火电厂的实时状态监测系统与故障诊断.pdf

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1、第24卷第17期VOLL24NOL172000年9月10日SL10200037火电厂的实时状态监测系统与故障诊断杨苹吴捷(华南理工大学电力学院广州510640D摘要针对国内大多数火电厂现场设备控制的现状提出一个经济型实时状态监测系统方案在充分利用原有设备的前提下采用集散控制系统(DCSD结构和FIX组态软件实现某厂各主要站点的集中监视和统一管理O在此基础上利用实时状态数据对主要设备运行状态进行评估对设备故障进行预测和诊断O现场运行结果表明该系统对火电厂的现场设备实现了有效的集中监视并可对主要设备进行故障预测和初步诊断O关键词实时状态

2、监测集散控制系统组态软件故障诊断中图分类号M621-6M7640引言将影响现场数据在网络上的正确传输O因此更新生产现场原有的传感器改用智能传感器采用工业现火电厂主要站点有单元发电机组~水处理~机场总线标准将SCADA站点和智能传感器连接成为炉汽水~皮带称~水泵房~燃料分析和远动通信覆盖全厂的计算机监控系统是最为可靠的实时监(RUD等各站点都有独立的监控和数据采集测系统实现方案[1]O(SCADAD系统O国内火电厂出于经济方面考虑除为充分保留现有设备不更新原有传感器本文单元发电机组控制系统采用进口设备外其余站点采用经济型的DCS实现方

3、案O此时采用光纤通信的SCADA系统一般采用国内不同厂家的产品各来提高网络通信的抗干扰能力O当系统仅用于监视SCADA系统互不相连现场实时数据分散在各站而不用于控制时采用光纤通信的DCS方案是可以点厂领导无法集中监视设备状态不利于整体调度接受的O为规范各SCADA系统与MIS之间的通和管理O另外SCADA站点的数据只用于监控和越信可采用分级结构即由现场控制级~网络通信级限报警而没有用于故障预测与诊断这样既造成实和监控管理级构成3级实时状态监测计算机网络系时数据资源的浪费也不利于现场设备的运行与统如图1所示O维护O有些火电厂为解决集中

4、监视和管理的燃眉之急在现场SCADA系统与MIS之间架设光纤进行直接通信O由于这两个系统的数据流规划时间差别较大将现场实时数据直接传送给MIS将造成系统数据库资源的极大浪费O因此在两系统之间建立一个覆盖全厂的实时计算机监测系统是合理的[1]O基于以上思想本文提出一个基于集散控制系统(DCSD和FIX组态软件的分级实时状态监测系统方案并在某火电厂具体实现了这一方案O在此基图1火电厂的实时状态监测系统结构图础上利用现场实时数据对厂内主要设备进行故障Fig-1Structureofreal-timestate预测与初步诊断Osupervi

5、sorysystemforthermalpowerplant现场控制级对火电厂已有的SCADA站点以及1系统结构一些现场分散的传感器和控制器的实时数据进行数火电厂生产现场存在多种干扰源各种干扰都据格式转换并将经转换的数据传送到实时数据交换网络网络通信级采用DCS结构对下连接现场收稿日期2000-05-08O控制级对上连接监控管理级由FIX组态软件灵广东省自然科学基金资助项目(980874994227DO活组态采用CP/IP通信协议将现场实时数据以38恰当的数据流规划时间传送给MIS;监控管理级是艺画面,提供给MIS的各个工作站查看0

6、数据后处理系统,它将网络通信级传输来的数据进2.6Oracle关系数据库系统行加工,以文字和图形等形式输出处理结果,并根据FIX的OD产品支持所有的SOL命令,采用户要求进行数据分配,控制数据流向0用相应的SOL命令,FIX将相应的数据写入关系数据库中,提供给MIS使用02数据采集与数据通信2.7数据采集与数据通信的数据流图准确可靠的数据采集和通信是实现实时监测系系统数据流图如图2所示,其主数据流如下:统的前提和关键0为此,应对系统的数据流进行合理a.DDEI/O程序发出数据请求;的总体规划0b.通信程序从数据缓冲区读出数据并打包;

7、2.1过程数据采集程序c.数据通信程序发送数据给DDEI/O程序;过程数据采集程序负责从各个SADA站点中d.DDEI/O程序将接收到的数据以DDE方读出需要进行实时监测的数据0本系统的数据采集式发送给FIXSADA站点;过程由系统定时器触发;过程开始后关闭定时器,确e.FIX过程数据库以DDE方式接收数据;定一个有效的数据缓冲区;根据SADA站点提供f.FIXSADA站点将数据写入关系数据库;的实时数据格式读取过程数据并写入数据缓冲区.FIXWeb服务器从SADA站点读取过程中;写入完毕后交换数据缓冲区的有效标志,开启定数据,并刷

8、新工艺画面的数据显示0时器;本次采样过程结束并等待下一次定时器触发02.2数据通信过程在各SADA站点上,将采集到的过程数据通过网络从本站点发送到FIXSADA站点0数据通信过程是由FIXSADA站点发来的数据通信请求触发的,过程开始