现场总线技术在电力企业生产和管理中的应用.doc

现场总线技术在电力系统中的应用 李宏毅 山东省电力学校 山东 泰安 271000 摘要：本文对目前自动化领域中的热点问题之一 —— 现场总线技术的发展状况作了简要介绍，结合当前电力企业生产、管理、效益的实际，对在电力企业中应用现场总线技术进行了论述。 关键词： 电力系统 现场总线技术 现场总线（FCS）技术是一种用于智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、双向串行、多节点的通信总线，是计算机技术、通信技术和控制技术（3C技术）的综合与集成。它的出现使传统的自动控制领域产生了革命性变革，形成了新型的网络集成或全分布控制系统。现场总线是新型自动化系统，又是低带宽的底层控制网络 ，它沟通了现场级与高层控制管理级间的联系，代表了工业自动化的发展方向。 电力系统自动化基础好而且程度高、信息量大、实时性强、规模庞大的特点，有着自动化的新技术、新手段应用的得天独厚的环境和平台，现场总线技术作为当前工业自动化的新技术以及发展迅猛的势头也需要拓展发展的领域和规模来展现其生命力。不少科研人员和工程技术人员在这方面初步进行了大量的研究和尝试，取得了一些成功的应用，积累了宝贵的经验，为电力系统在广度和深度上进一步应用现场总线技术提供了良好的导向，产生了较为显著的经济效益和社会效益。 现场总线应用于变电站网络通信 变电所内部现场监控设备较多，需要采集的信号很多，为了提高变电所的自动化水平，满足无人值班或少人值守的目标要求，对现场信号的采集、传输和对现场设备的实时监控非常必要，传统的RS-485或BITBUS的主从通信方式已不能满足要求。这是因为RS-485或BITBUS的网络带负载的能力有限，节点数一般不超过几十个，对于规模较大的变电站便显得无能为力。其次，它们的通信方式为查询方式，通信速率低，难以满足实时性较高的要求。它们所采取的主从式的通信方式使得主节点一旦出现故障，整个系统的通信便无法进行，这样的主节点便成了制约系统的“瓶颈”。在这种场合下，现场总线技术的出现可使上述局面得以“柳暗花明”，并以较强的网络通信能力、控制能力、带负载能力显示着在变电站综合自动化中广阔的应用前景，实现变电站无人减少了劳动力，降低了成本。 现场总线应用于电能参数远距离监控 随着电力系统运行管理的系统化、网络化、智能化，功能单一的电力系统测量仪表已经不适应现代化管理的需要。电能质量的检测，不论在理论上还是在实践中都有着许多值得深入研究的问题。研制一种新型的电能质量检测装置—— 电参数检测基站，集测量、控制和通信于一体，有效地进行电能检测，对于保证电力系统运行的安全性、经济性和可靠性具有重要意义。电参数检测基站以自动远程抄表技术为核心，以现场总线技术为载体，集电测技术、通信技术、用电管理技术于一体，实现数据采集、远程监控、智能化信息处理，具有速率快、精度高、实时性好等突出特点，从根本上克服了传统抄表模式的弊端，给电能管理的数字化、信息化化带来了新的气象。 3、现场总线应用于电力供需管理 由于DCS技术上的原因，难以满足复杂的电业管理的要求，使得大多数电厂的控制系统和生产管理系统是分离的两套系统。现场总线技术的出现，真正实现了分布式、数字化的控制，使控制系统的结构发生了根本的变化。随着网络技术的不断发展，将使通信延伸到现场，以现场总线为基础的底层网，以局域网为基础的企业网，以广域网为基础的互联网所构成的“三网融合”框架将逐步构成。“三网融合”技术将会促进现场信息、企业信息、市场信息的融合，交流和互动，将会促进企业电业管理的优化运行和最佳调度，并能在更大的范围内支持企业的正确决策，给企业带来更多的经济效益。 4、现场总线应用于智能家居电器监控 5、现场总线应用于电厂中与DCS的集成 目前，火电厂中主控系统为分散控制系统（DCS），虽然该系统比较成熟，但其缺陷也日益显现出来，现场总线技术恰巧能弥补它的缺点。故目前最可行的方案是如何使现场总线与传统的DCS系统尽可能地协同工作，实现二者的优势互补，这种集成方案能得到灵活的系统组态，以适用于更广泛的、富于使用价值的应用。 根据DCS的结构体系，实现现场总线与DCS的集成有多种基本方式。根据自身的实际情况和要求，在某些大型的火电厂中已经开始尝试和应用这些方案，通过不同的规模和方式在DCS系统中集成应用了现场总线技术，实现了全数字、分层的监控，减轻了DCS的负担。由此可以肯定，DCS控制系统将在未来的一段时间里仍扮演着重要的角色，现场总线与DCS系统并存与集成将使用户拥有更多地选择，以实现更合理的控制系统，实现整个系统的最优化，为企业的生产经营创造最佳效益 。 5、现场做线应用于电厂网络控制 火力发电机组的热工自动化是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施。火力发电机组控制的中心问题是：一方