了原本大量引入主控室的信号、测量、控制、保护等使用的电缆。
各间隔设备相对独立,仅通过现场总线与网络通讯层的设备通讯,减少了大量的二次接线,节省了投资,减轻了安装调试及维护工作量。
间隔层设备主要有:
机组子系统:发电机(发变组)保护
升压站子系统:升压变压器保护
线路保护装置
母线保护装置
综合测控装置
厂用电子系统:10/6kV厂用电保护与测控装置
400V厂用电保护与测控装置
安全自动装置:备用电源自投装置/厂用电快速切换装置
自动准同期装置
安全稳定装置
故障录波
直流系统
励磁调节系统
★网络通讯层
PDS-7000系统利用通信网络来实现电厂电气系统信息的共享,网络通讯层是架构在间隔层设备和站控层设备之间的桥梁,将间隔层设备的所有信息上传给站控层设备,并接收站控层设备的命令转发给间隔层设备。
网络通讯层设备主要有:
通讯管理装置
规约转换装置
网络中继器
网络交换机
★站控层
PDS-7000的站控层采用分布式、开放式设计,组态完成站内监控功能,可全面实现电厂内所有电气设备的监控、管理等功能。
站控层设备可采用多种配置模式,既保证了系统整体的可靠性,
也使得功能配置更灵活、合理。
站控层设备主要有:
服务器
操作员站
工程师站
通信服务器
不间断电源(UPS)
卫星对时装置(GPS)
1.3网络架构
★ECS完全独立的电厂电气自动化系统
★与DCS系统相结合的电厂厂用电自动化系统★与DCS系统相融合的电气自动化系统
2.PDS-6000计算机监控软件
2.1主要功能模块
数据库管理λ
数据处理λ
网络服务(分服务器端和客户机端)λ
数据采样和历史数据管理λ
数据库检索λ
λ数据浏览和数据录入工具
公式编译和管理λ
告警处理及事件信息浏览λ
图形界面λ
保护综合管理λ
用户安全管理λ
前置数据处理λ
控制命令传递λ
λ故障录波信息管理
2.2技术特点
客户/服务器(Client/Server)体系结构
标准化网络体系
符合商用数据库规范的数据库系统
先进的前置机系统
系统功能可任意扩展
3.PDS-7000网络通讯层设备
3.1PDS-751系列网络通讯装置
装置主要承担间隔层设备与站控层设备的通讯转换任务。
一方面采集间隔层设备的各类实时信息上传计算机监控系统、各级电网调度及电厂DCS;另一方面接收和转发来自计算机监控系统、各级电网调度及电厂DCS的各类操作命令,对间隔层设备进行遥控和遥调操作。
装置可配置多块CPU板,实现双机自动切换。
3.2PDS-753A规约转换装置
装置主要承担将电厂内其它智能电气设备接入PDS-7000系统的任务。
一方面将其它智能电气设备的各类实时信息上传通讯管理装置;另一方面接收和转发由通讯管理装置下达的各类命令,对其它智能电气设备进行操作。
3.3PDS-753B网络中继器
装置主要功能是将部分间隔层设备单独组成一个子网接入通讯网络,以提高整个通讯网络的通讯可靠性和通讯速度,延长通讯距离。
4.PDS-7000间隔层设备
一、发电机(发变组)保护装置
PDS-772A
PDS-771C
PDS-721C
二、升压站保护测控装置PDS-711A/B
PDS-713A
PDS-716A
PDS-721A
PDS-721B
PDS-723A
PDS-725A
PDS-726A
PDS-741A
PDS-742A
三、电厂厂用电保护测控装置PDS-761A
PDS-761B
PDS-763A(B)
PDS-765A
PDS-766A
PDS-767A
PDS-746B
PDS-746C
四、发电厂自动装置
PDS-731A(B、C)
PDS-737A
五、测控装置
PDS-791A(B、C)
PDS-792A
PDS-793A(B、C、E)
PDS-794A
六、故障录波装置
PDS-781系列
七、辅助装置
PDS-755系列
八、低压厂用电
PDS-560系列
电厂自动化
电厂自动化主要是针对发电厂的自动化专业的从业者作一个全面介绍。
特别是电厂中的运行和检修人员。
本书较为系统介绍了自动化专业中各项工作:热控自动化和电气自动化。
涵盖了电厂运行中的所有相关专业,所涉及的知识点均是最新的成果和前沿理论。
在说明内容上选择以大机组、新技术、新器件为主要特点,以实际操作为核心,兼顾理论,注重实用。
对新机组的运行和维护能够起到画龙点睛之妙用;对技术革新中的老机组来说,可以拓宽视野,起到事半功倍的作用;对于电力建设公司中的安装调试人员来说也是很好的参考。
在江苏省科技厅主持下,由南京南瑞集团公司城乡电网自动化分公司开发研制的DSA系列发电厂电气综合自动化系统,2004年10月24日通过科技成果鉴定。
DSA系列发电厂电气综合自动化系统成果科技鉴定会在南京举行。
会议听取了该系统的研制报告、用户运行报告、测试报告、资料审查报告,查看了装置及功能演示。
经认真讨论,与会专家一致认为:DSA系列发电厂电气综合自动化系统设计思想先进,结构合理,性能优越,维护方便,运行稳定,系统的主要技术性能指标达到国内外同类产品的先进水平。
其中基于光电继电器的转子接地保护、自适应起停机保护和模拟保护试验功能属于国内首次应用,处于领先水平。
DSA系列发电厂电气综合自动化系统是为实现发电厂电气部分保护、监控功能而开发的综合自动化系统,它可与发电厂动力部分DCS 无缝连接,实现发电厂整体计算机控制。
适用于中、小型发电厂,特别适用于火力发电厂。