火电厂电气系统【参考】.doc

第一章 前言 课题背景 在电力市场飞速发展、电力体制改革不断深入的今天，火电厂全面的数字化构想，必将成为现实。 但是我国目前火电厂电气系统的电气设备现状不容乐观。采用常规保护控制装置的老机组，故障几率高、维护量大，自动化水平很低，特别是厂用电系统间隔对象多、分散性强、环境恶劣，由于没有统一的时钟，会出现同一故障点多次事故却无法准确定位，使厂用电系统成为发电厂控制自动化的死角，这种模式已不能适应电力市场对运行管理和故障分析的需求，设备的更新已十分迫切，目前许多老电厂正在分步进行二次保护控制设备的微机化改造；改造和新建机组全部采用DCS控制系统，电气系统虽然全部实现微机化，并且满足联网实现智能化管理的需求，但目前电气系统的保护测控信息通过硬接线方式接入DCS系统，这种模式需要大量的电缆铺设和配置相当数量的变送器。厂用综合保护具有测控功能，微机保护加变送器不仅造成资源的重复配置，而且交流量经过转换将失去对其矢量特征的监控，从而无法实现告急分析功能。硬接线的接口方式只能实现少量信息接入DCS系统，从而无法实现对设备的全面监控，同时使各个微机保护成为信息孤岛，具体的保护信息、保护定值、故障录波信息的管理只能在装置上实现，而厂用电系统的保护装置分散在开关柜上，运行管理很不方便，也大大降低了火电厂电气系统的自动化水平。 当前，火电厂电气系统自行组网，并针对不同数据，采用不同的DCS接入方式，已经成为业界的主流。 电气系统自行组网，丰富了电气信息，也必将促进新一轮的数据挖掘，加快与电气自动化相关联子系统的自动化进程，丰富SIS、MIS的内涵，使火电厂机炉与电气的自动化水平协调发展，为下一步最大限度的提高机组控制水平和火电厂市场竞争能力创造条件。 同时，火电厂电气系统自行组网，也必将在一定程度上推动现有远动系统、网控系统、保护及故障信息管理系统、电度计量系统、发变组电气测量保护系统、厂用电电气测量保护系统等电气类子系统的一体化进程，以一套火电厂电气监控系统实现上述全部功能，从而有效避免各子系统之间的兼容性、重复投资等系列问题。 本次设计以青海大通2*300MW火电厂的具体需求和配置为根据。 第二章 应用方案 ——CCZ-8000火电厂电气自动化系统 第一节 系统概述 以青海大通为例： 微机远动装置RTU，放置在电厂集控室，直接经拨号上送调度。通过集控室许继远动柜，将测控信息送至远动屏。远动屏自行采集测控保护动作接点、发电机侧电流电压数字开入等信号，并执行调度对机组的遥调命令。 网控、五防系统，仅仅用于网络侧的测控（控制仅限于调度对刀闸的控制，具有同期功能、防误操作功能，调度对机组的调节不经此系统实现）。网控系统操作员站（因其只有测控信息，没有保护信息，没有工程师站），放在电厂主控室，仅能实现对330KV侧的测控功能。330KV侧的UPS、直流系统信息通过PLC DI上送。 保护及故障信息管理系统，仅仅用于网络侧保护及故障录波的管理，没有考虑电厂侧机组。一面屏，放置在330KV侧，直接通过屏上的子站装置上送到办公大楼，通过E1上送调度。其主站现未使用，因为对保护的维护和管理归主网。 电能计量计费系统,采集后，上送电厂及调度。电厂的电能计量非常简单，根本不需要象用电自动化计费那样复杂的网络。 综合监录装置,用于发变组测量采集。该装置通过计算机对发电机组的各项电气参数进行采集和处理，实现发电机组正常运行参量的现场或远程实时监测、机组故障或异常情况监测和记录、发电机启动试验纪录等功能，提高发电机电气试验的工作效率及测量精度，增加电厂电力系统运行的安全和稳定I/O与计算机的通信实现一般不外乎以下三种办法： (1) RS232、RS422、RS485接口； (2) 现场总线 (3) 以太网。 RS232、RS422、RS485接口，应该说，是最简单最省钱的总线。其缺点是：传输距离近，通信速率低，缺少明确的通信协议标准。由于所有通信都是在一对线上进行，所以就必须采用某种办法，能够分辨出数据流的地址信息和数据信息。同时，每个设备必须具有一个独特的地位，从而能够把它与线上的其它设备区别开来，而且主计算机还要能够协调每个设备的工作状态。 串行通信中，仅仅依靠一些简单的求和校验、确认应答，是很难保证大流量的数据通信的。而且，使用串口方式，实现对信息报送的优先级控制也非常困难。 现场总线，是双向、串行的数字信号总线，是一种串行的数字数据通信链路，是底层控制网络。由于现场总线现场设备的标准化、功能的模块化，使得现场总线易于重构。 以太网被广泛地应用于通信网络，已经有十多年的历史。以太网采用TCP/IP协议，通信速率高，可达10M、100M、1000Mbps甚至更高，能够为远程I/O系统提供宽带宽。 3.站控层 站控层是火电厂电气设备监视、