电厂电气现场总线控制系统应用

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1、电厂电气现场总线控制系统应用　　摘要：随着我国经济社会的快速发展，现代科技也有了长足的进步，电力行业技术也出现跨越式发展。电力行业分散控制系统（DCS）在电厂中有了较为普遍的应用，电气控制水平也有了很大的发展，但是，对于电气自动化结合的研究却比较少。本文以电气现场总线控制系统（FCS）和DCS作为研究对象，简要阐述了电厂电气现场总线控制系统的应用，以期能为所需者提供借鉴。关键词：电气控制系统；总线控制系统；应用中图分类号：F470.6文献标识码：A随着我国经济的快速发展，电力行业也得到了快速前进，电力行业分散控制系统（DCS）应用也更加广泛。但是，DCS主要是完成锅炉及汽

2、轮机的自动化过程控制，对电气部分自动化少有结合，DCS通常也没有考虑好电气设备控制特点，因此，不管是功能还是系统结构，相比较于网络微机监控系统，其在先进性、开放性及经济性等差距都比较大。一、总线控制系统监控对象6作为电气现场总线的控制系统而言，其所监控的内容是发电机-变压器组，范围主要是发电机励磁系统、发电机、110kV断路器、主变压器等；高压厂用及备用电源监控是起动-备用变压器、高压厂用工作变压器、高压厂用电抗器等；主厂房内低压厂用电源，其监控范围主要包括低压厂用工作和照明变压器、公用变压器、检修变压器和除尘变压器等主厂房的低压厂用变压器；辅助车间低压厂用电源；动力中心

3、至电动机控制中心电源馈线；单元机组发电机和锅炉DCS控制电动机；保安电源；直流系统；交流不停电电源。二、总线控制系统特点1、参数变化快通常来说，电气模拟量是电压、功率、电流、频率等参数，数字量则主要是表达为保护动作、开关状态等信号，此种类型的参数变化快，对计算机监控系统采样速度要求也比较高。2、智能化程度高电气系统起动-备用变压器保护、发电机-变压器组保护、厂用电切换装置、自动同期装置、励磁调节器等自动或者保护装置都选择的是微机型，对于6kV开关站的保护采用微机综合保护，而对于380V开关站则是智能开关以及微机型电动机控制器，全部电气设备都实现智能化，能方便地与各种计算机

4、监控系统采用通信方式进行双向通信。另外，电气设备的控制一般均为开关量控制，控制逻辑十分简单，一般无调节或其它控制要求，电气设备的控制逻辑简单。3、控制频率低6除机组起、停，有些电气设备作倒闸或切换外，正常机组运行中的电气设备无需其他操作。事故中，多数是由继电保护或自动装置自动切换厂用电源或者切除故障。同时，电气设备的可控性还比较好，这是因为电气的控制对象一般均为SF6和真空断路器、空气开关或接触器，其操作灵活，动作可靠，与电厂其它受控设备相比，具有良好的可控性。4、安装环境好且集中对于大多数的电气设备，它们集中布置在电气继电器室以及各种电气配电设备中，设备的布置也是相对的

5、较为集中，并且安装环境也很少有水汽或粉尘污染，为控制设备就地布置提供了有利条件。三、总线控制系统配置对于每台机组而言，其配置现场总线的控制系统需要把机组电气系统单元机组厂用电系统、发电机-变压器组以及公用厂用电系统都纳入FCS，FCS作为DCS一个子系统，在DCS操作员站实现对电气系统的监控，并通过冗余配置的通信服务器在站控层与DCS进行连接。1、网络结构电气FCS使用的是分布、分层式的计算机控制系统，设备布置分散，系统功能分层。而对于网络结构而言，其采用的是2层网3层设备的方式，2层网指的是连接监控主站层与通信子站层的以太网以及连接通信子站层与间隔层的现场总线网，36层

6、设备则指的是监控主站层、通信子站层和间隔层。监控主站层由双冗余系统主机、工程师站、网络交换机和负责与DCS及厂级监控系统(SIS)通信的双冗余通信服务器等组成，通信子站层主要由安装于电气继电器室的多串口通信服务器和安装在各配电室的通信管理机组成，间隔层设备主要包括安装在电气继电器室、6kV开关柜和380V开关柜的智能测控装置、综合保护测控装置、电动机控制器和智能仪表等。通信管理机与监控主站采用双冗余的光纤以太网连接，与间隔层设备可根据设备情况采用LON，CAN，工业以太网或其它现场总线进行连接，其主要功能除完成对各综合智能测控单元的数据进行管理外，还完成实时数据的加工和分

7、布式数据库的管理工作。公用厂用电系统的站控层以太网独立组网，通过通信网关分别与机组自动化系统以太网连接，共用单元机组的工程师站，并通过软、硬件闭锁手段只能接受一台机组控制系统的操作指令。2、数据采集对高压厂用变压器、高压厂用电抗器、发电机-变压器组以及起动-备用变压器，除了需要进行少量的模拟量信号、隔离开关、高压侧断路器、控制回路断线、接地开关位置信号以及发电机-变压器组、允许远方操作信号、起动-备用变压器所有控制量信号采用硬接线直接与DCS连接外，其它监测信号均通过专设的测控装置接入FCS，再以通信方式送6DCS。电气专用装