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电气自动化控制系统的设计思想

发布时间:2022-04-24 发布时间:
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  一、 电气综合自动化系统的功能

  根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。电气监控管理系统(Electric Control System),是将原来的DCS系统中的电气部分独立出来进行管理,实现厂用电中低压电气系统的保护、测量、控制、分析等综合功能。协调发电厂热控与电气自动化的同步发展,全面提高发电厂的自动化水平和厂用控制管理水平,保证发电厂运行的安全性和可靠性,增强发电厂在当前电力市场经济运行的优势和竞争能力。作为DCS的一个子集,为SIS (厂级监控系统 ) 和MIS(电厂管理信息系统)提供更为丰富的信息。ECS是应电力系统自动化水平的进一步提高而提出的。电厂电气监控系统是为推进发电厂厂用电气自动化技术的发展而研制的新型综合自动化系统。该系统继承了微机保护、监控和综合自动化产品多年发展的技术精华,采用分层分布式架构,在先进的计算机技术和网络通信技术平台上,实现发电机组、厂用电和网络控制部分的监测、控制、调节、保护和远动功能。pNetPower6.0—ECS电厂电气监控系统既适用于主控室形式的中小型火力发电厂,也适用于单元集中控制方式的大中型火力发电厂,可根据控制方式灵活配置。其基本功能为:

  1.发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。

  2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。

  3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退。

  4.220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。

  5.6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装zhidezhuangtai监视、投退、手动启动等。

  6.380V低压厂用dianyuanjian视、操作、diyabei自投装置控制。

  7.高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。

  8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。

  9.直流系统和LPS系统的监视。

  对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。但是它们与DCS间要口求接,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过DCS进行事故追忆。DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System),在国内自控行业又称之为集散控制系统。即所谓的分布式控制系统,或在有些资料中称之为集散系统,是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。DCS的骨架—系统网络,它是DCS的基础和。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性,起着决定性的作用,因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说,它必须满足实时性的要求,即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度,是指在无论何种情况下,信息传送都能在这个时间限度内完成,而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此,衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率,即通常所说的每秒比特数(bps),而是系统网络的实时性,即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠,无论在任何情况下,网络通信都不能中断,因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。

  二、电气自动化控制系统的设计思想

  1.集中监控方式

  这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时, 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸defu助接点经常不到位,造成设备无法操作。

  2.远程监控方式

  远程监控从字面上理解可以分为“监”和“控”两部分,其中“监”也就是远程监视,可以分为两大部分:一是对环境的监视,二是对计算机系统及网络设备的监视,不管怎么说远程监视就是指通过网络获得信息为主:而“控”也就是指远程控制,是指通过网络对远程计算机进行操作的方法,它不仅仅包括对远程计算机进行重新启动、关机等操作、还包括对远端计算机进行日常设置的工作。通过硬件的配和还可以实现远程开机的功能。总而言之,要想完全控制远端的计算机,首先应该能够对其监视,也就是可以看到该计算机的屏幕显示,然后才谈得上“控制”,远程控制必须做到“监”、“控”结合,因此我们通常说的远程监控一般泛指就是这种远程控制。除此之外,对于网络管理员来说,远程控制还包括对网络设备的控制,现今大多数网络设备都支持Telnet,甚至Web方式对其进行远程管理,这也是一种远程控制的方法。

  远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系tongjian控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。

  3.现场总线监控方式

  目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线lianjie,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。

  三、探讨电气自动化控制系统的发展趋势

  OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。OPC全称是Object Linking and Embeding(OLE) for Process Control,它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。在过去,为了存取现场设备的数据信息,每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。由于现场设备的种类繁多,且产品的不断升级,往往给用户和软件开发商带来了巨大的工作负担。通常这样也不能满足工作的实际需要,系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。在这种情况下,OPC标准应运而生。OPC标准以微软公司的OLE技术为基础,它的制定是通过提供一套标准的OLE/COM接口完成的,在OPC技术中使用的是OLE 2技术,OLE标准允许多台微机之间交换文档、图形等对象。

  Pc 客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的又革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理cengli用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在时间了解和准确的生产信息。



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