火电厂大型机组电气自动化技术

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1、本文由mengxiankun668贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。新一代火电厂大型机组电气自动化技术焦邵华1刘万顺21：北京四方继保自动化股份有限公司100085北京2：华北电力大学四方研究所100085北京摘要：本文讨论了新一代火电厂大型机组电气自动化系统的内容和发展趋势，分析了火电厂电气自动化中现场总线技术的应用，阐明了采用基于现场总线的通信方案并具有与dcs经通信充分交换信息的ecs技术正在成为火电厂电气自动化技术的发展趋势。0引言在本世纪的最初10年，我国电力系统在稳固发展输电网、配电网的同时，电源建设再

2、次成为投资热点，新一轮电厂建设已经在全国范围内展开。随着电力体制改革和电力市场化的推进，新建电厂普遍采用最先进的自动化技术和自动化产品，以提高电厂的竞争力量。在这样的大背景下，发电厂自动化的整体水平必将进入一个新阶段。本文就火电厂大型机组电气自动化的范畴和技术方案进行了讨论，介绍了常用的现场总线及其在火电厂自动化系统中的应用，介绍了新一代电气监控系统ecs和dcs的一体化解决方案。1发电厂自动化的范畴和内容发电厂自动化由若干个自动化系统组成，包括厂级监控信息系统(sis)、厂级管理信息系统(mis)，机组dcs系统、电气监控系统ecs及辅助车间plc等。sis主要处理

3、全厂实时数据，完成厂级生产过程的监控和管理，厂级故障诊断和分析，厂级性能计算、分析和经济负荷调度等；mis主要为全厂运营、生产和行政的管理工作服务，主要完成设备和维修管理、生产经营管理(包括电力市场报价子系统)、财务管理等；机组dcs实现机组的锅炉汽机自动化和实时运行控制；电气监控系统包括单元机组的电气监控和厂用电自动化以及发电厂网络站自动化，参见图1所示。2大型单元机组自动化的技术趋势大型单元机组自动化将在下列几个方面进一步向前发展：（1）实现真正的机炉电一体化，电气监控一体化并融入dcs系统dcs系统在锅炉、汽机的监控和运行上技术十分成熟，但对电气部分的监控上技术

4、相对落后。发电厂电气设备的调节和控制与热工设备有很大区别，往往不存在pid控制等经典控制过程，电气控制速度快，甚至运行人员无法实时参与，只能依靠电气自动装置实现；继电保护是电气部分的最重要组成部分，保护信息，包括事件、录波都是十分重要的电气信息，这些信息在dcs的io采集控制中无法全部获取。dcs对机组对电气部分的监控只能实现最基本的操作，并且重复投资。电气部分的监控功能覆盖网络站监控、厂用电自动化和机组监控。电气部分广泛采用现场总线通信，节省大量电缆，保护测控装置就地安装在一次设备上，节省大量占地面积；系统具有丰富的接口，集成其它装置的能力强；电气监控系统能够与dc

5、s系统协同完成机炉电一体化控制。（2）监控系统的物理配置从集中向分布发展随着计算机技术的发展，监控系统将由以前的全部集中到一个控制楼里的配置方式，逐步趋向于采用适度物理分散配置的原则。庞大的控制楼将取消或缩减，变成若干个小型的电子设备间，分别布置在锅炉、汽轮机房或其它主设备附近。节省电缆，并为主厂房模块化设计、安装、缩短工期，以及主厂房合理布局创造条件。对现场来的信号，将大量采用远程i/o，其中驱动器控制用的i/o，经过实践，也将广泛采取现场配置，这种配置方式必将为大量节约监控电缆，降低基建费用，缩短工期。目前先进的电厂电气监控模式是将保护测控装置安装在开关柜上，取消

6、大量电缆，采用现场总线实现完全分层分布的控制。（3）监控系统的功能配置从分布到集中发展火电厂单元机组控制系统的dcs功能配置将与物理配置走正好相反的方向，正在趋向再适度集中一点的方向发展。因为：首先，单元机组各个控制系统间有着千丝万缕的信号联系，一对控制器故障，往往会导致另一对控制器因没有正确的联系信号而不能正常工作，甚至误动；其次，由于目前大多没有常规后备监控制设备，因此，对于大部分重要控制器，只要其中一对控制器故障，可能就要被迫停机，而过多的控制器实际上反而增加了故障停机的概率；再次，目前控制器容量和速度均大大提高，多个相互联系密切的控制系统集中在一对控制器中，反

7、而因内部信息交换方便而提高可靠性。电气监控系统正是从分布到相对集中的实例，电厂中的网络站监控是将网络站的保护、监控、远动等集成为一个系统，厂用电自动化是将厂用电系统的保护测控装置构成分层分布的系统，机组监控保护将机组保护、录波和机组测控综合在一起，以上三部分集成为发电厂的电气监控系统（ecs）。3机组及厂用电部分进入电气监控的范围新一代电气自动化系统从功能上覆盖发电厂的厂用电系统、发电机组监控、升压站系统，并经通信接口将其他相对独立的电气自动装置信息集成在整个电气自动化系统ecs中。电气自动化系统再经通信和dcs系统实现一体化，并彻底熔入dcs系统参