发电厂电气系统综合自动化

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1、发电厂电气系统综合自动化)摘要：针对电厂电气系统自动化水平相对落后的状态，本文分析了在电厂电气系统中采用综合自动化技术的可行性，必要性及几个关键问题，提出了利用现场总线技术的新思路，并给出了具体的实施方案。关键词：发电厂电气系统，现场总控线制系统，集散控制系统，综合自动化综合自动化系统已经被应用于变电站系统中，并且分散分配技术也被广泛地用于综合自动化系统中。与集中的技术相比较这种技术有许多的优点，比如：它有简单和柔韧的结构，高的可靠性，方便的安装和较低的成本。然而，综合自动化技术并没有广泛的用于发电厂电气系统中。电力系统中起保护作用的继电器和其他安全

2、设备处于半自动运行状态，并没有实现综合自动化。因此，管理和维持高水平的工作就落后了。后来，越来越多的电厂特别是那些新建的电厂热忠于电气综合自动化系统而不是传统的集散控制系统。这篇论文分析的是发电厂电气系统的现状以及提出了基于微型计算机技术的发电厂电气系统综合自动化的理想应用程序，并给出了具体实现方案。1发电厂电气系统的现状这篇论文讨论的是电气系统，主要涉及到保护、测量和二次系统的自动控制装置。主保护包括了发电机保护，主变压器保护和备用变压器保护。自动控制装置包括了自动调压装置，自动跳闸装置，故障波动曲线记录装置和自动同步系统。6千伏后备保护包括电动机

3、高压综合保护装置，后备变压器保护装置和母线保护装置，等等。400伏低压保护包括电动机低压智能保护，断路器智能保护，等等。上述这些都是属于电气系统的范畴。而普通系统如煤处理系统，灰处理系统，汽水系统并不包括在电气系统内。电气系统与发热系统相比其电力设备所控制对象较少，操作频率较低的特性。电力设备具有很高的可靠性和迅速的动作时间。单个电力设备具有较高的技术水平。目前16位或32位的单片机和大规模可编程逻辑芯片被用来建立系统，AC抽样和数字信号程序技术也被广泛采用。集散控制系统被广泛的应用于电厂中，它能完成基本的操作和控制功能。集散控制系统主要关系到汽水系

4、统同时少量涉及电气系统。传统上，控制和信号在集散控制系统和电力系统之间的交换是通过“硬式电缆”来实现的，这样一种联络模态需要许多电缆，因此费用很高。由于信息交换受到费用的限制，因此它不可能完成复杂的操作或者完成深入的应用。因为集散控制系统是发电厂中最重要的系统因此，集散控制系统和电气系统的联系是必然的。许多设计方案关心的是集散控制系统也电力系统之间表现出来的联系，但是他们大部分都是基于“硬式电缆”的。这项新技术是值得被用于这个领域的。2电力系统综合自动化可行性分析电气系统自动化的进步是建立在综合自动化和现场总线或以太网络工艺学基础之上的。以微型计算机

5、为基础的保护和自动化设备被广泛地应用在电厂电气系统中。测量，逻辑判断，动作记录和人-机界面的功能都可以由软件来完成。并且，所有这些设备都具有通信界面，能够和主系统或其他系统之间通过现场总线进行信息交换。现场总线控制技术目前已被广泛用于工业和电力系统中，并且这项技术越来越受到重视。现场总线控制系统的通信速率，通信距离，抗干扰能力都有了极大的改善。其许多标准也被制定，如西门子公司的Profibus和ABB公司的FF标准等。这些标准都是很有影响的现场总线技术，而且在工业自动化领域有广泛的应用。现如今工业以太网络变成了新的热点。以微型计算机为基础的电气系统，

6、现场总线系统或者以太网络技术的应用程序和通信功能由给发电厂综合自动化提供支持的集散控制系统提供。3电力系统综合自动化的实现途径电力系统的综合自动化先要通过现场总线将用于保护的继电器和自动装置连接起来，然后把他们连接到集散控制系统再通过通信设备与可能的电站相连。电站执行一个比如测量或者维护的程序时，这种基本的操作功能由集散控制系统来完成。随着技术的发展，这些控制功能也可以由通讯手段来实现。建立电力系统综合自动化有两个主要的问题，一是如何建立电力系统的网络，另一个是如何使电力系统与集散控制系统相连。现场总线标准是建立网络的主要问题。由于保护和自动装置由不

7、同的厂家生产，所以其物理上的层和通信协议可能会有所差异，这样就使得设备之间不可能被简单的联系起来。因为要统一现场总线系统很困难，解决这一问题的一个方法是把电力系统分割成一些子系统。根据电力系统的功能这些子系统被分为6千伏子系统，400伏子系统，变压器保护子系统和AVR子系统等等。每一个子系统支持一种相同的现场总线标准。举例来说，线路保护、电动机保护、变压器保护在6千伏电压等级上必须支持同一个标准。400伏系统的保护或者智能断路器要用同一种标准。发电机变压器保护和AVR应该用同一标准。这些子系统可以单独地和集散控制系统相连，或者在连接了一种特别的通信控

8、制器之后再与集散控制系统相连。关于电力系统和集散控制系统之间的连接有以下几方面的内容：连接模式：电气系统与集