发电厂电气综合自动化管理研究

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1、成人教育学院学生毕业设计（论文）摘要随着机组向大容量、高参数发展，发电厂的电气自动化程度越来越重要，但电气的监控由于传统的原因，自动化水平较低。针对目前发电厂中，电气系统自动化水平与热工自动化水平存在较大差异的问题，本文基于CAN总线和以太网的系统构建进行发电厂电气监控系统的设计。该文介绍了发电厂电气自动化的发展现状，根据电厂电气系统的特点以及系统功能需求,设计建立的电气监控管理系统的硬件结构,在此基础上架设软件系统。重点阐述了系统实时数据库的设计，对于实时数据采用实时内存数据库技术进行存储。分析了监控系统的通信策略，论述了系统的软件体系结

2、构和具体设计。关键词：发电厂；电气监控；实时数据库；现场总线II成人教育学院学生毕业设计（论文）目录第1章引言11.1课题的背景和意义11.2课题的现状与发展2第2章发电厂电气自动化系统的概述32.1计算机在发电厂自动化中的应用32.2发电厂电气监控系统的构建4第3章实时数据设计63.1数据库设计的发展现状与趋势63.2实时数据库系统的特性73.3实时数据库体系结构总体设计8第4章发电厂电气监控系统设计104.1系统数据库组态104.2图形组态10第5章结论13参考文献14致谢15II成人教育学院学生毕业设计（论文）第1章引言1.1课题的背

3、景及意义目前，随着生产、生活自动化程度的提高，对电力等能源供应的可靠性提出了越来越高的要求，而发电厂本身也向着电压等级提高、生产规模扩大、自动化水平提高的方向发展。因此，电厂的实时监视、控制、管理水平也必须不断提高。对于火力发电厂自动化中的热工和电气自动化两大部分，热工自动化由于在新建机组和老机组改造中广泛采用分散控制系统（DCS）实现对机、炉的监控，其控制水平有了很大的提高，而电气的监控仍停留在常规的仪表、光字牌，采用继电器、控制开关及其接点组成的控制逻辑用硬接线来实现。一方面，是由于发电厂电气系统的微机装置种类繁多、复杂；另一方面，电气

4、监控部分因涉及到大量热工部分的电气量，这就在电厂的管理系统中产生了一种“孤岛”效应。虽然电气的继电保护、励磁调节、自动同期等装置已经逐步实现了微机化，但其自动化的整体水平一直未能得到提高。主要表现为：电气系统中主要的保护、安全自动装置基本独立运行，与DCS系统间通过硬接点方式进行有限的控制和信号交换；电气系统的控制，基本上采用常规控制手段。因此，尽管电气系统个体装置的自动化程度己达到一定水平，但从电气系统的整体自动化看，还有待提高。相对于热工自动化，发电厂电气控制水平比较落后，电气控制方式已不能与热工DCS控制方式相协调，直接影响到发电厂建

5、设的投资效益和电厂运行的综合经济效益。同时，随着微机自动化装置在变电站和调度所的广泛应用，电力系统的输电部分的自动化水平不断提高。为了更好的对电力系统进行监控，往往要求与电厂电气系统进行远程监控。当今世界网络技术的不断提高促进国民经济的飞速发展，而网络技术与计算机技术相结合也引起工业控制领域技术上的飞跃，现场总线组建的控制系统，具有开放、分散、极易扩充等许多优点。目前，这种现场总线控制系统，正被人们广泛采纳。而以太网是目前应用最广泛的计算机网络技术，受到广泛的技术支持。由于以太网具有远程I/O能力、具有各类现场总线所无法比拟的互操作性、具有

6、10Mbps-1000Mbps或甚至更高的通讯速率、网络通性接口卡价格十分便宜和很强的资源共享能力使得以太网技术为基础的企业内部网互联在企业中大量建立。因此对基于以太网和CAN总线的发电厂电气综合自动化管理系统的研究，既有一定的学术价值，又有很大的现实意义。15成人教育学院学生毕业设计（论文）1.2课题的现状与发展我国火力发电厂对分散控制系统（DCS）的运用始于80年代，主要是热工专业运用于对机炉生产过程的控制。随着计算机控制技术的不断发展和自动化水平的不断提高，我国最近几年新建的300MW火电机组基本上都采用了国内外最先进的分散控制系统，

7、对全厂各个生产过程进行集中监视和控制，把电气监控纳入DCS并作为其中的一个子系统，使分散控制技术进一步延伸和发展。早期是进入DCS的数据采集系统DAS，即重要的电气模拟量、开关量及电度脉冲量在DCS中进行状态监视、越限报警、事故顺序记录及报表打印等。以后逐步将厂用电的控制纳入了DCS的顺序控制系统SCS，个别电厂也与将发电机及厂用电的控制进入DCS，网络控制室也广泛采用了计算机监控系统。但目前即使发电机及厂用电的控制全部按进入DCS设计，还仍保留了常规的电气手动控制方式，还保留了较大的电气控制屏，使得单元控制室的面积不能减少，电气控制系统的

8、投资增加，造成这种现象的主要原因是由于受到电气传统控制方式的束缚和传统运行、检修专业划分的影响，电厂运行人员目前对全部CRT监视，计算机键盘及鼠标操作还有疑虑，对DCS的可靠性不