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做座基于DCS平台的电力系统自动化解决方案

发布时间:2021-10-14 18:33:10 阅读: 来源:废布厂家

基于DCS平台的电力系统自动化解决方案

当今世界技术的日新月异,主宰了世界的高速发展。以微电子技术的突飞猛进为特征的信息技术的广泛应用,为许多传统行业的运作方式带来了革命性的变化。电力工业作为近代社会进步象征的新兴行业,随着二十一世纪的降临也将面临如何进一步焕发青春的抉择。

二十世纪九十年代初后期,随着“中档实用”向“技术先进”方针的调整,中国电力工业的装备水平发生了一次革命性的飞跃,在大型火电机组上应用具有当代先进技术水平的分散控制系统DCS,拉开了电站自动化大发展的序幕,人们的认识水平同样产生了一次飞跃,分散控制系统不再是锦上添花的摆设操作者将擦净表面的试样放在转盘上夹紧,而是实实在在提高机组运行水平,改变人们管理思路的新式武器。人们不再争议投资DCS的必要性,而在探讨实施DCS的正确途径和最大发掘其巨大潜在效益的解决方案。整个九十年代是电力行业高速发展的十年,更是电站自动化应用普及和发展的十年。DCS已成为从大到小各种类型火电机组首选和必备的控制系统方案。

新华控制工程有限公司看准了DCS良好的市场前景和发展机遇,在原有分布风电行业是复合材料的主要利用领域之1式数据采集系统DAS-100、300及DEH装置的基础上,于94年成功开发出了具有独立知识产权,采用当时最新信息技术成果(络技术和计算机技术)的分散控制系统XDPS-400。从那时起,新华公司利用自身十多年从事电力系统自动化工程开发的丰富经验,先后成功地将XDPS-400应用于从50MW、125MW、200MW及300MW和600MW等级火电机组的自动控制项目中,控制功能覆盖了DAS、MCS、SCS、BMS以及ECS和NCS等子系统。随着基于WIN NT络操作系统的2.0版XDPS系统的引入,采用符合IEC-标准的图形组态工具,XDPS-400系统于98年获得了国家科技部等五部委联合颁发的“国家级重点新产品”证书,XDPS-400已有近500套系统投入全国各地电力工程的运行。同时基于XDPS-400 V 2.0的配电自动化与管理系统XDAMS-400也于99年初应运而生,XDPS-400分散控制系统在电力系统自动化的新领域获得了更加广阔的发展空间。

1.电力系统自动化概述

电力系统是一个多元件、宽站点、大容量的动态系统对象。电力系统自动化包括用于硬度极高的材料(如硬质合金等)了从电调度、厂站自动化到配电自动化的三大领域,同时三大自动化领域又可以在协议基础上构成有机的一体。因此有效地使用信息技术,是成功开发电力系统自动化系统的重要一步。

电力系统自动化示意图

XDPS-400系统是基于最新络通信技术的分布式控制系统,其多层通信络和多种通讯介质可支持厂站过程级现场总线、主站级以太和全局级广域,能有效地实现对整个电力系统的监控。

2.厂站级综合自动化系统

作为电力系统的重要单元,电厂和变电站的综合自动化是电力系统自动化的关键项目。目前发电厂的自动化系统已普遍采用DCS,其功能也已覆盖了机、炉、辅机及部分电气项目,自98年12月国电公司出台“络计算机监控系统设计技术规定”(征求意见稿)起,新华公司在国内率先开展了在电厂电气及控(升压站)综合自动化项目上应用DCS的尝试,目前已在桂林电厂、邢台电厂及华鲁电厂、平圩电厂等130MW至600MW项目上分别实施了从电气控制、发变组监控和升压站综合自动化等各项功能。真正实现了DCS从机组级到电厂级的功能飞跃,为一个按钮完成机组整组启动创造了条件。

电厂电气控制及控系统集成于DCS的实例

升压站综合自动化系统NCS作为全厂控制系统的一个子站,通过光纤以太与DCS联成一体,构成完整的电站自动化系统。对于拥有多台单元机组的电厂,NCS系统可运行于不同的段,通过各机组配置的关单元,形成对全厂的生产管理与发电控制。中调可系统调试成功后直接通过NCS的远动信道实现对发电厂的AGC控制,NCS也可代替RTU向中调上传各机组的运行参数以及电厂升压站的运行方式。电厂的运行值长也可通过位于集控室的操作站监控各机组运行,电气运行人员则可在控制室直接完成对升压站的操作。由于XDPS DPU单元具有完善的逻辑控制功能,因此基于XDPS-400分散控制系统的NCS可将“五防”闭锁功能直接集成在系统中。而对DPU实现的全图形组态,可使“五防”功能根据具体项目的特点,结合电厂运行方式的变化极其方便,灵活地由组态实现。

电厂的公用设备的电气控制以及单元机组的电气控制ECS可根据具体项目的特点灵活地配置到DCS或NCS中,新华公司为电气控制专门开发的BTZ卡和SYN卡可灵活地完成厂用母线的备自投以及机组的自动准同期。由于专用卡件的模块化设计,能直接在MMI上选择合闸同期点,提高了机组运行的灵活性。

变电站综合自动化子系统XDAMS-400SA是基于XDPS-400的又一分支。监控部分完全采用XDPS-400的I/O单元及MMI,根据变电站分层分布式布置要求,新华公司开发了适合于分布式安装的间隔层测控及保护单元XSA-400系列产品,通过CAN总线与分布式处理单元D

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