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DCAP-4000厂用电监控系统的应用及扩展
更新时间:2019-10-29 发布:www.china-sunbet.net

[关头词]监控系统、综合自动化、通讯网络、智能终端、功能扩大1、概述
  火力发电厂中,热工系统自动化及电气系统的自动化水平,反映了整个电厂的运行经管水平。今朝,年夜大都电厂都具有DCS系统,完成基本的运行、控制等功能,但火力发电厂的DCS偏重于机炉,对电气系统斟酌较少。一般情况下,厂用电气系统的主要庇护、平安自动装配,如发-变组庇护、AVR(自动励磁调理装配)、ATS(厂用电源快速切换装配)、同期装配等基本自力运行,与DCS系统间进行很有限的信息交换;与辅机有关的电气装备,如6KV、400V电念头等,其基本控制由DCS系统完成,但电气运行人员关心的这些装备的丈量、庇护动作、整定、事故追思等信息在DCS系统却没法反应。提高这些装备及整个电气系统的运行经管水平,将直接关系到电厂运行的平安经济性,影响电厂在发电市场上的竞争能力。
  电气系统接进DCS系统已毋容置辩,但怎样接进值得探讨。今朝电气系统接进DCS系统一般采用所谓的“硬毗连”方式,接进量主要有三种,即DI、DO和模拟量。DI和DO即开关量形式的输进输出量,一般采用空接点方式,模拟量由变送器将交流量或其它量变换成4-20mA尺度旌旗灯号后送至DCS系统。硬毗连方式存在的主要错误谬误,一是DCS系统的投资随着接进量的数目而增加。每增加一个量,不论是DI、DO仍是模拟量,在DCS系统中即增加一个“点”,DCS系统按“点”收费;二是浪费年夜量电缆。每增加一个量,都要额外增加一路电缆,将该量与DCS系统直接相连。三是没法完成较为复杂的电气运行经管工作,实现电气的“综合自动化”。
  今朝,电气综合自动化技术在变电领域已获得了普遍运用和成长,功能技术水平也已日臻完善。涣散散布式的电气综合自动化系统一样可运用于发电厂厂用系统。厂用电气综合自动化系统的焦点是:6KV和400V系统采用涣散式就地安装的集庇护、丈量、控制、通讯于一体的智能前端装备,如电念头测控及综合庇护装配、变压器测控庇护装配、电源分支测控庇护装配、400V智能脱扣器等,用现场总线将这些前端装备及发变组庇护等其它的主要庇护和自动装配的通讯接口毗连起来,经由过程通讯经管装配毗连至DCS系统、电气工作站、电厂MIS系统等。采用该系统的优点是显而易见的:装备就地安装,与DCS间经由过程通讯线毗连,可节省年夜量控制电缆;电气信息量的交换不受限制,与系统投资基本无关;省略变送器;可实现防误、事故追思、录波分析等高级运用功能。下面以纳雍电厂一厂厂用电监控系统为例介绍DCAP-4000的现实运用。
  纳雍电厂一期安装4台300MW机组,采用的是南京东年夜金智公司设计生产的DCAP-4000发电厂厂用电气监控系统,经由过程该系统,可将DCS、现场总线、电气庇护及自动装配有机地连系起来,既实现了DCS系统机、炉、电的一体化,同时又实现了电气的综合自动化。
2、DCAP-4000厂用电气监控系统的组网:
  DCAP-4000厂用电气监控系统采用分层散布式网络,整个系统由三个功能层组成(如图):
纳雍电厂一厂厂用电电气自动化系统结构图(以1、2#机单元结构为例)注:1、WDZ—4系列测控装配,与1#机公用及远动测控接口;
2、1#机发变组庇护、快切、录波、励磁、UPS等智能装备;
3、WDZ—4系列庇护测控装配,6KV厂用工作IA、IB段;
4、WDZ—4系列庇护测控装配,6KV厂用公用0IA、0IB段;
5、其它备用智能装备;
6、WDZ—4系列测控装配,400V各段;
7、直流系统、柴油发机电等通讯接口;
8、WDZ—4系列庇护测控装配,6KV厂用工作IIA、IIB段;
9、WDZ—4系列测控装配,与2#机公用及远动测控接口;
10、2#机发变组庇护、快切、录波、励磁、UPS等智能装备。l第一层:测控庇护层(智能终端层)
  由众多的庇护和自动装配组成,包括发机电庇护,主变庇护,高厂变,AVR,ATS(快切),自动准同期装配,厂用庇护测控装配和自动装配(电念头、变压器、电源分支、母线分段、馈线等庇护及分支开关同期合闸等),及400V智能脱扣器、400V备自投等。这些装配具有丈量、控制、庇护、旌旗灯号、通讯等基本功能,并完成各自的特殊功能。该级装配数目众多且涣散,哄骗现场总线技术,可以实现这些装配的涣散控制。
l第二层:通讯经管层(通讯网络层)
  该层将DCS对测控庇护层的控制饬令,或电气后台机发出的修刊定值饬令等,下发至各有关装配,同时,将各装配上送的信息,送至DCS系统或电气后台机。通讯经管层的装配具有通讯接收、发送、规约转换等功能,凭据通讯经管层与上位机系统的毗连方式、现场总线方式、下位机的数目等,可有分歧的设置装备摆设。
l第三层:上位机系统
  DCAP-4000后台机系统运行于WINDOWS98/WINDOWSNT平台。它完成画面显示、报表生成、打印、人机接口、事务记实、报警等,实现厂用电系统的计较机监控功能。该层可经由过程以太网接全厂MIS、SIS系统。3、厂用电监控系统硬件结构:
  DCAP-4000厂用电气监控系统由测控庇护层(智能终端层)、通讯经管层(通讯经管单元或通讯主控单元)和电气后台系统(电气经管维护工作站)组成。
  通讯经管层的主要装备有:DCM-1型微机通讯经管单元和DCM-2型微机通讯主控单元。DCM-1型通讯经管单元主要完成测控庇护装配的通讯转发和通讯规约转换工作,装配以高性能单片机为焦点,功能简洁,通讯速度较快;DCM-2型通讯主控单元是以工业级嵌进式控制器PC104(486DX)为焦点,运行在pSOS实时多使命操作系统(RTOS)情况下的高性能前置通讯主机,可以经由过程以太网或串行通讯口与DCS系统和电气后台系统联接,并具有多个通讯口,具有高速度,高靠得住性,可扩充性强、可维护性好等特点。
凭据上位系统的接进方式、测控庇护层装配的数目及用户对安装、维护等方面的要求,通讯经管层中,DCM-1通讯经管单元和DCM-2通讯主控单元的设置装备摆设可灵活组合。
  现场总线划分将厂用6KV和400V系统相连,并经由过程DCAP—4000M主控单元与DCS系统相联,每一个通讯单元对测控庇护层的通讯规约可以分歧,但对DCS系统的通讯规约不异。图中励磁调理装配、发变组庇护也可直接用其内部通讯接口,不需要额外的通讯单元。
  通讯经管层采用双通道切换方式,通讯单元采用高级次的通讯主控单元。该结构优点是与DCS间只需一个接口。错误谬误是有通道切换,对通道切换要求高。
  通讯单元与DCS系统和电气后台系统间均留有接口,与两者间有信息交流但偏重分歧。设电气后台系统的目的是为了让电气人员对所有厂用电气庇护自动装配进行日常的监视和维护,一般情况下不进行控制操作,但在后台机上的信息量却可比DCS上多得多,在后台系统上,可以实现实时数据收集、主接线画面显示、定值查询修改、动作事务记实、录波、报表生成、贮存打印等功能。4、厂用电监控系统的通讯:
  厂用电监控通讯系统是数据传输量相当庞年夜的系统,在经过无数次修改和调试后,今朝正逐渐进进稳定运行,特对该系统进一步介绍。
  纳雍电厂一厂厂用电监控系统通讯网络层由主控单元、光电转换器、数据交换机、HUB、各通讯接口及通讯介质(光纤、以太网双绞线、通讯电缆)组成。由于厂房涣散,情况干扰年夜,所以通讯干线由光纤承当。除远测远控柜内发变组的主控单元与交换机由于近而用双绞线外,其余都是由光纤经HUB、光电转换器接进交换机;主控单元与各终端智能装配之间是由通讯电缆经由过程高速RS485口联接;主控单元与DCS由通讯电缆经由过程COM口联接;值得注重的是400V段主控单元的通讯由于400V辅助厂房涣散且距离较远,它的结构较为复杂,400V辅助厂房的终端装配先经过一次电光转换后接进HUB,由该HUB与400V公用段HUB对接,经过光电转换器酿成电旌旗灯号后才接进400V段主控单元。5、DCAP—4000的功能扩大
  由于纳雍电厂二厂取水升压泵房电源划分由一厂6KV公用0IA、0IB段供电,是以,对于升压泵房6kV电源的监控将触及到两个系统的通讯联络问题,也就是需要解决DCAP—4000与二厂DCAP—3200厂用监控系统数据传输问题。
  二厂升压泵房是一个自力的监控系统,也有后台服务器、主控单元、庇护测控终端装配,可以自力完成对升压泵房的监控。由于清水站和升压泵房是无人职守站,加上此段的电源接自一厂,该系统必需与一厂厂用监控系统相连,又由于二厂的用水由此段供给,所以二厂集控室也需要监控该段,因而该系统也要与二厂厂用监控系统联接。
  DCAP—3000通讯主控单元完成对升压泵房段各庇护测控装配信息的收集,并把收集的信息送给自己的服务器的同时送往DCAP—4000服务器,再由DCAP—4000送DCS系统,两服务器经由过程接收到的信息对升压泵房实现监控。两服务器的配合是经由过程DCAP——3200自身的法式完成,DCAP—3200通讯主控单元与DCAP—4000经由过程数字交换机对接来实现信息的传输。由于DCAP—3200自己是一个系统,接进DCAP—4000时,实现了DCAP—4000的功能扩大的同时也增加了它的负担,对它的运行速度有很年夜的影响。为此,解决的方式是在升压泵房段投进一厂监控时,可以退出自身服务器的运行,由该系统的运行工作站作为DCAP—4000的一个远方工作站运行即可。同理,在二厂厂用电监控系统与之联接后,也可把另外一台机作为二厂厂用电监控系统的一个远方工作站。当与其中一个由于通讯故障不接时,再升引该系统服务器来实现对该段的监控。实现了两套监控系统对统一厂用段的监控。6、竣事语:
  现代计较机技术、通讯技术和网络技术的成长,为电厂生产进程中厂用电系统的监视、控制、庇护和丈量自动化提供了技术根蒂根基,集庇护、丈量、控制、通讯及数据经管于一体的厂用电监控系统的运用,提高了电厂生产的自动化水平。

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